«Спортивное» сердце: ЧССмакс, ЭКГ и ЭхоКГ

Поделиться ссылкой:  

Прочитать статью в pdf формате

Аннотация

В статье рассматривается модель «идеальной» или «должной» ЭКГ при ЧССмакс в зависимости от периодов и фаз сердечного цикла в соответствии с данными ЭхоКГ. Цель исследования. Разработать модель «идеальной» или «должной» ЭКГ для описания периодов и фаз сердечного цикла от ЧСС покоя до ЧССмакс. Результаты. Обсуждаются 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 ЧССмакс в зависимости от периодов и фаз сердечного цикла в соответствии с данными ЭхоКГ.
Выводы. Укорочение продолжительности систолы и диастолы желудочков и отсутствие общей паузы сердца определяют предел максимальной частоты сердечных сокращений для каждого возраста.

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

Введение

Сердечно-сосудистая система является важной составляющей в кислородтранспортной системе. Функциональное состояние сердца определяет количество крови, поступающее в большой и малый круг кровообращения. При увеличении физической нагрузки сердце перестраивает свою работу [1-3, 5-8].

Механизмов адаптации сердца к физической нагрузки два:

1. увеличение частоты сердечных сокращений (рефлекс Бейнбриджа);
2. увеличение фракции выброса из левого желудочка (механизм Франка-Старлинга).

При постоянных аэробных и/или анаэробных физических нагрузках различной мощности формируется «спортивное» сердце [1-3, 5-8]:

1. увеличение конечно-диастолического объема левого желудочка;
2. увеличение толщины миокарда левого желудочка.

Сформированное «спортивное» сердце значительно повышает возможности спортсмена для выполнения в большей степени аэробно-анаэробных тренировочных нагрузок большой и субмаксимальной мощности [1-3, 5-8].

Цель исследования

Разработать модель «идеальной» или «должной» ЭКГ для описания периодов и фаз сердечного цикла от ЧССмин = 40 уд/мин до ЧССмакс = 200 уд/мин в соответствии с показателями ЭхоКГ.

Методы исследования

Для построения модели «идеальной» или «должной» ЭКГ использовали модифицированную формулу H. Bazett (1997). 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 (скорость проведения электрического импульса из синоатриального (С-А) и атриовентрикулярного (А-В) узла, по А-В пучку и волокнам Пуркинье, скорость и продолжительность сокращения предсердий и желудочков (систола), продолжительность расслабления предсердий и желудочков (диастола)) [1-8]. Максимальную ЧСС (ЧССмакс) рассчитывали по Fox S.M. et al. (1971).

Результаты исследования

ЭКГ: При ЧСС = 50 ударов в минуту интервал R-R = 1200 мс, интервал P-Q (Ф1) =187 мс, пик P = 123 мс, сегмент P-Q = 64 мс, интервал Q-T = 397 мс, комплекс QRS (Ф2+Ф3) = 89 мс, сегмент S-T (Ф4) = 115 мс, пик T (Ф5+Ф6+Ф7) = 194 мс, пик T систолическая часть (Ф5) = 118 мс, пик T диастолическая часть (Ф6+7) = 75 мс, интервал T-P (Ф8+Ф9) = 616 мс. Систола желудочков интервал Q-T (Ф2+Ф3+Ф4+Ф5) = комплекс QRS (Ф2+Ф3) + сегмент S-T (Ф4) + пик Tsys (Ф5) = 322 мс. Диастола желудочков интервал T-Q (Ф6+Ф7+Ф8+Ф9+Ф1) = пик Тdias (Ф6+Ф7) + интервал T-P (Ф8+Ф9) + интервал P-Q (Ф1) = 878 мс. Систола = 27%, диастола = 73%.

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%. Потребление кислорода (П-О2) в покое = 250 мл/мин или 3.5 мл/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 = 200 ударов в минуту интервал R-R = 300 мс, интервал P-Q (Ф1) = 96 мс, пик P = 63 мс, сегмент P-Q = 33 мс, интервал Q-T = 204 мс, комплекс QRS (Ф2+Ф3) = 64 мс, сегмент S-T (Ф4) = 0 мс, пик T (Ф5+Ф6+Ф7) = 140 мс, пик T систолическая часть (Ф5) = 85 мс, пик T диастолическая часть (Ф6+Ф7) = 55 мс, интервал T-P (Ф8) = 0 мс. Систола желудочков интервал Q-T (Ф2+Ф3+Ф5) = комплекс QRS (Ф2+Ф3) + пик Tsys (Ф5) = 150 мс. Диастола желудочков интервал TQ (Ф6+Ф7+Ф1) = пик Тdias (Ф6+Ф7) + интервал P-Q (Ф1) = 150 мс. Систола = 50%, диастола = 50%. Общая диастола сердечного цикла отсутствует.

ЭхоКГ: КДОлж = 170 мл. КСОлж = 35 мл. УОлж = 135 мл. ФВлж = 80%. МОК = 27.0 л/мин. АВР-О2 = 90%. П-О2 = 4860 мл/мин.

Фаза быстрого изгнания (Ф4) полностью смещается в сторону фазы медленного изгнания (Ф5) = 135 мл УОлж. Фаза быстрого изгнания левого желудочка происходит в один этап (Ф5). Фаза быстрого наполнения (Ф8) полностью смещается в сторону фазы наполнения в систолу предсердий (Ф1) = 135 мл УОлж. Наполнение левого желудочка происходит в один этап (Ф1). Продолжительность систолы желудочков равна продолжительности диастолы желудочков.

Выводы

Таким образом, представленная модель «идеальной» или «должной» ЭКГ при ЧСС покоя (ЧСС = 50 уд/мин) и ЧСС максимальной (ЧСС = 200 уд/мин) соответствует всем физиологическим нормам периодов и фаз сердечного цикла и данным ЭхоКГ [1-8].

Фаза быстрого изгнания (Ф4) смещается в сторону фазы медленного изгнания (Ф5), фазы быстрого и медленного наполнения желудочков (Ф8+Ф9) в сторону фазы систолы предсердий (Ф1). Уменьшение продолжительности периода изгнания (до Ф5) и периода наполнения желудочков (до Ф1) сопровождается укорочением продолжительности систолы и диастолы желудочков, отсутствием общей паузы сердца. Эти факторы определяют предел максимальной частоты сердечных сокращений для каждого возраста.

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. Талибов, А.Х. Критерии оценки эхокардиографических показателей у спортсменов / А.Х. Талибов, М.А. Фадейкин, Е.С. Дмитриева // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. – 2015. – Том. 3, № 121. – С. 142-146.
4. Тихоненко, В.М. Нарушения ритма и проводимости сердца у здоровых людей / В.М. Тихоненко, Т.Э. Тулинцева, О.В. Лышова и др. // Вестн. аритмологии. – 2018. – № 91. – С. 11-18.
5. Тюрюмин Я.Л. Физиологические механизмы формирования «спортивного» сердца // Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции c международным участием «Научно-методологические основы формирования физического и психического здоровья детей и молодежи» (25 ноября 2021 г.). – Екатеринбург, 2021. – С. 460-465.
6. Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце: механизмы ресинтеза АТФ // Материалы I Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы науки и образования» (14 апреля 2022 г.). – Ульяновск, 2022. – С. 1061-1065.
7. Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце. Зоны тренировочных нагрузок // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные и прикладные гуманитарные исследования в сфере физической культуры, спорта и олимпизма: традиции и инновации» (30 ноября – 1 декабря 2022 г). – Москва, 2022. – С. 235-239.
8. Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце: ЧСС максимальная и ЭКГ // Материалы всероссийской с международным участием научно-практической конференции «Актуальные медико-биологические проблемы спорта и физической культуры» (1-2 февраля 2023 г). – Волгоград, 2023. – Ч. I. – С. 357-362.

Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце: ЧССмакс, ЭКГ И ЭхоКГ// Материалы VII Международной научно-практической конференции «Спорт – дорога к миру между народами» (9-10 ноября 2023). – Москва, 2023. – С. 212-216.