СПОРТИВНАЯ МЕДИЦИНА

Abstract

ONCE MORE TO PROBLEM OF "ATHLETE'S HEART"

N.D. Grayevskaya, professor

G.A. Goncharova, doctor of medecine

G.E. Kalugina, professor

Moscow state academy of physical culture

All-Russian scientific research institute of physical culture, Moscow

Key words: heart, hypertrophy of myocardium, left ventyricle's cavity, interventricular partition, mass of miocadrium, ultrasonic cardiography, electrocardiography, vectorcardiography, mechanocardiography.

The purpose of this paper was to discuss the problem of the rational frequency of miocardiac hypertrophy's evaluation and the comperative efficiency of the various method in its diagnosis.

More than 1000 athletes had been inspected.

The study's results had affirmed the effectiveness of the ultrasonic cardiography for the dynamic testing of athletes.

the optimal way of a heart's adaptation to the demands of sports training is the left ventricle's miocardium mass increase by the moderate, even thickening of the miocardium and by increasing the left ventricle's cavity.

The noticable degrees of the general heart volume' increase. as well as the increase of the left ventricle's and its partion volume (especially when uneven hypertrophy) demand the fised attention and the additional inspection.

ЕЩЕ РАЗ К ПРОБЛЕМЕ "СПОРТИВНОГО СЕРДЦА"

Доктор медицинских наук, профессор Н.Д. Граевская
Доктор медицинских наук Г.А. Гончарова
Профессор Г.Е. Калугина

Московская государственная академия физической культуры
Всероссийский научно-исследовательский институт физической культуры

Ключевые слова: сердце, гипертрофия миокарда, полость левого желудочка, межжелудочковая перегородка, масса миокарда, эхокардиография, электрокардиография, векторкардиография, механокардиография.

Предмет исследования - морфологические и функциональные особенности сердца, объект исследования - квалифицированные спортсмены. Проблема "спортивного сердца" - одна из основных проблем спортивной медицины - на протяжении многих лет, начиная с работ S. Henschen еще в конце прошлого века [38] и до наших дней, неизменно привлекает к себе внимание ученых и врачей.

Однако, несмотря на значительное число фундаментальных исследований в этой области как у нас в стране [1, 5, 7, 10, 15, 18-20, 22, 29, 32], так и за рубежом [20, 26, 39-41, 43], многие из аспектов проблемы долго оставались неясными, а во многом и спорными (в частности, вопрос о гипертрофии миокарда у спортсменов), что во многом было обусловлено отсутствием договорных методов прижизненной диагностики. И только предложенный в 50-х гг. [35] метод ультразвуковой эхокардиографии и проведенные в 60-70-х гг. клинические исследования [3, 26, 18, 24, 30, 36, 42 и др.] позволили внедрить его в медицинскую практику, значительно повысив тем самым возможности диагностики физиологии и патологии сердца.

В отечественной спортивной медицине эхокардиографические исследования были начаты в 70-х гг. во ВНИИФКе авторами настоящей статьи, а первые результаты были опубликованы в 1976 г. у нас в стране [8] и в 1979 г. - в международном журнале спортивной медицины. В конце 70-х - в 80-е гг. материалы эхокардиографических исследований опубликованы рядом авторов [11, 18, 33, 34 и др.]. В дальнейшем метод широко вошел в спортивно-медицинскую практику, что позволило получать объективные данные о толщине стенок сердца, величине полостей, сократительной способности миокарда, состоянии клапанного аппарата и имело большое практическое значение.

В настоящей статье мы хотим остановиться на еще далеко не бесспорных вопросах: о частоте, рациональных пределах оценки гипертрофии миокарда и увеличении сердца у спортсменов, а также на сравнительной ценности разных методов их диагностики. Исследования проведены на аппарате "Alocka 85" по общепринятой методике.

Из более чем 1000 обследованных нами квалифицированных спортсменов-мужчин утолщение задней стенки желудочка и межжелудочковой перегородки было обнаружено в 26-72% случаев (в зависимости от вида спорта - чаще всего у тренирующихся на выносливость, в скоростно-силовых видах и спортивных играх, реже всего - в технически сложных). Так, если у здоровых лиц такого же возраста - неспортсменов толщина задней стенки левого желудочка находится в пределах 0,6-0,8 см [12, 16, 28, 36] и лишь по данным отдельных авторов [2] - более, а в нашей контрольной группе (на том же аппарате, что очень важно) - 0,6-0,8 см, то у спортсменов - 0,7-1,45 см. Но только в 13% случаев эта величина превысила 1,2 см. Толщина межжелудочковой перегородки составила в среднем 0,674±0,113 см в контрольной группе и 0,827±0,156 см - у спортсменов-мужчин.

Таким образом, выраженные степени гипертрофии по данным эхокардиографии не характерны для тренированных спортсменов. Следует, однако, отметить, что при посмертных исследованиях сердца спортсменов молодого и среднего возраста [9] установлено, что его вес находится в пределах 280-420 г (ни разу не достигая так называемого критического - 500 г) - чаще всего в пределах 300-400 г, с толщиной стенок левого желудочка в пределах 1,2-2 см. Эти величины близки к толщине миокарда в систоле по данным эхокардио-графии (что понятно, поскольку известно, что сердце останавливается именно в этой фазе).

Более выражено, чем утолщение стенки, было в большинстве случаев увеличение полости левого желудочка сердца, чаще всего в пределах 150-220 мл при 100-145 мл у не занимающихся спортом при общем объеме сердца (по данным двухмерной телерентгенометрии) чаще всего в пределах 850-1160 см³ (относительный - 12-15,5 см³/кг) и лишь в 8-26,8% случаев в зависимости от вида спорта - больше. Соответственно заметно увеличивалась масса миокарда левого желудочка: 75,97-161,31 г (в среднем 108,46 г) в контрольной группе и 80-250 г (в среднем 138,50 г) у спортсменов, по отношению к массе тела соответственно 1,416±0,290 г и 1,755±0,345 г.

Динамические наблюдения показали, что гипертрофия миокарда возникает в основном уже в первые годы напряженной тренировки, после чего формируется индивидуально-оптимальный вариант адаптации сердца, который затем (при отсутствии отличающих факторов) поддерживается в ходе напряженной тренировки, сравнительно мало меняясь в зависимости от динамики тренированности. Четкой корреляции со спортивным стажем и уровнем мастерства не выявлено.

Динамика же объема сердца обнаруживает другие закономерности, четко меняясь в ходе тренировочного процесса, т.е. является, видимо, основным механизмом необходимого при физических нагрузках увеличения ударного выброса, который обнаруживает большую корреляционную связь с диастолическим объемом желудочка, чем с толщиной миокарда. Удельный вес гипертрофии и дилятации в увеличении массы миокарда различен, отражая разные пути адаптации сердца к требованиям, предъявляемым ему спортом (табл. 1).

Таблица 1. Сочетание гипертрофии и дилятации, число случаев

Это подтверждается и посмертными исследованиями. Так, например, гребец 19 лет имел вес сердца, близкий к максимальному (480 г) при толщине желудочков в 2 и 1,2 см, а его объем при жизни составлял только 900 мл, и наоборот, у велосипедиста с объемом сердца 1200 мл после смерти сердце весило менее 400 г, а толщина желудочков была 1,6 и 0,4 см [9].

Тип адаптации сердца зависит от его исходных особенностей, вида спорта, характера тренировки, генетических факторов, наличия элементов перенапряжения и др. Как показали исследования нашего аспиранта М.Л. Богатырева [4], сравнивавшего разные варианты сочетания гипертрофии и расширения сердца с помощью механокардиографии, оптимальным является увеличение массы миокарда за счет умеренного равномерного изменения стенки и полости левого желудочка. При этом обнаруживают наивысшие функциональные возможности сердечно-сосудистой системы - повышение сократительной способности миокарда и эластических свойств магистральных сосудов, снижение ригидности аортально-компрессионной камеры, более низкие величины среднего артериального давления, большую степень соответствия минутного объема циркуляции периферическому сопротивлению, что позволяет сердцу работать в более эффективном энергетическом режиме. Особенно четко это проявляется при физических нагрузках.

Наши многолетние динамические и экспериментальные исследования не позволяют согласиться с точкой зрения авторов, считающих гипертрофированное сердце менее полноценным, чем негипертрофированное [10, 11].

Таблица 2. Частота нарушений в деятельности сердца у спортсменов с различными его вариантами, %

Как отмечает Ф.З. Меерсон, "сам по себе факт умеренной гипертрофии у высокотренированных спортсменов не является указанием на неполноценность такого сердца" [22]. Длительная гиперфункция сердца приводит к увеличению его массы из-за умеренной гипертрофии, в основе которой лежит активация генетического аппарата клетки. В отличие от патологической гипертрофии у здоровых спортсменов гипертрофия характеризуется сохранением нормальных пропорций числа волокон и ядер, ультраструктур и числа капилляров на единицу массы миокарда, повышением запасов калия и мощности системы окислительного ресинтеза АТФ, активацией ферментных систем, увеличением транспорта кислорода к митохондриям, повышением силы и скорости сокращения и расслабления мышечных волокон, усилением соединительно-тканого каркаса и увеличением числа нервных элементов сердца. Все это позволяет, при отсутствии элементов перенапряжения, избежать деструктивных изменений и стадии изнашивания [6, 13, 22, 15, 26, 27].

На большинстве препаратов сердца спортсменов, умерших от случайных причин, гистологически определяются гипертрофия мышечных волокон, увеличение размеров ядер, поперечная полосатость сохранена, в части случаев видны незначительные прослойки соединительной ткани. При этом следует подчеркнуть, что гипертрофия миокарда не является обязательной предпосылкой острой сердечной катастрофы. Ее степень при этом может быть совершенно различной - от полного отсутствия (например, вес сердца 280 г, толщина стенок желудочков - 0,8 и 0,2 см) до резковыраженной (соответственно 495 г, 1,8 и 0,6 см). Следует подчеркнуть, что в большинстве "сердечных" смертей определялись скрытотекущие заболевания либо выраженные дефекты развития сердечных сосудов.

Положительно оценивая умеренную гипертрофию и расширение сердца у спортсменов, необходимо подчеркнуть, что в ряде случаев (перенапряжение, форсированная тренировка, заболевания и пр.) физиологические адаптивные сдвиги перерастают границы целесообразных изменений, отражая постепенное снижение функционального резерва сердца.

Наши исследования показали, что в группе спортсменов с наибольшими сердцами (общий объем больше 1150-1200 см3, или 16-17 см3 на кг массы тела) полость левого желудочка составляла более 220 мл, а толщина задней стенки - более 1,4. В группе спортсменов с наименьшими сердцами (соответственно менее 700 см3, 120 мл и 0,7 см) чаще обнаруживались различные нарушения (табл. 2), более напряженная реакция на нагрузку, ослабевали корреляционные связи между отдельными звеньями гемодинамики. Более частые изменения ЭКГ и ухудшение функционального состояния у спортсменов с очень большим увеличением сердца отмечали и другие авторы [17, 32].

При динамических наблюдениях наибольшие размеры сердца обнаруживались, как правило, у спортсменов в состоянии перетренированности и перенапряжения. Сократительной способности миокарда в наибольшей степени препятствовала толстая стенка при небольшом увеличении полости. Таким образом, выраженные степени гипертрофии и дилятации требуют пристального внимания врача и дополнительного исследования. Это относится и к случаям асимметричной гипертрофии.

Таблица 3. Частота эхокардиографических признаков гипертрофии у спортсменов с разной толщиной стенки левого желудочка

Основываясь на показателях эхокардиограммы, мы попытались уточнить степень информативности других методов исследования, используемых для диагностики гипертрофии миокарда и объема сердца.

Электрокардиография с использованием общепринятых критериев гипертрофии оказалась недостаточно информативной. Одновременно не менее трех признаков гипертрофии левого желудочка обнаружены при этом исследовании только у 15,2% спортсменов из 1000 обследованных, правого - у 17% и комбинированной гипертрофии - 22%. Это можно объяснить как сравнительно небольшой степенью гипертрофии у спорт-сменов [2, 13, 14], так и тем, что при этом в отличие от сердечной патологии даже при преимущественной гипертрофии одного из отделов наблюдается гиперфункция всего сердца, что может привести к нейтрализации проявления повышенной активности одного из отделов и дать нетипичную картину.

Это подтверждается слабой корреляцией между толщиной задней стенки левого желудочка по данным эхокардиографии и ЭКГм и критериями его гипертрофии (табл. 3).

Не обнаружено их четкой корреляции и с массой миокарда. Поэтому мы предложили снизить для спортсменов величины основных амплитудных критериев и получили положительные признаки несколько чаще, но опять-таки без четкой связи с толщиной и массой миокарда [34].

Сопоставление с данными векторкардиографии [31] выявило несколько большую информативность последней, что проявилось в тенденции к увеличению суммарной площади петель QRS по мере утолщения стенки левого желудочка, особенно в сагиттальной плоскости, до 5,0 и больше при норме от 2,1 до 5,0. По мере увеличения конечно-диастолического объема желудочка сумма площади петель QRS имеет тенденцию к уменьшению, особенно при тонкой стенке.

В отличие от литературных данных [21] увеличение угла расхождения векторов QRS и Т на нашем материале больше зависело от конечно-диастолического объема левого желудочка, чем от толщины его стенки. Других изменений не обнаружено, что опять-таки обусловлено сравнительно небольшой степенью гипертрофии.

При динамических наблюдениях велико значение объема сердца, но, поскольку эхокардиография позволяет определить только полость левого желудочка, интересно было посмотреть, в какой степени это коррелирует с общим объемом сердца, для чего мы с П.И. Жарковым [34] сопоставили на 45 спорт-сменах данные биплановой телерентгенографии и эхокардио-графии. Полного совпадения не было, однако при больших объемах сердца (более 1000 см3) определялись, как правило, наибольшие, а при малых (менее 700 см3) наименьшие величины полости и массы левого желудочка, что подтверждает значение эхокардиографии для динамических наблюдений. Таким образом, оптимальным вариантом адаптации сердца к требованиям спорта является увеличение массы миокарда левого желудочка в результате умеренного равномерного утолщения миокарда и увеличения полости желудочка. Значительные степени увеличения общего объема сердца, полости левого желудочка и его стенки (особенно при неравномерной гипертрофии) требуют пристального внимания и дополнительного исследования.

Литература

1. Аронов Д.М. Сердце под защитой. - М.: Медицина, 1979.

2. Атьков О.Ю. Сергачева Л.М., Митина И.М. В кн.: Болезни сердца и сосудов /Под. ред. Е.Н. Чазова. - М.: Медицина, 1992, т. 1, с 318-382.

3. Беленков Ю.Н. //Кардиология, 1975, № 4, с. 127-134.

4. Богатырев М.И. В кн.: Эхокардиографическое исследование спортсменов /Под ред. Н.Д. Граевской. Малаховка, 1980, с. 90-101.

5. Бутченко Л.А., Кушаковский М.С., Журавлева Н.А. Дистрофия миокарда у спортсменов. - М.: Медгиз, 1980.

6. Вайль С.С. В сб.: Морфологические исследования патологии сердца и легких. М., 1950, с. 142-149.

7. Граевский Н.Д. Влияние спорта на сердечно-сосудистую систему. - М.: Медицина, 1975, с. 277.

8. Граевская Н.Д., Гончарова Г.А., Калугина Г.Е. //Теор. и практ. физ. культ., 1976, с. 29-31.

9. Граевская Н.Д., Марков Л.Н. Патолого-анатомические данные исследования сердца спортсменов. Сб. научн. тр. ВНИИФКа, вып. 2, М., 1972.

10. Дембо А.Г. Спортивная кардиология. - Л.: Медицина, 1989.

11. Дембо А.Г., Земцовский Э.В., Фролов Б.А. Эхокардиография и корреляционная ритмография в оценке функционального состояния спортсменов. Л., 1980.

12. Дечко Е.П. //Кардиология, 1980, № 4, с. 99-100.

13. Долабчан З.Л. Основы клинической электрофизиологии и биофизики сердца. - М.: Медицина, с. 290.

14. Догшицин В.Л. В кн.: Болезни сердца и сосудов /Под ред. Е.Н. Чазова. - М.: Медицина, 1992, с. 220-280.

15. Журавлева А.И., Граевская Н.Д. Спортивная медицина и лечебная физкультура. - М.: Медицина, 1993, с. 427.

16. Зарецкий В.В., Бобков В.В., Ольбинская Л.И. Клиническая эхокардиография. - М.: Медицина, 1979, с. 247.

7. Карпман В.Л., Хрущев С.П., Борисова Ю.К. Сердце и работоспособность спортсмена. - М.: ФиС, 1978.

18. Калугина Г.Е. Морфологическая и функциональная характеристика "спортивного сердца" (по данным ультразвуковой эхокардиографии): Автореф. докт. дисс., М., 1984.

19. Карпман В.Л., Хрущев С.В., Борисова Ю.К. Сердце и работоспособность спортсмена. - М.: ФиС, 1975.

20. Комадел Л., Барта Э., Коковец М. Физиологическое увеличение сердца. Изд. Агов АН, 1968, с. 281.

21. Летунов С.П. Электроклинографические и рентгеноклинографические исследования сердца спортсменов. - М.: Медицина, 1957, с. 324.

22. Маколкин В.И. В кн.: Болезни сердца и сосудов /Под ред. Е.Н. Чазова. - М.: Медицина, 1992, т. 1, с. 280-291.

23. Меерсон Ф.З. Адаптация, дезадаптация и недостаточность сердца. - М.: Медицина, 1978, с. 339.

24. Мотылянская Р.Е., Летунов С.П. Проблемы врачебного контроля. - М.: ФиС, 1949, вып. 2, с. 156-193.

25. Мухарлямов Н.М., Беленков Ю.Н. //Кардиология, 1974, с. 82-86.

26. Правосудов В.П. В сб.: Дилятация сердца и гипертрофия миокарда у спортсменов. М., 1978, с. 46-66.

27. Рааб В. Достижения кардиологии. М., 1969, с. 67-153.

28. Саркисов Д.С., Втюрин Б.В. Электронно-микроскопический анализ повышения выносливости сердца. - М.: Медицина, 1969.

29. Сейсембеков В. //Терап. архив, 1978, № 6, с. 93-95.

30. Сердце и спорт /Под ред. В.Л. Карпмана. - М.: Медицина, 1965, с. 140.

31. Тумаковский М.И. В кн.: Функциональная диагностика заболеваний сердца. М., 1964, с. 274-278.

32. Филиппов Т.Г. В кн. Эхокардиографические исследования спортсменов. Малаховка, 1980, с. 85-89.

33. Хрущев С.В. Объем сердца, динамика сердечной деятельности и аэробная производительность у спортсменов: Автореф. докт. дисс., Иваново, 1970.

34. Шхвацабая Ю.К., Ситников В.А., Юрская А.П. //Теор. и практ. физ. культ., 1978, с. 9, 31-34.

35. Эхокардиографические исследования спортсменов /Под ред. Н.Д. Граевской. Малаховка, 1980, с. 105.

36. Feingenbaum H. Echocardiography/ Philadelphia. 1972, p. 308.

37. Grajevskaja N., Goncharova G., Kalugina G. Gorn. of Sport medizin und physical Fitness, 1972, p. 3.

38. Henschen S. Skilauf und Skiwettlauf. Fischer. Jena, 1899.

39. Israel S. Die Bezichungen zwischen Herzwolumd und der Herzungaislauf Dynamik bei Gesunden. Leipzig 1965.

40. Plas F. Schweiz. Med. Wschr., 1974, p. 104, 44, 1535-1542.

41. Reindell H. Herz Kreislauf Krankheiten und Sport. Munchen, 1960, p. 301.

42. Rost R., Hollman W. Gerhardus H., Philipe H. Sporttarzt Sportmedizin, 1977-28-4, p. 103-113.

43. Wolfe L.A. et al. J. Appl. Physiol. Respir. Environ. und Exercise Physiol. 1979, 4, 7, 1, 207-212.

Поступила в редакцию 03.06.96

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!