Η δεξιά κοιλία στον αθλητή

Γράφει ο Ελευθέριος Κολομτσάς

Το έργο της αριστερής και της δεξιάς κοιλίας στην άσκηση

Η άσκηση, και ιδιαιτέρως η έντονη άσκηση αντοχής, απαιτεί σημαντική αύξηση στην καρδιακή παροχή, δηλαδή στον όγκο αίματος που εξωθεί η καρδιά προς την αορτή (π.χ. λίτρα/λεπτό). Για παράδειγμα, σε επίλεκτους αθλητές αντοχής και συγκεκριμένα σε ποδηλάτες, έχει μετρηθεί καρδιακή παροχή που προσεγγίζει τα 40λίτρα/λεπτό όταν η ένταση της άσκησης αγγίζει το μέγιστο (1).

Αυτή η αυξημένη καρδιακή παροχή συνεπάγεται αυξημένο καρδιακό έργο. Το έργο όμως που επιτελεί η κάθε κοιλία της καρδιάς δεν είναι απαραίτητα ίσο:

• Η αριστερή κοιλία (LV) ωθεί το αίμα στην συστηματική (ή μεγάλη) κυκλοφορία, που χαρακτηρίζεται από σημαντική δυνατότητα μείωσης των αντιστάσεων και αύξηση της ενδοτικότητας κατά την άσκηση, οδηγώντας σε εξαιρετικά αυξημένη ροή στα μεγάλα αγγεία που τροφοδοτούν τους εργαζόμενους σκελετικούς μυς.
• Η δεξιά κοιλία (RV) αντίθετα, «αδειάζει» στην πνευμονική κυκλοφορία, που τροφοδοτείται στο μέγιστο βαθμό με αίμα κατά την ηρεμία, και έχει ήδη χαμηλές αντιστάσεις και υψηλή ενδοτικότητα. Έτσι, η πνευμονική κυκλοφορία εμφανίζει μικρότερη ικανότητα προσαρμογής και υποδοχής της ολοένα και αυξανόμενης αιματικής ροής κατά την άσκηση.

Με απλά λόγια, η ίδια ποσότητα αίματος στην μονάδα του χρόνου που πρέπει να προωθηθεί στην μεγάλη κυκλοφορία του σώματος, πρέπει επίσης να προωθηθεί και στην πνευμονική κυκλοφορία. Αυτό απαιτεί αναλογικά σημαντικότερη προσπάθεια από την δεξιά κοιλία.

Η αύξηση στο έργο της δεξιάς κοιλίας (RV) κατά την άσκηση έχει καταδειχθεί από πολλούς ερευνητές, οι οποίοι χρησιμοποιώντας υπερηχογραφικές τεχνικές και επεμβατικές μετρήσεις διαπίστωσαν μία σχεδόν γραμμική αύξηση, της τάξεως των 1-3mmHg, στη μέση πίεση της πνευμονικής αρτηρίας για κάθε λίτρο αύξησης της παροχής της δεξιάς κοιλίας. Σε εξαιρετικά προπονημένους αθλητές υψηλών επιδόσεων, αυτό σημαίνει μία αξιοσημείωτη αύξηση του φορτίου πίεσης και του έργου (κρατώντας στο μυαλό μας ότι το παραγόμενο έργο από κάθε κοιλία της καρδιάς μπορεί να υπολογισθεί κατά προσέγγιση ως το γινόμενο πίεσης επί τον όγκο παλμού)(2).

Για να εκτιμήσουν το σχετικό φορτίο της δεξιάς κοιλίας (RV), πολλοί ερευνητές συνέκριναν το συστολικό τοιχωματικού stress στις δύο κοιλίες κατά την άσκηση, χρησιμοποιώντας συνδυασμό καρδιακής μαγνητικής τομογραφίας σε ηρεμία και ηχοκαρδιογραφία κόπωσης σε πραγματικό χρόνο. Η σύγκριση επιβεβαίωσε σημαντικά μεγαλύτερη αύξηση στο τοιχωματικό stress της RV συγκριτικά με αυτό της LV (Διάγραμμα ).

Μεγαλύτερη αναδιαμόρφωση της δεξιάς κοιλίας (RV) στους αθλητές

Ως αποτέλεσμα του υπερβολικά μεγάλου έργου και τοιχωματικού stress, η δεξιά κοιλία (RV) υφίσταται δυσανάλογα μεγαλύτερη δομική, λειτουργική και ηλεκτρική αναδιαμόρφωση. Έτσι, στον γενικό πληθυσμό έχει δειχθεί ότι η φυσική δραστηριότητα συνοδεύεται από μεγαλύτερη μάζα της δεξιάς κοιλίας (RV), ανεξάρτητα από τις σχέσεις της με την μάζα της αριστερής κοιλίας (LV) (4).

Στους αθλητές αντοχής παρατηρούμε την ανάπτυξη της «αθλητικής καρδιάς», δηλαδή την αύξηση των διαστάσεων και των τεσσάρων καρδιακών κοιλοτήτων ώστε να διευκολυνθούν οι απαιτήσεις της εντατικής άσκησης για υψηλή καρδιακή παροχή. Και σε αυτή την περίπτωση, ο βαθμός αναδιαμόρφωσης είναι μεγαλύτερος για την δεξιά κοιλία (RV), οδηγώντας σε μεγαλύτερο πηλίκο μάζας και όγκων της δεξιάς σε σχέση με την αριστερή κοιλία (3).

Ως αποτέλεσμα των μεγαλύτερων διαστάσεων των δεξιών καρδιακών κοιλοτήτων (RA-RV), οι αθλητές εμφανίζουν υψηλότερο επιπολασμό ηλεκτροκαρδιογραφικών αλλαγών. Στο καρδιογράφημα των αθλητών αντοχής, η αναστροφή των επαρμάτων Τ στις διαφραγματικές απαγωγές, η παρουσία ατελούς ή και πλήρους δεξιού σκελικού αποκλεισμού, και η εμφάνιση ηλεκτροκαρδιογραφικών κριτηρίων υπερτροφίας της δεξιάς κοιλίας (RV) είναι συνήθη ευρήματα (5-7). Η λειτουργική αναδιαμόρφωση της δεξιάς κοιλίας (RV) είναι προεξάρχουσα στους αθλητές. Εν μέρει ως συνέπεια μεγαλύτερων όγκων της δεξιάς κοιλίας, πολλές λειτουργικές παράμετροι της δεξιάς κοιλίας σε κατάσταση ηρεμίας είναι ελαττωμένες, όπως το κλάσμα εξωθήσεως της αριστερής κοιλίας και η τάση (strain) της δεξιάς κοιλίας.

Κόπωση της δεξιάς κοιλίας μετά από παρατεταμένη, έντονη άσκηση

Κατά τη διάρκεια ενός σύντομου προγράμματος άσκησης σε μέγιστη ένταση, η δεξιά κοιλία έχει την ικανότητα να αυξάνει την συσταλτικότητα για να αντιρροπήσει την δυσανάλογη αύξηση του έργου που καλείται να πραγματοποιήσει, σε σχέση με την αριστερή κοιλία (LV) (8, 9). Ωστόσο, μετά από έντονη άσκηση αντοχής, πολλές μελέτες καταδεικνύουν οξεία δυσλειτουργία της δεξιάς κοιλίας, παρότι συνήθως η αριστερή κοιλία λειτουργεί φυσιολογικά (10).

Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από την παρατεταμένη έκθεση της δεξιάς κοιλίας σε μεγαλύτερο τοιχωματικό στρες και στις μεγαλύτερες απαιτήσεις έργου που υφίσταται. Επίσης, μπορεί να εξηγήσει γιατί μεγαλύτερης διάρκειας αθλητικά γεγονότα αντοχής (μαραθώνιος, υπερμαραθώνιος, τρίαθλο, ironman τρίαθλο) προκαλούν, κατά τρόπο δοσοεξαρτώμενο, μεγαλύτερη δυσλειτουργία της δεξιάς κοιλίας (RV).

Είναι επίσης άξιο λόγου να σημειωθεί ότι ενώ διάφορες μελέτες έχουν αποτύχει να ταυτοποιήσουν κάποια σχέση ανάμεσα στους βιοδείκτες καρδιακής βλάβης και στην δυλειτουργία που προκαλείται από την άσκηση, ένας αριθμός ερευνητών έχει δείξει σχετικά ισχυρή σχέση ανάμεσα στην τροπονίνη και στο β-τύπου νατριουρητικό πεπτίδιο και στην οξεία δυσλειτουργία της δεξιάς κοιλίας (RV) (11, 12).

Κλινική συνάφεια της αναδιαμόρφωσης της δεξιάς κοιλίας με την καρδιακή κόπωση

Όπως γίνεται κατανοητό, οι αθλητές αντοχής υφίστανται επαναλαμβανόμενα επεισόδια οξείας δυσλειτουργίας της δεξιάς κοιλίας, μετά από αγώνες και προπονήσεις μεγάλης και παρατεταμένης έντασης. Οι επιπτώσεις αυτών των επαναλαμβανόμενων επεισοδίων δεν έχει προσδιοριστεί ακόμη και αποτελεί ένα από τα αντικείμενα διερεύνησης της αθλητικής καρδιολογίας. Παρατηρώντας ότι ήπιες δομικές και λειτουργικές μεταβολές της δεξιάς κοιλίας συνδέονται με προ-αρρυθμική τάση σε υψηλού επιπέδου αθλητές αντοχής (13), ο Hein Heidbnchel επινόησε τον όρο «μυοκαρδιοπάθεια της δεξιάς κοιλίας προκαλούμενη από την άσκηση». Ωστόσο αυτή η ιδέα πρέπει να αξιολογηθεί σε μεγαλύτερους πληθυσμούς και σε βάθος χρόνου.

Μπορούμε να ταυτοποιήσουμε ποιοι αθλητές βρίσκονται σε κίνδυνο;

Η εκτίμηση αθλητών με αίσθηση παλμών, έκτοπες πρώιμες κοιλιακές συστολές ή/ και μη εμμένουσα κοιλιακή ταχυκαρδία αποτελεί πρόκληση για την κλινική καρδιολογία και ηλεκτροφυσιολογία. Γενικά, θα λέγαμε ότι οι κοιλιακές αρρυθμίες δεν συνοδεύονται  από κακή πρόγνωση εφόσον δεν διαπιστώνεται δομική καρδιοπάθεια.

Ωστόσο, μπορεί να είναι δύσκολο να αποκλείσει κανείς την δομική καρδιοπάθεια σε αθλητές αντοχής / υπεραντοχής στους οποίους η αναδιαμόρφωση της καρδιάς είναι σημαντική. Στους αθλητές αυτούς, εφόσον η καρδιακή απεικόνιση (υπερηχοκαρδιογράφημα, μαγνητική τομογραφία) εγείρει την υποψία κάποιας καρδιακής παθολογίας, μία λεπτομερέστερη εξέταση είναι απαραίτητη.

Τα κριτήρια που διατυπώθηκαν από την ARVC Task Force (15), παρέχουν ένα εξαιρετικό πλαίσιο εκτίμησης, το οποίο συνεξετάζει κλινικούς, ηλεκτροφυσιολογικούς και απεικονιστικούς δείκτες. Ανεξάρτητα από τη διαμάχη για το αν οι αρρυθμίες από την δεξιά κοιλία οφείλονται σε κάποιο γενετικό υπόστρωμα ή στην άσκηση αυτή καθ’ εαυτή, τα κριτήρια της ARVC Task Force μπορούν να καταδείξουν ποιοι αθλητές βρίσκονται δυνητικά σε μεγαλύτερο κίνδυνο για θανατηφόρα αρρυθμικά συμβάντα κατά την διάρκεια της άσκησης.

Έχουν δε εξελιχθεί διάφορες ηλεκτροφυσιολογικές μελέτες, με ή χωρίς ηλεκτρο-ανατομική χαρτογράφηση, ακριβώς επειδή φαίνεται πως έχουν προγνωστική αξία για τους αθλητές που βρίσκονται σε κίνδυνο. ‘Ομως πρόκειται για σχετικά επεμβατικές τεχνικές (13, 15).

Η χρήση απεικονιστικών μεθοδολογιών κατά τη διάρκεια της άσκησης (υπερηχοκαρδιογραφία, μαγνητική τομογραφία) έχει εξελιχθεί ως μέσο ταυτοποίησης αθλητών με συγκεκαλυμμένη δυσλειτουργία της δεξιάς κοιλίας, η οποία μπορεί να φανερωθεί μόνον κάτω από συνθήκες αιμοδυναμικής φόρτισης λόγω άσκησης (8). Αυτές οι απεικονιστικές τεχνικές μπορεί να αποτελέσουν χρήσιμο εργαλείο ανίχνευσης του μικρού αριθμού αθλητών που βρίσκονται σε πολύ υψηλό κίνδυνο για σοβαρές και δυνητικά θανατηφόρες αρρυθμίες.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. La Gerche A, Claessen G, Van de Bruaene A, et al. Cardiac MRI: a new gold standard for ventricular volume quantification during high-intensity exercise. Circ Cardiovasc Imaging 2013;6:329-38.
2. Lewis GD, Bossone E, Naeije R, et al. Pulmonary vascular hemodynamic response to exercise in cardiopulmonary diseases. Circulation 2013;128:1470-9.
3. La Gerche A, Heidbuchel H, Burns AT, et al. Disproportionate exercise load and remodeling of the athlete’s right ventricle. Med Sci Sports Exerc 2011;43:974-81.
4. Aaron CP, Tandri H, Barr RG, et al. Physical activity and right ventricular structure and function. The MESA-Right Ventricle Study. Am J Respir Crit Care Med 2011;183:396-404.
5. Kim JH, Noseworthy PA, McCarty D, et al. Significance of electrocardiographic right bundle branch block in trained athletes. Am J Cardiol 2011;107:1083-9.
6. Wasfy MM, DeLuca J, Wang F, et al. ECG findings in competitive rowers: normative data and the prevalence of abnormalities using contemporary screening recommendations. Br J Sports Med 2015;49:200-6.
7. Brosnan M, La Gerche A, Kalman J, et al. Comparison of frequency of significant electrocardiographic abnormalities in endurance versus nonendurance athletes. Am J Cardiol 2014;113:1567-73.
8. La Gerche A, Burns AT, D’Hooge J, Macisaac AI, Heidbüchel H, Prior DL. Exercise strain rate imaging demonstrates normal right ventricular contractile reserve and clarifies ambiguous resting measures in endurance athletes. J Am Soc Echocardiogr 2012;25:253-62 e1.
9. La Gerche A, Claessen G, Dymarkowski S, et al. Exercise-induced right ventricular dysfunction is associated with ventricular arrhythmias in endurance athletes. Eur Heart J 2015;36:1998-2010.
10. Elliott AD, La Gerche A. The right ventricle following prolonged endurance exercise: are we overlooking the more important side of the heart? A meta-analysis. Br J Sports Med 2014;49:724-9.
11. La Gerche A, Burns AT, Mooney DJ, et al. Exercise-induced right ventricular dysfunction and structural remodelling in endurance athletes. Eur Heart J 2012;33:998-1006.
12. Neilan TG, Januzzi JL, Lee-Lewandrowski E, et al. Myocardial injury and ventricular dysfunction related to training levels among nonelite participants in the Boston marathon. Circulation 2006;114:2325-33.
13. Heidbuchel H, Hoogsteen J, Fagard R, et al. High prevalence of right ventricular involvement in endurance athletes with ventricular arrhythmias. Role of an electrophysiologic study in risk stratification. Eur Heart J 2003;24:1473-80.
14. Marcus FI, McKenna WJ, Sherrill D, et al. Diagnosis of arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia: proposed modification of the Task Force Criteria. Circulation 2010;121:1533-41.
15. Corrado D, Basso C, Leoni L, et al. Three-dimensional electroanatomical voltage mapping and histologic evaluation of myocardial substrate in right ventricular outflow tract tachycardia. J Am Coll Cardiol 2008;51:731-9.
16. Mysteries of the Right Ventricle in Sports and Exercise. American College of Cardiology, Nov 5, 2015.