ФИЗИОЛОГИЯ

УДК 612.796.071:577

М. Г. Агаджанян

Структурно-функциональная характеристика спортивного сердца,
адаптированного к физической нагрузке динамического типа

(Представлено академиком В. В. Фанарджяном 26/I 2000)

    Рациональные занятия спортом, предусматривающие адекватность физической нагрузки функциональным возможностям организма, вызывают определенные изменения в сердечно-сосудистой системе спортсменов, не выходящие за рамки физиологических реакций. Развивающаяся при этом гипертрофия миокарда с ее электрокардиографическими и эхокардиографическими проявлениями позволяет определить спортивное сердце как отдельное физиологическое понятие [1-4]. При этом в литературе постоянно дискутируется вопрос об анатомических и функциональных характеристиках спортивного сердца, о пределе его физиологической адаптации и переходе в патологическую [5-7].
    В этой связи мы задались целью изучить структурные и функциональные особенности спортивного сердца в процессе долговременной адаптации к физической нагрузке динамического типа.
    Контингент исследуемых состоял из 106 велогонщиков различной квалификации в возрасте 13-28 лет со стажем спортивной деятельности от 3 до 14 лет. Всем спортсменам проведено неинвазивное комплексное исследование систолической и диастолической функции сердца методами электрокардиографии (ЭКГ) и апекскардиографии (АКГ) по общепринятым методикам, а также методом эхокардиографии (ЭхоКГ) в одномерном и двумерном режимах с допплеровским исследованием трансмитрального кровотока.
    Исследуемые распределены на четыре группы в зависимости от величины ЭКГ-критериев гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ): амплитуды RV5 и SV1+RV5. Контрольную группу составили спортсмены без ЭКГ-признаков ГЛЖ (I группа). Необходимо отметить, что эта группа оказалась самой малочисленной (13,2%). Процент спортсменов с выраженной ГЛЖ (IV группа) был также невысок (17%). Анализируя зависимость ГЛЖ от возраста, стажа и квалификации спортсменов, мы не выявили четкой связи между этими параметрами.
    Как следует из таблицы, параллельно увеличению ЭКГ-критериев ГЛЖ нарастает величина массы миокарда левого желудочка (ММЛЖ). Одновременно происходит увеличение конечно-систолического (КСО) и конечно-диастолического (КДО) объемов полости левого желудочка. При этом ГЛЖ превалирует над дилятацией, о чем свидетельствует рост коэффициента ММЛЖ/КДО. В данном случае, на наш взгляд, роль играет определенный процент силового компонента в тренировочной нагрузке велогонщиков. Хотя данные литературы свидетельствуют о том, что при занятиях спортом "на выносливость", каковым является велоспорт, в первую очередь развивается тоногенная дилятация полости левого желудочка [8,9], однако на практике невозможно иметь чисто динамическую нагрузку в изотоническом режиме, она может лишь превалировать в тренировочном процессе.
    Структурные изменения сопровождаются определенными функциональными изменениями. Величина фракции выброса (ФВ), которая является на сегодняшний день самым представительным параметром глобальной систолической функции [10], свидетельствует о нормальной сократительной активности миокарда спортсменов. Однако если от I к III группе прослеживается тенденция к увеличению ФВ, то в IV группе ее величина уменьшается.
    Из ЭхоКГ-параметров диастолической функции миокарда заслуживают внимания данные трансмитрального кровотока о соотношении раннего и предсердного пиков наполнения левого желудочка (Е/А). Величина этого показателя была наивысшей во II группе исследуемых, что свидетельствует о наибольшей степени растяжимости и податливости миокарда и высоком уровне диастолической функции у спортсменов этой группы.
    Информацию о систолической и диастолической функциях сердца дополняют АКГ-данные. Изменения систолических показателей (фаза изометрического сокращения - ФИС и фаза изгнания - Е) во II и III группах соответствуют фазовому синдрому гиподинамии по В. Л. Карпману [11], свидетельствуя об экономизации систолической функции спортивного сердца в покое. Однако в IV группе появляются признаки ухудшения сократительной функции, выражающиеся в удлинении периода изгнания.

Эхокардиографические и апекскардиографические показатели
в зависимости от степени гипертрофии левого желудочка (M± m)

 
Показатели Группа
I II III IV
ЭКГ
RV5, мм  < 16  16-20  21-25  і 26 
SV1+RV5, мм  < 20  20-29  30-39  і 40 
ЭхоКГ
ММЛЖ, г  157,743  176,733*  187,655*  208,348* 
±3,66  ±3,76  ±3,18  ±4,31 
КДО, мл  117,706  118,162  124,045*  128,143* 
±3,07  ±2,81  ±2,40  ±2,24 
КСО, мл  42,735  44,329  46,076  49,285* 
±2,14  ±1,86  ±1,90  ±2,07 
ММЛЖ/КДО, г/мл  1,362  1,519  1,550  1,623* 
±0,042  ±0,092  ±0,039  ±0,057 
ФВ, %  60,390  61,971  63,457*  61,932 
±1,05  ±1,34  ±1,06  ±1,15 
Е/А,  1,89  2,20*  1,77  1,62 
±0,011  ±0,015  ±0,015  ±0,025 
АКГ
ФИС, с  0,045  0,051*  0,049  0,046 
±0,002  ±0,002  ±0,002  ±0,002 
E, с  0,233  0,234  0,232  0,243* 
±0,003  ±0,002  ±0,002  ±0,004** 
a, с  0,078  0,085*  0,088*  0,092* 
±0,003  ±0,001  ±0,002  ±0,002 
РR, град  58,66  68,15*  70,86*  70,50* 
±2,03  ±1,02  ±1,19  ±1,41 
F, %  23,41  24,97  27,32*  27,78* 
±1,27  ±1,06  ±1,50  ±1,82 
S, %  33,49  38,29*  44,23*  47,11* 
±1,81  ±1,15  ±1,84  ±2,69 
a, %  9,44  9,33  9,68  8,12* 
±0,46  ±0,42  ±0,49  ±0,45** 
Примечание:  * - достоверность по отношению к I группе.
                        ** - достоверность по отношению к II группе.

    Характеризуя диастолическую функцию, необходимо в первую очередь отметить, что процентный вклад общей диастолы в сердечный цикл и процентный вклад периода медленного наполнения в общую диастолу были наибольшими во II группе исследуемых. Амплитуда же волны медленного наполнения (S) постепенно нарастала от I к IV группе. Раннее диастолическое наполнение также постепенно улучшалось, что выражалось в увеличении угла R и амплитуды волны быстрого наполнения F, рост величин которых, однако, не прогрессировал в IV группе исследуемых. В этой же группе отмечалось уменьшение амплитуды предсердной волны a на фоне дальнейшего увеличения ее длительности. Приведенные данные свидетельствуют о том, что диастолическое наполнение у обследованных спортсменов улучшается по мере нарастания гипертрофии и дилятации левого желудочка, однако до определенного предела. Изменения в IV группе можно рассматривать как проявление увеличения жесткости и ухудшения податливости миокарда в связи с ростом ГЛЖ.
    Таким образом, проведенное исследование свидетельствует о том, что в процессе долговременной адаптации у велогонщиков, выполняющих преимущественно нагрузку динамического типа, развивается в основном небольшая степень ГЛЖ, превалирующая над увеличением его полости. Степень ГЛЖ не находится в определенной зависимости от возраста, стажа и квалификации спортсменов, а связана, на наш взгляд, с особенностями тренировочного процесса.
    Систолическая и диастолическая функции спортивного сердца улучшаются по мере прогрессирования ГЛЖ и увеличения объема его полости, однако до определенного предела. Когда эти величины доходят до выраженной степени, появляются изменения как в сократительной функции, так и в контуре диастолического наполнения. Данные трансмитрального кровотока, характеризующие поток крови через митральное отверстие во время диастолического наполнения, и данные АКГ, характеризующие тот же процесс опосредованно через верхушку левого желудочка, дополняют друг друга, подтверждая мнение о том, что прогрессирующая гипертрофия может приводить к увеличению жесткости и уменьшению податливости миокарда у спортсменов.
 

   Армянский государственный институт физической культуры
 


Литература

     1. Меерсон Ф. З., Пшенникова М. Г.  В кн.: Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. М.: Медицина, 1988. С. 19-21.
     2. Дембо А. Г., Земцовский Э. В. В кн.: Спортивная кардиология. Л., 1989. С. 47-49.
     3. Mockel M., Stork T. - Int. J. Sports Med. Nov. 1996. V. 17. № 3. P. 184-190.
     4. Holly R., Shaffrath F., E. Amsterdam - Sports Med. 1998. V. 25. № 3. P. 39-48.
     5. Земцовский Э. В. В кн.: Спортивная кардиология. СПб.: Гиппократ, 1995. С. 91-113.
     6. Граевская Н. Д., Гончарова Г. А., Калугина Г. Е. - Теория и практика Ф/К. 1998. № 8. С. 2-5.
     7. Urhausen A., Monz T., Kindermann W. - Int. J. Card. Imaging. Feb. 1997. V. 13. № 1. P. 43-52.
     8. Меделяновский Н. А., Мотылянская Р. Е. и др. - Теория и практика Ф/К. 1986. № 12. С. 39-41.
     9. Henriksen E., Landelius F. et al. - Eur. Heart J., Feb. 1999. V. 20. № 4. P. 309-316.
     10. Шиллер Н., Осипов М. А.  В. кн.: Клиническая эхокардиография. М., 1993. С. 67-68.
     11. Карпман В. Л. В. кн.: Спортивная медицина. М.: Ф. и С., 1987. С. 87-88.