Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1 Особенности «спортивного сердца», кардиомиопатия перенапряжения . 13
1.2 Оксидативный стресс и дисфункция эндотелия 18
1.2.1 Маркеры эндотелиальной дисфункции 18
1.2.2 Эндотелиальная дисфункция у спортсменов 20
1.3 Особенности липидного профиля у спортсменов 21
1.4 Дисбаланс в экспрессии цитокинов у спортсменов и его роль в развитии заболеваний сердечно-сосудистой системы 23
1.5 Медикаментозная коррекция метаболических изменений при кардиомиопатии перенапряжения 25
1.6 Цитофлавин, опыт применения в клинике и спортивной медицине 28
1.7 Заключение по обзору литературы 31
Глава 2. Объект и методы исследования 32
2.1 Объект и дизайн исследования 32
2.2 Методы исследования 36
2.2.1 Инструментальные методы исследования 36
2.2.2 Методы изучения эндотелиальной функции 38
2.2.3 Методы изучения липидного спектра 39
2.2.4 Иммунологические методы исследования 40
2.3 Характеристика использованного в исследовании препарата, методика лечения, расчет эффективности 40
2.4 Статистическая обработка результатов исследования 41
Глава 3. Особенности состояния эндотелиальной функции, липидного спектра и цитокинового статуса при кардиомиопатии перенапряжения у спортсменов 43
3.1 Нарушения в работе сердца по данным кардиологического обследования у спортсменов командно-игровых видов спорта 43
3.2 Маркеры состояния функции эндотелия и повреждающие эндотелий факторы на клинической стадии кардиомиопатии перенапряжения 45
3.2.1 Маркеры состояния эндотелиальной функции и уровень гомоцистеина у спортсменов командно-игровых видов спорта с кардиомиопатией перенапряжения 45
3.2.2 Особенности липидного спектра у спортсменов командно игровых видов спорта с кардиомиопатией перенапряжения 47
3.2.3 Особенности цитокинового статуса у спортсменов командно игровых видов спорта с кардиомиопатией перенапряжения 49
3.3 Результаты корреляционного анализа 50
Глава 4. Медикаментозная профилактика кардиомиопатии перенапряжения у спортсменов в командно-игровых видах спорта 52
4.1 Динамика выявления антигена миокарда и электрокардиографических признаков кардиомиопатии перенапряжения на этапах годового тренировочного цикла 52
4.2 Сравнительный анализ общей физической работоспособности у спортсменов с ЭКГ нарушениями и у спортсменов с присутствием в крови антигена миокарда 55
4.3 Обоснование применения препарата «Цитофлавин» у спортсменов на доклинической стадии кардиомиопатии перенапряжения (по уровню миокардиального антигена) 56
4.4 Влияние терапии на состояние эндотелиальной функции и цитокинового статуса 57
4.4.1 Уровень повреждающих эндотелий факторов в динамике у спортсменов экспериментальной и контрольной группы 57
4.4.2 Уровень физиологических антикоагулянтов и показателей эндотелиальной дисфункции в динамике 61
4.5 Уровень физической работоспособности в динамике у спортсменов экспериментальной и контрольной группы 64
4.6 Оценка эффективности терапии кардиомиопатии перенапряжения на доклинической стадии по данным электрокардиографических исследований 65
Заключение 69
Выводы 77
Практические рекомендации 78
Перспективы дальнейшей разработки темы 79
Список сокращений 80
Список литературы 82
Приложение А 103
Приложение Б 105
Приложение В 106
Приложение Г 112
- Особенности «спортивного сердца», кардиомиопатия перенапряжения
- Нарушения в работе сердца по данным кардиологического обследования у спортсменов командно-игровых видов спорта
- Уровень повреждающих эндотелий факторов в динамике у спортсменов экспериментальной и контрольной группы
- Оценка эффективности терапии кардиомиопатии перенапряжения на доклинической стадии по данным электрокардиографических исследований
Особенности «спортивного сердца», кардиомиопатия перенапряжения
Функциональное состояние ССС играет ведущую роль в повышении результативности спортсменов, поэтому именно сердце наиболее часто подвергается перенапряжению [11, 25, 36].
Первое описание расширенного сердца спортсменов появилось в 1899 году, и основывалось только на данных физического осмотра и перкуссии [153]. За последние 40 лет использование визуализации дало возможность наиболее полно изучить сердце спортсмена [15, 135, 172].
В процессе дальнейших исследований были определены структурные и функциональные особенности «спортивного сердца». В международной поисковой системе PubMed этой теме посвящено более 4400 публикаций.
Изучение вероятности того, что молодые высококвалифицированные спортсмены могут иметь потенциально опасные сердечные заболевания, приводящие к внезапной смерти, является одной из ведущих тем исследований, проводимых в спортивной медицине [28, 132, 138, 165].
По данным Л.А. Балыковой и соавт. распространенность аритмий среди юных спортсменов составила 54,4%, а потенциально опасные нарушения на ЭКГ были выявлены у 14,6% атлетов [99].
Группа доктора A. Pelliccia из Института спортивной медицины и науки в Риме более 25 лет анализировали данные эхокардиографии (ЭхоКГ) у тысяч высококвалифицированных спортсменов [135, 167, 172]. Результаты этой работы сыграли важную роль в развитии современных методов диагностики патологии сердца у спортсменов. Данные, полученные D Ascenzi et al., расширяют современное понимание о ремоделировании сердца в подгруппах элитных спортсменов [148, 181].
Стандарты электрокардиографических (ЭКГ) исследований быстро развивались в течение последнего десятилетия. 13-14 февраля 2012 г. международная группа экспертов в области спортивной кардиологии и спортивной медицины определили современные стандарты интерпретации ЭКГ у спортсменов, свидетельствующие о норме и патологии ССС [136].
26-27 февраля 2015 г. были обновлены современные стандарты интерпретации ЭКГ у спортсменов [162]. В отечественной литературе перевод обновленных стандартов представлен в работе Е.Г. Каллаур и соавт. [52] (приложение А).
Указывается, что в ряде случаев имеет место гипердиагностика патологии сердца у спортсменов, ведущая к психологическим травмам, снижению качества жизни и материальным потерям [138]. Поэтому столь важно отличать доброкачественное «спортивное сердце» от патологических состояний, связанных с возможностью внезапной смерти или прогрессирования заболевания [132, 165].
Наиболее часто «спортивное сердце» приходится дифференцировать от гипертрофической кардиомиопатии и аритмогенной кардиомиопатии правого желудочка (ARVC) [26, 138, 163, 181].
Как отмечает в своей статье И.В. Леонтьева «Основными критериями, помогающими в дифференциальной диагностике гипертрофии миокарда у спортсменов, является симметричный характер гипертрофии, при которой толщина межжелудочковой перегородки не превышает 12–13 мм (при гипертрофической кардиомиопатии она, как правило, более 16 мм). На ЭКГ, в отличие от первичной гипертрофической кардиомиопатии, редко выявляются глубокие Q–зубцы и отрицательные T–зубцы» [64, с.28].
Одним из ведущих диагностических критериев является тот факт, что после прекращения высоких физических нагрузок при физиологическом «спортивном сердце» происходит снижение гипертрофии [163].
По мнению И. В. Леонтьевой, при дифференциальной диагностике необходимо проводить нагрузочный кардиопульмональный тест, по данным которого, пик потребления кислорода у спортсменов «обычно более 50 мл/кг/мин, или 120% от нормы» [64, с. 29]. При патологическом «спортивном сердце» избыточная гипертрофия является причиной ухудшения кровоснабжение миокарда. Как следствие, возникающее кислородное голодание, в ряде случаев заканчивается некрозом и кардиосклерозом мышечных элементов [176, 192].
Как отмечают D Ascenzi F. et al. по данным ряда исследователей напряженные, хронические физические нагрузки могут привести к кардиомиопатии, индуцированной физическими упражнениями, изначально здоровое сердце спортсмена [142, 143, 152, 179].
Показана роль хронического стресса в возникновении патологических изменений в сердце [15, 110].
Перенапряжение сердца относится к рубрике вторичных кардиомиопатий, обусловленных действием чрезмерной физической нагрузки, превышающей возможности организма к их выполнению. Терминология вызывает большое число споров среди отечественных исследователей.
В современной отечественной литературе встречаются синонимы: перенапряжение сердца, дистрофия миокарда вследствие физического перенапряжения, стрессорная кардиомиопатия, метаболическая кардиомиопатия, ремоделирование миокарда [1, 12, 13, 26, 47, 76, 78].
Г.Ф. Ланг ещё в 1936 году предложил термин «дисметаболическая миокардиодистрофия». По мнению автора, миокардиодистрофии являются вторичным процессом, возникающим под действием экстракардиальных факторов (анемии, гиповитаминозы, нарушения обмена веществ, инфекции, интоксикации, стрессы, физическое перенапряжение), и характеризуются вегетативными, дисметаболическими, ферментативными, электролитными и нейрогуморальными нарушения [64].
Ученик Г.Ф. Ланга проф. А.Г. Дембо (1977) предложил называть патологическое спортивное сердце «дистрофией миокарда вследствие хронического физического перенапряжения» [40].
Э. В. Земцовский продолжил исследования А.Г. Дембо и называл «стрессорной кардиомиопатией вследствие хронического психоэмоционального перенапряжения»: «не ишемические нарушения реполяризации на ЭКГ и клинически значимые аритмии, выявляемые у лиц, подверженных хроническому стрессу и не имеющих клинических и инструментальных признаков ИБС» [112].
В дальнейшем исследования стрессорной кардиомиопатии были продолжены Е.А. Гавриловой, показавшей, что данная патология у спортсменов проявляется снижением диастолической функции, нарушением морфологии и гемодинамики, ритма и процессов реполяризации на ЭКГ [25, 26, 27, 28, 29].
В зарубежной литературе патология ССС у спортсменов также не имеет четкого определения [139, 183], а принятые среди отечественных исследователей диагнозы, характеризующие патологическое «спортивное сердце», у большинства зарубежных исследователей остаются непризнанными.
Нарушения в работе сердца по данным кардиологического обследования у спортсменов командно-игровых видов спорта
Обследование действующих спортсменов командно-игровых видов спорта (волейбол, баскетбол, гандбол), являющихся студентами НГУ им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург осуществляли на протяжении двух лет. За этот период проведено однократное ЭКГ и ЭхоКГ обследование 110 спортсменов.
ЭКГ нарушения выявлены у 36 спортсменов, причем более чем в половине случаев - у баскетболистов (67%) (рисунок 2).
Частота выявления ЭКГ нарушений в зависимости от вида спорта (n=36) У 16 (45%) спортсменов установлено НПР 1 степени, у 8 (22%) спортсменов НПР 2-3 степени. В 12 (33%) случаях была выявлена клинически значимая желудочковая и суправентрикулярная экстрасистолия) (рисунок 3), причем у 4 (11%) спортсменов отмечено ее сочетание с НПР 2-3 степени. НПР – нарушение процессов реполяризации, ЭС – клинически значимая экстрасистолия Рисунок 3 – Структура ЭКГ нарушений у спортсменов командно-игровых видов спорта (n=36)
По данным ЭхоКГ при обследовании 110 спортсменов признаки гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ) выявлены у пяти спортсменов (4,5%), гипертрофии правого желудочка (ГПЖ) - у одного спортсмена (0,9%). В одном случае ГЛЖ сочеталась с НПР 2 степени и в 1 случае с НПР 3 степени (эти 2 спортсмена были исключены из дальнейших исследований). Малые аномалии развития сердца (пролапс митрального клапана, ложные хорды) выявлены у 32 спортсменов (29%), из них 24 спортсмена (21,7%) были представителями баскетбола (эти 32 спортсмена были исключены из дальнейших исследований).
Таким образом, в структуре ЭКГ нарушений у спортсменов командно-игровых видов спорта наиболее часто отмечалось НПР 1 степени – 45% случаев, НПР 2-3 степени и клинически значимая экстрасистолия встречались одинаково часто – в 22% случаев, НПР 2-3 степени на фоне клинически значимой экстрасистолии установлены в 11% случаев. Из рассмотренных в командно-игровых видах спорта, наибольшее число нарушений, выявленных по результатам ЭКГ и ЭхоКГ исследований, приходится на баскетболистов, что может быть связано со спецификой отбора в этот вид спорта (предпочтение отдается высокорослым, с хорошей эластичностью связочного аппарата спортсменам, что является признаками синдрома недостаточности соединительной ткани).
Уровень повреждающих эндотелий факторов в динамике у спортсменов экспериментальной и контрольной группы
Как видно из таблицы 6, в начале исследования не было выявлено статистически значимых различий уровней повреждающих эндотелий факторов (гомоцистеина, ФНО-, ИЛ-8, oxLDL, ЛПНП) в экспериментальной и контрольной группах статистически значимых различий не имел.
При этом уровень гомоцистеина у большинства обследованных спортсменов находился не верхней границе нормы, составляя в экспериментальной и контрольной группе 7,5 ± 0,7 и 9,2 ± 0,9 мкмоль/л, соответственно.
Уровень ФНО- был также повышен, составляя в экспериментальной и контрольной группе 68,4 ± 19,3 и 70,1 ± 14,2 пг/мл, соответственно.
Уровень oxLDL в большинстве случаев выходил за верхнюю границу референсного интервала, составляя в экспериментальной и контрольной группе 1993,3 ± 261,2 и 2158,5 ± 287,1нг/мл, соответственно.
На верхней границе нормы в обеих группах находился и уровень ЛПНП -3,3 ± 0,3 и 3,6 ± 0,4 ммоль/л.
Через 1 месяц приема исследуемого препарата различия между группами по уровню гомоцистеина, ФНО-, ИЛ-8, oxLDL оказались уже статистически значимыми (р 0,05-0,001), что было связано со снижением в среднем по экспериментальной группе уровня oxLDL до 1342,6 ± 169,3 нг/мл (р 0,05) и повышением в контрольной группе уровня гомоцистеина до 12,4 ± 0,5мкмоль/л (р 0,01), ФНО- до 113,3 ± 9,8 мкмоль/л и ИЛ-8 до 54,3 ± 5,8 пг/мл (р 0,05) (таблица 7).
Проведено изучение числа случаев повышения уровня oxLDL выше верхней границы референсного интервала (более 2261 нг/мл) у спортсменов контрольной и экспериментальной группы по данным первого и второго обследования (рисунок 10).
На 1 этапе исследования в экспериментальной группе нами установлено повышение уровня oxLDL выше референсного интервала в 26,1% случаев (6 из 23), а в контрольной – в 18,2% случаев (4 из 22). На заключительном обследовании в экспериментальной группе, спортсменов с повышением уровня oxLDL выше референсного интервала выявлено не было. При этом в контрольной группе их число увеличилось до 45,5% (10 из 22). В результате нами установлено статистически значимое (р 0,001, при t = 4,28) увеличение числа спортсменов с повышенным уровнем oxLDL в контрольной группе относительно экспериментальной группы, где уровень oxLDL после проведенного лечения нормализовался у всех обследованных.
На рисунке 11 представлены изменения уровня повреждающих эндотелий факторов в экспериментальной и контрольной группе в процентах от исходных значений.
Установлено, что в экспериментальной группе спортсменов, принимавших препарат «Цитофлавин», через 30 дней произошло снижение oxLDL на 37,8%, при этом в контрольной группе спортсменов его уровень повысился на 16,4%. Уровень провоспалительного цитокина ИЛ-8 понизился в экспериментальной группе на 33,5%, а в контрольной повысился на 80,3%. Уровень ФНО понизился в экспериментальной группе на 16,2%, при повышении в контрольной группе на 61,6%. Уровень гомоцистеина снизился в экспериментальной группе на 9,3%, а в контрольной повысился на 34,7%.
Полученные результаты свидетельствуют о снижении уровня повреждающих эндотелий факторов под влиянием терапии препаратом «Цитофлавин». При этом в контрольной группе, где лечение не проводилось, отмечается их повышение.
Таким образом, под влиянием терапии препаратом «Цитофлавин» в экспериментальной группе спортсменов происходит снижение oxLDL в пределах референсного интервала на фоне повышения за пределы референсного интервала oxLDL в контрольной группе спортсменов. При этом терапия препаратом «Цитофлавин» предотвращает повышение уровня гомоцистеина, ФНО- и ИЛ-8, наблюдаемое в контрольной группе.
Оценка эффективности терапии кардиомиопатии перенапряжения на доклинической стадии по данным электрокардиографических исследований
Электрокардиографические исследования перед началом эксперимента изменений у спортсменов экспериментальной и контрольной групп не выявили.
При повторном обследовании через 1 месяц у 7 из 22 спортсменов 32% контрольной группы выявлены НПР: 1 степень – 4 из 22 (18%) 2 степень – 3 из 22 (14%). У 9 из 22 спортсменов – 41% случаев диагностирована клинически значимая экстрасистолия, причем у 4 из 22 спортсменов (18%) она сочеталась с НПР (рисунок 13).
В экспериментальной группе при повторном исследовании только в 4% (1/23) случаев выявлена экстрасистолия, НПР не установлено (рисунок 14). Рисунок 14 – Результаты ЭКГ у спортсменов экспериментальной группы при повторном обследовании (n=23)
Таким образом, в экспериментальной группе через 1 месяц после выявления миокардиального антигена и начала лечения, кардиомиопатия перенапряжения была установлена только у 1 спортсмена (4%), а в контрольной группе, где лечение спортсменов не проводилось – у 16 (73%) спортсменов (р 0,01, при t=6,08) [19].
По данным ЭхоКГ, существенных изменений показателей в экспериментальной и контрольной группах спортсменов не отмечено.
В качестве иллюстрации результатов лечения по данным ЭКГ приводим выписки из историй болезней.
Клинический случай 1. Спортсмен Г., мастер спорта по волейболу, 19 лет. При обследовании установлено снижение титра антимиокардиальной тест-сыворотки на 2 ступени, что дает возможность предположить доклиническую стадию кардиомиопатии перенапряжения.
При клиническом осмотре и про данным опроса тренера и самого спортсмена объективные признаки заболевания не установлены. ЧСС = 64 уд./мин, АД = 120/70 мм рт.ст. Дыхание везикулярное. На ЭхоКГ и ЭКГ покоя и после стандартной нагрузки изменений не установлено. Проведен курс профилактического приема препарата «Цитофлавин». Контрольная ЭКГ после завершения курса патологических изменений не выявила.
Клинический случай 2. Спортсмен С., кандидат в мастера спорта по гандболу, 18 лет. При обследовании установлено снижение титра антимиокардиальной тест-сыворотки на 2 ступени, что дает возможность предположить доклиническую стадию кардиомиопатии перенапряжения.
При клиническом осмотре и про данным опроса тренера и самого спортсмена объективные признаки заболевания не установлены. ЧСС = 60 уд./мин, АД = 120/70 мм рт.ст. На ЭКГ покоя и после стандартной нагрузки изменений не установлено.
Курс профилактического приема препарата «Цитофлавин» не проводился. Через 3 недели тренировок отмечено резкое снижение физической работоспособности. ЭКГ исследование показало: синусовая брадикардия с ЧСС-55 ударов в 1 минуту; ЭОС в нормальном положении; неполная блокада правой ножки пучка Гиса; нарушение процессов реполяризации в передне-перегородочной области и боковой стенки левого желудочка.
Назначена терапия: Цитофлавин по 2 таблетки 2 раза в день по схеме. ЭКГ после терапии: синусовая брадикардия с ЧСС- 52 ударов в 1 минуту; электрическая ось сердца в нормальном положении; неполная блокада правой ножки пучка Гиса; нарушения реполяризации нет.
Проведено определение эффективности профилактического приема препарата «Цитофлавин» для профилактики перехода кардиомиопатии перенапряжения с доклинической на клиническую стадию. Был проведен на доклинической расчет коэффициента эффективности (характеризует удельный вес лиц из экспериментальной группы, защиту которых обеспечил применяемый медицинский препарат): КЭ = ((73 – 4)/73) 100 = 94,5% (2)
Таким образом, у спортсменов с доклиническими признаками кардиомиопатии перенапряжения (по данным серологического исследования) применение курсового лечения препаратом «Цитофлавин» позволяет избежать дальнейшего прогрессирования дезадаптационных нарушений ССС и предупредить развитие клинически выраженной кардиомиопатии перенапряжения. Эффективность профилактики составляет 94,5%.