Inleiding

het hart van de sporter is een fysiologische aandoening die wordt gekenmerkt door specifieke cardiale en circulatoire aanpassingen aan continue training. Sommige theorieën stellen voor dat één van deze wijzigingen aorta remodelleren door hemodynamic belasting tijdens oefening zou kunnen zijn. Echter, zeer weinig studies hebben onderzocht deze kwestie.1 een uitdaging rond aorta worteldilatie bij atleten is de definitie van de bovengrenzen van dit anatomische segment. Recente richtlijnen van de European Society of Cardiology stellen dat aorta diameters meestal niet groter zijn dan 40 mm. vergelijkbare waarden werden gevonden bij 2317 Italiaanse atleten beoordeeld door M-mode echocardiografie, waar de bovengrens van de aortawortel werd vastgesteld in 40 mm voor mannen en 34 mm voor vrouwen.2 echter, huidige aanbevelingen suggereren het gebruik van 2-dimensionale (2D) echocardiografische metingen van aorta diameter in plaats van M-modus metingen.3,4

zie hoofdartikel van Safi en Wood

zie klinisch perspectief

een ander probleem is dat de meeste studies sport alleen hebben gecategoriseerd als ofwel kracht-type of uithoudingsvermogen-type.1 toch bieden Mitchell et al een meer gedetailleerde classificatie die wordt bepaald door de statische en dynamische componenten van elke sport.5

Het doel van deze studie is het vaststellen van de fysiologische grenzen van aorta-remodellering geassocieerd met langdurige en intensieve inspanningstraining bij een grote populatie gezonde topsporters, rekening houdend met de cardiovasculaire eisen van elke sport in termen van statische en dynamische componenten zoals vermeld in Mitchell ‘ s sportclassificatie.

methoden

proefpersonen en studieprotocol

het sportgeneeskundig Centrum is de medische afdeling van de Spaanse Nationale Sportraad, waar alle atleten worden doorverwezen voor precompetitiescreening. Ze hadden allemaal minstens op nationaal niveau deelgenomen, en de meesten van hen hadden ook deelgenomen aan internationale wedstrijden (Europese bekers, wereldkampioenschappen of de Olympische Spelen). Alle atleten ondergingen cardiovasculaire evaluatie, waaronder medische geschiedenis, lichamelijk onderzoek, antropometrische metingen, 12-leads ECG, ergospirometrie, en M-mode en Doppler 2D echocardiografie (Data Supplement).

van januari 1997 tot December 2013 evalueerden we 4596 opeenvolgende atleten. Alle deelnemers namen al 1 tot 22 jaar deel aan een hoog competitieniveau. Voor dit onderzoek uitsluitingscriteria waren zwarte etniciteit,6-8 seksuele onvolwassenheid (leeftijd onder de 18 jaar voor mannelijke en 16 jaar voor de vrouwen),9 bicuspide aortaklep, marfanoid manifestaties,10 aorta-aneurysma, van links naar rechts shunts, piek aorta gradiënt >15 mm Hg, matige tot ernstige aorta of mitralis-insufficiëntie zonder valvulopathy, systolische bloeddruk ≥140 mm Hg diastolische bloeddruk ≥90 mm Hg, tweede – en derde-graads atrioventriculaire blok, en nonphysiological linker ventrikel (LV) hypertrofie gedefinieerd als gemiddelde dikte ≥13 mm. De uiteindelijke populatie bestond uit 3281 atleten (2039 mannen en 1242 vrouwen). Vanaf de eerste screening ondergingen ze bij onze instelling tot de laatste follow-up, een interval tussen 0,5 en 17,5 jaar verstreken (gemiddelde follow-up 10,2±2,1 jaar). Geen van hen vertoonde plotselinge hartdood tijdens de follow-up. Atleten waren betrokken in een breed spectrum van 54 verschillende disciplines, gegroepeerd volgens aangepaste Mitchell ‘ s classificatie. Zeven sporten kwamen niet voor in de oorspronkelijke classificatie (bergbeklimmen, freestyleskiën, Skitouren, zaalvoetbal, motorbootracen, Moderne vijfkamp en waterpolo) en werden gecategoriseerd op basis van consensus tussen 3 sportgeneeskundige experts (figuur 1).

De studie werd goedgekeurd door de Ethische Commissie van Fundación Jiménez Díaz. Alle deelnemers hebben schriftelijke geïnformeerde toestemming gegeven.

Echocardiografie

Geïntegreerde M-mode en 2D-studies werden uitgevoerd volgens 1989 richtlijnen, aanbevelingen en vervolgens gevalideerd door de nieuwe richtlijnen van 2005.11,12 Echocardiographic en Doppler-studies werden uitgevoerd met behulp van de Toshiba SSH-140A (Toshiba Medical Systems, Tochigi, Japan), uitgerust met een 2.5 – en 3.75-MHz probes, Philips SONOS 7500 (Philips Medical Systems, Bothell, WA), uitgerust met een 1 – tot 3-MHz probe, en Toshiba ARTIDA (Toshiba Medical Systems, Tochigi, Japan) echocardiograph systemen met een 2 – 4,8-MHz probe. Beelden werden verkregen op conventionele vlakken (parasternale lange en korte as, apicale, subcostal, en suprasternale standpunten). Metingen werden loodrecht op de as van de bloedstroom genomen en omvatten de grootste aortadiameter. Aortametingen werden uitgevoerd op basis van een 2D parasternale long-axis view op de volgende locaties met behulp van de binnenrand-tot-binnenrand conventie (Figuur 2): (1) aortaklep annulus (AoA), (2) Maximale diameter van de sinussen van Valsalva (AoSV), (3) sinotubulaire kruising (AoSJ), en (4) Maximale diameter van de proximale oplopende aorta (AoPxA). Aorta werd ook gemeten met behulp van M-mode (AoM) in een tussenpositie tussen AoA en AoSV. Voor de analyses werden Ruwe en lichaamsoppervlakte (BSA) gecorrigeerde waarden gebruikt.3,12 aortadilatatie werd vermoed wanneer een meting de bovengrens van het 95% betrouwbaarheidsinterval van de totale distributie overschreed (Gegevenssupplement).

incrementele stresstest

atleten voerden ergospirometrietest uit met incrementele protocol. Afhankelijk van de discipline werd de test uitgevoerd op een loopband, fietsergometer of roeiergometer (Gegevenssupplement).

statistische Analyses

de analyses werden uitgevoerd met SPSS 20.0. Distributie wordt gepresenteerd als box percelen. De resultaten worden uitgedrukt als gemiddelde±standaarddeviatie (SD). Er werd een beschrijvend onderzoek uitgevoerd naar geslacht (gemiddelde, SD en 95e percentiel). De T-test van een Student werd gebruikt om gegevens tussen geslachten te vergelijken, en een 2-weg analyse van variantie met Bonferroni post hoc test werd uitgevoerd om mogelijke verschillen tussen groepen te onderzoeken die volgens Mitchell ‘ s classificatiesysteem worden gecategoriseerd. Evaluatie van potentiële voorspellers van de aorta afmetingen werd beoordeeld gebruikend een veelvoudige regressiemethode en de stap-voor-stap methode. De volgende variabelen werden in alle modellen opgenomen: leeftijd, geslacht, gewicht, lengte, BSA, LV end-diastolisch volume, LV massa, linker atrium anteroposterior diameter, linker atrium superointerior diameter, rechter atrium superointerior diameter, maximaal zuurstofverbruik (VO2max), cardiale output, systolische bloeddruk, diastolische bloeddruk en hartslag. Een 2-tailed P-waarde ≤0,05 werd als significant beschouwd.

resultaten

de studie omvatte 3281 topsporters, waarvan 2039 mannen en 1242 vrouwen. Demografische kenmerken worden weergegeven in Tabel 1. Mannen waren ouder, langer en zwaarder dan vrouwen. Er was geen verschil in trainingsschema tussen de geslachten (19,2±9,9 uur/week bij vrouwen versus 19,1±8,7 uur/week bij mannen ), maar mannen hadden meer jaren ervaring in hun respectievelijke sporten. De hartslag in rust was lager bij mannen, terwijl de bloeddruk en VO2max hoger waren. Alle ruwe waarden verkregen uit echocardiografie waren groter bij mannen. Na het normaliseren van het lichaamsoppervlak bleven de meeste afmetingen hoger bij mannen, behalve voor de linker ventriculaire einddiastolische diameter en atriale maten, die hoger waren bij vrouwen (Tabel 2). De ejectiefractie was groter bij vrouwen, hoewel de cardiale output hoger was bij mannen. E en A golven waren groter bij vrouwen.

verdeling van alle inwendige–inwendige aortametingen volgens M-modus en 2D-echocardiografie was symmetrisch en had een klein interkwartielbereik (Figuur 2).

alle ruwe aorta binnen–binnenwortel maten van mannen waren groter in vergelijking met die van vrouwen (Tabel 3). Na het normaliseren van BSA was AoA groter bij mannen en aosj en AoPxA groter bij vrouwen. In onze cohort hadden 37 mannetjes aortadiameters ≥40 mm (1,8%). In 15 gevallen (0,7%), werd de aorta vergroot op het niveau van AoM, geen bij AoA, 34 (1.7%) bij AoSV, 2 (0,1%) bij AoSJ en 4 (0,2%) bij AoPxA. Ondertussen hadden 19 vrouwtjes aortadiameters ≥34 mm (1,5%). Hiervan werden 6 aorta ‘ s (0,5%) vergroot bij AoM, geen bij AoA, 14 (1,1%) bij AoSV, geen bij AoSJ en 2 (0,2%) bij AoPxA. Geen enkele vertoonde cardiovasculaire complicaties tijdens de follow-up. De afmetingen bij AoSJ waren vergelijkbaar met die van AoA, wat weergeeft dat de morfologie van alle geëvalueerde aortawortels behouden bleef. De bovengrens van de aortagrootte (95e percentiel) op elke locatie wordt beschreven in Tabel 3.

aortawortelmetingen voor alle Mitchell-groepen zijn weergegeven in de tabellen 4 en 5, en representatieve afbeeldingen van verschillende aortametingen zijn weergegeven in de figuren 3 en 4. Ruwe en gecorrigeerde aortawortelwaarden volgens dynamische of statische component uit Mitchell ‘ s classificatie bij mannen en vrouwen worden weergegeven in tabellen I en II in het Gegevensupplement. Ruwe en gecorrigeerde aortametingen op alle niveaus waren significant groter bij atleten van beide geslachten wiens sporten een hoge dynamische component hebben, behalve voor gecorrigeerde aosj bij vrouwen, waarbij lage, matige en hoge dynamische component vergelijkbare waarden hadden.

Multiple Regression Analysis

aortaworteldimensies’ voorspellers met de laagste P-waarden voor elk aortavlak zijn weergegeven in Tabel 6. De beste voorspeller voor alle metingen was LV-massa, vooral in AoM, AoA en AoSV.

discussie

We tonen aan dat aortawortel bij gezonde topsporters binnen de vastgestelde limieten voor de algemene populatie ligt.

topsporters worden voortdurend blootgesteld aan unieke omstandigheden van fysieke inspanning. Vergelijkbare kenmerken van leeftijd, lengte,BSA,1 trainingsschema,13 duur,14 hartslag in rust,14, 15 en VO2max16 werden gevonden in andere studies van hetzelfde type.

Er is beperkte informatie over de grootte van de aortawortel bij topsporters. Volgens een meta-analyse door Iskandar et al,zijn er 1 23 studies gepubliceerd over dit type populatie, maar in 11 van hen, was de enige meting geregistreerd AoA, 8 studies alleen gemeten AoSV, en beide metingen werden genomen in 4 studies. De enige studie die de aorta in de 4 vlakken van 2D echocardiogram gemeten was die door D ‘ Andrea et al.17 in onze studie, werden 5 maatregelen uitgevoerd: een in M-modus op een tussenpunt tussen het klepvlak en de aorta sinussen in overeenstemming met de normen van de American Society of Echocardiography12 en 4 in 2D (AoA, AoSV, AoSJ, en AoPx) volgens de aanbevelingen van Roman et al.3

de ruwe en gecorrigeerde gemiddelde waarden van de aorta in alle vlakken lagen binnen het normale bereik voor de algemene bevolking.3,12,18 de kleinere grootte van de aorta werd gevonden op het niveau van de AoA, met 21.6±2,7 mm bij vrouwen en 25,5±3,3 mm bij mannen; dit is waarschijnlijk vanwege het feit dat het deel uitmaakt van het vezelige skelet van het hart en waarschijnlijk minder remodellering met training lijdt.1 de grootste afmeting werd gevonden op het aosv-niveau, met waarden van 27,2±2,8 mm en 31,6±3,6 mm bij vrouwen en mannen, respectievelijk, waarschijnlijk vanwege de toename van elastische vezels in het oplopende deel van de AoSV, in tegenstelling tot AoSJ, die een grotere aanwezigheid van collageen type I heeft, met een grotere treksterkte. Er werden geen verschillen gevonden in gecorrigeerde waarden bij aom en AoSV tussen mannen en vrouwen, dus samenvallend met de bevindingen van Roman et al.3 bij het vergelijken van de waarden van onze studie met die verkregen door Iskandar et al,werden 1 AoSV waarden gevonden om gelijk te zijn bij mannen (31,6±3,5 versus 31,6 mm ). Onze waarden bij vrouwen waren hoger (27,2±2,8 mm), maar binnen het bereik van die van Iskandar (25,1 mm). AoA-waarden waren lager bij mannen vergeleken met die van Iskandar, 25,4±3,2 mm versus 30,8 mm (95% betrouwbaarheidsinterval, 29,9–31,8). Dit verschil kan het gevolg zijn van de gebruikte methode (2D versus M-modus), waarbij een schattingsfout van ≤2 mm kan optreden.4 Afmetingen verkregen bij aom bij mannen (30,3±3,3 mm) lagen in het midden tussen de metingen van AoA en AoSV; dit versterkt het concept dat waarden ondergeschikt zijn aan de meetmethode. De meta-analyse door Iskandar1 toonde geen gegevens aan bij AOA bij vrouwen vanwege onvoldoende studies uitgevoerd in deze groep. Een dergelijke belangrijke beperking is opgelost in onze studie, die de grootste reeks vrouwelijke atleten ooit gepubliceerd (n=1242 vrouwen) omvat.

D ‘ Andrea et al17 toonden vergelijkbare waarden voor AoA en veel hogere waarden voor AoSV, AoSJ en AoPxA dan onze metingen in de totale sporterpopulatie. Deze auteurs vonden gemiddelde waarden van 33 mm (bereik 28-42 mm) bij AoSV, 31 mm (bereik 26-37 mm) bij AoSJ, en 33 mm (bereik 28-39 mm) bij AoPxA. Er waren toen verschillen van 3,1 mm voor AoSV, 5,9 mm voor AoSJ, en 7,4 mm voor AoPxA in vergelijking met onze populatie. Tot op zekere hoogte kan de gevonden variabiliteit worden verklaard door verschillende factoren. In de eerste plaats werden slechts 2 soorten groepen—Endurance-en krachttrainende atleten—gebruikt door de bovengenoemde studie, terwijl onze studiepopulatie een breed spectrum van 54 sportdisciplines omvatte. Ten tweede werden verschillende meettechnieken gebruikt: leading-edge werd gebruikt door D ‘ Andrea versus inner–inner convention in ons geval. Ten derde moeten de door D ‘ Andrea verkregen resultaten met de nodige voorzichtigheid worden bekeken omdat er geen SD werd gepresenteerd en de resultaten gelijk waren aan en boven het 95e percentiel voor respectievelijk AoSJ en AoPxA van het interkwartielbereik van onze bevolking. Omdat D ‘ Andrea aortawortelwaarden beschreef voor uithoudings-en krachtgroepen die mannen en vrouwen vermengen, kunnen we deze groepen niet vergelijken met onze groepen met respectievelijk een hoge dynamische en statische component.

voor zover wij weten, zijn er geen studies bij atleten die de 5 metingen vergelijken naar geslacht of BSA in de literatuur. Bovendien moet worden opgemerkt dat als slechts 1 of 2 maten van de aortawortel worden uitgevoerd, over – of onderschatting kan optreden omdat we een aortadilatie distaal naar de supra-aorta rand kunnen missen, en een dergelijke dilatatie kan een risicofactor voor cardiovasculaire complicaties als gevolg van aortadissectie vormen, vooral in sporten die hogere hemodynamische belastingen veroorzaken.

Er bestaat beperkte informatie over het gedrag van de aorta als functie van de dynamische of statische component van elke sport. Iskandar et al1 toonden aan dat mannelijke duursporters Grotere AOA-diameters hadden in vergelijking met krachtsporters en controles, dus, in navolging van onze bevindingen waar Grotere aortamaten werden gevonden voor elk vliegtuig in atleten die deelnemen aan sport met een hoge dynamische component. Atleten in categorie B hadden echter lagere gecorrigeerde waarden dan die in categorie A, wat kon worden toegeschreven aan een lage aerobe training en een groter belang van technische aspecten in Groep B. Het is ook belangrijk om te onthouden dat Mitchell ‘ s sportclassificatie alleen rekening houdt met VO2max tijdens de competitie, hoewel sommige disciplines verschillende cardiovasculaire eisen kunnen hebben tijdens de training. Met betrekking tot de statische component en aorta diameter, BSA lijkt de grootte van de aorta te beïnvloeden. Raw waarden waren groter in groep II, die sporten met een grote BSA zoals basketbal, rugby, en zwemmen opgenomen. Na correctie voor BSA treedt echter het tegenovergestelde op en groep II bevat kleinere BSA-waarden. Er werden geen verschillen tussen Groep I en III gevonden. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat Categorie I sporten omvat zoals tennis, squash, veldhockey en voetbal, waarbij lagere eisen aan kracht tijdens de competitie, terwijl hogere belastingen van kracht worden toegepast tijdens de training. In Iskandar ‘ s studie,1 sterkte atleten toonden een niet significante trend naar grotere dimensies bij AoA dan controles. In tegenstelling tot onze bevindingen beschreven D’ Andrea et al17 dat krachtsporters op alle niveaus hogere diameters hadden dan duursporters.

de sterkste voorspeller van de aortawortelgrootte was LV-massa. Deze bevinding lijkt logisch omdat LV hypertrofie is een teken van uithoudingsvermogen aanpassing. Leeftijd en BSA waren ook voorspellers, maar in mindere mate. Hoewel VO2max of hartoutput in atleten worden verhoogd, schijnt geen van deze factoren de grootte van de aortawortel te beïnvloeden. Een mogelijke verklaring zou kunnen zijn dat beide variabelen ook afhankelijk zijn van andere multifactoriële componenten.

sommige studies hebben de invloed van BSA op aortadiameters aangetoond; in feite wordt Roman ‘ s nomogram3 gebruikt door de American Society of Echocardiography en de European Association of Cardiovascular Imaging om normale parameters vast te stellen. Echter, andere auteurs suggereren een plateauing van BSA en hoogte in ectomorph atleten.2,17,19,20 deze auteurs zijn van mening dat aorta ‘ s >40 mm zeldzaam zijn, met een incidentie tussen 0,26% en 1,2%. Deze suggestie is in overeenstemming met de resultaten van onze studie, waarin er geen aorta wortelverwijding was in sporten zoals basketbal (statische categorie II) met zeer lange spelers. Nog meer, dezelfde spelers toonden de kleinste gecorrigeerde aorta waarden. Om deze reden moeten we benadrukken dat aortadilatie niet alleen te wijten is aan training of lichaamsgrootte, en andere oorzaken moeten worden onderzocht wanneer een atleet de ziekte ontwikkelt.

De huidige ESC-richtlijnen voor de diagnose en behandeling van aortaziekten stelden de bovengrens voor Aorta-remodellering bij mannelijke atleten vast op 40 mm en 34 mm bij vrouwelijke atleten. Maar dit is alleen gebaseerd op M-modus metingen en rekening houdend met het 99e percentiel. Wij stellen voor dat deze waarden moeten worden vervangen door maatregelen genomen op de 4 vlakken van de aortawortel in 2D echocardiografie en met behulp van het 95e percentiel als de bovengrens, omdat in statica, is het de voorkeur aan normen in plaats van 99e percentiel vast te stellen, omdat de laatste het beste geschikt is voor uitschieters.

klinische implicaties

klassieke nomogrammen voor aortadimensies zijn ontworpen voor de algemene populatie,3,8, maar er zijn geen nomogrammen voor topsporters. Op basis van de gegevens uit deze studie kunnen we de normale range voor topsporters definiëren en de Z-score bepalen om te beoordelen of de aorta van een bepaalde patiënt vergroot is. Om dit te doen, moeten we gegevens van atleten in dezelfde categorie van de gewijzigde Mitchell ‘ s classificatie gebruiken en deze vergelijking gebruiken: (ao meting verkregen−gemiddelde ao meting bij de referentietabel)/SD bij de referentietabel). Als de Z-score >2 is, kan worden aangenomen dat er een vergroting van de aorta is op dat niveau in vergelijking met die van onze populatie gezonde atleten. Deze uitbreiding kan dus niet worden toegeschreven aan de sportactiviteit en het bestaan van een cardiovasculaire aandoening moet worden overwogen. De Raw-en BSA-gecorrigeerde aortawortelafmetingen voor alle Mitchell-categoriegroepen zijn weergegeven in de tabellen 4 en 5.

Dit is het eerste onderzoek in een groot cohort van gezonde topsporters dat referentiewaarden vaststelt voor alle aortawortelvlakten die worden aanbevolen door de American Society of Echocardiography en de European Association of Cardiovascular Imaging en die rekening houdt met de cardiovasculaire eisen van elke sport in termen van de statische en dynamische componenten in Mitchell ‘ s classificatie.4 Het toont aan dat aortawortel bij topsporters binnen de grenzen ligt die zijn vastgesteld voor de algemene bevolking. De klinische implicatie van deze resultaten is dat duidelijke dilatatie van de aortawortel bij topsporters niet kan worden toegeschreven aan lengte, lichaamsoppervlak, of training alleen, en aanvullende examens moeten worden uitgevoerd.

Studiebeperkingen

Beperkingen met betrekking tot ons onderzoek omvatten het ontbreken van een controlegroep. Het grote aantal atleten maakte het echter mogelijk om referentiewaarden te genereren. Zwarte etniciteit atleten werden uitgesloten van de studiepopulatie vanwege verschillende antropometrische dimensions6 en verschillende cardiale aanpassingen, zoals we eerder beschreven.7,8 alle aortametingen werden uitgevoerd met de inner edge-to-inner edge methode. De huidige richtlijnen van 2015 voor de algemene bevolking bevelen alleen het meten van de binnenste rand-tot-binnenste rand aan voor de aorta annulus en de leading edge-to-leading edge conventie voor alle andere aortawortel metingen. In de rekruteringsperiode van ons onderzoek (van 1997 tot 2013) werd niet bepaald hoe de aorta in 2D moet worden gemeten. bovendien is er, omdat de aortawandlagen van gezonde atleten niet verkalkt zijn, geen akoestische bloei en zijn er gemakkelijk binnenrand-tot-binnenrandmetingen te verkrijgen. Tot slot hebben we geen seriële echocardiogrammen uitgevoerd op de atleten na voltooiing van hun competitieve fase en kunnen we dus niet beoordelen of er veranderingen zijn in de metingen van de aortawortel bij detraining.

conclusie

aortawortel heeft niet dezelfde mate van fysiologische aanpassing aan training als andere hartstructuren van atleten. Het hart van een atleet vertoont nauwelijks verwijding met dynamische training en vertoont vrijwel geen verandering met statische training. Duidelijke verwijding van de aortawortel kan niet worden toegeschreven aan lengte, lichaamsoppervlak, of training alleen. Het lijkt redelijk om aanvullende examens te beginnen om pathologie uit te sluiten bij topsporters met maatregelen boven het 95e percentiel voor hun sport.

Dankbetuigingen

Wij danken mevrouw Maite García en Pilar Antón voor hun waardevolle hulp, evenals de leden van het sportgeneeskundige centrum.

voetnoten