Сердце спортсмена. Актуальные проблемы спортивной кардиологии

Елена Анатольевна Гаврилова

Сердце спортсмена

Актуальные проблемы спортивной кардиологии

Монография

Моему учителю

профессору

Эдуарду Вениаминовичу Земцовскому

посвящается

* * *

© Е. А. Гаврилова, текст, 2022

© Издательство «Спорт», оформление, издание, 2022

Список сокращений

АГ – артериальная гипертензия

АГФН – артериальная гипертензия физической нагрузки

АД – артериальное давление

АК – аппарат кровообращения

АКА – аномалии коронарных артерий

АКМП – аритмогенная кардиомиопатия

АНС – аутопсия-негативная смерть

АПФ – ангиотензинпревращающий фермент

АС – аортальный стеноз

АСТ – аспартатаминотрансфераза

АТФ – аденозинтрифосфат

БАД – биологически активная добавка

ВАДА – Всемирное антидопинговое агентство

ВНС – вегетативная нервная система

ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения

ВПС – врожденный порок сердца

ВРС – вариабельность ритма сердца

ВСС – внезапная сердечная смерть

ВЭМ – велоэргометрия

ГАМК – гамма-аминомасляная кислота

ГБ – гипертоническая болезнь

ГКМП – гипертрофическая кардиомиопатия

ГЛЖ – гипертрофия левого желудочка

ГМ – гипертрофия миокарда

ГМЛЖ – гипертрофия миокарда левого желудочка

ГПЖ – гипертрофия правого желудочка

ДАД – диастолическое артериальное давление

ДАК – двухстворчатый аортальный клапан

ДМЖП – дефект межжелудочковой перегородки

ДМПП – межпредсердная перегородка

ДМФП – дистрофия миокарда вследствие физического перенапряжения

ЖЭ – желудочковая экстрасистолия

ИБС – ишемическая болезнь сердца

ИГЛЖ – идиопатическая гипертрофия левого желудочка

ИЗТ – инверсия зубца Т на электрокардиограмме

ИЛ-6 – интерлейкин-6

ИММлж – индекс массы миокарда левого желудочка сердца

КК-МВ – сердечная фракция креатинкиназы

КМП – кардиомиопатия

КСР – конечный систолический размер

КТ – компьютерная томография

КФК – креатинфосфокиназа

ЛДГ – лактатдегидрогеназа

ЛЖ – левый желудочек

ЛП – левое предсердие

МЗ РФ – Министерство здравоохранения Российской Федерации

МКБ – Международная классификация болезней

ММЛЖ – масса миокарда левого желудочка

МОК – минутный объем кровотока

МПК – максимальное потребление кислорода

МР – митральная регургитация

МРТ – магнитно-резонансная томография

МС – митральный стеноз

МССМ – максимальная сила сокращения мышц

НБЛНПГ – неполная блокада левой ножки пучка Гиса

НБПНПГ – неполная блокада правой ножки пучка Гиса

НЖТ – наджелудочковая тахикардия

НМВ – гидроксиметилбутират

НМЛЖ – некомпактный миокард левого желудочка

НМФ – неишемический миокардиальный фиброз

НПР – нарушения процессов реполяризации на ЭКГ

НРС – нарушения ритма сердца

ОАП – открытый артериальный проток

ОФП – общая физическая подготовка

ОТСЛЖ – относительная толщина стенки левого желудочка

ПБЛНПГ – полная блокада левой ножки пучка Гиса

ПБПНПГ – полная блокада правой ножки пучка Гиса

ПЖ – правый желудочек

ПНЖК – полиненасыщенные жирные кислоты

ПМК – пролапс митрального клапана

ПНГ – позднее накопление гадолиния

ПП – правое предсердие

РАН – Российская академия наук

РКГ – ритмокардиография

РМ – ремоделирование миокарда

РЧАС – радиочастотная абляция сердца

САД – систолическое артериальное давление

СДЛА – систолическое давление в легочной артерии

СКМП – стрессорная кардиомиопатия

СМАД – суточное мониторирование АД

СРБ – С-реактивный белок

СРР – синдром ранней реполяризации

ССЗ – сердечно-сосудистые заболевания

ССС – сердечно-сосудистая система

СУИ QT – синдром удлиненного QT-интервала

УМО – углубленное медицинское обследование

ФВ – фракция выброса

ФМБА – Федеральное медико-биологическое агентство

ФН – физическая нагрузка

ФП – фибрилляция предсердий

ХС ЛПНП – холестерин липопротеинов низкой плотности

ЧСС – частота сердечных сокращений

ЭКГ – электрокардиограмма

ЭКС – электрокардиостимулятор

ЭССЕ-РФ – исследование «Эпидемиология сердечно-сосудистых заболеваний в регионах Российской Федерации»

ЭФИ – электрофизиологическое исследование

ЭхоКГ – эхокардиография

ACC – American College of Cardiology (Американская коллегия кардиологов)

AHA – American Heart Association (Американская кардиологическая ассоциация)

АроЕ – apolipoprotein Е (аполипопротеин E)

ASE – American Society of Echocardiography (Американское общество эхокардиографии)

EACVI – European Association of Cardiovascular Imaging (Европейская ассоциация сердечно-сосудистой визуализации)

EAPC – European Association of Preventive Cardiology (Европейская ассоциация профилактической кардиологии)

eNOS – еndothelial nitric oxide synthase (эндотелиальная синтетаза оксида азота)

ESC – European Society of Cardiology (Европейское общество кардиологов)

HF – high frequency (высокочастотные волны волнового спектра ритмограммы)

LF – low frequency (низкочастотные волны волнового спектра ритмограммы)

LGL–Lown-Ganong-Levine syndrome (синдром Лауна – Ганонга – Левине)

Mg – magnesium (магний)

MTHFR – methylenetetrahydrofolate reductase (метилентетрагидрофолат-редуктаза)

NCAA – National Collegiate Athletic Association (Национальная коллегия атлетических ассоциаций США)

NCCSIR – National Center for Catastrophic Injury Research (Национальный центр США по изучению катастрофических травм)

NO – nitric oxide (оксид азота)

POMS – Profile of mood states (психологический опросник «Профиль состояний настроения»)

PWC – physical working capacity (физическая работоспособность)

WHF-MOGE(s) – Would Heart Federation – five key positions: morphofunctional characteristic (M); assessment of organ damage (O); genetic pattern of inheritance (G); etiological cause of the disease (E); additional information on functional status (S) (фенотип-генотипическая классификация КМП 2013 г.)

WPW – Wolff-Parkinson-White syndrome (синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта)

Введение

Сердечно-сосудистая система играет ведущую роль в адаптации организма спортсмена к условиям спортивной деятельности, поскольку является одной из главных составляющих его энергообеспечения и работоспособности.

В то же время выраженные физические нагрузки и сопровождающая их интенсификация обменных процессов организма с выделением большого количества биологически активных веществ и эндотоксинов (продуктов перекисного окисления липидов, мочевины, креатинина, лактата, внутриклеточных ферментов, молекул средней массы и др.), электролитные нарушения могут негативно отражаться на функционировании сердечно-сосудистой системы. При этом наиболее ранимыми являются регуляторные и электрофизиологические механизмы работы сердца и аппарата кровообращения, с возникновением различных острых и хронических изменений в миокарде. Такие изменения могут стать источником жизнеопасных аритмий, нарушения систолической и диастолической функций сердца при отсутствии известных нозологий кардиологических заболеваний.

Несмотря на серьезные успехи, достигнутые в области спортивной кардиологии в последние десятилетия, многие существующие проблемы остаются по-прежнему нерешенными. Это касается, в частности, оценки изменений ССС атлета с точки зрения их доброкачественности и безопасности для занятий спортом, проблемы выявления факторов риска внезапной сердечной смерти (ВСС), мониторинга прогрессирования имеющихся сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и развития их осложнений под воздействием современных спортивных нагрузок и др. Однако самой главной проблемой современной спортивной кардиологии является отсутствие четких регламентов по допуску лиц с сердечно-сосудистой патологией к тренировкам и соревнованиям.

Содержательный анализ отмеченных и иных актуальных проблем спортивной кардиологии невозможен без рассмотрения исторических аспектов ее формирования, глубокого и всестороннего анализа развития и становления современных представлений о таких базовых понятиях, как физиологическое спортивное сердце; морфологическое, электрофизиологическое, нейроавтономное ремоделирование сердца; гендерные, возрастные и этнические особенности адаптации сердца к нагрузкам; представления о патологическом спортивном сердце как причине выраженной гипертрофии и дисфункции миокарда, источнике фиброзов миокарда, сердечных аритмий и ВСС. Что, в свою очередь, требует подробного рассмотрения причин и факторов риска ВСС у спортсменов с учетом типа нагрузок, вида спорта, возраста, пола и этнической принадлежности атлета, а также выработки прогнозных оценок и системы эффективных профилактических мер предупреждения ВСС.

Об актуальности исследуемой проблематики свидетельствует то значительное внимание, которое уделяется в последнее время спортивной кардиологии авторитетными международными организациями, концептуальные подходы которых изложены, в частности, в Олимпийском руководстве по спортивной кардиологии, вышедшем в декабре 2017 г. (Wilson M. G., Drezner J. A., Sharma S., 2017), Европейском руководстве по спортивной кардиологии 2019 г. (Pelliccia А. et al., 2019) и одном из последних международных документов по спортивной кардиологии – Руководстве Европейского общества кардиологов (ESC) по спортивной кардиологии и физическим упражнениям у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (Pelliccia А. et al., 2020), опубликованном в журнале European Heart Journal в 2021 г. В этой связи в монографии предпринят всесторонний анализ данных документов, поскольку поиск путей решения актуальных проблем кардиологии спорта в России не может осуществляться в отрыве от общемировых и общеевропейских тенденций.

Важным направлением спортивной кардиологии является исследование влияния вида спорта и типа физических нагрузок на аппарат кровообращения спортсменов. В связи с этим в монографии представлены три зарубежные классификации видов спорта для оценки адаптации ССС атлетов к условиям спортивной деятельности (глава 1):

1. Классификация видов спорта в зависимости от типа и интенсивности физической нагрузки (Mitchell J. H. et al., 2005).

2. Классификация видов спорта и групп спортивных дисциплин в зависимости от влияния спортивной дисциплины на ЧСС, АД, сердечный выброс и ремоделирование сердца спортсменов (Pelliccia A. et al., 2018).

3. Классификация видов спорта по интенсивности нагрузок в соответствии с выделенными четырьмя группами спортивных дисциплин (Pelliccia А. et al., 2020).

Значительное внимание в монографии уделено проблеме допуска к занятиям спортом. В частности, детально рассмотрены последние зарубежные и отечественные рекомендации в этой области, а также законодательные документы РФ в свете федеральных стандартов спортивной подготовки в России. Поскольку в 2020 г. обновились европейские и российские рекомендации по допуску спортсменов с сердечно-сосудистой патологией (ССП), их анализу уделено особое внимание. Подробно раскрыты также рекомендации американских коллег восьми целевых групп по различным нозологиям 2015 г., а также другие международные рекомендации.

С сожалением следует констатировать, что предложенные во всех этих рекомендациях алгоритмы действий в отношении оценки состояния ССС спортсмена в подавляющем большинстве случаев основаны на экспертных заключениях при отсутствии убедительной доказательной базы (уровень доказательности С), что требует от врача в каждом конкретном случае принятия индивидуальных решений в вопросах допуска к занятиям спортивной деятельностью лиц с ССП.

В этой связи в соответствующих разделах монографии при обсуждении вопросов допуска спортсменов с патологией ССС проводится сравнение различных рекомендаций и сопоставление их с опытом отечественной школы спортивной кардиологии.

Отдельная глава книги (2) посвящена электрофизиологическому ремоделированию и электрокардиографии (ЭКГ) сердца. Это связано с тем, что 12-канальная ЭКГ остается одним из наиболее доступных и эффективных скрининговых методов в выявлении сердечно-сосудистых заболеваний у спортсменов, в том числе жизнеопасных. Область спортивной электрокардиографии значительно продвинулась за последнее время, что позволило изучить связи между физической нагрузкой, ремоделированием сердца и клинической значимостью этих изменений, более четко дифференцировать спортивное ремоделирование сердца от наследственных кардиомиопатий и других заболеваний сердца, чему посвящен большой литературный обзор. Подробно рассмотрены последние международные рекомендации по интерпретации ЭКГ у спортсменов – Уточненные критерии Сиэтла 2015 г. (Sharma M. D. et al., 2017), а также российские рекомендации по допуску и тактике ведения спортсменов с некоторыми изменениями на ЭКГ (Шарыкин А. С. с соавт., 2020).

Большое внимание в монографии уделено вопросам спортивной кардиологии детского и подросткового возраста: особенностям адаптации аппарата кровообращения юных спортсменов к физическим нагрузкам, электрофизиологического и морфологического ремоделирования их сердца, проблеме ВСС и допусков данной категории спортсменов к спортивным занятиям. Вопросы детской спортивной кардиологии приобрели в РФ особую актуальность с 2021 г., когда вступил в силу новый порядок допуска детей к тренировкам и соревнованиям в соответствии с приказом МЗ РФ г. № 1144н от 23.10.2020 г. «Об утверждении порядка организации оказания медицинской помощи лицам, занимающимся физической культурой и спортом…», предписывающий оформление допуска юных спортсменов к занятиям спортом на оздоровительный и начальный этапы спортивной подготовки педиатрами.

При этом постоянно растущий объем и интенсивность спортивных нагрузок затрудняет индивидуализацию тренировочного процесса на первых этапах спортивной подготовки, увеличивает риск выхода нагрузок за пределы возможностей детского организма. Ситуация в детско-юношеском спорте особенно обострилась после внедрения в стране федеральных стандартов спортивной подготовки и материального стимулирования тренеров за их выполнение спортсменами. Интенсивность, продолжительность и число тренировок у юных спортсменов сегодня порой не соответствуют физиологическим возможностям организма детей, что активно подрывает не только их здоровье, но и процесс создания спортивного резерва в Российской Федерации.

Важно подчеркнуть, что нормативные документы, принятые в России на законодательном уровне (приказы МЗ РФ), устанавливают достаточно жесткие критерии допуска несовершеннолетних к занятиям спортом, которые детально анализируются в монографии. Их необходимо знать и всегда учитывать при принятии экспертного решения. Поскольку данные документы имеют главенствующую юридическую силу, любые другие рекомендации по допуску носят второстепенный, подчиненный характер.

Отсутствие доказательных исследований по вопросам допуска спортсменов с ССП к занятиям спортом существенно тормозит выполнение приказа МЗ РФ от 28.02.2019 г. № 104н «Об утверждении порядка и сроков одобрения и утверждения клинических рекомендаций, критериев принятия научно-практическим советом решения об одобрении, отклонении или направлении на доработку клинических рекомендаций либо решения об их пересмотре» в части создания соответствующих клинических рекомендаций, поэтому все существующие разработки в этой области как для юных, так и совершеннолетних спортсменов не носят обязательного характера.

Следует отметить, что даже национальные клинические рекомендации не могут противоречить действующим законодательным документам Министерства здравоохранения Российской Федерации. Это касается, в частности, клинических рекомендаций по отдельным заболеваниям ССС у детей относительно объема и интенсивности разрешенных физических нагрузок.

В любом случае индивидуальное решение о допуске должно соответствовать Федеральному закону от 04.12.2007 № 329-ФЗ «О физической культуре и спорте в Российской Федерации», а именно положениям п. 6 ст. 3 данного закона «Обеспечение безопасности жизни и здоровья лиц, занимающихся физической культурой и спортом».

Значительное внимание в монографии уделено рассмотрению миокардита – одной из наиболее распространенных у спортсменов причин нарушений ритма сердца, дисфункций миокарда и сердечной недостаточности, одновременно являющегося ведущей причиной внезапной сердечной смерти спортсменов, в т. ч. в условиях пандемии COVID-19 (глава 4). Детально раскрыт и такой распространенный среди спортсменов патологический признак, как артериальная гипертензия (глава 5). Остальные нозологии, встречающиеся у спортсменов, рассмотрены в контексте анализа ВСС (глава 6) и допуска к занятиям спортом (глава 7).

Автор монографии более 30 лет занимается проблемой стрессорной кардиомиопатии у спортсменов. В 2001 г. нами впервые был представлен этиопатогенез СКМП и на основании метода стандартов были предложены диагностические критерии данной патологии (Гаврилова Е. А., 2001). В 2007 г. вышла монография на эту тему. В связи с тем, что за 14 лет появилось много новых данных о перенапряжении сердца при физических нагрузках, в т. ч. в зарубежных источниках, в главе 3 раскрываются современные представления об этой патологии, на большом клиническом материале оценивается частота выявления различных ее признаков, в свете последних исследований приводятся обновленные диагностические критерии и лечебные мероприятия.

Книга не содержит описания конкретных методов исследования ССС спортсменов, поскольку этому посвящены многочисленные специальные издания. Автор свою первоочередную задачу видел в содержательном анализе тех конкретных проблем, с которыми чаще всего сталкивается врач по спортивной медицине, педиатр, кардиолог, врач по функциональной диагностике и тренер при работе со спортсменами с ССП.

Понятно, что объем представленного издания не позволил вместить в себя все проблемы спортивной кардиологии и физиологии спортивного сердца. Тем не менее автору хочется надеяться, что 15-летний опыт работы на должности главного врача во врачебно-физкультурном диспансере, 12 лет заведования кафедрой спортивной медицины в вузе и общение с сотнями врачей и клинических ординаторов позволили (на основе анализа новых приказов, рекомендаций и последних научных данных по проблеме спортивного сердца, чему, собственно, и посвящена данная монография) дать ответы на главные вопросы коллег и учесть их основные пожелания по выбору тем для повышения квалификации. Для удобства их поиска читателями в работе даны списки литературы после каждой главы. В целом по книге приведены ссылки на 648 научных работ и рекомендаций, из которых 132 – отечественные и 516 – зарубежные, в числе которых значительная доля – публикации последних лет.

Динамичная смена нормативных документов по спортивной медицине в РФ, а также ежегодное появление новых международных рекомендаций и научных исследований требуют сегодня от врача их постоянного мониторинга. Мы предоставили такую возможность нашим читателям через непрерывное медицинское образование (https://szgmu.ru/c/?kaf=63, https://spbisiz.ru).

Благодарю всех моих читателей за их интерес и высокую оценку предыдущих монографий, что и побудило меня к написанию данной книги. Надеюсь, и она будет востребованной у широкого круга специалистов в области кардиологии спорта.

Пользуясь случаем, хочу поблагодарить моих учениц Е. В. Брынцеву и М. Д. Белодедову за помощь в подготовке монографии.

Глава 1

Спортивное сердце

Под спортивным сердцем в кардиологии понимается совокупность структурных, функциональных, регуляторных, а также электрофизиологических изменений аппарата кровообращения под влиянием систематических тренировочных нагрузок. Понятие спортивного сердца включает в себя не только собственно сердце, но и сосуды, кровоток, регуляторные системы организма, обеспечивающие их работу.

Современная спортивная кардиология далеко продвинулась в изучении различных изменений в сердечно-сосудистой системе взрослых спортсменов. При этом физиологические и патологические изменения сердечной деятельности юных атлетов остаются менее изученными.

Говоря о спортивном сердце, следует разделять, с одной стороны, физиологические изменения сердечно-сосудистой системы, которые могут быть обратимыми после прекращения спортивной карьеры. С другой – необратимые патологические изменения, не относящиеся к известным врожденным и приобретенным заболеваниям сердца и сосудов и возникающие вследствие нагрузок, не соответствующих резервам аппарата кровообращения.

В течение длительного периода изучения проблемы спортивного сердца представления о нем неоднократно менялись, порой на прямо противоположные. Но, чем более совершенными становились методы исследования сердечно-сосудистой системы, тем больше появлялось доказательств истинности тех концепций, которые были предложены наукой еще столетие назад, до использования метода электрокардиографии.

1.1. История развития представлений о спортивном сердце

Становление научных представлений о спортивном сердце исторически было связано прежде всего с появлением новых методов исследования в кардиологии. Доминирование в определенный период того или иного метода позволяет условно выделить четыре исторических этапа изучения спортивного сердца, а именно:

1. Физикальный этап – с XIX в.

2. Электрокардиографический этап – с 1931 г.

3. Эхокардиографический этап – с 1974 г.

4. Этап магнитно-резонансной томографии – с 1988 г.

Первый этап (до массового внедрения метода электрокардиографии) условно можно обозначить как физикальный. К началу XIX в. в научном сообществе сформировалось мнение о том, что физические нагрузки могут приводить не только к физиологическим, но и к патологическим изменениям сердца. В 1869 г. профессор G. Morgan опубликовал данные исследования в период с 1829 по 1869 г. состояния здоровья 294 мужчин – гребцов лодочных клубов Оксфордского и Кембриджского университетов. В соответствии с полученными результатами у 17 гребцов были зафиксированы «вредные последствия» атлетических занятий для сердечной деятельности, природа которых в исследовании не раскрывалась.

Первые аналитические работы, описывающие связь заболеваний сердца с интенсивной мышечной работой, появились лишь в конце XIX в. Так, Peacock в 1865 г. и Allbutt в 1870 г. описали заболевания сердца, возникшие вследствие тяжелой физической нагрузки у ранее совершенно здоровых молодых людей. W. Cathcart в лекции «Польза и злоупотребление физической подготовкой», прочитанной в Эдинбурге в 1883 г., подчеркивал опасность для сердца учащихся организованных игр в школах. Branton в 1898 г. в специальном обращении к Медицинскому обществу г. Йорка отмечал пагубное влияние физических упражнений и спорта на сердечную деятельность у подростков. В 1908 г. на страницах лондонской газеты «Таймс» были опубликованы материалы о вреде для сердца всех видов бега на дистанцию свыше 1 мили (см.: Граевская Н. Д., 1975).

Первая монография, посвященная спортивному сердцу, которая называлась «Herz und Sport» («Сердце и спорт»), принадлежала авторству F. Deutsch и E. Kauf и вышла в Германии в 1924 г. (Deutsch F., Kauf E., 1924). Анализ сохранившихся источников XVII–XIX вв., а также данные собственных исследований сердечной деятельности у спортсменов позволили F. Deutsch и E. Kauf сделать вывод о том, что многолетние спортивные тренировки способствуют увеличению сердца, которое порой приводит к осложнениям. На основе тщательно выполненных физикальных исследований авторы доказали, что изменение размеров сердца у спортсменов было связано в основном с дилатацией его камер. Также они обосновали семейную предрасположенность развития гипертрофии миокарда у атлетов, что было выявлено при исследовании сердец их братьев и сестер. Несомненного внимания заслуживают представленные F. Deutsch и E. Kauf рекомендации по проведению обязательного ежегодного медицинского обследования спортсменов и осуществлению постоянного медицинского контроля за состоянием их здоровья, а в случае необходимости – и временного их отстранения от занятий спортом.

Само же понятие «спортивное сердце» в научный оборот впервые было введено в 1899 г. немецким исследователем S. W. Henschen, который методом перкуссии выявлял увеличение размеров камер сердца у лыжников, участвующих в соревнованиях, а при вскрытии умерших спортсменов неоднократно диагностировал у них гипертрофию миокарда (Rost R., 1990). При этом S. W. Henschen также рассматривал данный факт как свидетельство неблагоприятного воздействия спортивной тренировки на ССС.