ДВУХОСЕВАЯ ЭХОКАРДИОГРАФИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ГИПЕРТРОФИИ МИОКАРДА И ДИЛЯТАЦИИ ПОЛОСТИ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА У СПОРТСМЕНОВ

В.Л.Карпман,
З.Б.Белоцерковский,
С.Арслан

Эхокардиография представила уникальные возможности для изучения структурных особенностей спортивного сердца. Вместе с тем в этой проблеме остаются недостаточно изученные вопросы. Это касается, в частности, количественной оценки таких основных признаков спортивного сердца как дилятация полости и гипертрофия миокарда левого желудочка. Требует дальнейшей разработки вопрос о различных вариантах развития гипертрофического процесса в миокарде у спортсменов. Необходимость исследования по разработке и совершенствованию нормальных стандартов структурных характеристик сердца у спортсменов представляется тем более целесообразной, что анализ материала может производиться на основании данных, полученных с более точных позиций двухосевой эхокардиографии, при которой может быть измерена (в М-режиме) не только поперечная, но и продольная ось левого желудочка.

Материал и методы

Работа основана на анализе эхокардиограмм, зарегистрированных у 108 квалифицированных спортсменов различных специализаций (баскетбол, гребля, бег на средние дистанции, современное пятиборье, футбол, плавание и штанга) от 18 до 26 лет. Контрольная группа состояла из 28 здоровых нетренированных лиц того же возраста и пола.

Внутренние структуры сердца изучали с помощью эхокардиографа "УЗКАР-3". Исследования производились в положении тела испытуемого на спине или на левом боку. Анализ эхокардиограмм в этом случае велся традиционным образом.

Помимо стандартной регистрации, позволяющей на кардиограмме измерить короткую ось, толщину миокарда задней стенки левого желудочка и межжелудочковой перегородки, в положении испытуемого на левом боку записывали эхокардиограмму в "отведении" верхушка сердца - основание. Эхокардиографический датчик устанавливали при этом в области сердечного толчка. На зарегистрированной таким образом эхокардиограмме измеряли длинную ось левого желудочка.

Конечно-диастолический объем полости левого желудочка (V_d) рассчитывали по формуле:

V_d = 0,523·K·D³

где K - коэффициент, отражающий соотношение длинной оси к короткой оси полости левого желудочка; D - передне-задний размер полости левого желудочка (см).

Массу миокарда левого желудочка (г) рассчитывали на основании данных о толщине миокарда и размерах полости этого отдела сердца по формуле:

MM = 0,549·[(D + 2·TW)²·(L + 2·TW_a) - K·D³]

где D - передне-задний размер полости левого желудочка (короткая ось) в период диастолы (см); TW - толщина миокарда задней стенки левого желудочка в диастолу (см); L - длинная ось полости левого желудочка в диастолу (см); TW_a - толщина миокарда в области верхушки сердца (cм).

Для более точной оценки структурных характеристик сердца использовали новый показатель, дающий представление о развитии гипертрофического процесса в миокарде - поверхностная плотность миокарда (ПП, в г/см²). Этот показатель рассчитывали по формуле:

ПП = MM / S

где S - поверхность (см²) полости левого желудочка в период диастолы. Определение величины S производили по формуле:

Для суждения об особенностях левого желудочка у спортсменов зарегистрированные у них результаты сравнивались с полученными у здоровых нетренированных лиц. Было принято нормальную зону эхокардиографических показателей (MM и S) выделять следующим образом:±2. При превышении верхней границы этого диапазона эхокардиографический показатель оценивали как увеличенный. Подобным образом оценивали и показатель ПП, а дополнительно, если ПП был в пределах от + до +2, принимали его как незначительно увеличенный.

Результаты и их обсуждение

В таблице 1 приведены эхокардиографические показатели левого желудочка, зарегистрированные у спортсменов и нетренированных лиц.

Таблица 1

Эхокардиографические показатели у спортсменов и нетренированных лиц (±)

Данные спортсменов существенно отличаются от показателей нетренированных лиц не только по средним данным, но и по размаху варьирования. Последнее обусловлено, по-видимому, тем, что обследованы спортсмены различных специализаций, особенности тренировки которых оказывают неодинаковое влияние на характер морфологической перестройки левого желудочка сердца.

До настоящего времени конкретная структурная основа увеличения у спортсменов объема сердца как целого органа не вполне ясна, т.е. происходит ли это за счет дилятации полости или ответственна в этом случае гипертрофия миокарда. Методические трудности не позволяли объективно решить этот вопрос. Эхокардиография предоставляет возможность количественно определить вклад каждого из этих компонентов в увеличении наружного объема левого желудочка. Приведенные в табл. 1 данные свидетельствуют, что увеличение размеров этого отдела сердца у спортсменов, по сравнению с контрольной группой, обусловлено как увеличением объема полости, так и еще в большей мере увеличением мышечной массы. Впрочем, степень влияния каждой из этих морфологических характеристик неодинакова - у спортсменов с относительно небольшой дилятацией полости увеличение наружного объема левого желудочка в большей мере обусловлено увеличением массы миокарда, в то время как у спортсменов с выраженным увеличением конечного диастолического объема полости увеличение наружного объема левого желудочка в первую очередь связано с дилятацией полости и в меньшей мере определяется увеличением массы миокарда.

В соответствии с принятой нами шкалой оценок эхокардиографических показателей спортсмены, в зависимости от выраженности гипертрофии миокарда или дилятации полости левого желудочка, были распределены на группы.

Как видно из табл. 2 у большинства спортсменов увеличена площадь внутренней поверхности полости левого желудочка, планиметрический показатель, позволяющий более достоверно оценивать дилятацию желудочка. Вместе с тем в 27,8% полость левого желудочка была не увеличена, т.е. равнялась той величине, которая отмечалась и у нетренированных лиц.

Для оценки гипертрофии миокарда обычно используются данные о массе миокарда. В наших наблюдениях у абсолютного большинства спортсменов (89,8%) было зарегистрировано увеличение этого показателя и, следовательно, у них отмечалась гипертрофия миокарда (табл.3).

Таблица 2

Распределение спортсменов по выраженности дилятации полости левого желудочка

Таблица 3

Распределение спортсменов по выраженности гипертрофии миокарда

Однако исследование только одного показателя ММ для диагностики гипертрофии миокарда недостаточно. В 1986 г. было предложено рассчитывать "поверхностную плотность" миокарда (В.Л.Карпман, З.Б.Белоцерковский). Этот показатель отражает вес миокарда, приходящийся на единицу внутренней поверхности левого желудочка. Очевидно, чем больше этот вес, тем выраженнее гипертрофия миокарда, а чем больше площадь внутренней поверхности, тем выраженнее дилятация желудочка, и тем больше удлинены структурные элементы миокарда. У лиц с большей ПП миокарда, как правило, больше и толщина стенки желудочка. Этот показатель (ПП) характеризуется большей физиологической определенностью для качественной дифференциации преобладания гипертрофии миокарда или дилятации левого желудочка. Величина ПП миокарда является также полезной для анализов различных вариантов развития гипертрофического процесса. В наших наблюдениях у 37 спортсменов было отмечено незначительное, а у 54 более выраженное увеличение ПП миокарда, и лишь у 17 спортсменов ПП равнялась той величине, которая отмечалась у нетренированных.

В 1973 г. В.Л.Карпманом, С.В.Хрущевым, Ю.А.Борисовой на основании результатов телерентгенометрических исследований было высказано предположение о наличии двух типов гипертрофии миокарда у спортсменов. Первый из них, обозначенный как d-гипертрофия, характеризуется утолщением мышечных волокон и ростом физиологического поперечника всей мышцы, второй (l-гипертрофия) - характеризуется удлинением мышечных волокон, в результате чего увеличивается емкость полостей сердца. Наличие лишь косвенных данных о двух типах гипертрофии не способствовало реализации этой идеи в практике. Проведенный в 1986 г. В.Л.Карпманом, З.Б.Белоцерковским анализ эхокардиографических данных обследования спортсменов различных специализаций показал, что под влиянием систематических занятий спортом, в зависимости от направленности тренировочного процесса действительно развиваются различные формы гипертрофии миокарда.

Целесообразность диагностики различных типов гипертрофии миокарда объясняется тем, что миокардиальная реакция и насосная деятельность сердца при физической нагрузке у спортсменов с d- и l-гипертрофией имеют определенное различие. Было показано (В.Л.Карпман, З.Б.Белоцерковский, Б.Г.Любина, Я.Х.Тийдус, 1983), что при наличии выраженной дилятации левого желудочка, перестройке сердца, сопровождающейся развитием l-гипертрофии, при физической нагрузке сердце работает наиболее эффективно без "включения" механизма Франка-Старлинга, без существенного увеличения преднагрузки и,следовательно, менее энергоемко. Если же объем полости менее значительно увеличен, то для выброса максимального ударного объема крови необходимо "включение" механизма саморегуляции Франка-Старлинга, т.к. имеющийся базальный резервный объем недостаточен для обеспечения большого ударного объема крови. Поэтому во время наполнения сердца кровью развивается значительная преднагрузка, левый желудочек дополнительно растягивается, емкость его увеличивается, и таким путем ударный объем крови также может достигать больших величин, но с большей энергетической "стоимостью" систолы.

Анализ материала настоящего исследования показал, что у 19 из 30 спортсменов с нормальной недилятированной полостью левого желудочка увеличена ПП и масса миокарда. Это позволяет заключить, что у этих спортсменов развилась "чистая" d-гипертрофия. У 13 человек была определена "чистая" l-гипертрофия. В этом случае у спортсменов с увеличенной массой миокарда ПП и толщина стенки желудочка не превышали верхней границы нормы. Следовательно, гипертрофия миокарда развивалась у них исключительно за счет удлинения структурных элементов миокарда (площадь поверхности полости у этих 13 спортсменов варьировала в широком диапазоне - от 180 до 300 см²). У большинства остальных спортсменов (67%) с увеличенной массой миокарда можно было говорить о гипертрофии, формируемой как за счет утолщения стенки желудочка, так и удлинения его мышечных волокон. Гипертрофию миокарда в этом случае, в зависимости от большего или меньшего участия в гипертрофическом процессе утолщения стенки желудочка или удлинения миокардиальных волокон, можно обозначить как ld- или dl-гипертрофию миокарда. При ld-гипертрофии ПП миокарда несколько увеличена, варьирует в пределах от 0,81 до 0,88 г/см², а при dl-гипертрофии превышает 0,88 г/см². При этих формах гипертрофии миокарда полость желудочка в той или иной мере дилятирована.

Материалы настоящего исследования также свидетельствуют о возможности специфического влияния тренируемых физических качеств на развитие гипертрофического процесса. Вместе с тем, получены данные о формировании разных форм гипертрофии миокарда и у спортсменов, занимающихся одним и тем же видом спорта. Так, у представителей таких специализаций, как легкая атлетика, современное пятиборье, гребля, были определены не только l-, но и ld- и dl-гипертрофия. По-видимому, в этом случае можно думать об особенностях тренировочных программ отдельных спортсменов, а, возможно, и индивидуальных особенностях адаптации систем организма конкретного спортсмена к физическим нагрузкам.

В заключение отметим, что двухосевая эхокардиография предоставляет важную информацию для объективной оценки структурных особенностей спортивного сердца, решения вопроса о типах развития гипертрофического процесса в миокарде. Полученные в ходе настоящего исследования данные позволяют полагать, что у абсолютного большинства квалифицированных спортсменов развивается физиологическая гипертрофия миокарда и несколько реже (в 72%) регистрируется дилятация полости левого желудочка. Под влиянием систематических занятий спортом развивается несколько типов гипертрофического процесса. У основной массы спортсменов формируется гипертрофия миокарда за счет утолщения стенки желудочка и удлинения миокардиальных структур. Вместе с тем, у части спортсменов возможно развитие "чистых" d- и l-гипертрофии миокарда, когда увеличение массы миокарда обусловлено увеличением физиологического поперечника стенки желудочка, либо удлинением его мышечных волокон.

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Карпман, В.Л. Двухосевая эхокардиография в диагностике гипертрофии миокарда и дилятации полости левого желудочка у спортсменов / Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Арслан С. // Клинико-физиол. характеристики сердечно-сосудистой системы у спортсменов : сб., посвящ. двадцатипятилетию каф. спорт. медицины им. проф. В.Л. Карпмана / РГАФК. - М., 1994. - С. 146-153.