Границы | Влияние футбола на физиологические показатели сердца у профессиональных и юных спортсменов | физиология

1. Вступление Физическая активность является важным инструментом для предотвращения сердечно-сосудистых,...
2. Программа обучения профессиональных футболистов
3. Состав тела и антропометрические параметры
4. Echo Color Doppler Evaluation
5. Статистический анализ
6. Результаты
7. обсуждение
8. Выводы
9. Вклад автора
10. Заявление о конфликте интересов

Вступление

Физическая активность является важным инструментом для предотвращения сердечно-сосудистых, скелетно-мышечных и метаболических заболеваний. Сидячий образ жизни по-прежнему широко распространен как среди молодежи, так и среди взрослых, особенно в западных странах ( Francavilla et al., 2007 ).

Долгосрочная интенсивная тренировочная программа приводит к нескольким морфологическим и функциональным сердечно-сосудистым изменениям, которые происходят постепенно и регрессируют при прерывании физической активности ( Эчли и Дуглас, 2007 ; Зеппилли, 2008 ; Д'Андреа и др., 2009 ; Нери и др., 2009а ).

«Сердце спортсмена» определяется как адаптация сердца к длительным интенсивным физическим нагрузкам и характеризуется симметричным и гармоническим увеличением внутриполостных диаметров и толщины стенки ( Фагард, 2003 ; Turillazzi et al., 2010 ).

Такая адаптация строго зависит от широкого спектра факторов: (1) генотип (наследственные факторы) ( Сесса и др., 2011 ); (2) возраст начала физической активности; (3) тип и интенсивность тренировочной программы ( Лави и др., 2001 ).

Первоначально были описаны две разные модели интенсивной физической активности, обе они связаны с разными моделями желудочковой гипертрофии.

Тренировка с отягощениями характеризуется изотонически-динамической мышечной активностью и требует аэробных энергетических затрат. Постепенно это приводит к снижению как системного артериального сопротивления, так и венозного возврата, а также к увеличению теледиастолического объема левого желудочка, что приводит к увеличению систолического выброса. Спортсмены с сопротивлением (плавание, бег на длинные дистанции, езда на велосипеде и т. Д.) Демонстрируют увеличение всех внутриполостных размеров, а также толщины стенок. Эти особенности приводят к эксцентрической гипертрофии из-за перегрузки объемом с пропорциональным увеличением массы миокарда ( Нери и др., 2009b ; Ламот и др., 2010 ; Форлано и др., 2011 ).

Силовая тренировка характеризуется статической мышечной активностью и требует анаэробных энергетических затрат. Это приводит к последовательному увеличению массы миокарда из-за увеличения толщины стенки. Увеличение внутриполостных диаметров незначительно и поэтому приводит к концентрической желудочковой гипертрофии. Эти изменения часто встречаются у спортсменов, практикующих тяжелую атлетику, бег на короткие дистанции и т. Д.

Такие приспособления участвуют в изометрической мышечной работе. Они характеризуются реакцией давления на длительное мышечное напряжение без увеличения регионарной перфузии. Увеличение периферического сопротивления приводит к значительному увеличению постнагрузки желудочков во время тренировки, что приводит к перегрузке давления в левом желудочке ( Мессина и др., 2016 ; Chieffi et al., 2017 ; Мате-Муньос и др., 2017 ).

Вышеупомянутая модель, характеризуемая двумя различными тренировочными механизмами, больше не считается точной. Недавние исследования предлагают уникальную модель адаптации сердца, характеризующуюся желудочковой гипертрофией, соотнесенной с размерами тела и интенсивностью физических упражнений, а не с характером физической активности ( Pelliccia et al., 1991 , 1999 ; Spirito et al., 1994 ; Авола и др., 2004 ; Нейлор и др., 2008 ; Зеппилли и др., 2008 ; Cianci et al., 2016 ).

Физиологические требования к футболу являются сложными, и они связаны с характером упражнений ( Морганс и др., 2014 ). Согласно Митчеллу и соавт. классификация ( Митчелл и др., 2005 ) футболисты обычно выполняют физическую деятельность, которая включает в себя как динамический, так и статический компонент. Требование частых изменений как скорости движения (например, ходьбы, бега, бега высокой интенсивности и бега на короткие дистанции), так и направления, делает профиль активности прерывистым. Фактически, футбол, как и большинство других видов спорта, характеризуется как аэробными, так и анаэробными энергетическими затратами, с перегрузкой как объема левого желудочка, так и давления. У спортсменов, практикующих этот вид спорта, наблюдается увеличение как внутриполостного диаметра, так и толщины стенок. Это приводит к промежуточной модели гипертрофии желудочков между упражнениями с отягощениями и упражнениями с нагрузкой ( Bangsbo et al., 2006 ; Браманти и др., 2012 ; Миелго-Аюсо и др., 2015 ; Преценцано и др., 2016a ; Zurutuza и др., 2017 ).

После длительных интенсивных упражнений профессиональные спортсмены претерпевают существенные морфологические и функциональные сердечно-сосудистые изменения, которые прогрессивно развиваются и регрессируют при снижении физической активности. За последние десятилетия спортивная культура постоянно менялась. Профессиональные атлеты проводят строгие тренировочные программы с ежедневными тренировочными сессиями, что приводит к широкому спектру механизмов адаптации сердечно-сосудистой и костно-мышечной систем. Эти изменения связаны с другими факторами, такими как генотип, возраст и возраст физической активности.

Одна из наиболее важных адаптаций называется «Сердце спортсмена» и включает изменения в очаге. Несколько исследований показали, как правильная интерпретация электрокардиографии может привести к правильной интерпретации особенностей, присутствующих в «сердце спортсмена» ( Браски и др., 2009 , 2011 , 2012 ; Нери и др., 2013 ; Вышка и Ваччано, 2014 ; Франкавилла и др., 2016 ).

Цель этого исследования - сравнить эхокардиографические параметры в двух разных группах профессиональных спортсменов. Кроме того, проведено проспективное исследование с анализом эхокардиографических изменений, произошедших у 12 профессиональных игроков за 3 года наблюдения.

Материалы и методы

Семьдесят восемь профессиональных футболистов были зачислены на две группы. Группа А состоит из 40 игроков «Серии А» («Серия А» - это соревнование профессиональной лиги для футбольных клубов, расположенных на вершине итальянской системы футбольной лиги); Группу B составляют 38 игроков «Примаверы» соответствующей команды («Примавера» названа итальянской молодежной лигой, в которой футболисты младше 19 лет). Все оценки были зарегистрированы в период с июля 2011 года по май 2016 года. Основные биологические параметры для каждой группы приведены в таблице. 1 , Все спортсмены были оценены в начале регулярного сезона; За 12 игроками группы А следили 3 сезона подряд. Об изменениях образа жизни не сообщалось. Полное обследование сердечно-сосудистой системы было проведено у всех спортсменов. Было зарегистрировано общее клиническое обследование, сердечно-легочная оценка, ЭКГ, стресс-тест эргометра, спирометрическое обследование и стандартный допплер-кардиоэкологический тест.

Таблица 1 Основные биологические параметры для каждой группы.

Все субъекты дали письменное информированное согласие в соответствии с последней версией Хельсинкской декларации. Протокол был одобрен Комитетом по этике человека (Университет Палермо).

Программа обучения профессиональных футболистов

Все спортсмены тренировались в соответствии с типичным протоколом тренировок для каждого сезона. Регулярный сезон состоит из 11 рабочих месяцев, и ему предшествуют 3 недели интенсивных тренировок, характеризующихся тренировками два раза в день. В обычную тренировочную неделю игроки проходят шесть тренировочных сессий и 1 официальную игру, которая обычно проводится в воскресенье. Каждый игрок тренируется в течение 12–14 часов физической активности в неделю. Большая часть физической активности выполняется на футбольном поле, а раз в неделю проводятся тренировки в тренажерном зале.

Состав тела и антропометрические параметры

Для измерения массы тела использовали весовую шкалу Seca 877 Mechanical (Гамбург, Германия). Измерение длины тела проводили с использованием SECA 240. Анализ биоимпеданса проводили с использованием инструментов BIA 101 ASE (Akern). Сопротивление и реактивное сопротивление измеряли в стандартных условиях, в состоянии покоя и через 12 ч после последней тренировки. Толщину подкожной ткани также измеряли с использованием формулы Уизера для оценки процентного содержания жира.

Echo Color Doppler Evaluation

Эхокардиографическая оценка была проведена опытным кардиологом с использованием устройства Philips Ie33 с зондом X-Matrix 2,5 МГц. Экзамен всегда проводился одним и тем же оператором для устранения межоператорской изменчивости. В соответствии с рекомендациями Американского общества эхокардиографии, систолические и желудочковые диастолические параметры измерялись в покое.

Эхокардиографическая оценка включала измерение толщины стенок, а также внутриполостного диастолического и теледиастолического диаметров. Размеры камер сердца были рассчитаны в мл / кв. Эти данные были дифференцированы в соответствии с задействованным механизмом обучения.

Были рассчитаны толщина систолической и диастолической межжелудочковой перегородки, толщина задней стенки, диаметр левого желудочка, диаметр корня аорты и размеры левого предсердия. Формула Деверо использовалась для расчета индекса массы левого желудочка (г / м2) ( Ганау и др., 1992 ). Формула Симпсона была использована для расчета фракции выброса. Диастолическая функция была оценена путем расчета волн E и A и времени замедления (TD). Кроме того, с помощью тканевого допплера были рассчитаны соотношения E ', A', S 'и E / E' для оценки давления заполнения левого желудочка.

Статистический анализ

Для каждой из переменных, относящихся к анализу, были рассчитаны среднее значение, стандартное отклонение, медиана, минимум и максимум. Размер левого желудочка, левое предсердие, межжелудочковая перегородка и фракция выброса сравнивались между группами А и В с использованием критерия Стьюдента.

Сравнение командных переменных было выполнено с использованием модели ANOVA. По запросу, пост-hoc- тест Тьюки рассчитывался для многократного сравнения.

Результаты

Все данные были выражены в виде среднего значения и значения стандартного отклонения (SD). Оценка состава тела показала, что группа А весила больше, чем группа В, с более высокой активной клеточной массой и более низким процентным содержанием жира. Игроки группы А также имели лучшее состояние гидратации. Основные параметры для каждой группы приведены в таблице. 1 ,

В исследуемой группе диастолический размер левого желудочка составлял от 40 до 61 мм, а объем левого предсердия - от 21,3 до 40 мл / м2. Размер межжелудочковой перегородки составлял от 7 до 11,9 мм и демонстрировал прямо пропорциональную тенденцию с возрастом спортсмена и продолжительностью его физической активности.

Фракция выброса имела значения от 60 до 70%. У 85% спортсменов наблюдалась более высокая, чем обычно, регионарная диастолическая продольная функциональная картина миокарда, и она характеризовалась высокими продиастолическими скоростями миокарда, а также повышенным отношением Em / Am. Скорость ЭМ напрямую связана с теледиастолическим диаметром и систолическим выбросом при физических нагрузках. Функцию сердечных клапанов также оценивали; структурных клапанных изменений не наблюдалось. У семи спортсменов была обнаружена трикуспидальная недостаточность низкого уровня, в восьми случаях - митральная недостаточность низкого уровня, а в пяти случаях - как трикуспидальная, так и митральная недостаточность.

1. Группа A против B: сравнение размеров левого желудочка

Анализируя размер левого желудочка (выраженный в мл / м2), статистической разницы между ГРУППА A и ГРУППА B не было обнаружено (рисунок 1A ). Статистически значимое различие было обнаружено между двумя группами после второго года (58,4 против 66,7, р <0,001) и после третьего года (60,2 против 70,4, р <0,001), цифры 1В, С ,

Рисунок 1 Анализ размера левого желудочка между Группой A и Группой B: статистически значимые различия были обнаружены на втором и третьем году ( A , Первый год; B , Второй год; C , Третий год).

2. Группа A против B: Сравнение размеров левого предсердия

Индексированная оценка размера предсердий показала статистически значимое различие между двумя группами после второго и третьего года; после первого года не было обнаружено существенных различий (цифры 2A-C ).

Рисунок 2 Анализ размеров левого предсердия между группой A и группой B: статистически значимые различия были обнаружены во втором и третьем году ( A , первый год; B , второй год; C , третий год).

3. Группа A против B: Сравнение размеров межжелудочковой перегородки

Толщина межжелудочковой перегородки была статистически значимо ниже в группе В, чем в группе А после первого ( р = 0,002), второго ( р <0,001) и третьего года ( р <0,001), рисунок 3 ,

Рисунок 3 Анализ размеров межпозвонковых между Группой A и Группой B: статистически значимые различия были обнаружены в первый, второй и третий год ( A , Первый год; B , Второй год; C , Третий год).

4. Группа A против B: Сравнение фракции выброса

Не было статистически значимой разницы между группой A и B, анализирующей фракцию выброса (рис. 4 ).

Рисунок 4 Анализ фракции выброса между группой A и группой B: статистически значимых различий обнаружено не было ( A , первый год; B , второй год; C , третий год).

5. Изменение размера левого желудочка во время наблюдения

Размер левого желудочка у спортсменов группы А в течение 3 лет наблюдения показал прогрессирующее статистически значимое увеличение ( р <0,001). Значительная разница также наблюдалась между первым и вторым годом ( р = 0,017) и между первым и третьим годом ( р <0,001), как показано на рисунке. 5 ,

Рисунок 5 Изменение размера левого желудочка в течение трех лет наблюдения.

6. Изменение размера левого предсердия во время наблюдения

Размер левого предсердия у спортсменов в группе А значительно увеличился в течение 3 лет наблюдения ( р <0,001). Статистически значимая разница была также обнаружена между первым и вторым годом ( р = 0,02), между первым и третьим годом ( р <0,001) и между вторым и третьим годом ( р = 0,003), как показано в Фигура 6 ,

Рисунок 6 Изменение размера левого предсердия в течение трех лет наблюдения.

7. Изменение размера межжелудочковой перегородки во время наблюдения

Толщина межжелудочковой перегородки у игроков группы А показала прогрессивное статистически значимое увеличение ( р <0,001), рисунок 7 ,

Рисунок 7 Изменение размера межжелудочковой перегородки в течение трех лет наблюдения.

8. Изменение фракции выброса во время наблюдения

Статистически значимых различий фракции выброса не наблюдалось у спортсменов группы А в течение 3-летнего периода наблюдения (рисунок 8 ).

Рисунок 8 Изменение фракции выброса в течение трех лет.

обсуждение

Недавние рекомендации предложили провести ряд исследований, чтобы правильно оценить сердечно-сосудистую функцию в «Сердце спортсмена» ( Саломоне и др., 2014 ; Гальдериси и др., 2015 ; Преценцано и др., 2016b ).

Спортсмены должны иметь неизменные диастолические и систолические функции. Это один из главных отличительных факторов от диастолической и систолической патологической дегенерации ( Д'Андреа и др., 2009 ).

Недавние исследования показали своеобразные изменения параметров эхокардиографии у элитных спортсменов ( Ваччано и Вышка, 2012 ; Д'Аценци и др., 2015 ).

Несколько работ были посвящены особенностям эхокардиографии спортсменов, сравнивая исследуемую группу (спортсмены) с контрольной группой (сидячий) ( Галанти и др., 2016 ; Преценцано и др., 2016c ).

Это исследование было сосредоточено на двух разных группах профессиональных спортсменов: группа А, футбольная команда «Серия А», по сравнению с группой В, составленной соответствующей командой В, выступающей в лиге «Примавера». В обеих группах были проведены клиническое обследование и цветная допплерэхокардиография. Был изучен ряд параметров эхокардиографии, в том числе: размер левого желудочка, размер левого предсердия, толщина межжелудочковой перегородки и фракция выброса. За двенадцатью игроками группы А следили в течение 3 лет, записывая эхокардиографические параметры.

Спортсмены группы А показали более высокий размер левых камер сердца и больший размер межжелудочковой перегородки по сравнению со спортсменами группы В. Не было обнаружено существенных различий в отношении фракции выброса. Такие результаты могут быть следствием различной профессиональной учебной нагрузки.

Вслед за 12 игроками группы А было зарегистрировано значительное увеличение размера сердца и межжелудочковой перегородки в течение второго и третьего года по сравнению с данными, полученными от игроков группы В.

Такие данные свидетельствуют о том, как программы подготовки профессиональных спортсменов приводят к значительным изменениям в сердце, улучшая работу сердца.

По нашим данным, разная тренировочная нагрузка приводила к разным изменениям параметров сердечно-сосудистой и эхокардиографии.

Во время наблюдения не было обнаружено существенных различий в отношении фракции выброса. Эти данные соответствуют предыдущим исследованиям: Bangsbo (1994) сообщили только о небольшом увеличении сердечной адаптации после 5-недельного предсезонного тренировочного периода у профессиональных футболистов. Другие исследования показали, что верхний предел, до которого стенка желудочка утолщается при тренировке, составляет 16 мм. Это максимальная адаптация сердца, и дальнейшая тренировка не может влиять на эти параметры ( Pelliccia et al., 2010 ).

Наше исследование подтверждает, что физическая активность оказывает существенное и значимое влияние на сердечно-сосудистую систему, приводя к структурным и функциональным изменениям, которые характеризуют «сердце спортсмена».

Выводы

Наши результаты подтверждают прямой физиологический эффект физической активности; это может быть связано с изменениями «сердца спортсмена». Все игроки обеих групп прошли клиническую и инструментальную оценку; сообщалось об увеличении размеров левых камер сердца и толщины межжелудочковой перегородки. Такие изменения были гораздо более значимыми для профессиональных футболистов, работающих в долгосрочной перспективе, чем для молодых футболистов, хотя в последней группе наблюдалось значительное увеличение массы желудочков и силы левого желудочка. Улучшение диастолической функции может быть связано с увеличением размеров и производительности желудочков. Предыдущие исследования, проведенные по диастолической функции в физиологически гипертрофическом сердце, показали максимальное увеличение размера левого желудочка и нормальное или более высокое, чем нормальное теменное истончение.

Улучшения параметров диастолической функции связаны с увеличением размеров и производительности желудочков. Регургитация митрального и трикуспидального клапанов связана с увеличением размера камер сердца и последующим увеличением кольца клапана, подобно тому, что происходит при дилатационной кардиомиопатии. Проведя допплеровское картирование цвета, мы обнаружили, что среди 45 спортсменов 17,6% имели митральную недостаточность, 15,5% трикуспидальную недостаточность и 11,9% как митральную, так и трикуспидальную недостаточность. Важно отметить, что у профессиональных спортсменов небольшое количество доплеровской регургитации без каких-либо морфологических изменений клапанов и клинических симптомов является довольно частым явлением и не должно рассматриваться как патологическое изменение, поскольку оно обусловлено «физиологическим» увеличением объема размер камер сердца, вызванных физическими упражнениями.

Наша работа подтвердила, что профессиональные игроки, которые прошли более длительную и интенсивную программу физической подготовки, имели гораздо более высокий уровень параметров эхокардиографии, чем молодые профессиональные игроки. Кроме того, такие данные всегда были ниже уровня «сердца спортсмена». Никаких существенных эхокардиографических изменений в исследуемой выборке не наблюдалось для разных ролей (вратарь, защитник, полузащитник или нападающий) или навыков отдельных игроков.

Вклад автора

Существенный вклад в концепцию или дизайн работы; или сбор, анализ или интерпретация данных для работы: CF, FS, MS, IV, GiM, VM, MM, AM. Составление работы или ее критический пересмотр для важного интеллектуального контента: CF, FS, LT, GA, FT, MR, GiM, GaM, MPM, GC, AV, CZ, AM. Окончательное утверждение публикуемой версии: CF, FS, GiM, VM, MM, AM. Согласие нести ответственность за все аспекты работы, обеспечивая, чтобы вопросы, связанные с точностью или целостностью какой-либо части работы, были надлежащим образом исследованы и решены: CF, MS, OC, GiM, AM. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Редактор обработки объявил о совместном сотрудничестве, хотя и о другом сотрудничестве, с одним из авторов OC.

Рекомендации

Похожие

Комментарии