Дисплазия соединительной ткани как потенциальный фактор риска электрической нестабильности миокарда у молодых атлетов

Введение. Дисплазия соединительной ткани (ДСТ) относится к наследственным дефектам волокнистых структур и основного вещества соединительной ткани, приводящим к нарушению формообразования различных органов и систем, включая кардиореспира-торную систему (КРС) [4]. На сегодняшний день отсутствуют прямые свидетельства, подтверждающие или опровергающие роль ДСТ в возникновении внезапной сердечной смерти (ВСС). Вместе с тем в последнее время накапливается совокупность фактов, косвенно говорящих о возможной связи между ДСТ и ВСС молодых, практически здоровых людей. Так, отмечается неуклонный рост количества случаев ВСС среди молодежи с ДСТ [5]. Результаты патоморфологических исследований указывают на наличие фенотипических маркеров ДСТ у подавляющего большинства лиц молодого возраста, умерших внезапно при занятиях спортом и физической культурой [6]. ВСС у молодых и юных атлетов встречается достоверно чаще, чем среди лиц, не занимающихся спортом [7, 9, 15].

По мнению ведущих отечественных исследователей, интенсивные физические нагрузки могут провоцировать жизнеугрожающие осложнения у лиц с ДСТ, в том числе и ВСС [1, 3, 5]. Следовательно, лица с ДСТ имеют специфические механизмы адаптации КРС к физическим нагрузкам, которые могут быть источником риска ВСС. В настоящей работе рассмотрены особенности реакции КРС молодых атлетов с ДСТ и без дисплазии в ответ на интенсивные физические нагрузки.

Целью исследования стал поиск возможной связи между степенью выраженности ДСТ и эффективностью адаптации КРС к физическим нагрузкам у молодых спортсменов.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 200 спортсменов в возрасте от 11 до 23 (15,4 ± 3,8) лет. Длина тела – 163,2 ± 17,4 (119,0–196,0) см, масса тела –

54,8 ± 16,5 (19,5–98,0) кг, ИМТ – 20,0 ± 2,8 (13,4–28,4), спортивный стаж более 5 лет. По данным врачебного контроля, атлеты были здоровы. Исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинской декларации, все спортсмены или их представители дали письменное добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Степень выраженности ДСТ характеризовалась в соответствии со шкалой балльной оценки фенотипических признаков, отражающих системное отклонение в структуре соединительной ткани у детей. Гипермобильность суставов c учетом возрастных особенностей оценивалась по шкале Бейтона [4].

Особенности адаптации КРС к физическим нагрузкам определялись с использованием системы нагрузочного тестирования Schiller (кардиограф CARDIOVIT AT-104 PC, нагрузочное устройство – велоэргометр 911S, Schiller, Швейцария) и портативного метаболического газоанализатора FitMatePro c беспроводным датчиком ЧСС (COSMED, Италия). Выполнялось максимальное нагрузочное тестирование по протоколу с непрерывно возрастающей нагрузкой [8]. Перед началом каждого тестирования проводилась калибровка газоанализатора. Регистрировали следующие параметры: частота сердечных сокращений (ЧСС, мин^–1) в покое, в периоды нагрузочного тестирования и восстановления; систолическое и диастолическое артериальное давление в покое (САД и ДАД, мм рт. ст.); двойное произведение в покое (ДП = ЧСС · САД/100, мм рт. ст. · мин^–1), потребление кислорода (VO 2 , мл/кг/мин), относительная максимальная мощность (Pmax/кг, Вт/кг), частота дыхания (ЧД, мин^–1), индекс максимальной вентиляции легких (иМВЛ = МВЛ/масса тела, л/мин/кг).

У части атлетов (n = 35) были исследованы особенности электрофизиологии сердца с помощью 12-канальной электрокардиографии в покое, а также во время нагрузочного теста [10]. Регистрировались следующие параметры: амплитуда смещения сегмента ST и точки J, корригированный интервал QT (при RR < 1000 мс, QTc = QT/√RR; при RR > 1000 мс, QTc = QT/3√RR).

Статистический анализ данных проводился с использованием пакета программ SPSS Statistics 23.0. Была выполнена оценка нормальности распределения и однородности дисперсии, рассчитаны средние величины па- раметров и стандартное отклонение. При проведении сравнительного анализа использовали t-критерий Стьюдента и U-критерий Манна– Уитни для параметрических и непараметрических переменных соответственно. При p < 0,05 различия считали достоверными. С целью уточнения характера взаимосвязи между исследуемыми параметрами был использован одномерный однофакторный дисперсионный анализ сопоставления средних.

Результаты и обсуждение. У 85,5 % (n = 171) спортсменов была обнаружена системная ДСТ [4], соответствующая диапазону баллов от 12 до 31. В том числе 12,5 % атлетов имели выраженную степень ДСТ (24 и больше баллов, n = 25) и 73,0 % – умеренную (12–23 балла, n = 146). ДСТ достоверно чаще встречалась среди спортсменов старшей возрастной группы (17–25 лет), в которой из 74 атлетов в 97 % случаев была зафиксирована дисплазия. В младшей возрастной группе (11–12 лет) ДСТ была установлена в 75 % случаев. У атлетов с ДСТ наиболее часто встречались следующие фенотипические маркеры дисплазии: асимметрия стояния лопаток (98,2 %, n = 168), плоскостопие (73,7 %, n = 126), вальгусная установка стоп (65,5 %, n = 112) [2].

Также у 81 % (n = 162) исследуемых спортсменов наблюдалась гипермобильность суставов. Результаты оценки по шкале Бейтона указывают на наличие доброкачественной гипермобильности суставов у 68,5 % (n = 137) исследуемых, у 12,5 % (n = 25) атлетов был установлен синдром гипермобильности суставов [4]. Лишь у 10,5 % атлетов с ДСТ амплитуда движений в суставах не превышала возрастную норму.

В табл. 1 представлены результаты сравнительного анализа параметров, характеризующих особенности адаптации КРС к физическим нагрузкам у атлетов с ДСТ (группа II, n = 171) и без нее (группа I, n = 29).

Обращает на себя внимание ряд закономерностей: 1) атлеты с ДСТ перед нагрузочным тестирование имели достоверно большие значения ЧСС и ДП; 2) согласно оценкам Pmax/кг спортсмены с ДСТ имели значимо более высокий уровень физической работоспособности; 3) показатели, характеризующие эффективность адаптации КРС к нагрузкам (VO 2max , иМВЛ, ΔЧСС, ΔЧД), достоверно различались у атлетов с ДСТ в сравнении со спортсменами контрольной группы; 4) ЧСС после максимальной физической нагрузки

Таблица 1

Table 1

Результаты сравнения эффективности адаптации кардиореспираторной системы у атлетов с ДСТ и без нее

Results of comparing cardiorespiratory adaptation in athletes with and without connective tissue dysplasia

Параметр / Parameter	Группа I Group I (n = 29)	Группа II Group II (n = 171)	P
В покое / At rest
ДП покоя , мм рт. ст. · мин–1/ DP rest , mmHg · min–1	62,8 ± 7,0	72,1 ± 14,1	0,004
ЧСС покоя , мин–1 / HR rest , min–1	58 ± 5	65 ± 11	0,001
ЧД покоя , мин–1 / RF rest , min–1	16 ± 3	17 ± 4	0,462
Во время нагрузочного теста / During stress test
ЧСС max , мин–1 / HR maz , min–1	185 ± 9	180 ± 12	0,02
nЧСС max , мин–1/Вт/кг / nHR max , min–1/W/kg	48 ± 11	39 ± 6	0,0007
ХР, мин–1 / CR, min–1	119 ± 12	115 ± 15	0,330
nХР, мин–1/Вт/кг / nCR, min–1/W/kg	25,6 ± 2,8	24,8 ± 4,5	0,462
иМВЛ, л/мин/кг / MBC Index, l/min/kg	1,5 ± 0,4	1,9 ± 0,5	0,0001
ЧД max , мин–1 / RF max , min–1	47 ± 12	54 ± 13	0,009
nЧД max , мин–1/Вт/кг / nRF max , min–1/W/kg	11,5 ± 3	11,5 ± 2	0,990
ΔЧД max – ЧД в покое , мин–1 / ΔRF max – RF rest , min–1	36 ± 12	36 ± 14	0,956
nΔЧД max – ЧД покоя , мин–1/Вт/кг / nΔRF max – RF rest , min–1/W/kg	7,3 ± 1,8	7,6 ± 2,5	0,574
VO 2max , мл/кг/мин / VO 2max , ml/kg/min	45,6 ± 8,4	51,7 ± 9,4	0,001
nVO 2max , мл/кг/мин/Вт / nVO 2max , ml/kg/min/W	11,3 ± 1,4	11,0 ± 1,3	0,268
P max /кг, Вт/кг / P max /kg, W/kg	4,1 ± 0,7	4,7 ± 0,7	0,00005
В период восстановления / After stress test
nЧСС 1 мин восст , мин–1/ Вт/кг / nHR 1 rec min , min–1/W/kg	38 ± 7	34 ± 6	0,009
ΔЧССmax –1мин восст, мин / ΔHRmax –1rec min, min	36 ± 15	26 ± 12	0,003
nΔЧСС max – 1 мин восст , мин–1/Вт/кг / nΔHR max – 1 rec min , min–1/W/kg	10 ± 5	6 ± 3	0,0008
nЧСС 3 мин восст , мин–1/ Вт/кг / nHR 3 rec min , min–1/W/kg	30 ± 6	26 ± 5	0,005
ΔЧССmax – 3мин восст, мин / ΔHRmax – 3rec min, min	65 ± 16	61 ± 13	0,02
nΔЧСС max – 3 мин восст , мин–1/Вт/кг / nΔHR max – 3 rec min , min–1/W/kg	17 ± 7	14 ± 4	0,001

Примечание. ДП – двойное произведение, ЧСС – частота сердечных сокращений, ЧД – частота дыхательных движений, nЧСС max – ЧСС max , приведенная к P max /кг, ХР – хронотропный резерв, иМВЛ – индекс максимальной вентиляции легких, ΔЧД max – ЧД покоя – разница в ЧД на максимуме нагрузки и в покое, VO 2max – максимальное потребление кислорода, P max /кг – максимальная мощность выполненной нагрузки, приведенная к массе тела.

Note. DP – double product, HR – heart rate, RF – respiratory frequency, nHRmax – HRmax reduced to P max /kg, CR – chronotropic reserve, MBC Index – maximum breathing capacity, ΔRF max – RF rest – difference in RF at maximum load and at rest, VO2 max – maximum oxygen consumption, P max /kg – the maximum power of the performed load reduced to body weight.

у лиц с ДСТ восстанавливалась достоверно медленнее, чем у атлетов контрольной группы.

На первый взгляд, полученные результаты свидетельствуют, что КРС у спортсменов с ДСТ лучше адаптируется к физическим нагрузкам, чем у атлетов без выраженных проявлений дисплазии. Однако если нормировать значение всех показательней эффективности на единицу мощности выполненной нагрузки, то установленные различия полностью элиминируются. Напротив, нормирование на нагрузку еще в большей степени акцентирует различия между группами в период восста- новления ЧСС на первой и третьей минуте после теста.

В результате детального ЭКГ исследования 35 атлетов (ДСТ 16,7 ± 4,2 балла) были выявлены синдром ранней реполяризации у 65,7 % (n = 23) обследованных атлетов, а также неполная блокада правой ножки пучка Гиса 25,7 % (n = 9). Установлено, что длина QTc и прирост амплитуды сегмента ST во время нагрузочного теста варьировали в широком диапазоне 379–457 мм (в среднем 412,5 ± 20,0) и 0–2,6 мм (1,2 ± 1,0) соответственно [11–14].

Согласно результатам одномерного однофакторного дисперсионного анализа (табл. 2),

Таблица 2

Table 2

Результаты одномерного однофакторного дисперсионного анализа

Results of one-way ANOVA

Зависимая переменная / Dependent variable	Фактор / Factor	F	Р
ΔЧССmax – 1мин восст, мин / ΔHRmax – 1rec min, min	Степень выраженности ДСТ, балл Degree of CTD, scores	6,87	0,009
ST max , мм / ST max , mm		13,34	0,003
QTc, мс / QTs, ms		8,47	0,005

* ΔЧСС – разница в частоте сердечных сокращений на максимуме нагрузке и первой минуте восстановления, ST max – амплитуда сегмента ST, QTc – длительность корригированного интервала QT.

* ΔHR – difference in heart rate at maximum load and the first minute of recovery, ST max – the amplitude of the ST segment, QTs – the duration of the corrected QT interval.

следует, что ДСТ ассоциируется с нарушением процессов реполяризации миокарда в покое и во время нагрузочного теста, а также со сниженным темпом восстановления ЧСС после физической нагрузки.

Заключение. Известно, что основные причины ВСС сопряжены с отклонениями в электрической активности сердца, а интенсивные физические нагрузки могут провоцировать подобные нарушения [5, 17, 18, 20]. Взаимосвязь между механическими и электрическими явлениями в сердце объясняют наличием «механоэлектрической обратной связи» в кардиомиоцитах, которая проявляется смещением внутриклеточного потенциала при значительных деформациях (растяжениях) клетки. Данный феномен связывают с наличием специализированных каналов в мембране клетки, способных изменять ее ионный баланс [16, 19].

Результаты настоящего исследования показали, с одной стороны, что у атлетов с ДСТ имеют место определенные отклонения в электрической активности сердца в покое и при физической нагрузке. С другой стороны, спортсмены с ДСТ по отношению к атлетам без дисплазии имеют изначально меньшую экономизацию функции сердечно-сосудистой системы и значимо большее время восстановления после физических упражнений. Это означает, что ДСТ ограничивает мобилизацию КРС для адаптации атлетов к нагрузкам, особенно если нагрузки носят циклический характер.

Таким образом, интенсивные физические нагрузки на фоне увеличения биоэлектрической неоднородности миокарда у атлетов с ДСТ дают основание рассматривать дисплазию в качестве самостоятельного фактора ВСС у молодых спортсменов. Следовательно, лицам молодого возраста с ДСТ необходим тщательный и индивидуальный подбор фи- зических нагрузок при занятиях фитнесом и/или спортом для снижения риска осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы.