1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова
  4. T. 109, № 9, 2023

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2023, T. 109, № 9, стр. 1233-1246

Электрическое поле сердца на поверхности грудной клетки высококвалифицированных спортсменов в период начальной желудочковой активности

Н. И. Ивонина 1, *, И. М. Рощевская 1

1 Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук
Сыктывкар, Россия

* E-mail: bdr13@mail.ru

Поступила в редакцию 06.07.2023
После доработки 11.08.2023
Принята к публикации 12.08.2023

Аннотация

Статья посвящена исследованию электрического ремоделирования “спортивного сердца” с использованием многоканального ЭКГ-картирования для проведения более детального и информативного анализа процесса возбуждения миокарда, ремоделированного физическими нагрузками. Исследование электрической активности сердца проведено от 64 униполярных электродов на поверхности грудной клетки синхронно со стандартными отведениями от конечностей у высококвалифицированных лыжников-гонщиков (n = 15) и молодых нетренированных мужчин (n = 19) в состоянии покоя. Измеряли амплитудно-временные и пространственно-временные характеристики электрического поля сердца, по характерному типу распределения областей отрицательных и положительных потенциалов оценивали длительности деполяризации и ее отдельных фаз. На ЭКГII определяли длительности интервалов R–R, PQ (PR), QRS, QT, QTс (по формуле Базетта), в грудном отведении V5 – время внутреннего отклонения (ВВОV5). У спортсменов длительности интервалов PQII, QTII, QTcII были статистически значимо больше, чем у нетренированных мужчин. Анализ электрического поля сердца показал различие соотношения фаз деполяризации желудочков сердца у спортсменов и нетренированных лиц в покое. Начало деполяризации желудочков сердца и первая инверсия областей кардиопотенциалов у спортсменов были статистически значимо раньше, чем у неспортсменов, тогда как завершение и общая длительность периода деполяризации желудочков не различалась. У лыжников длительность первой инверсии была значимо больше, чем у нетренированных лиц, также показана тенденция к укорочению второго периода стабильного расположения потенциалов на поверхности торса. Использование поверхностного ЭКГ-картирования позволило выявить различия в пространственно-временной организации деполяризации желудочков сердца между лыжниками-гонщиками и нетренированными мужчинами в покое. Результаты исследования могут быть полезны при анализе электрического ремоделирования сердца у спортсменов, тренирующих физическое качество выносливость.

Ключевые слова: сердце спортсмена, электрическое ремоделирование миокарда, деполяризация желудочков, ЭКГ-картирование

Список литературы

  1. Augustine DX, Howard L (2018) Left ventricular hypertrophy in athletes: differentiating physiology from pathology. Curr Treat Options Cardiovasc Med 20(12): 96. https://doi.org/10.1007/s11936-018-0691-230367318

  2. Palmisano A, Darvizeh F, Cundari G, Rovere G, Ferrandino G, Nicoletti V, Cilia F, De Vizio S, Palumbo R, Esposito A, Francone M (2021) Advanced cardiac imaging in athlete’s heart: unravelling the grey zone between physiologic adaptation and pathology. Radiol Med 126(12): 1518–1531. https://doi.org/10.1007/s11547-021-01411-2

  3. Minina EN, Stepura EE (2022) Aspects of myocardial heterogeneity in assessment its remodelling. RUDN J Med 26(4): 451–460. https://doi.org/10.22363/2313-0245-2022-26-4-451-460

  4. Vakhnenko YV, Dorovskikh IE, Gordienko EN, Chernykh MA (2020) Some topical aspects of the problem of “sports heart” (review). Part I. Bull Physiol Pathol Respirat (78): 147–160. https://doi.org/10.36604/1998-5029-2020-78-147-160

  5. Eijsvogels TM, Fernandez AB, Thompson PD (2016) Are There Deleterious Cardiac Effects of Acute and Chronic Endurance Exercise? Physiol Rev 96(1): 99–125.https://doi.org/10.1152/physrev.00029.201426607287

  6. Задворьев СФ, Крысюк ОБ, Обрезан АГ (2017) Показатели перегрузки сердца и его ремоделирования у представителей различных видов спорта. Спорт мед: наука и практика 7(2): 12–18. [Zadvor’ev SF, Krysjuk OB, Obrezan AG (2017) Markers of cardiac overload and its remodeling in athletes representing different sports. Sport Мed: nauka i praktika 7(2): 12–18. (In Russ)]. https://doi.org/10.17238/ISSN2223-2524.2017.2.12

  7. Garganeeva NP, Taminova IF, Kalyuzhin VV, Kalyuzhina E, Smirnova IN (2021) Predictive factors of cardiovascular changes depending on the type and intensity of physical activity in professional athletes. Rus J Cardiol 26(10): 4647. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2021-4647

  8. Drezner JA, Sharma S, Baggish A, Papadakis M, Wilson MG, Prutkin JM, Gerche A, Ackerman MJ, Borjesson M, Salerno JC, Asif IM, Owens DS, Chung EH, Emery MS, Froelicher VF, Heidbuchel H, Adamuz C, Asplund CA, Cohen G, Harmon KG, Marek JC, Molossi S, Niebauer J, Pelto HF, Perez MV, Riding NR, Saarel T, Schmied CM, Shipon DM, Stein R, Vetter VL, Pelliccia A, Corrado D (2017) International criteria for electrocardiographic interpretation in athletes: consensus statemen. Br J Sports Med 51(9): 704–731.

  9. Basu J, Malhotra A (2018) Interpreting the Athlete’s ECG: Current State and Future Perspectives. Curr Treat Options Cardiovasc Med 20(12): 104. https://doi.org/10.1007/s11936-018-0693-0

  10. Maron BJ, Zipes DP (2005) 36th Bethesda Conference: eligibility recommendations for competitive athletes with cardiovascular abnormalities. J Am Coll Cardiol 45: 1312–1375.

  11. Drezner JA, Ackerman MJ, Anderson J, Ashley E, Asplund CA, Baggish AL, Börjesson M, Cannon BC, Corrado D, DiFiori JP, Fischbach P, Froelicher V, Harmon KG, Heidbuchel H, Marek J, Owens DS, Paul S, Pelliccia A, Prutkin JM, Salerno JC, Wilson MG (2013) Electrocardiographic interpretation in athletes: the “Seattle criteria”. Br J Sports Med 47(3): 122–124. https://doi.org/10.1136/bjsports-2012-092067

  12. Van der Wall EE (2015) ECG screening in athletes: optional or mandatory? Neth Heart J 23(7–8): 353–355. https://doi.org/10.1007/s12471-015-0724-3

  13. Горбенко АВ, Скирденко ЮП, Николаев НА, Замахина ОВ, Шерстюк СА, Ершов АВ (2020) Спортивное сердце: норма или патология. Патология кровообращ и кардиохирургия 24(2): 16–25 [Gorbenko AV, Skirdenko JuP, Nikolaev NA, Zamahina OV, Sherstjuk SA, Ershov AV (2020) Sports heart: norm or pathology. Circulat pathol and cardiac surgery 24(2): 16–25. (In Russ)]. https://doi.org/10.21688/1681-3472-2020-2-16-25

  14. Calore C, Melacini P, Pelliccia A, Cianfrocca C, Schiavon M, Di Paolo FM, Bovolato F, Quattrini FM, Basso C, Thiene G, Iliceto S, Corrado D (2013) Prevalence and clinical meaning of isolated increase of QRS voltages in hypertrophic cardiomyopathy versus athlete’s heart: relevance to athletic screening. Int J Cardiol 168(4): 4494–4497. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2013.06.123

  15. Рощевская ИМ (2008) Кардиоэлектрическое поле теплокровных животных и человека. СПб. Наука. [Roshhevskaya IM (2008) Cardioelectric field of warm-blooded animals and humans. SPb. Nauka. (In Russ)].

  16. Bond RR, Finlay DD, Nugent CD, Moore G, Guldenring D (2013) Methods for presenting and visualising electrocardiographic data: From temporal signals to spatial imaging. J Electrocardiol 46(3): 182–196. https://doi.org/10.1016/j.jelectrocard.2013.01.008

  17. Bergquist J, Rupp L, Zenger B, Brundage J, Busatto A, MacLeod RS (2021) Body surface potential mapping: contemporary applications and future perspectives. Hearts 2(4): 514–542. https://doi.org/10.3390/hearts2040040

  18. Medvegy M, Duray G, Pintér A, Préda I (2002) Body surface potential mapping: historical background, present possibilities, diagnostic challenges. Ann Noninvas Electrocardiol 7(2): 139–151.

  19. Opthof T, Remme CA, Jorge E, Noriega F, Wiegerinck RF, Tasiam A, Beekman L, Alvarez-Garcia J, Munoz-Guijosa C, Coronel R, Cinca J (2016) Cardiac activation-repolarization patterns and ion channel expression mapping in intact isolated normal human hearts. Heart Rhythm 14(2): 265–272. https://doi.org/10.1016/j.hrthm.10.010

  20. Strelnikova SV, Panteleeva NI, Roshchevskaia IM (2014) Spatiotemporal characteristics, of the heart electrical field at the period of ventricular depolarization in athletes training endurance and strength. Human Physiol 40(5): 87–92.

  21. Panteleeva NI, Zamenina EV, Roshchevskaya IM, Kaneva IN (2019) The heart electrical activity during ventricular repolarization and types of the remodeling of the athlete’s heart. Int J Biomed 9 (4): 297–299. https://doi.org/10.21103/Article9(4)_OA4

  22. Ivonina NI, Fokin AA, Roshchevskaya IM (2021) Body surface potential mapping during heart ventricular repolarization in male swimmers and untrained persons under hypoxic and hypercapnic hypoxia. High Alt Med Biol 22(3): 308–316. https://doi.org/10.1089/ham.2020.0103

  23. Suslonova OV, Smirnova SL, Roshchevskaya IM (2016) Cardiac body surface potentials in rats with experimental pulmonary hypertension during ventricular depolarization. Bull Exp Biol Med 162(1): 7–10. https://doi.org/10.1007/s10517-016-3531-y

  24. Ivonin AG, Smirnova SL, Roshchevskaya IM (2022) Body surface potential mapping during ventricular depolarization in rats after acute exhaustive exercise. Arquiv Brasil Cardiol 119(5): 766–775. https://doi.org/10.36660/abc.20211058

  25. Lang RM, Bierig M, Devereux RB, Flachskampf FA, Foster E, Pellikka PA, Picard MH, Roman MJ, Seward J, Shanewise J, Solomon S, Spencer KT, St John Sutton M, Stewart W; American Society of Echocardiography’s Nomenclature and Standards Committee; Task Force on Chamber Quantification; American College of Cardiology Echocardiography Committee; American Heart Association; European Association of Echocardiography, European Society of Cardiology (2006) Recommendations for chamber quantification. Eur J Echocardiogr 7(2): 79–108. https://doi.org/10.1016/j.euje.2005.12.014

  26. Sugenoya J (1978) Interpretation of the body surface isopotential maps of patients with right bundle branch block. Determination of the region of the delayed activation within the right ventricle. Jpn Heart J 19(1): 12–27. https://doi.org/10.1536/ihj.19.12

  27. Laszki-Szczachor K, Jagielski J, Rusiecki L, Sobieszczańska M, Janocha A (2006) Changes of ventricular activation time in patients with left anterior fascicle block and bifascicul ar block. Pol Arch Med Wewn 116(6): 1162–1171.

  28. Ramanathan C, Jia P, Ghanem R, Ryu K, Rudy Y (2006) Activation and repolarization of the normal human heart under complete physiological conditions. Proc Natl Acad Sci U S A 103(16): 6309–6314. https://doi.org/10.1073/pnas.0601533103

  29. Taccardi B, Punske BB, Lux RL, MacLeod RS, Ershler PR, Dustman TJ, Vyhmeister Y (1998) Useful lessons from body surface mapping. J Cardiovasc Electrophysiol 9(7): 773–786.

  30. De Ambroggi L, Corlan A. Body Surface Potential Mapping. In: Macfarlane P, van Oosterom A, Pahlm O, Kligfield P, Janse M, Camm J (eds) (2011) Comprehensive Electrocardiology. London. Springer Verlag London Limited.

  31. Талибов АХ, Фадейкин МА, Дмитриева ЕС (2015) Критерии оценки эхокардиографических показателей у спортсменов. Учен записки унив Лесгафта 3(121): 142–146. [Talibov AH, Fadejkin MA, Dmitrieva ES (2015) Criteria for evaluating echocardiographic parameters in athletes. Uchen zapiski univ Lesgafta. (In Russ)].

  32. Павлов ВИ, Орджоникидзе ЗГ, Резепов АС (2019) Регистрация электрокардиограммы спортсмена – практические аспекты. Практ мед 17(2): 71–73. [Pavlov VI, Ordzhonikidze ZG, Rezepov AS (2019) Registration of an athlete’s electrocardiogram – practical aspects. Prakt Med 17(2): 71–73. (In Russ)].

  33. Takala P, Hänninen H, Montone J, Mäkijärvi M, Nenonen J, Oikarinen L, Simeliu K, Toivonen L, Katil T (2001) Magnetocardiographic and electrocardiographic exercise mapping in healthy subjects. Ann Biomed Eng 29: 501–509. https://doi.org/10.1114/1.1376388

  34. Macfarlane P, Lawrie T (2011) The normal electrocardiogram and vectorcardiogram. In: Macfarlane P, van Oosterom A, Pahlm O, Kligfield P, Janse M, Camm J (eds) Comprehensive Electrocardiology. London. Springer Verlag London Limited.

  35. Pérez-Riera AR, de Abreu LC, Barbosa-Barros R, Nikus KC, Baranchuk A (2016) R–peak time: An electrocardiographic parameter with multiple clinical applications. Ann Noninvasiv Electrocardiol 21(1): 10–19. https://doi.org/10.1111/anec.12323

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал