Спортивная деятельность связана с интенсивной и длительной физической активностью, которая модулирует обменные и регуляторные процессы в организме спортсмена. При этом специфика каждого вида спорта определяет характер адаптационных сдвигов в организме на морфологическом, метаболическом и регуляторном уровнях [1, с. 50].
В настоящее время остаются значимыми исследования, связанные с изучением индивидуальных проявлений механизмов адаптации организма спортсменов, его устойчивости к воздействию нагрузок различной направленности. Длительное выполнение предельных нагрузок усугубило проблему сохранения здоровья спортсменов. Систематическое воздействие неблагоприятных факторов спортивной деятельности на фоне хронического утомления сопровождается кумулятивными эффектами в виде функциональных сдвигов как адаптационного, так и дезадаптационного характера и может обусловить возникновение соматической патологии [2, с. 59].
Физическое перенапряжение, возникающее при нерациональном построении тренировочных и соревновательных нагрузок, не соответствующих функциональным возможностям спортсмена, наиболее часто проявляется хроническим физическим перенапряжением сердца (ХФПС). Оно, в свою очередь, может проявляться рядом ЭКГ-изменений [3, с. 61].
Сравнение индивидуальных показателей спортсмена по данным ЭКГ в динамике наблюдений на различных этапах тренировочного процесса и выявление ЭКГ-вариантов проявления ХФПС позволяет объективно оценить степень его тренированности и состояния здоровья и на этой основе оптимизировать тренировочный процесс.
Цель исследования: изучить электрофизиологические свойства миокарда спортсменов циклических видов спорта на разных этапах тренировки.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились на базе научно-исследовательского института олимпийского спорта Уральского государственного университета физической культуры. В исследованиях приняли участие спортсмены мужского (n = 64) и женского пола (n = 25) 17–20 лет, имеющие стаж занятий более 5 лет (спортивный резерв).
В условиях физиологического покоя проводилась электрокардиография в 12 стандартных отведениях (электрокардиограф EEG-9620 М, изготовитель – фирма «Nihon KONDEN», Япония). Определяли частоту сердечных сокращений, положение электрической оси сердца, тип ритма, проводимости, вольтаж зубцов, расположение по отношению к изолинии сегмента ST и зубца T. Обследование проводилось на общеподготовительном этапе подготовительного периода (ОП ПП) и на специально-подготовительном этапе подготовительного периода (СП ПП). Всего было проанализировано 213 протоколов. Для оценки достоверности различий использовали t-критерий Стьюдента. Достоверно значимыми считали различия при р ≤ 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
В проведенных исследованиях выраженных клинических форм заболеваний системы кровообращения нами не выявлено, однако практически во всех случаях наблюдались различные изменения на ЭКГ, связанные с внутрижелудочковой и внутрипредсердной проводимостью, ритмом сердца, изменения электрической оси, а также изменения, касающиеся реполяризационного комплекса. Полученные в ходе исследования ЭКГ-изменения представлены в табл. 1.
Таблица 1
Варианты ЭКГ-изменений на разных этапах тренировок
|
Выявленные ЭКГ-изменения |
Юноши (n = 64), количество человек, % |
Девушки (n = 25), количество человек, % |
||
|
ОП ПП |
СП ПП |
ОП ПП |
СП ПП |
|
|
Синусовая брадикардия |
37 (57,8 %) |
44 (68,7 %)* |
12 (47 %) |
14 (56 %) |
|
Синусовая аритмия |
13 (20 %) |
9 (14 %) |
6 (24 %) |
4 (16 %) |
|
АВ-блокады I ст |
2 (3,1 %) |
– |
1 (4 %) |
– |
|
Блокада правой ножки пучка Гисса |
1 (1,6 %) |
– |
2 (8 %) |
2(8 %) |
|
Изменения конечной части желудочкового комплекса |
11 (17 %) |
6 (16,4 %)* |
1 (4 %) |
1 (4 %) |
|
Элевация ST-T |
1 (1,6 %) |
6 (9,4 %)* |
- |
- |
|
Эктопические ритмы |
7 (11 %) |
11 (17 %) |
6 (24 %) |
7 (28 %) |
|
Отклонение электрической оси сердца вправо |
6 (9,4 %) |
10 (15,6 %) |
3 (12 %) |
4 (16 %) |
|
Отклонение электрической оси сердца влево |
1 (1,6 %) |
2 (3,1 %) |
– |
1 (4 %) |
|
Гипертрофия ЛЖ |
2 (3,1 %) |
2 (3,1 %) |
– |
– |
Примечание. * – различия статистически достоверны при р ≤ 0,01.
Из всех обследованных спортсменов общая распространенность указанных изменений составила 83,7 % в периоде общей подготовки и 94,5 % на СП ПП. Гендерный фактор не влиял на выявленные изменения ЭКГ, у мужчин процент распространенности составил 87,6 %, у женщин 92,3 %.
Самым распространенным вариантом ЭКГ-изменений вне зависимости от специ- фики тренировочного процесса являлись синусовая брадикардия, выявленная у женщин в 47 % на ОП ПП и в 56 % в СП ПП и у мужчин соответственно в 57,8 % и 68,7 % случаев (табл. 1). Синусовая брадикардия является показателем хорошей тренированности спортсмена по части кардиореспираторной выносливости. По данным разных авторов уровень допустимой брадикардии у детей при холтеровском мониторировании составляет 32–42 в минуту в ночное время [4, с. 7]. В наших исследованиях было выявлено 4,7 % спортсменов мужского пола с заключением «выраженная брадикардия», с ЧСС 37–42 уд/мин. Замедление ритма сердца чаще встречалось у спортсменов, специализирующихся в беге на длинные дистанции, и не зависело от этапа тренировки.
Синусовая аритмия часто встречается у спортсменов и считается вызванным зависимым от дыхания изменением ЧСС. Доказано влияние фаз дыхания на сердечный ритм, которое проявляется кардиореспираторной синхронизацией или респираторной синусовой аритмией [5, с. 91–92]. Респираторная синусовая аритмия является важной регуляторной функцией и является следствием изменения тонуса блуждающего нерва. Нарушение согласованности между ритмом сердца и ритмом дыхания, косвенно свидетельствует о нарушениях вегетативного баланса. Более успешное восстановление после тренировочного процесса встречается у спортсменов, выработавших респираторную синусовую аритмию [5, с. 94]. По данным проведенного исследования, резкая синусовая аритмия, когда частота комплексов QRS составила в среднем от 43 до 65 в минуту и разница между интервалами R-R достигла более 30 %, была выявлена у спортсменов-стайеров (24 %) и у спортсменов-спринтеров (14 %).
Мониторинг ЭКГ продемонстрировал наличие нарушений атриовентрикулярной проводимости, которые не имели конкретного отношения к определенному виду спорта. Так, на этапе подготовки у 7,1 % спортсменов была выявлена АВ-блокада первой степени. Следует отметить, что это нарушение проводимости у спортсменов исчезло при повторном исследовании на специально-подготовительном этапе тренировки в условиях интенсивных физических нагрузок. По мнению ряда авторов [6, с. 45], данный факт служит признаком тренированности спортсмена.
У обследуемых спортсменов частичная блокада правой ножки пучка Гиса встречалась весьма часто (17,5 % случаев), причем в большинстве случаев у девушек-стайеров (8 %) против 1,6 % у юношей на ОП ПП (табл. 1). В настоящий момент отсутствуют данные о связи блокады правой ножки пучка Гиса у лиц, занимающихся спортом с неблагоприятным прогнозом, авторы отмечают высокую распространенность данного ЭКГ-изменения, в особенности в видах спорта, требующих наличия качества выносливости [7, с. 42].
Изменения сегмента S-T комплекса электрокардиограммы на тех или иных этапах подготовки мы наблюдали у 11 % спортсменов (табл. 1). Данные о том, что элевация сегмента S-T, являются проявлениями дистрофического процесса не нашли подтверждения, поскольку у всех спортсменов с выявленным изменением ЭКГ отсутствовали жалобы кардиального характера, они все хорошо переносили тренировочные и соревновательные нагрузки.
Выявленные особенности ЭКГ сопряжены у спортсменов с физиологической гипертрофией сердца, вызваны регулярными занятиями спортом, исчезают при выполнении физической нагрузки, поскольку являются следствием повышенного тонуса блуждающего нерва и не имеют отношения к патологическому электрофизиологическому ремоделированию, свойственному некоторым заболеваниям, затрагивающим миокард.
В самостоятельную «группу риска» вошли спортсмены с неблагоприятными ЭКГ-признаками.
Исследования показали, что у некоторых спортсменов в течение годичного цикла тренировок было зарегистрировано наличие эктопических ритмов (11–17 % у юношей и 24-28 % – у девушек). Подобные изменения могут быть одними из ранних сигналов развития дезадаптации вследствие физических нагрузок. Кроме этого, было установлено, что именно нарушения ритма сердца являются лимитирующим фактором адаптации сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам [8–9]. При этом очень важно отметить, что в спорте большинство летальных исходов обусловлено именно нарушениями ритма сердца [10–11]. При динамических наблюдениях в течение годичного цикла тренировок у спортсменов отмечалось усугубление отмеченных явлений в предсоревновательном периоде (табл. 1).
В ходе исследования были выявлены спортсмены, у которых после соревновательных нагрузок наблюдалось отклонение электрической оси сердца. Так, у 12 % девушек и 15,6 % – юношей в соревновательном периоде было зарегистрировано отклонение оси вправо. По мнению авторов, отклонение электрической оси сердца вправо, является ЭКГ-признаками перегрузки правых камер сердца, обусловленными изменением результирующего вектора возбуждения желудочков [12].
Отклонение электрической оси влево (7 % обследованных на разных этапах тренировок) может сопровождать такие нарушения, как увеличение в размерах левого желудочка (гипертрофия левого желудочка); сбои в работе клапанов левого желудочка, из-за чего происходит перегрузка желудочка объемом крови; кардиологические блокады; нарушения электропроводимости внутри левого желудочка. Левограмма также может сопровождать кардиомиопатию.
Поскольку угол отклонения от нормы может быть различным, то и степени процесса отличаются. Изменение градуса – постепенный процесс. Чем больше растет размер полости, тем сильнее уходит от нормы показатель. Если отклонение составляет от – 450 до – 900 градусов относительно нормы, то говорят о том, что орган резко смещен влево. Если происходит резкое изменение оси, это следствие резкого изменения полости сердца, а это фульминатная (молниеностная кардиомиопатия) и развитие острой сердечной недостаточности и, вследствие этого, внезапной смерти.
Особое внимание, на наш взгляд, необходимо обратить на выявленные ЭКГ-изменения, связанные с процессами реполяризации, которые могут проявляться в изменении сегмента ST и зубца Т, их депрессии или элевации (11 %). По мнению G. Hart, нарушения процессов реполяризации (по данным ЭКГ) могут предшествовать внезапной сердечной смерти спортсменов и без видимых проявлений и наличия специ- фической кардиальной патологии [13]. Наибольшее количество подобных асимметричных зубцов Т было зарегистрировано в период подготовки к соревнованиям. Появление атипично асимметричного зубца Т, по мнению авторов [3, с. 62–63], свидетельствует о замедлении поздней, т.е. происходящей в эндокарде, реполяризации.
В ряде случаев проявлением перенапряжения сердечно-сосудистой системы у спортсменов может быть ремоделирование миокарда левого желудочка, несоответствующее направленности тренировочного процесса. В связи с этим был проведен анализ электрокардиографических показателей, указывающих на наличие гипертрофии миокарда желудочков сердца (табл. 2).
Таблица 2
Динамика ЭКГ-изменений, связанных с гипертрофией миокарда левого желудочка на разных этапах тренировочного процесса
|
Юноши количество человек, ( %) |
Девушки количество человек, % |
||
|
ОП ПП (n = 64) |
СП ПП (n = 64) |
ОП ПП (n = 26) |
СП ПП (n = 24) |
|
6 (9,38 %) |
14 (21,8 %) |
1 (3,8 %) |
1 (4,1 %) |
|
Р ≤ 0,05 |
р ≥ 0,05 |
||
В нашем исследовании мы использовали классические критерии диагностики ГЛЖ по ЭКГ, предложенные Sokolow а. Lyon, которые использованы для создания Миннесотского кода, предназначенного для популяционных исследований и стандартизации диагностики гипертрофии миокарда левого желудочка по ЭКГ. Также эти критерии наиболее часто используются в клинической практике:
1. Сумма RI + SIII > 25 мм.
2. Депрессия сегмента ST (I) > 0,5 мм.
3. Зубец Т (-, -+) в сочетании с депрессией интервала ST и высоким зубцом RI.
4. Ravl > 11 мм при горизонтальном положении сердца.
5. SТavf или SТavl снижен более чем на 0,5 мм.
6. Сглаженность зубца Tavl или Tavf или T (–) в сочетании с депрессией интервала ST и увеличением зубца R.
7. Зубец Rv5, v6 > 26 мм.
8. Депрессия интервала STv5, v6 > 0,5 мм.
9. Сглаженность или отрицательность зубца Tv5, v6 в сочетании с депрессией интервала ST и нормальным или малым зубцом S.
10. Интервал j в v5 или v6 ≥ 0,06 мс.
11. Сумма зубцов Rv5 + Sv1 или Rv6 + Sv1 > 35 мм.
Данные о частоте выявления ЭКГ-признаков гипертрофии левого желудочка сердца на разных этапах тренировок у спортсменов циклических видов спорта представлены в табл. 2.
Проведенное исследование выявило гипертрофию миокарда левого желудочка в периоде общей подготовки у 6 юношей и в периоде специальной подготовки у 14 обследуемых юношей и у 1 девушки (табл. 2). Несмотря на то, что у девушек достоверных различий зарегистрировано не было, увеличение доли высокоинтенсивных нагрузок перед соревнованиями, сопряженных с длительной гиперфункцией сердца, нашло отражение в увеличении численности спортсменов мужского пола с ЭКГ-признаками гипертрофии миокарда именно в этот период. При этом спортсмены имели высокую работоспособность. У 3,12 % юношей подобные изменения ЭКГ носили временный характер, подвергаясь обратному развитию при соответствующем изменении режима тренировки. У остальных спортсменов электрокардиографические признаки, отражающие гипертрофию миокарда, не изменялись в зависимости от этапа подготовки.
Ремоделирование миокарда левого желудочка большинством исследователей признается как необходимое условие адаптации сердца спортсмена. Представление о гипертрофии миокарда у спортсменов заключается в том, что хотя она и представляет собой физиологическую приспособительную реакцию на гиперфункцию, однако эта реакция – не самая рациональная, так как является переходным этапом к развитию патологической гипертрофии.
Заключение
В результате мониторинга электрофизиологических свойств миокарда у спортсменов-легкоатлетов и спортсменов-конькобежцев установлен факт достоверного увеличения выявленных ЭКГ-изменений, связанных с процессами реполяризации, которые проявлялись в изменении сегмента ST и зубца Т и были зарегистрированы в период подготовки к соревнованиям. В этот же тренировочный период, когда происходит увеличение доли высокоинтенсивных нагрузок перед соревнованиями, сопряженных с длительной гиперфункцией сердца, наблюдалось увеличение численности спортсменов с ЭКГ-признаками гипертрофии миокарда.
В общеподготовительном периоде отмечена тенденция к увеличению численности спортсменов с признаками нарушения проводимости (АВ-блокада, блокада правой ножки пучка Гисса), которое при повторном исследовании на специально-подготовительном этапе тренировки в условиях интенсивных физических нагрузок не было зарегистрировано. Полученные результаты были использованы с целью корректировки тренировочного процесса.