Спортивное сердце - это совокупность структурных и функциональных изменений, которые происходят в сердце людей, которые тренируются в течение длительного времени (например, > 1 час много дней подряд) и/или часто с высокой интенсивностью. Изменения не сопровождаются появлением субъективных симптомов; в число признаков входят брадикардия, систолический шум и дополнительные сердечные тоны. Часто встречаются изменения электрокардиограммы (ЭКГ). Диагноз ставится на основании клинических данных или результатов эхокардиографии. Лечение не требуется. Спортивное сердце имеет значение, поскольку его необходимо отличать от серьезных заболеваний сердца.
Интенсивные, длительные тренировки выносливости и силы приводят к активации многих механизмов физиологической адаптации. Возрастает нагрузка на левый желудочек (ЛЖ) объемом и давлением, что со временем приводит к увеличению его массы, толщины стенок и размера полости. Увеличиваются максимальный ударный объем и сердечный выброс, снижается частота сердечных сокращений в покое, увеличивается продолжительность времени диастолического заполнения. Редкий ритм сердца объясняется в основном повышенным парасимпатическим тонусом, однако также могут иметь значение сниженная симпатическая активация и другие факторы, не относящиеся к автономной регуляции, снижающие автоматическую функцию синусового узла. Брадикардия снижает потребность миокарда в кислороде. В то же время повышение уровня гемоглобина и объема циркулирующей крови улучшает транспорт кислорода. Несмотря на эти изменения, систолическая и диастолическая функции сердца остаются нормальными. Структурные изменения у женщин обычно менее выражены по сравнению с мужчинами с сопоставимыми антропометрическими данными, возрастом и уровнем подготовки (1, 2).
Распространенность индекса кальция коронарных артерий (ККА), превышающего или равного 100 единицам Агатстона, по-видимому, увеличивается у людей, с высокими уровнями физической активности (равные или превышающие 3000 MET [метаболический эквивалент задачи] минут в неделю), по сравнению с теми, кто имеет более низкие уровни физической активности. Однако это не переводит их в группу повышенного риска смертности от любых причин или от сердечно-сосудистых заболеваний. Данные подтверждают, что даже при наличии ККА риск общей смертности и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний меньше при высоких уровнях физической активности, чем при более низких уровнях физической активности (3).
Общие справочные материалы
1. Brosnan MJ, Rakit D: Differentiating athlete's heart from cardiomyopathies − The left side. Heart Lung Circ 27(9):1052-1062, 2018. doi: 10.1016/j.hlc.2018.04.297
2. Martinez MW, Kim JH, Shah AB, et al: Exercise-induced cardiovascular adaptations and approach to exercise and cardiovascular disease. JACC State-Of-The-Art Review. J Am Coll Cardiol 78 (14): 1454–1470, 2021. doi: 10.1016/j.jacc.2021.08.003
3. DeFina LF, Radford NB, Barlow CE, et al: Association of all-cause and cardiovascular mortality with high levels of physical activity and concurrent coronary artery calcification. JAMA Cardiol. 4(2):174–181, 2019. doi:10.1001/jamacardio.2018.4628
Симптомы и признаки спортивного сердца
Состояние бессимптомно. Симптомы разнятся, но могут включать
Брадикардию
Верхушечный толчок ЛЖ, смещенный латерально, разлитой и увеличенный по амплитуде
Систолический шум выброса (потока) у левой нижней границы грудины
III (третий) тон сердца (S3) вследствие раннего, быстрого диастолического наполнения желудочков сердца
4-й тон сердца (S4), который лучше всего слышен при брадикардии в покое, поскольку время диастолического наполнения увеличивается.
Гипердинамический пульс на сонных артериях
Эти симптомы отражают структурные изменения в сердце, возникшие вследствие адаптации к интенсивным физическим нагрузкам.
Диагностика спортивного сердца
Клиническая оценка
Рутинная ЭКГ
Иногда эхокардиография
Реже кардиологическая магнито-резонансная томография
В редких случаях, нагрузочное тестирование
Признаки обычно обнаруживают во время обычного скрининга или обследования по другим поводам. Большинство спортсменов не нуждаются в обширной диагностике, хотя ЭКГ необходима. Если симптомы свидетельствуют о патологии сердца (например, сердцебиение, боль в грудной клетке), выполняют ЭКГ, эхокардиографию и нагрузочный тест.
Спортивное сердце – диагноз исключения; его необходимо отличать от нарушений, вызывающих подобные проявления, но представляющих угрозу для жизни (например, гипертрофическая кардиомиопатия, дилатационная кардиомиопатия, ишемическая болезнь сердца, аритмогенная дисплазия правого желудочка, [1]). Когда результаты других диагностических методов являются неубедительными, может быть информативной магнитно-резонансная томография миокарда (кардио-МРТ).
ЭКГ
Встречаются многочисленные изменения ритма и морфологии ЭКГ; они плохо соотносятся с уровнем подготовки и состоянием сердечно-сосудистой системы. Самым частым ЭКГ-показателем является
Синусовая брадикардия
В редких случаях частота сердечных сокращений составляет < 40 уд/мин. Синусовая аритмия часто сопровождает редкий ритм сердца. Брадикардия в покое может также предрасполагать к появлению:
Предсердной или желудочковой экстрасистолии (включая парные и пробежки неустойчивой желудочковой тахикардии); паузы после экстрасистол не должны превышать 4 секунды.
Миграции водителя ритма
Другие ЭКГ-феномены могут включать:
Атриовентрикулярную (АВ) блокаду I степени (почти у трети спортсменов)
АВ-блокаду II степени (в основном 1-го типа); этот признак наблюдается в покое и исчезает во время нагрузки
Высокий вольтаж комплекса QRS, сопровождаемый изменениями зубца Т в отведениях, характеризующих нижнебоковые отделы (отражающий гипертрофию ЛЖ)
Глубокие инвертированные зубцы Т в переднебоковых отведениях
Неполную блокаду правой ножки пучка Гиса
При этом АВ-блокада III степени является патологическим явлением, обнаружение которого требует проведения тщательной дополнительной диагностики.
Эти изменения ЭКГ и ритма не ассоциированы с неблагоприятными клиническими последствиями, что позволяет сделать вывод о безопасности различных аритмий у спортс-менов. Аритмии обычно исчезают или появляются значительно реже после относительно короткого периода перерыва в тренировочном процессе.
Эхокардиография
Эхокардиография помогает отличить спортивное сердце от кардиомиопатий (см. таблицу Признаки, отличающие спортивное сердце от кардиомиопатии), но не существует четкой границы между физиологическим и патологическим увеличением сердца. Спорная область диагностики спортивного сердца или кардиомиопатии определяется толщиной левой межжелудочковой перегородки:
У мужчин – от 13 до 15 мм
У женщин – от 11 до 13 мм
Выявление переднесистолического движения передней створки митрального клапана в рамках этой серой зоны убедительно свидетельствует в пользу гипертрофической кардиомиопатии. Кроме того, диастолические показатели могут иметь отклонения при кардиомиопатии, но, как правило, находятся в норме в случае спортивного сердца. В целом изменения, определяемые при эхокардиографии, плохо коррелируют с уровнем тренированности и состоянием сердечно-сосудистой системы. Обычно наблюдается приклапанная митральная и трикуспидальная регургитация. Следует отметить, что снижение интенсивности тренировок приведет к регрессии симптомов увеличения сердца у пациентов со спортивным сердцем, но не у пациентов с кардиомиопатией. Эхокардиография с физической нагрузкой может помочь отличить сердце атлета от дилатационной кардиомиопатии. В одном исследовании изменение во время нагрузки фракции выброса левого желудочка (ФВЛЖ) ≤ 11% и пиковая ФВ ЛЖ ≤ 63% во время нагрузки предсказывали дилатационную кардиомиопатию с чувствительностью 85,7% и специфичностью 92% (2).
Магнитно-резонансная томография сердца (МРТ сердца)
Хотя подтверждение в крупных исследованиях еще не получено, уже имеющиеся данные пока позволяют предположить, что МРТ сердца может также помочь дифференцировать спортивное сердце от кардиомиопатии. При гипертрофической кардиомиопатии (3), МРТ сердца может выявить очаговую гипертрофию, которую не удалось увидеть на эхокардиограмме, особенно на верхушке, передней свободной стенке и задней части перегородки. Отсроченная визуализация после введения контрастного вещества может выявить типичную картину фиброза средней стенки у некоторых пациентов с гипертрофической кардиомиопатией, особенно, в максимально гипертрофированных сегментах стенки левого желудочка. Тем не менее, этот признак отсутствует у 60% пациентов с гипертрофической кардиомиопатией.
Отсроченное усиление на МРТ сердца также наблюдается при неишемической дилатационной кардиомиопатии и может помочь дифференцировать дилатационную кардиомиопатию от спортивного сердца. Тем не менее, этот симптом отсутствует у 68% пациентов с генетически подтвержденной дилатационной кардиомиопатией. Т1- и Т2-картирование, количественная оценка внеклеточного объема, позднее контрастирование гадолинием, визуализация деформации и диффузионно-тензорная визуализация — все это многообещающие методы для дифференциации сердца атлета и гипертрофической кардиомиопатии. Дальнейшие исследования необходимы, чтобы лучше определить способность этих методов выявлять гипертрофическую кардиомиопатию у спортсменов (4, 5). Хотя нагрузочная способность, измеряемая с помощью стресс-теста, не позволяет дифференцировать сердце спортсмена и дилатационную кардиомиопатию, снижение сердечного сократительного резерва с физической нагрузкой, наблюдаемое при CMR-визуализации, может быть информативным для установления диагноза дилатационной кардиомиопатии у спортсмена.
Стресс-тестирование
Во время нагрузочного теста частота сердечных сокращений остается ниже нормы при субмаксимальной нагрузке и нарастает соответствующим образом и сравнимо с ЧСС у людей, не занимающихся спортом, при максимальной нагрузке. ЧСС быстро восстанавливается после прекращения нагрузки. Нормальный ответ артериального давления в случае, если:
Систолическое артериальное давление повышается
Диастолическое артериальное давление падает
Среднее артериальное давление остается относительно постоянным
Многие изменения ЭКГ покоя уменьшаются или исчезают во время нагрузки; эта особенность уникальна и патогномонична для синдрома спортивного сердца, отличающая его от патологических состояний. Однако выявление псевдонормализации инвертированного зубца Т может свидетельствовать об ишемии миокарда, поэтому подразумевает проведение углубленного обследования спортсменов старшей возрастной группы. Нормальный результат нагрузочного теста также не исключает кардиомиопатию.
Признаки, отличающие спортивное сердце от кардиомиопатии
Характеристика | Спортивное сердце | Кардиомиопатия |
|---|---|---|
Толщина межжелудочковой перегородки* | У мужчин: < 13 мм У женщин: < 11 мм | У мужчин: > 15 мм У женщин: > 13 мм |
Конечнодиастолический диаметр ЛЖ† | < 60 мм | > 70 мм |
Диастолическая функция | Норма (отношение Е/А >1) | Отклонение (отношение Е/А <1) |
Гипертрофия межжелудочковой перегородки | Симметричная | Асимметричная (при гипертрофической кардиомиопатии) |
Семейный анамнез | Нет | Могут иметь место |
Ответная реакция артериального давления на нагрузку | Норма | Норма или сниженная реакция систолического артериального давления |
детренированность | Регрессия гипертрофии левого желудочка | Нет регрессии гипертрофии левого желудочка |
* Значения А от 13 до 15 мм у мужчин и от 11 до 13 мм у женщин относятся к неопределенным. | ||
† Значения А от 60 до 70 мм относятся к неопределенным. | ||
Отношение Е/А=отношение значений скоростей раннего и позднего пиков трансмитрального потока. | ||
Справочные материалы по диагностике
1. Brosnan MJ, Rakit D: Differentiating athlete's heart from cardiomyopathies − The left side. Heart Lung Circ 27(9):1052–1062, 2018. doi: 10.1016/j.hlc.2018.04.297
2. Millar LM, Fanton Z, Finocchiaro G, et al: Differentiation between athlete's heart and dilated cardiomyopathy in athletic individuals. Heart 106(14):1059–1065, 2020. doi: 10.1136/heartjnl-2019-316147
3. Czimbalmos C, Csecs I, Toth A, et al: The demanding grey zone: Sport indices by cardiac magnetic resonance imaging differentiate hypertrophic cardiomyopathy from athlete's heart. PLoS ONE 14(2): e0211624. 2019.
4. Bakogiannis C, Mouselimis D, Tsarouchas A, et al: Hypertrophic cardiomyopathy or athlete's heart? A systematic review of novel cardiovascular magnetic resonance imaging parameters. Eur J Sports Sci Dec 2;1–12, 2021. doi: 10.1080/17461391.2021.2001576
5. Baggish AL, Battle RW, Beaver TA, et al: Recommendations on the use of multimodality cardiovascular imaging in young adult competitive athletes: A report from the American Society of Echocardiography in collaboration with the Society of Cardiovascular Computed Tomography and the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance. J Am Soc Echocardiogr 33 (5): 523–549, 2020. doi: 10.1016/j.echo.2020.02.009
Прогноз спортивного сердца
Хотя грубые структурные изменения напоминают таковые при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях, обычно никаких побочных эффектов не наблюдается. Тем не менее, многочисленные исследования выявили повышенный риск развития фибрилляции предсердий при занятиях спортом на выносливость и в смешанных видах спорта. Спортсмены младше 55 лет подвергаются более высокому риску (1). Доза физической нагрузки, при которой риск увеличивается, не была зафиксирована в высококачественных исследованиях. В большинстве случаев структурные изменения и брадикардия регрессируют после прекращения тренировок, однако, поскольку приблизительно у 20% бывших спортсменов высокого класса камеры сердца остаются увеличенными, возникает вопрос, с учетом отсутствия данных долгосрочного наблюдения, о том, насколько спортивное сердце является истинно доброкачественным синдромом.
Справочные материалы по прогнозу
1. Newman W, Parry-Williams G, Wiles J, et al: Risk of atrial fibrillation in athletes: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med 55(21):1233–1238, 2021. doi:10.1136/bjsports-2021-103994
Лечение спортивного сердца
Возможно, необходим период прекращения тренировок для наблюдения за регрессией ЛЖ
В лечении нет необходимости, хотя может потребоваться 3-месячный период отсутствия тренировок для того, чтобы проследить регрессию гипертрофии ЛЖ с целью дифференциальной диагностики этого синдрома с кардиомиопатией. Такой интервал отсутствия тренировок может существенно противоречить жизненным планам спортсмена и вызвать его сопротивление.
Основные положения
Интенсивные физические упражнения увеличивают мышечную массу левого желудочка, толщину его стенки и размер камеры, но функции систолы и диастолы остаются нормальными.
ЧСС в покое замедлена, и на левой нижней границе грудины может выслушиваться систолический шум изгнания, а также 3-й (S3) и/или 4-й (S4) тоны сердца.
ЭКГ выявляет брадикардию и признаки гипертрофии, а иногда и другие симптомы, такие как синусовая аритмия, атриальная или вентрикулярная эктопия и атриовентрикулярная (AV) блокада I или II степени.
Структурные и ЭКГ изменения, обусловленные спортивным сердцем, являются бессимптомными; наличие сердечно-сосудистых симптомов (например, боль в груди, одышка, сердцебиение) или AV-блокада III степени дают повод заподозрить наличие фонового заболевания сердца.
