introduktion

idrottarens hjärta är ett fysiologiskt tillstånd som kännetecknas av specifika hjärt-och cirkulationsanpassningar till kontinuerlig träning. Vissa teorier tyder på att en av dessa modifieringar kan vara aorta ombyggnad inducerad av hemodynamisk belastning under träning. Men väldigt få studier har undersökt denna fråga.1 en utmaning kring aorta rotutvidgning hos idrottare är definitionen av de övre gränserna för detta anatomiska segment. Nya riktlinjer från European Society of Cardiology anger att aorta diametrar vanligtvis inte överstiger 40 mm. liknande värden hittades i 2317 italienska idrottare bedömda av M-mode ekokardiografi, där den övre gränsen för aorta rot fastställdes i 40 mm för män och 34 mm för kvinnor. 2 nuvarande rekommendationer föreslår dock användning av 2-dimensionella (2D) ekokardiografiska mätningar av aortadiameter snarare än M-mode mätningar.3,4

se redaktionell av Safi och Wood

se kliniskt perspektiv

en annan fråga är att de flesta studier endast har kategoriserat sport som antingen styrka-typ eller uthållighet-typ.1 ändå ger Mitchell et al en mer detaljerad klassificering som bestäms av de statiska och dynamiska komponenterna i varje sport.5

syftet med denna studie är att fastställa de fysiologiska gränserna för aortaombyggnad i samband med långvarig och intensiv träning i en stor befolkning av friska elitidrottare, med hänsyn till kardiovaskulära krav från varje sport när det gäller statisk och dynamisk komponent som anges i Mitchells sportklassificering.

metoder

ämnen och studieprotokoll

Idrottsmedicincentret är den medicinska avdelningen för det spanska nationella Idrottsrådet, där alla idrottare hänvisas till screening före tävling. Alla hade tävlat åtminstone på nationell nivå, och de flesta hade också deltagit i internationella tävlingar (europeiska cuper, världsmästerskap eller Olympiska Spelen). Alla idrottare genomgick kardiovaskulär utvärdering, inklusive medicinsk historia, fysisk undersökning, antropometriska mätningar, 12-bly EKG, ergospirometri och m-mode och Doppler 2D ekokardiografi (datatillägg).

från januari 1997 till December 2013 utvärderade vi 4596 på varandra följande idrottare. Alla ämnen hade deltagit i hög tävlingsnivå i 1 till 22 år. För denna studie var uteslutningskriterier svart etnicitet, 6-8 sexuell omognad (åldrar under 18 år för män och 16 år för kvinnor), 9 bicuspid aortaklaff,marfanoid manifestationer, 10 aortaaneurysm,vänster-till-höger shunts, topp aortagradient >15 mm Hg, måttlig till svår aorta eller mitral regurgitation utan valvulopati, systoliskt blodtryck 140 mm Hg, diastoliskt blodtryck 90 mm Hg, andra – och tredje gradens atrioventrikulärt block, och icke-fysiologiska vänsterkammarhypertrofi (lv) definieras som medelväggtjocklek 13 mm. Den slutliga befolkningen bestod av 3281 idrottare (2039 män och 1242 kvinnor). Från den första screeningen genomgick de på vår Institution till den slutliga uppföljningen, ett intervall mellan 0,5 och 17,5 år förflutit (genomsnittlig uppföljning 10,2 sek 2,1 år). Ingen av dem presenterade plötslig hjärtdöd under uppföljningen. Idrottare var engagerade i ett brett spektrum av 54 olika discipliner, grupperade enligt modifierad Mitchells klassificering. Sju sporter uppträdde inte i den ursprungliga klassificeringen (bergsklättring, freestyle skidåkning, skidtur, futsal, motorbåtracing, modern femkamp och vattenpolo) och kategoriserades efter konsensus mellan 3 sportmedicinsexperter (Figur 1).

studien godkändes av Etikutskottet för Fundaci Ubign Jim Ubignez D Ubigaz. Alla deltagare gav skriftligt informerat samtycke.

ekokardiografi

integrerade m-mode-och 2D – studier utfördes enligt 1989 riktlinjer rekommendationer och validerades sedan av nya riktlinjer från 2005.11,12 ekokardiografiska och Dopplerstudier utfördes med användning av Toshiba SSH-140A (Toshiba Medical Systems, Tochigi, Japan) utrustade med 2,5 – och 3,75 MHz-sonder, Philips SONOS 7500 (Philips Medical Systems, Bothell, WA) utrustade med 1 – till 3-MHz-sond och Toshiba Artida (Toshiba Medical Systems, Tochigi, Japan) ekokardiografsystem med en 2-till 4,8 MHz-sond. Bilder erhölls vid konventionella plan (parasternal lång och kort axel, apikal, subkostal och suprasternal vyer). Mätningar togs vinkelrätt mot blodflödesaxeln och inkluderade den största aortadiametern. Aortamätningar gjordes från en 2D parasternal långaxelvy på följande platser med användning av den inre kant-till-inre kantkonventionen (Figur 2): (1) aortaklaffring (AoA), (2) maximal diameter på bihålorna i Valsalva (AoSV), (3) sinotubulär korsning (aosj) och (4) maximal diameter på den proximala stigande aortan (AoPxA). Aorta mättes också med användning av M-mode (AoM) i ett mellanläge mellan AoA och aosv. Rå–och kroppsyta (BSA) – korrigerade värden användes för analyser.3,12 Aortautvidgning misstänktes när någon åtgärd överskred den övre gränsen för 95% konfidensintervall för den totala fördelningen (datatillägg).

inkrementellt stresstest

idrottare utförde ergospirometritest med inkrementellt protokoll. Beroende på disciplin utfördes testet på löpband, cykelergometer eller roddergometer (datatillägg).

statistiska analyser

analyserna utfördes med användning av SPSS 20.0. Distribution presenteras som box tomter. Resultaten är uttryckta som genomsnittlig standardavvikelse från UI (SD). En beskrivande studie genomfördes enligt kön (medelvärde, SD och 95: e percentilen). En Students t-test användes för att jämföra data mellan könen, och en 2-vägs analys av varians med Bonferroni post hoc-test genomfördes för att undersöka möjliga skillnader mellan grupper kategoriserade enligt Mitchells klassificeringssystem. Utvärdering av potentiella prediktorer för aortadimensionerna bedömdes med hjälp av en multipel regressionsmetod och steg-för-steg-metoden. Följande variabler ingick i alla modeller: ålder, kön, vikt, höjd, BSA, lv slutdiastolisk volym, LV massa, vänster förmaks anteroposterior diameter, vänster förmaks superoinferior diameter, Höger förmaks superoinferior diameter, maximal syreförbrukning (VO2max), hjärtutgång, systoliskt blodtryck, diastoliskt blodtryck och hjärtfrekvens. Ett 2-tailed P-värde 0,05 ansågs signifikant.

resultat

studien omfattade 3281 elitidrottare, varav 2039 var män och 1242 kvinnor. Demografiska egenskaper presenteras i Tabell 1. Män var äldre, högre, och tyngre än kvinnor. Ingen skillnad i träningsregimen var närvarande mellan könen (19,2 9,9 timmar/vecka för kvinnor mot 19,1 8,7 timmar/vecka för män ), men män hade fler års erfarenhet av sina respektive sporter. Vilopulsen var lägre hos män medan blodtrycket och VO2max var högre. Alla råa värden erhållna från ekokardiografi var större hos män. Efter normalisering för BSA förblev de flesta dimensionerna högre hos män, förutom vänster ventrikulär slutdiastolisk diameter och förmaksmått, vilka var högre hos kvinnor (Tabell 2). Utstötningsfraktionen var större hos kvinnor, även om hjärtproduktionen var högre hos män. E och A vågor var större hos kvinnor.

fördelning av alla inre–inre aorta åtgärder enligt M-mode och 2D ekokardiografi var symmetrisk och hade ett litet interkvartilt intervall (Figur 2).

alla råa aorta inre-inre rotmått hos män var större jämfört med kvinnors (tabell 3). Efter normalisering för BSA var AoA större hos män och AoSJ och AoPxA var större hos kvinnor. I vår kohort hade 37 män aortadiametrar 40 mm (1,8%). I 15 fall (0,7%) förstorades aortan vid nivån av AoM, ingen vid AoA, 34 (1.7%) Vid AoSV, 2 (0,1%) vid AoSJ och 4 (0,2%) vid AoPxA. Under tiden hade 19 kvinnor aortadiametrar 34 mm (1,5%). Av dessa förstorades 6 aortas (0,5%) vid AoM, ingen vid AoA, 14 (1,1%) vid AoSV, ingen vid AoSJ och 2 (0,2%) vid aopxa. Ingen presenterade kardiovaskulära komplikationer under uppföljningen. Dimensioner vid AoSJ liknade de hos AoA, vilket återspeglade att morfologin för alla utvärderade aortarötter förblev bevarad. Den övre gränsen för aortastorlek (95: e percentilen) på varje plats beskrivs i tabell 3.

aorta rotmått för alla Mitchells grupper visas i tabellerna 4 och 5, och representativa bilder av olika aortamätningar ges i figurerna 3 och 4. Råa och korrigerade aorta rotvärden enligt dynamisk eller statisk komponent från Mitchells klassificering hos män och kvinnor visas i tabellerna i och II i Datatillskottet. Råa och korrigerade aortaåtgärder på alla nivåer var signifikant större hos idrottare av båda könen vars sport har en hög dynamisk komponent, förutom korrigerad AoSJ hos kvinnor, där låg, måttlig och hög dynamisk komponent hade liknande värden.

multipel regressionsanalys

aorta rotdimensioner prediktorer med lägsta p-värden för varje aortaplan visas i Tabell 6. Den bästa prediktorn för alla åtgärder var LV-massa, särskilt i AoM, AoA och aosv.

diskussion

vi visar att aortarot hos friska elitidrottare ligger inom de fastställda gränserna för den allmänna befolkningen.

elitidrottare utsätts ständigt för unika förhållanden för fysisk ansträngning. Liknande egenskaper hos ålder, höjd,BSA,1 träningsplan,13 varaktighet,14 vilopuls,14, 15 och VO2max16 hittades i andra studier av samma typ.

det finns begränsad information om storleken på aortarot hos elitidrottare. Enligt en metaanalys av Iskandar et al har 1 23 studier publicerats på denna typ av population, men i 11 av dem var den enda mätningen som registrerades AoA, 8 studier mättes endast AoSV och båda åtgärderna vidtogs i 4 studier. Den enda studien som mätte aortan i 4-planen i 2D-ekokardiogram var det av D ’ Andrea et al.17 i vår studie utfördes 5 Åtgärder: en I M-läge vid en mellanpunkt mellan ventilplanet och aorta bihålorna i enlighet med normerna för American Society of Ekokardiografi12 och 4 i 2D (AOA, aosv, aosj och AoPx) enligt rekommendationerna från Roman et al.3

de råa och korrigerade medelvärdena för aortan i alla plan låg inom det normala intervallet för den allmänna befolkningen.3,12,18 den mindre storleken på aortan hittades på AOA-nivån, med 21.6 2,7 mm 3,3 mm hos kvinnor och 25,5 3,3 mm 3,3 mm hos män; detta beror troligen på att det är en del av hjärtets fibrösa skelett och förmodligen lider mindre ombyggnad med träning.1 den största dimensionen hittades på aosv-nivån, med värden på 27,2 2,8 mm och 31,6 3,6 mm 3,6 mm hos kvinnor respektive män, troligen på grund av ökningen av elastiska fibrer i den stigande delen av AoSV, i motsats till AoSJ, som har en större närvaro av kollagen typ i, med större draghållfasthet. Inga skillnader hittades i korrigerade värden vid aom och aosv mellan män och kvinnor, således, sammanfaller med resultaten från Roman et al.3 när man jämför värdena i vår studie med de som erhållits av Iskandar et al,visade sig 1 aosv-värden vara likartade hos män (31,6 3,5 31,6 mm ). Våra värden hos kvinnor var högre (27,2 2,8 mm), men inom intervallet för Iskandar (25,1 mm ). AOA-värdena var lägre hos män jämfört med Iskandars, 25,4 3,2 mm 30,8 mm (95% konfidensintervall, 29,9–31,8). Denna skillnad kan bero på den metod som används (2D kontra M-läge), där ett uppskattningsfel på 2 mm kan uppstå.4 dimensioner erhållna vid aOm hos män (30,3 3,3 mm) var i mittpunkten mellan mätningarna av AOA och AoSV; detta förstärker konceptet med vilka värden är sekundära till mätmetoden. Metaanalysen av Iskandar1 visade inga data vid AOA hos kvinnor på grund av otillräckliga studier utförda i denna grupp. En sådan nyckelbegränsning löses i vår studie, som inkluderar den största serien av kvinnliga idrottare som någonsin publicerats (n=1242 kvinnor).

D ’ Andrea et al17 visade liknande värden för AoA och mycket större värden för aosv, AoSJ och AoPxA än våra mätningar i den totala idrottspopulationen. Dessa författare fann medelvärden på 33 mm (intervall 28-42 mm) vid AoSV, 31 mm (intervall 26-37 mm) vid AoSJ och 33 mm (intervall 28-39 mm) vid aopxa. Det fanns då skillnader på 3,1 mm för AoSV, 5,9 mm för AoSJ och 7,4 mm för aopxa jämfört med vår befolkning. I viss utsträckning kan den hittade variationen förklaras av flera faktorer. För det första användes endast 2 typer av grupper—uthållighet och styrka-utbildade idrottare—av ovannämnda studie, medan vår studiepopulation inkluderade ett brett spektrum av 54 idrottsdiscipliner. För det andra användes olika mättekniker: ledande användes av D ’ Andrea kontra inre inre konvention i vårt fall. För det tredje måste resultat som erhållits av D ’ Andrea övervägas med försiktighet eftersom ingen SD presenterades, och resultaten var lika med och över den 95: e percentilen för AoSJ respektive AoPxA av vår befolknings interkvartilområde. Eftersom D ’ Andrea beskrev aorta rotvärden för uthållighet och styrka grupper som blandar män och kvinnor, kan vi inte göra en jämförelse av dessa grupper med våra grupper med hög dynamisk respektive statisk komponent.

enligt vår kunskap finns det inga studier på idrottare som jämför de 5 mätningarna enligt kön eller BSA i litteraturen. Dessutom bör det noteras att om endast 1 eller 2 Åtgärder av aorta rot utförs, över – eller underskattning kan uppstå eftersom vi kan missa en aorta dilation distalt till supra-aorta åsen, och sådan utvidgning kan utgöra en riskfaktor för kardiovaskulära komplikationer på grund av aorta dissektion, särskilt i sport som orsakar högre hemodynamiska belastningar.

begränsad information finns om aortas beteende som en funktion av den dynamiska eller statiska komponenten i varje sport. Iskandar et al1 visade att manliga uthållighetsidrottare hade större AOA-diametrar jämfört med styrka idrottare och kontroller, vilket ekade våra resultat där större aortastorlekar hittades för varje plan hos idrottare som deltog i sport med en hög dynamisk komponent. Idrottare i kategori B hade dock lägre korrigerade värden än de i kategori A, vilket kan hänföras till låg aerob träning och större betydelse av tekniska aspekter i Grupp B. Det är också viktigt att komma ihåg att Mitchells sportklassificering endast beaktar VO2max under tävlingen, även om vissa discipliner kan ha olika kardiovaskulära krav under träning. När det gäller den statiska komponenten och aortadiametern verkar BSA påverka storleken på aortan. Råa värden var större i Grupp II, som inkluderade sport med en stor BSA som basket, rugby och simning. Men efter korrigering för BSA inträffar motsatsen, och grupp II innehåller mindre BSA-värden. Inga skillnader mellan grupp I och III hittades. En möjlig förklaring till detta är att Kategori I inkluderar sport som tennis, squash, landhockey och fotboll, vilket kräver lägre krav på styrka under tävlingen medan högre styrka används under träning. I Iskandars studie visade 1 styrka idrottare en obetydlig trend mot större dimensioner vid AoA än kontroller. I motsats till våra resultat beskrev D’ Andrea et al17 att styrka idrottare hade högre diametrar än uthållighetsidrottare på alla nivåer.

den starkaste prediktorn för aorta rotstorlek var LV-massa. Detta resultat verkar logiskt eftersom LV-hypertrofi är ett tecken på uthållighetsanpassning. Ålder och BSA var också prediktorer, men i mindre grad. Även om VO2max eller hjärtproduktionen ökar hos idrottare, verkar ingen av dessa faktorer påverka aorta rotstorlek. En möjlig förklaring kan vara att båda variablerna också beror på andra multifaktoriella komponenter.

vissa studier har framhävt påverkan av BSA på aortadiametrar; faktum är att Romers nomogram3 används av American Society of Echocardiography och European Association of Cardiovascular Imaging för att fastställa normala parametrar. Andra författare föreslår emellertid en platåering av BSA och höjd hos ectomorph-idrottare.2,17,19,20 dessa författare anser att aortas >40 mm är sällsynta, med en förekomst mellan 0,26% och 1,2%. Detta förslag överensstämmer med resultaten från vår studie, där det saknades aorta rotutvidgning i sport som basket (statisk kategori II) med mycket höga spelare. Ännu mer visade samma spelare de minsta korrigerade aortavärdena. Av denna anledning måste vi betona att aortautvidgning inte enbart kan hänföras till träning eller kroppsstorlek, och andra orsaker bör undersökas när en idrottsman utvecklar sjukdomen.

nuvarande ESC-riktlinjer för diagnos och behandling av aortasjukdomar fastställde den övre gränsen för aortaombyggnad hos manliga idrottare vid 40 mm och 34 mm hos kvinnliga idrottare. Men detta är bara baserat på M-MODE mätningar och med tanke på den 99: e percentilen. Vi föreslår att dessa värden bör ersättas med åtgärder som vidtas vid 4-planen i aorta-roten i 2D-ekokardiografi och använder den 95: e percentilen som den övre gränsen eftersom det i statik föredras att fastställa standarder snarare än 99: e percentilen eftersom den senare passar bäst för avvikare.

kliniska konsekvenser

klassiska nomogram för aortadimensioner är utformade för den allmänna befolkningen,3,8 men det finns inga nomogram för elitidrottare. Baserat på data från denna studie kan vi definiera det normala intervallet för elitidrottare och fastställa z-poängen för att bedöma om aortan hos en given patient förstoras. För att göra detta måste vi använda data från idrottare i samma kategori av den modifierade Mitchells klassificering och använda denna ekvation: (ao−mätning erhållen-Genomsnittlig ao-mätning vid referenstabellen)/SD vid referenstabellen). Om Z-poängen är >2, kan det anses att det finns en utvidgning av aortan på den nivån jämfört med vår befolkning av friska idrottare. Således kan denna utvidgning inte hänföras till sportaktiviteten, och förekomsten av en hjärt-kärlsjukdom bör övervägas. Råa och BSA-korrigerade aorta rotdimensioner för alla Mitchells kategorigrupper visas i tabellerna 4 och 5.

detta är den första forskningen i en stor kohort av friska elitidrottare som sätter referensvärden för alla aorta rotslätter som rekommenderas av American Society of Echocardiography och European Association of Cardiovascular Imaging och som står för kardiovaskulära krav för varje sport när det gäller de statiska och dynamiska komponenterna i Mitchells klassificering.4 Det visar att aortarot hos elitidrottare ligger inom de gränser som fastställts för den allmänna befolkningen. Den kliniska implikationen av dessa resultat är att markerad utvidgning av aortarot hos elitidrottare inte kan hänföras till höjd, kroppsyta eller träning ensam, och kompletterande undersökningar bör utföras.

studiebegränsningar

begränsningar avseende vår undersökning inkluderade bristen på en kontrollgrupp. Men det stora antalet idrottare gjorde det möjligt att generera referensvärden. Svarta etnicitetsutövare uteslöts från studiepopulationen på grund av olika antropometriska dimensioner6 och olika hjärtanpassningar, som vi beskrivit tidigare.7,8 alla aortaåtgärder utfördes med den inre kant-till-inre kantmetoden. Nuvarande 2015-riktlinjer för allmän befolkning rekommenderar endast mätning av inre kant-till-inre kant för aorta-ringen och framkant-till-framkant-konventionen för alla andra aorta-rotmätningar. När det gäller denna oro, under rekryteringsperioden för vår studie (från 1997 till 2013) definierades det inte hur man mäter aortan i 2D. dessutom, eftersom friska idrottares aortaväggskikt inte förkalkas, finns det ingen akustisk blomning, och inre kant-till-inre kantåtgärder erhålls enkelt. Slutligen har vi inte utfört seriella ekokardiogram på idrottarna efter avslutad tävlingsstadium och kan således inte bedöma om det finns några förändringar i mätningarna av aortarot vid detraining.

slutsats

aorta rot har inte samma grad av fysiologisk anpassning till träning som andra strukturer i idrottarens hjärta. En idrottares hjärta visar knappt utvidgning med dynamisk träning och uppvisar praktiskt taget ingen förändring med statisk träning. Markerad utvidgning av aortarot kan inte tillskrivas höjd, kroppsyta eller träning ensam. Det verkar rimligt att starta kompletterande tentor för att utesluta patologi hos elitidrottare med åtgärder över den 95: e percentilen för sin sport.

erkännanden

Vi tackar Fru Maite Garc Czona och Pilar Ant Acign för deras värdefulla hjälp, liksom idrottsmedicinsk Centermedlemmar.

fotnoter