«Спортивное» сердце при ЧСС-155: ЭКГ и ЭхоКГ

Поделиться ссылкой:  

Прочитать статью в pdf формате

Аннотация

В статье рассматривается модель «идеальной» или «должной» ЭКГ в зависимости от периодов и фаз сердечного цикла при ЧСС=155 уд/мин. Цель исследования. Изучить продолжительности интервалов P-Q, Q-T, T-P и R-R, сегментов P-Q и S-T, комплекса QRS, пиков P и T, представленные в модели «идеальной» или «должной» ЭКГ при ЧСС-155 = 155 уд/мин. Основная часть. Проанализированы продолжительности интервалов P-Q, Q-T, T-P и R-R, сегментов P-Q и S-T, комплекса QRS, пиков P и T, при ЧСС=155 уд/мин в зависимости от периодов и фаз сердечного цикла. Выводы. Уменьшение продолжительности периода изгнания и периода наполнения желудочков сопровождается уменьшением продолжительности систолы желудочков и общей паузы сердца.

Ключевые слова: ЧСС, ЭКГ, ЭхоКГ, «спортивное» сердце.

Введение

Порог аэробного обмена соответствует ЧСС=155 уд/мин, аэробно-анаэробная зона – ЧСС=155-170 уд/мин, порог анаэробного обмена – ЧСС-170 уд/мин, лактатная анаэробная зона – ЧСС=170-190 уд/мин [3, 6-9].

В аэробной зоне при ЧСС=140-155 уд/мин заканчиваются аэробные возможности для работы мышечных волокон I типа и IIА окислительных, в аэробно-анаэробной зоне при ЧСС=155-170 уд/мин для выполнения дальнейшей работы подключатся гликолитические мышечные волокна IIХ [7]. Как следствие, молочная кислота начинает накапливаться в гликолитических мышечных волокнах IIХ, но она еще не выходит в системный кровоток, поэтому концентрация молочной кислоты в крови меньше 4 ммоль/л [1, 3, 4, 6, 8, 9].

В зоне кардиовыносливости при ЧСС=120-140 уд/мин фракция выброса левого желудочка (механизм Франка-Старлинга) повышается до максимальных значений до 90% [1, 3, 4, 6, 8, 9]. В аэробной зоне при ЧСС=140-155 уд/мин дальнейший прирост минутного объема крови (МОК) происходит за счет учащения частоты сердечных сокращений (рефлекс Бейнбриджа) [1, 3, 4, 6, 8, 9]. Фракция выброса левого желудочка в этой зоне начинает немного снижаться до 85%. Скорость потребления V-О2 прирастает за счет увеличения ЧСС и показателей артериовенозной разницы по кислороду (АВР-О2) до 80% [1, 3, 4, 6, 8, 9].

Какие изменения происходят в работе «спортивного» сердца в аэробно-анаэробной зоне при ЧСС=155-170 уд/мин?

Цель исследования

Изучить продолжительности интервалов P-Q, Q-T, T-P и R-R, сегментов P-Q и S-T, комплекса QRS, пиков P и T, представленные в модели «идеальной» или «должной» ЭКГ при ЧСС-155 = 155 уд/мин в зависимости от периодов и фаз сердечного цикла в соответствии с данными ЭхоКГ.

Методы исследования

В модели «идеальной» или «должной» ЭКГ использовали модифицированную формулу H. Bazett [10]. Продолжительности интервалов P-Q, Q-T, T-P и R-R, сегментов P-Q и S-T, комплекса QRS, пиков P и T, представленные в модели «идеальной» или «должной» ЭКГ находились в физиологических соотношениях и не конфликтовали между собой и соответствовали периодам и фазам сердечного цикла в соответствии с данными ЭхоКГ [1-6, 8-10].

Основная часть

При ЧСС = 60 ударов в минуту в покое основную физическую работу выполняют мышечные волокна I типа (100%), дыхательный коэффициент равен 0.70. В покое при ЧСС = 50-70 ударов в минуту в сердечной мышце для ресинтеза АТФ в основном используются свободные жирные кислоты 100%.

ЭКГ: При ЧСС = 60 ударов в минуту интервал R-R = 1000 мс, интервал P-Q (Ф1) =171 мс, пик P = 113 мс, сегмент P-Q = 58 мс, интервал Q-T = 364 мс, комплекс QRS (Ф2+Ф3) = 81 мс, сегмент S-T (Ф4) = 107 мс, пик T (Ф5+Ф6+Ф7) = 176 мс, пик T систолическая часть (Ф5) = 107 мс, пик T диастолическая часть (Ф6,7) = 69 мс, интервал T-P (Ф8+Ф9) = 465 мс. Систола желудочков интервал Q-T (Ф2+Ф3+Ф4+Ф5) = комплекс QRS (Ф2+Ф3) + сегмент S-T (Ф4) + пик Tsys (Ф5) = 295 мс. Диастола желудочков интервал T-Q (Ф6+Ф7+Ф8+Ф9+Ф1) = пик Тdias (Ф6+Ф7) + интервал T-P (Ф8+Ф9) + интервал P-Q (Ф1) = 705 мс. Систола = 30%, диастола = 70%.

ЭхоКГ: Конечно-диастолический объем (КДОлж) левого желудочка = 170 мл. Конечно-систолический объем (КСОлж) левого желудочка = 70 мл. Ударный объем (УОлж) левого желудочка = 100 мл. Фракция выброса (ФВлж) левого желудочка = 60%. Минутный объем крови (МОК) = 5 л/мин. Артериовенозная разница по кислороду (АВР-О2) = 25%. Скорость потребление кислорода (V-О2) в покое = 250 мл O2/мин или 3.5 мл O2/мин/кг.

Фаза быстрого изгнания (Ф4) крови из левого желудочка соответствует продолжительности сегмента S-T (Ф4) и составляет 70 мл УОлж. Фаза медленного изгнания (Ф5) соответствует продолжительности пика Tsys (Ф5) и составляет 30 мл УО. УОлж = 100 мл. ФВлж = 60%. Фаза быстрого и медленного наполнения (Ф8+Ф9) крови в левый желудочек соответствует продолжительности интервала T-P (Ф8+Ф9) и составляет 50 мл + 15 мл = 65 мл УОлж. Окончательное наполнение кровью левого желудочка происходит в систолу предсердий, соответствует сегменту P-Q (Ф1) и составляет 35 мл УОлж. Таким образом, весь УОлж 100 мл поступает в левый желудочек в три этапа (Ф8+Ф9+Ф1).

ЭКГ: При ЧСС = 155 ударов в минуту интервал R-R = 387 мс, интервал P-Q (Ф1) =109 мс, пик P = 72 мс, сегмент P-Q = 37 мс, интервал Q-T = 231 мс, комплекс QRS (Ф2+Ф3) = 62 мс, сегмент S-T (Ф4) = 34 мс, пик T (Ф5+Ф6+Ф7) = 135 мс, пик T систолическая часть (Ф5) = 82 мс, пик T диастолическая часть (Ф6+Ф7) = 53 мс, интервал T-P (Ф8 = 48 мс, Ф9 = 0 мс) = 48 мс. Систола желудочков интервал Q-T (Ф2+Ф3+Ф4+Ф5) = комплекс QRS (Ф2+Ф3) + сегмент S-T (Ф4) + пик Tsys (Ф5) = 178 мс. Диастола желудочков интервал TQ (Ф6+Ф7+Ф8+Ф1) = пик Тdias (Ф6+Ф7) + интервал T-P (Ф8) + интервал P-Q (Ф1) = 209 мс. Систола = 46%, диастола = 54%.

ЭхоКГ: КДОлж = 170 мл. КСОлж = 17 мл. УОлж = 153 мл. ФВлж = 90%. МОК = 23.7 л/мин. АВР-О2 = 80%. V-О2 = 3794 мл O2/мин.

Фаза быстрого изгнания (Ф4) = 107 мл УОлж. Фаза медленного изгнания (Ф5) = 46 мл УОлж. Фаза быстрого изгнания (Ф4) все больше смещается в сторону фазы медленного изгнания (Ф5). Фаза быстрого наполнения (Ф8) = 99 мл УОлж. Фаза наполнения в систолу предсердий (Ф1) = 54 мл УОлж. Наполнение левого желудочка происходит в два этапа (Ф8+Ф1).

При ЧСС = 155 ударов в минуту в сердечной мышце для ресинтеза АТФ используются свободные жирные кислоты (20%) и глюкоза (80), дыхательный коэффициент = 0.92. Описана динамика изменения периодов и фаз сердечного цикла в зависимости от ЧСС, УОлж и АВР-О2, механизма ресинтеза АТФ, скорости потребления V-О2 и дыхательного коэффициента [1-15]. При ЧСС=155-170 уд/мин уменьшается продолжительность II фазы (за счет укорочения сегмента S-T) и III фазы сердца (за счет исчезновения интервала T-P (Ф9)).

Выводы

Фаза быстрого изгнания (Ф4) смещается в сторону фазы медленного изгнания (Ф5). Продолжительность фазы быстрого наполнения (Ф8) уменьшается до функционального минимума, фаза медленного наполнения желудочков (Ф9) отсутствует. Уменьшение продолжительности фазы медленного изгнания (за счет сдвига фазы быстрого изгнания) сопровождается укорочением систолы желудочков. Уменьшение продолжительности фазы наполнения желудочков (за счет отсутствия фазы медленного наполнения) сопровождается укорочением диастолы желудочков и продолжительности общей паузы сердца. Эти факторы способствуют незначительному уменьшению УОлж и ФВлж с 90% до 85%. Таким образом, прирост скорости потребления V-О2 в аэробно-анаэробной зоне при ЧСС=155-170 уд/мин связан с незначительным уменьшением УОлж и ФВлж до 85% при дальнейшем росте ЧСС до 170 уд/мин и АВР-О2 до 85%.

Список литературы

1. Гайтон, А.К. Медицинская физиология / А.К. Гайтон, Д.Э. Холл / Пер. с англ.; под ред. В.И. Кобрина. – М.: Логосфера, 2008. – 1296 с.
2. Горбенко, А.В. Спортивное сердце: норма или патология / А.В. Горбенко, Ю.П. Скирденко, Н.А. Николаев, О.В. Замахина, С.А. Шерстюк, А.В. Ершов // Патология кровообращения и кардиохирургия. – 2020. – Том. 24, № 2. – С. 16-25.
3. Платонов, В.Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте. Общая теория и ее практические приложения / В.Н. Платонов. – К.: Олимпийская литература, 2004. – 808 с.
4. Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце: ЧССмакс, ЭКГ и ЭхоКГ // В сборнике: Спорт – дорога к миру между народами. Москва, 2023. – C. 212-216.
5. Тюрюмин Я.Л. ЧСС-170: ЭКГ и ЭхоКГ // В сборнике: Тенденции развития легкоатлетического спорта в России и мире в современных условиях: проблемы и перспективы. Москва, 2023. – С. 35-39.
6. Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце: механизмы ресинтеза АТФ // В сборнике: Актуальные вопросы науки и образования. Ульяновск, 2022. – С. 1061-1065.
7. Тюрюмин Я.Л. Типы мышечных волокон. Зоны мощности и причины утомления // В сборнике: Тенденции развития легкоатлетического спорта в России и в мире в современных условиях: проблемы и перспективы. Москва, 2022. – С. 30-35.
8. Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце. Зоны тренировочных нагрузок // В сборнике: Фундаментальные и прикладные гуманитарные исследования в сфере физической культуры, спорта и олимпизма: традиции и инновации. Москва, 2022. – С. 235-239.
9. Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце: ЧСС максимальная и ЭКГ // В сборнике: Актуальные медико-биологические проблемы спорта и физической культуры. Волгоград, 2023. – Ч. I. – С. 357-362.
10. Bazett, H. An analysis of the time-relations of electrocardiograms / H. Bazett // Ann Noninvasive Electrocardiol. 1997. – Vol. 2, No. 2. – P. 177-194.

Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце при ЧСС-155: ЭКГ и ЭхоКГ // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Спортивная адаптология: перспективы развития», посвященной памяти В.Н. Селуянова (29 марта 2024 г.). – Москва, 2024. – в печати.