Сезонная динамика биоэлектрической активности миокарда у спортсменов-лыжников на Европейском Севере

Аннотация

В динамике сезонов года (сентябрь, январь, март, июль) проведено электрокардиографическое обследование одних и тех же 38 юношей, уроженцев Европейского Севера в возрасте 18-22 лет, занимающихся лыжными гонками. Установлено, что наибольшая биоэлектрическая активность сердечной мышцы характерна для зимнего периода года. Сезонные изменения электрической активности миокарда в большей степени проявили себя в области межжелудочковой перегородки и базальных отделах сердца, а также в правых отделах сердца по сравнению с левыми.

Полный текст

Спортсмены-лыжники неоднократно были субъектом обследования [2, 14], в том числе и на Европейском Севере России [12], однако прежде не рассматривались аспекты компенсаторно-приспособительных реакций сердечно-сосудистой системы в различные сезоны года, что является существенным фактором формирования функционального состояния организма спортсмена. Несмотря на новые аппаратные и методические возможности диагностики, важным методом исследования сердечно-сосудистой системы по-прежнему остается электрокардиография (ЭКГ) [1, 4, 6, 9]. Европейское сообщество кардиологов и Международный олимпийский комитет рекомендуют алгоритм кардиологического скрининга спортсменов, неотъемлемой частью которого является ЭКГ [15]. Электрокардиография отображает кумулятивные изменения, являющиеся результатом адаптивных реакций сердца как на напряженную мышечную деятельность [5, 10], так и на климатические влияния окружающей среды [3, 4, 6-8]. Целью настоящей работы было выявление особенностей биоэлектрической активности миокарда в динамике сезонов года у спорт-сменов-лыжников в возрасте 18-22 лет, родившихся и постоянно проживающих на Европейском Севере. Методы Обследованы 38 здоровых юношей, уроженцев Европейского Севера в возрасте 18-22 лет, занимающихся лыжными гонками на спортивных базах городов Архангельск и Северодвинск и имеющих первый-второй взрослый разряд. Критерием отбора участников являлись официальные рекомендации ВОЗ, согласно которым здоровыми считаются те, кто не имеют хронических заболеваний, освобождений от работы или учебы по острому заболеванию и не предъявляют жалоб в день обследования. Исследование биоэлектрической активности миокарда проводилось четыре раза в год (сентябрь, январь, март, июль) с использованием метода электрокардиографии в 12 стандартных отведениях в помещении с комфортными условиями (температура воздуха 20-22 °С, относительная влажность воздуха 40-60 % и скорость движения воздуха 0,2-0,3 м/с) в положении лежа на спине на электрокардиографе «Диамант-К» комплекс КМ-АР-01. Обследование осуществлялось в первой половине дня, через 1,5-2 часа после приема пищи и 20-минутного отдыха. Длительность интервалов и амплитуда зубцов ЭКГ рассчитывалась ручным способом. Исследование обсервационное, аналитическое, разновидность исследования - экологическое (корреляционное). Статистическая обработка полученных результатов, оценка распределения показателей, сравнительный анализ выборок проведен с помощью компьютерного пакета прикладных программ IBM SPSS 19.0 Правильность распределения в выборках производилась с при- 14 Экология человека 2014.03 Экологическая физиология менением критерия Шапиро - Уилка (n < 50). Для сравнительного анализа показателей, подчиняющихся правилам нормального распределения, использован однофакторный дисперсионный анализ. Показатели представлены в виде среднего значения (М) и стандартного отклонения (s). Критический уровень значимости (p) при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. Результаты При статистическом анализе результатов ЭКГ во втором стандартном отведении у лыжников были выявлены сезонные изменения ряда показателей (табл. 1). Так, наблюдается статистически значимое снижение высоты зубца P зимой по сравнению с осенью (p = 0,003), весной (p = 0,026) и летом (p < 0,001). При этом данный показатель выше в летний период года, чем в весенний (p = 0,007) и зимний (p < 0,001). Анализ комплекса QRS также выявил ряд сезонных изменений. Амплитуда зубца Q зимой больше, чем осенью (p < 0,001) и летом. Статистически значимых различий между зимним и весенним показателями не выявлено. Высота зубца R в зимний период имела меньшее значение в сравнении с осенним (p < 0,001) и летним. При анализе амплитуды зубцов R, полученных на других этапах исследования, статистически значимой разницы не выявлено. Амплитуда зубца S статистически значимо большей оставалась зимой в сравнении с осенними (p < 0,001) и летними (p < 0,001) результатами. Статистически значимой разницы между показателями, полученными в зимний и весенний период, не выявлено. Наибольшее значение высота зубца Т имела зимой, что статистически значимо больше, чем осенью (p = 0,008), весной (p < 0,001) и летом (p < 0,001). В весенний период высота зубца Т больше, чем осенью (p < 0,001) и летом (p < 0,001). В летнее время года значение описываемого показателя больше, чем в осеннее (p < 0,001). Продолжительность интервала P-Q у всех обследованных спортсменов укладывалась в пределы физиологической нормы. Наблюдалось удлинение данного интервала зимой по сравнению с осенью (p < 0,001), весной (p < 0,001) и летом (p < 0,001). Интервал Q-T наибольшую длительность имел в зимний период времени, однако статистически значимых различий между исследуемыми величинами выявлено не было. Анализ продолжительности интервала R-R выявил его увеличение у спортсменов на зимнем этапе исследования. Данный показатель был статистически значимо больше, чем на остальных трех этапах (p = 0,006). Исследование амплитуды зубца R в грудных отведениях выявило некоторые межсезонные различия (табл. 2). Так, отмечалось статистически значимое повышение амплитуды зубца R от осени к зиме (p = 0,034) в правых грудных отведениях. В левых грудных отведениях статистически значимых различий выявлено не было. Высота зубца S в отведении V1 была больше в зимний период года (p = 0,013), чем в осенний. В других грудных отведениях статистически значимых изменений не выявлено. Наибольшие изменения в динамике сезонов года претерпела амплитуда зубца T как в правых, так и в левых грудных отведениях. Так, в отведении V1 отмечалось снижение амплитуды зубца Т от осеннего этапа исследования к летнему (p = 0,031). Зимой данный показатель был статистически значимо больше, чем весной (p = 0,009) и летом (p = 0,007). Статистически значимых различий между амплитудой зубца Т в весеннее и летнее время года не выявлено. В отведении V2 статистически значимо большее значение высота зубца T имела зимой в сравнении с осенью (p = 0,041), весной (p < 0,001) и летом (p = 0,005). Наименьшее значение амплитуды зубца T зафиксировано в летний период года. Высота зубца T в отведении V6 одинаково большее значение имела осенью и зимой в сравнении с весной (p = 0,008) и летом (p < 0,001) . Значимых различий между осенними и зимними показателями выявлено не было. Обсуждение результатов Биоэлектрическую активность предсердий, а именно процесс деполяризации их, отображает зубец P В динамике четырех этапов исследования отмечалось снижение амплитуды зубца P на зимнем этапе исследования. Таблица 1 Годовая динамика изменений ЭКГ-показателей во втором стандартном отведении у спортсменов-лыжников (М ± s) n = 38 Показатель Сезон Значимость различий между сезонами Осень (I) Зима (II) Весна (III) Лето (IV) pi-ii pi-iii pi-IV Pll-Ill p II-IV pIII-IV P, mV 0,13±0,04 0,13±0,01 0,135±0,01 0,14±0,02 ** ** - * *** ** Q, mV - 0,067 ±0,004 -0,072±0,003 -0,069±0,025 -0,066±0,001 *** - - * ** ** R, mV 1,21±0,02 1,20±0,03 1,21±0,04 1,21±0,03 *** - - - *** - S, mV - 0,17 ±0,01 -0,17 ±0,01 - 0,17 ±0,02 - 0,17 ±0,01 ** - - - *** - T, mV 0,41±0,01 0,42±0,01 0,42±0,02 0,42±0,02 ** ** *** *** *** *** P-Q, с 0,16±0,01 0,17±0,02 0,16±0,04 0,16±0,03 *** - - *** *** - Q-T, с 0,44±0,005 0,443±0,004 0,441 ±0,001 0,441 ±0,002 - - - - - - R-R, с 0,91±0,01 1,06±0,02 0,93±0,02 0,92±0,03 *** ** - *** *** - Примечание. * - p < 0,05, ** - p < 0,01, *** - p < 0,001. 15 Экологическая физиология Экология человека 2014.03 Изменение амплитуды зубцов ЭКГ у спортсменов-лыжников в грудных отведениях (М ± s) Таблица 2 n = 38 Период наблюдения Отведение Vj Отведение V Отведение V3 Зубцы Зубцы Зубцы R, mV S, mV T, mV R, mV S, mV T, mV R, mV S, mV T, mV Осень (I) 0,46±0,03 -1,18±0,05 0,12±0,01 0,71 ±0,04 -1,20±0,06 0,43±0,03 1,01±0,04 -1,03±0,09 0,65±0,05 Зима (II) 0,47±0,03 -1,20±0,06 0,11 ±0,02 0,71 ±0,04 -1,30±0,07 0,48±0,02 1,11 ±0,05 -1,10±0,07 0,66±0,04 Весна (III) 0,47±0,02 -1,19±0,07 0,11 ±0,03 0,71 ±0,03 -1,24±0,05 0,47±0,03 1,10±0,05 -1,21 ±0,07 0,66±0,04 Лето (IV) 0,46±0,03 -1,19±0,06 0,11 ±0,04 0,71 ±0,05 -1,28±0,06 0,43±0,03 1,10±0,06 - 1,10±0,07 0,63±0,04 р рь„* рі-ii* Рі-іі, III, IV* г, * * pII-III,IV** рі-іі* рі-іі* г, * * pII-III** р * p ** Рі-іі rn-IIUV r, * * * prn-IV рі-іі* Отведение V4 Отведение V5 Отведение V6 Осень 1,47±0,07 -0,92±0,07 0,63±0,02 1,51±0,08 -0,40±0,06 0,39±0,04 1,47±0,05 -0,29±0,07 0,34±0,03 Зима 1,50±0,08 - 0,93±0,08 0,63±0,03 1,51 ±0,07 - 0,41 ±0,04 0,38±0,04 1,39±0,05 -0,29±0,07 0,34±0,05 Весна 1,49±0,07 -1,01 ±0,08 0,63±0,03 1,50±0,06 -0,42±0,03 0,38±0,04 1,40±0,05 -0,30±0,07 0,32±0,05 Лето 1,50±0,08 - 0,99±0,08 0,62±0,03 1,50±0,07 -0,40±0,05 0,37±0,03 1,43±0,04 -0,28±0,06 0,32±0,06 р Pi-iii,iV* Pn-in,IV* Примечание. * - p < 0,05;** - p < 0,01; *** - p < 0,001. Процессу распространения возбуждения по предсердиям соответсвует интервал P-Q. В ходе исследования отмечено увеличение времени проведения электрического импульса по предсериям в зимнее время года. Снижение амплитуды зубца P, так же как и увеличение интервала P-Q зимой, вероятно, обусловлено повышением тонуса парасимпатической иннервации сердца [13]. Анализ деятельности желудочков сердца лыжников во втором стандартном отведении также выявил наличие сезонных изменений. Начало распространения импульса по желудочкам, а именно по межжелудоч-ковой перегородке, отражается зубцом Q. В ходе исследования было выявлено увеличение амплитуды данного зубца на зимнем этапе, что может свидетельствовать об увеличении биоэлектрической активности межжелудочковой перегородки в этот период года. Известно, что зубец R соответствует процессу дальнейшего распространения возбуждения по миокарду правого и левого желудочков, а распространение электрического импульса в базальных отделах правого и левого желудочков отражает зубец S [9, 11]. В годовой динамике статистически значимые изменения данных показателей были выявлены во втором стандартном отведении и в грудных отведениях Vj и V2. Так, во втором стандартном отведении отмечается снижение амплитуды зубца R и увеличение глубины зубца S. В первом и втором грудных отведениях высота зубца R и глубина S в зимний период увеличиваются. Выявленные изменения могут также свидетельствовать об увеличении биоэлектрической активности межжелудочковой перегородки и базальных отделов сердца в зимнее время года. Выявленные сезонные изменения биоэлектрической активности желудочков у лыжников отличаются от данных, приведенных ранее [6]. Авторами установлено, что у молодых мужчин 18-22 лет, проживающих на Европейском Севере, наибольшая амплитуда зубца R и зубца S наблюдается в переходные сезоны года. Зубец T отражает процесс быстрой реполяризации миокарда желудочков. Этот зубец является наиболее чувствительным из всех элементов ЭКГ и может меняться под воздействием как патологических, так и физиологических факторов [5, 11]. Зубец Т также отражает течение обменных процессов в миокарде, следовательно, выявленное увеличение его амплитуды указывает на усиление функции сердечной мышцы в холодный зимний период года. Полученные данные не характерны для лиц 18-22 лет, не занимающихся спортом и проживающих в условиях Европейского Севера, у них процесс реполяризации желудочков имеет наибольшую активность осенью [6]. Таким образом, сезонные изменения биоэлектрической активности сердечной мышцы как у спортсменов, так и у лиц, не занимающихся спортом [6], наблюдаются в большей степени в области межжелудочковой перегородки и базальных отделов сердца. Однако у уроженцев Европейского Севера 18-22 лет, не занимающихся спортом, наибольшая биоэлектрическая активность миокарда отмечалась в переходные периоды года, в то время как у спортсменов-лыжников наибольшая биоэлектрическая активность сердечной мышцы зарегистрирована зимой, при этом сезонные изменения в большей степени затрагивают правые отделы сердца по сравнению с левыми. Можно предположить, что эти различия обусловлены влиянием тренировочного процесса и соревновательной деятельности лыжников.