Невызываемый катетеризацией анализ миокардиальной работы, полученный из бивентрикулярных петель давление‑деформация‑объём, у соревнующихся спортсменов

Насколько интенсивно действительно работает сердце спортсмена?

Соревнующиеся спортсмены доводят свои тела до предела, и это особенно заметно по сердцу. Тем не менее стандартные обследования в покое могут сделать даже хорошо натренированное сердце «средним» или даже слегка слабым. В этом исследовании предложен новый, более информативный способ измерения силы, с которой обе половины сердца сокращаются у спортсменов — без введения катетера в сердце — что помогает врачам отличить здоровые, связанные со спортом изменения от ранних признаков болезни.

Взгляд за пределы рутинных проверок сердца

Долгие годы врачи знали, что регулярные интенсивные тренировки увеличивают камеры сердца, утолщают его стенки и снижают частоту сердечных сокращений в покое. Эти изменения, часто называемые «сердцем спортсмена», позволяют обеспечивать большой приток крови во время нагрузки. Но наиболее распространённые показатели функции сердца — такие как фракция выброса (какую долю крови выталкивает сердце за сокращение) и деформация (насколько сокращается сердечная мышца) — сильно зависят от артериального давления и преднагрузки. Поскольку сердца спортсменов обычно больше и реже полностью заполнены в покое, эти стандартные показатели могут выглядеть обманчиво низкими, даже когда миокард на самом деле сильнее среднего.

3D‑кинокадр работы сердца

Исследователи поставили задачу построить более реалистичную картину работы сердца спортсмена, объединив три источника данных: артериальное давление, деформацию сердечной мышцы и изменение объёма камер сердца с каждым сокращением. С помощью трёхмерной эхокардиографии (3D‑ультразвук сердца) они регистрировали наполнение и опорожнение левого и правого желудочков у 260 соревнующихся спортсменов и 24 здоровых, но неактивных взрослых. Одновременно они оценивали внутрисердечное давление по плечевому давлению и по струе регургитации через правосторонний клапан, а также отслеживали, насколько миокард растягивается и сокращается при каждом сердечном цикле.

Объединив эти три сигнала, команда создала так называемые петли «давление–деформация–объём» — по сути 3D‑кинокадр того, с какой силой работает миокард в каждый момент. По этим петлям они вычисляли новые «объёмно‑скорректированные показатели миокардиальной работы», которые отражают, сколько полезной работы выполняют левый и правый желудочки с учётом размера и наполнения камеры. Это делает измерения значительно менее зависимыми от меняющихся условий нагрузки, таких как объём возвращающейся к сердцу крови или артериальное давление во время осмотра.

Что делает сердце спортсмена особенным

При сравнении спортсменов и неспортсменов стандартные показатели вводили в заблуждение: у спортсменов были ниже фракции выброса и слегка уменьшенная деформация обоих желудочков в покое, что при отдельной интерпретации могло бы указывать на слабость насосной функции. Однако их объёмно‑скорректированные показатели миокардиальной работы были явно выше как для левой, так и для правой стороны сердца. Иными словами, с учётом большего размера камер и иных условий наполнения, сердца спортсменов выполняли более эффективную работу при каждом сокращении, даже когда они просто лежали на кушетке во время осмотра.

Наиболее заметным оказалось наблюдение за правым желудочком — камерой, которая нагнетает кровь в лёгкие. Специфический правосторонний индекс, названный объёмно‑скорректированной глобальной миокардиальной работой, показал наибольшую связь с пиковыми показателями выносливости — количеством кислорода, которое спортсмены могли использовать при тесте на беговой дорожке — и остался независимым предиктором даже после учёта возраста, пола, размеров тела, частоты сердечных сокращений и типа спорта. Это указывает на то, что сила работы правого желудочка в покое тесно связана с тем, насколько далеко спортсмен может продвинуть свои показатели.

Различия по полу, возрасту и виду спорта

Исследование также рассмотрело, как эти новые показатели варьируют в разных группах спортсменов. У мужчин, как правило, были более крупные камеры сердца и более низкие традиционные показатели, такие как фракция выброса и деформация, но более высокие объёмно‑скорректированные значения работы в обоих желудочках по сравнению с женщинами — что отражает их более крупное и выраженно ремоделированное сердце. Взрослые спортсмены имели более высокие индексы работы левого желудочка, чем подростки, что согласуется с большим количеством лет тренировок, тогда как показатель правого желудочка меньше менялся с возрастом, что может указывать на более раннюю адаптацию правой стороны с последующим плато. Выносливые спортсмены — например, бегуны на длинные дистанции и пловцы — демонстрировали наивысшую аэробную способность и тонкие признаки того, что их правые желудочки работают при более высокой объёмной нагрузке, вновь подчёркивая важность внимательной оценки правосторонней функции.

Почему это важно для спортсменов и их врачей

Для спортсменов ключевое послание обнадёживает: при корректном измерении их сердца не «на грани слабости», а часто более мощные и эффективные, особенно правая сторона. Для спортивных кардиологов этот новый подход «давление–деформация–объём» предлагает неинвазивный способ лучше отличать здоровые адаптации к тренировкам от ранней патологии у спортсменов, чьи стандартные тесты попадают в серую зону. В будущем эти уточнённые показатели миокардиальной работы могут помочь в планировании тренировки, мониторинге долгосрочного состояния сердца у элитных спортсменов и выявлении тех редких случаев, когда внешне «сильное» сердце спортсмена действительно находится под патологической нагрузкой.»}

Цитирование: Ferencz, A., Szijártó, Á., Turschl, T.K. et al. Noninvasive biventricular pressure-strain-volume loop-derived myocardial work analysis in competitive athletes. Sci Rep 16, 4848 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35206-0

Ключевые слова: сердце спортсмена, ремоделирование сердца, правый желудочек, миокардиальная работа, физическая работоспособность