Научно-медицинский вестник Центрального Черноземья

1990-472X

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации

10782

10.18499/1990-472X-2025-26-1-42-48

Echocardiographic changes and cardiac adaptation to physical loads in employees of special units of the Ministry of Internal Affairs and the National Guard of Russia.

Rogachikov

Alexey Ivanovich

purity22@rambler.ruUryasev

Oleg

uryasev08@yandex.ruBuzynin

Vladimir

vladimir230569@gmail.comPyko

Andrey

pyko_andrei@mail.ruKuzina

Julia

yulikuzina@gmail.comBychenkov

Nikolay

bychenkov.nikolay@bk.com

28032025

2614248

31032025

2025

Background: Employees of special units of the Ministry of Internal Affairs and the National Guard of Russia are exposed to intense physical loads, which require high endurance and cardiovascular adaptation. However, such adaptation may mimic pathological conditions, such as cardiomyopathies, complicating differential diagnosis. This study aimed to investigate echocardiographic changes and cardiac adaptation in these individuals compared to a control group. Methods: The study included 37 male employees of special units (mean age 38 6 years) with regular physical activity of at least 15 hours per week and 33 age- and BMI-matched controls (mean age 37 7 years) without regular exercise. All participants underwent electrocardiography (ECG) and transthoracic echocardiography (TTE). Left ventricular (LV) dimensions were measured using the Teichholz method, and systolic function was assessed using the modified Simpsons biplane method. Statistical analysis was performed using Statistica v. 6.0. Results: In the main group, 48% had sinus bradycardia (heart rate 60 bpm), and 8% had incomplete right bundle branch block. Echocardiography revealed significantly larger LV end-diastolic dimensions (57.5 [48; 61] mm vs. 51 [47; 56] mm, p 0.05) and right ventricular (RV) basal dimensions (45.5 [37; 49] mm vs. 37.5 [33; 42] mm, p 0.05) compared to controls. LV ejection fraction was within normal limits in both groups (59.5 [54; 62]% vs. 60.4 [53; 61]%). Signs of RV and left atrial dilation were observed in 56.7% and 13% of the main group, respectively. No significant valvular pathologies were detected. Conclusion: Employees of special units exhibit echocardiographic changes consistent with volume load adaptation, including chamber dilation and increased LV mass index.

echocardiography, cardiac adaptation, physical loads, heart chamber dilation, bradycardia, cardiovascular system.

эхокардиография, адаптация сердца, физические нагрузки, дилатация камер сердца, брадикардия, сердечно-сосудистая система.

Актуальность. Сотрудники специальных подразделений МВД и Росгвардии, оказывающие силовую поддержку, подвергаются интенсивным физическим нагрузкам, что требует от них высокой выносливости и физической подготовки. Выполнение задач в экстремальных условиях (городская застройка, горная местность, неблагоприятные погодные условия) создает дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Интенсивные тренировки могут приводить к морфологическому и функциональному ремоделированию сердца, что является частью физиологической адаптации к повышенным требованиям сердечного выброса. Однако такие изменения могут быть схожи с патологическими состояниями, например, кардиомиопатиями, что затрудняет дифференциальную диагностику [4, 5]. Исследования в этой области ограничены, что подчеркивает актуальность изучения особенностей эхокардиографической картины у данной категории лиц для своевременной диагностики и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Цель исследования изучить особенности эхокардиографической картины у сотрудников специальных подразделений МВД и Росгвардии, оказывающих силовую поддержку, в сравнении с контрольной группой. Оценить структурные и функциональные параметры сердца, выявить отклонения, связанные с профессиональной деятельностью. Материал и методы исследования. В исследовании приняли участие добровольцы из числа сотрудников специальных подразделений МВД и Росгвардии и практически здоровые лица, сопоставимые по возрасту и индексу массы тела. Основная группа: 37 мужчин сотрудников специальных подразделений МВД и Росгвардии. Участники были отобраны по критериям включения: возраст от 25 до 45 лет, отсутствие хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы, стаж службы не менее 5 лет. Регулярная физическая активность составляла от 3 часов в день и не менее 15 часов в неделю. Средний возраст 38 6 лет, индекс массы тела 25,9 [22,2; 31,1]. Контрольная группа: 33 мужчины, сопоставимые по возрасту и индексу массы тела (p 0,05): средний возраст 37 7 лет, индекс массы тела 27,8 [24,1; 30,2]. Контрольная группа была сформирована из мужчин, не занимающихся регулярными физическими упражнениями и не имеющих профессиональных спортивных нагрузок. Участники обеих групп отрицали прием медикаментозных препаратов как на постоянной основе, так и во время исследования. Исследование проведено в соответствии с принципами Хельсинкской декларации (2013 г.). Все участники дали информированное согласие на участие в исследовании. У всех участников собирались анкетные данные, включая объем и тип физической подготовки, проводился общий осмотр с измерением артериального давления. Инструментальные методы исследования включали: электрокардиография (ЭКГ): стандартное 12-канальное исследование в покое (аппарат Фукида FX-8322). Исследование проводилось в положении лежа на спине после 10 минут отдыха; эхокардиография (ЭХО-КГ): трансторакальное исследование в покое (аппарат Хитачи V70). Исследование выполнялось в соответствии с рекомендациями Американской ассоциации эхокардиографии (ASE) [9]. Все измерения проводились одним специалистом для минимизации межоператорской вариабельности. Размеры левого желудочка измерялись методом Тейхольца, так как предполагалось, что у участников будет симметричная сократимость миокарда левого желудочка. Этот метод был выбран благодаря высокой воспроизводимости и меньшей зависимости от качества визуализации. Сократительная функция миокарда оценивалась биплановым методом дисков (модифицированный метод Симпсона). Также измерялись толщина стенок левого желудочка с последующим расчетом индекса массы миокарда левого желудочка, объем предсердий, базальный и срединный размеры правого желудочка. Статистическая обработка данных проводилась с использованием стандартного пакета статистических программ. Нормальность распределения данных проверялась с помощью критерия Шапиро-Уилка. Данные с нормальным распределением представлены как среднее значение и стандартное отклонение (M SD). При отклонении от нормального распределения данные представлены в виде медианы и межквартильного размаха (Me [Q1-Q2]). Для сравнения двух независимых групп по количественным признакам использовался критерий Манна-Уитни. Статистическая значимость различий определялась при p 0,05. Доверительные интервалы (95%) рассчитывались для сравнения исследуемой выборки с популяционными значениями. В случае, если медиана стандартизованного популяционного значения не попадала в доверительный интервал, различия считались статистически значимыми. Полученные результаты и их обсуждение. Из анкетных данных исследуемых основной группы выявлено, что системные плановые занятия включают разнонаправленные нагрузки не менее 3 часов в день и не менее 15 часов в неделю. В разные дни бойцы занимаются единоборствами, огневой подготовкой, тактической подготовкой, беговыми марафонами, маршами и силовыми упражнениями на тренажерах. Согласно рекомендациям ESC по спортивной кардиологии и физическим тренировкам (2020), при продолжительности тренировок более 10 часов в неделю спортсменов можно считать высококвалифицированными (национальные сборные, олимпийские сборные, профессиональные спортсмены) [3]. Таким образом, исследуемые основной группы соответствуют категории высококвалифицированных атлетов. Клинические данные: участники обеих групп не предъявляли жалоб, связанных с сердечно-сосудистой системой. При измерении артериального давления значимых отклонений от нормы не выявлено. По результатам электрокардиографии (ЭКГ) в основной группе у всех участников зарегистрирован синусовый ритм. У 17 человек (48%) выявлена брадикардия (пульс в пределах 5060 ударов в минуту), у 3 человек (8%) неполная блокада правой ножки пучка Гиса. В контрольной группе у всех участников также зафиксирован синусовый ритм с частотой сердечных сокращений 6090 ударов в минуту; нарушений проводимости не выявлено. Результаты эхокардиография (ЭХО-КГ) приведены в таблице, установлено следующее. Левый желудочек (ЛЖ). Медианные значения конечно-диастолического размера (КДР) в основной группе составили 57,5 [48; 61] мм. У 17 человек (46%) значения КДР находились в диапазоне 5961 мм, что может свидетельствовать о незначительной дилатации полости. В контрольной группе медианные значения КДР составили 51 [47; 56] мм, что достоверно ниже (p 0,05). Таблица Данные эхокардиографического исследования. <table> <tbody> <tr> <td colspan="2" width="293"> Показатель </td> <td width="142"> Основная группа </td> <td width="151"> Контрольная группа </td> </tr> <tr> <td colspan="2" width="293"> Конечно-диастолический размер левого желудочка (КДР), мм </td> <td width="142"> 57,5 [48;61]* </td> <td width="151"> 51 [47; 56]* </td> </tr> <tr> <td colspan="2" width="293"> Конечно-систолический размер левого желудочка (КСР), мм </td> <td width="142"> 38 [30; 39] </td> <td width="151"> 31,1 [29; 34] </td> </tr> <tr> <td colspan="2" width="293"> Толщина межжелудочковой перегородки (МЖП), мм </td> <td width="142"> 8,4 [8; 9] </td> <td width="151"> 8 [8; 9] </td> </tr> <tr> <td colspan="2" width="293"> Толщина задней стенки левого желудочка (ЗСЛЖ), мм </td> <td width="142"> 8,2 [7; 9] </td> <td width="151"> 7,9 [7; 9] </td> </tr> <tr> <td colspan="2" width="293"> Фракция выброса, биплановый метод Симпсона, % </td> <td width="142"> 59,5 [54; 62] </td> <td width="151"> 60,4 [53; 61] </td> </tr> <tr> <td colspan="2" width="293"> Объем левого предсердия, мл/м2 </td> <td width="142"> 27 [17; 39]* </td> <td width="151"> 21,5 [17; 27]* </td> </tr> <tr> <td colspan="2" width="293"> Объем правого предсердия, мл/м2 </td> <td width="142"> 25,5 [20; 39]* </td> <td width="151"> 20,3 [16; 26]* </td> </tr> <tr> <td rowspan="2" width="133"> Размеры правого желудочка: </td> <td width="160"> базальный размер, мм </td> <td width="142"> 45,5 [37; 49]* </td> <td width="151"> 37,5 [33; 42]* </td> </tr> <tr> <td width="160"> средний размер, мм </td> <td width="142"> 35,5 [31; 42]* </td> <td width="151"> 30,3 [27; 33]* </td> </tr> <tr> <td colspan="2" width="293"> Индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ), г/м2 </td> <td width="142"> 90 [70; 106]* </td> <td width="151"> 78,3[69; 100]* </td> </tr> </tbody> </table> Примечание: * -изменения показателей статистически достоверны (p0,05) Толщина межжелудочковой перегородки (МЖП) и задней стенки левого желудочка (ЗСЛЖ) находилась в пределах нормы в обеих группах, достоверных различий не выявлено. Индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) в основной группе составил 90 [70; 106] г/м, что достоверно выше, чем в контрольной группе (78,3 [69; 100] г/м). Фракция выброса левого желудочка находилась в пределах нормы: 59,5 [54; 62]% в основной группе и 60,4 [53; 61]% в контрольной группе. Локальных и глобальных нарушений сократимости не выявлено. Правый желудочек (ПЖ). Медианные значения базального размера ПЖ в основной группе составили 45,5 [37; 49] мм. У 21 человека (56,7%) значения превышали 41 мм, что свидетельствует о дилатации полости. В контрольной группе медианные значения базального размера ПЖ составили 37,5 [33; 42] мм (p 0,05). Срединный размер ПЖ в основной группе составил 35,2 [31; 42] мм, у 19 человек (51%) значения превышали 35 мм. В контрольной группе медианные значения составили 30,3 [27; 33] мм (p 0,05). Признаков утолщения стенки ПЖ (более 5 мм) и аневризматических расширений не выявлено. Предсердия. Объем левого предсердия (ЛП) в основной группе составил 27,3 [17; 38] мл/м, у 5 человек (13%) выявлено незначительное расширение полости (3438 мл/м). В контрольной группе объем ЛП составил 21,5 [17; 27] мл/м (p 0,05). Объем правого предсердия (ПП) в основной группе составил 26,7 [17; 38] мл/м, у 6 человек (16%) выявлены признаки незначительной дилатации (3338 мл/м). В контрольной группе объем ПП составил 20,3 [16; 26] мл/м (p 0,05). Признаков легочной гипертензии не выявлено: расчетное давление в легочной артерии не превышало 30 мм рт. ст. Клапанный аппарат: значимых клапанных патологий и пороков развития в обеих группах не выявлено. Изменения, выявленные при эхокардиографии у исследуемых основной группы, можно связать с нагрузкой объемом, характерной для физических упражнений на выносливость. При изотонических упражнениях происходит устойчивое увеличение сердечного выброса при нормальном или сниженном сопротивлении периферических сосудов. Это приводит к увеличению объема крови, поступающей в сердце, и вовлекает все четыре камеры [7]. В нашем исследовании выявлены достоверно большие размеры полостей предсердий и желудочков в основной группе по сравнению с контрольной. Наиболее распространенным изменением была дилатация полости правого желудочка, что согласуется с данными других исследований [7, 8, 10, 11, 13]. Это связано с анатомическими особенностями ПЖ: неправильной формой, более тонкими стенками и меньшей физиологической нагрузкой по сравнению с левым желудочком. У менее чем половины исследуемых основной группы выявлена дилатация полости левого желудочка. При этом утолщения стенок ЛЖ и признаков гипертрофии миокарда не обнаружено. Такие изменения характерны для нагрузок, преимущественно направленных на выносливость, и согласуются с данными других исследований [2, 6, 12]. Брадикардия и неполная блокада правой ножки пучка Гиса, выявленные у части участников основной группы, являются типичными адаптивными изменениями у лиц с высокой физической активностью [1]. Эти изменения косвенно указывают на структурные изменения правого желудочка. Наблюдаемые изменения требуют дифференциальной диагностики с такими состояниями, как дилатационная кардиомиопатия и аритмогенная дисплазия правого желудочка. Интенсивные и длительные тренировки могут вызывать изменения в сердце, которые в сочетании с кардиомиопатией могут привести к внезапной сердечной смерти во время тренировки или соревнований [5, 7]. Электрокардиография имеет ограниченную диагностическую ценность при оценке гипертрофии отделов сердца, дилатации полостей и работы клапанного аппарата. Поэтому у спортсменов и пациентов с подозрением на генетически обусловленные заболевания сердца рекомендуется проводить скрининговую эхокардиографию. Выводы. У сотрудников специальных подразделений МВД и Росгвардии выявлены достоверные изменения в структуре сердца, включая увеличение размеров камер (левого и правого желудочков, предсердий). Установлено, что индекс массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) в основной группе достоверно выше, чем в контрольной, при этом фракция выброса оставалась в пределах нормы. Это подтверждает адаптацию сердца к интенсивным физическим нагрузкам без признаков патологической гипертрофии или снижения сократительной функции. Выявленные изменения (дилатация полостей сердца, брадикардия, неполная блокада правой ножки пучка Гиса) связаны с профессиональными нагрузками, включая ежедневные разнонаправленные физические тренировки и выполнение боевых задач.

1. Вахненко Ю.В., Доровских И.Е., Гордиенко Е.Н., Черных М.А. Некоторые актуальные аспекты проблемы «спортивного сердца» (обзор литературы). Часть II // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. – 2021. – № 79. – С. 127–140. doi: 10.36604/1998-5029-2021-79-127-140.

2. Гаврилова Е.А., Загородный Г.М. Ремоделирование сердца спортсмена в зависимости от направленности тренировочного процесса // Прикладная спортивная наука. – 2019. – Т. 1, № 9. – С. 49–57. 3. Рекомендации ESC по спортивной кардиологии и физическим тренировкам у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями 2020 // Российский кардиологический журнал. – 2021. – Т. 26, № 5. – С. 4488. doi: 10.15829/1560-4071-2021-4488.

4. Carbone A., D’Andrea A., Riegler L. et al. Cardiac damage in athlete’s heart: When the “supernormal” heart fails! // World J Cardiol. – 2017. – Vol. 9, № 6. – P. 470–480. doi: 10.4330/wjc.v9.i6.470.

5. Fogante M., Agliata G., Basile M.C. et al. Cardiac Imaging in Athlete’s Heart: The Role of the Radiologist // Medicina (Kaunas). – 2021. – Vol. 57, № 5. – P. 455. doi: 10.3390/medicina57050455.

6. Grazioli G., Merino B., Montserrat S. et al. Usefulness of echocardiography in preparticipation screening of competitive athletes // Rev Esp Cardiol (Engl Ed). – 2014. – Vol. 67, № 9. – P. 701–705. doi: 10.1016/j.rec.2013.11.023.

7. Khan A.A., Safi L., Wood M. Cardiac Imaging In Athletes // Methodist Debakey Cardiovasc J. – 2016. – Vol. 12, № 2. – P. 86–92. doi: 10.14797/mdcj-12-2-86.

8. King G., Wood M.J. The right ventricle of the elite high end endurance athlete cannot be underestimated // J Am Soc Echocardiogr. – 2012. – Vol. 25, № 3. – P. 272–273. doi: 10.1016/j.echo.2012.01.018.

9. Lang R.M., Badano L.P., Mor-Avi V. et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging // J Am Soc Echocardiogr. – 2015. – Vol. 28, № 1. – P. 1–39.e14. doi: 10.1016/j.echo.2014.10.003.

10. Neilan T.G., Januzzi J.L., Lee-Lewandrowski E. et al. Myocardial injury and ventricular dysfunction related to training levels among nonelite participants in the Boston marathon // Circulation. – 2006. – Vol. 114, № 22. – P. 2325–2333. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.647461.

10.

11. Oxborough D., Sharma S., Shave R. et al. The right ventricle of the endurance athlete: the relationship between morphology and deformation // J Am Soc Echocardiogr. – 2012. – Vol. 25, № 3. – P. 263–271. doi: 10.1016/j.echo.2011.11.017.

11.

12. Pelliccia A., Di Paolo F.M., Corrado D. et al. Evidence for efficacy of the Italian national pre-participation screening programme for identification of hypertrophic cardiomyopathy in competitive athletes // Eur Heart J. – 2006. – Vol. 27, № 18. – P. 2196–2200. doi: 10.1093/eurheartj/ehl137

12.

13. Teske A.J., Prakken N.H., De Boeck B.W.L. et al. Effect of long term and intensive endurance training in athletes on the age related decline in left and right ventricular diastolic function as assessed by Doppler echocardiography // Am J Cardiol. – 2009. – Vol. 104, № 8. – P. 1145–1151. doi: 10.1016/j.amjcard.2009.05.066.