Podczas tegorocznej edycji Gdańsk Maratonu zespół kardiologów z Akademii Medycznej w Gdańsku, pod kierownictwem dr Alicji Dąbrowskiej-Kugackiej, przebadał uczestniczki biegu na królewskim dystansie. To już druga odsłona naukowego projektu prowadzonego przy okazji tej imprezy organizowanej przez Gdański Ośrodek Sportu, ponieważ dwa lata temu testom poddani zostali panowie. My natomiast postanowiliśmy skorzystać z ogromnej wiedzy Pani doktor i dowiedzieć się, jaki wpływ na jeden z najważniejszych organów w ciele człowieka – serce – ma uprawianie sportu. Zapraszamy do obszernej lektury – naprawdę warto!
Jaki wpływ na nasze serce ma aktywność fizyczna, biorąc pod uwagę średnio intensywny wysiłek?
Regularny trening fizyczny o umiarkowanym natężeniu poprawia wydolność serca, jakość i długość życia. Podczas wysiłku wzrasta kurczliwość i tempo pracy serca, dzięki czemu następuje szybszy przepływ krwi przez mięśnie szkieletowe, serce i skórę. Wytrenowanie serca polega na zwiększeniu masy komórek mięśnia sercowego i poprawie mikrokrążenia, dochodzi do powiększenia jam serca i obniżenia spoczynkowego tętna. Tempo narastania tętna podczas wysiłku jest mniejsze u osób wytrenowanych. Ponadto poprawia się funkcja rozkurczowa serca. Zmienia się również ciśnienie tętnicze. Wartość ciśnienia skurczowego rośnie proporcjonalnie do intensywności wysiłku, natomiast reakcja ciśnienia rozkurczowego zależy od typu wykonywanych ćwiczeń. Opisane zmiany prowadzą do zwiększenia wydolności i efektywności pracy serca – możliwe jest wykonania określonego wysiłku przy mniejszym zużyciu tlenu. W obserwacji długoterminowej dochodzi do wzrostu napięcia układu przywspółczulnego, obniżenia tętna i spoczynkowego ciśnienia tętniczego, zwłaszcza u osób z wyjściowo podwyższonymi wartościami.
Należy podkreślić, że wysiłek fizyczny poprawia wydolność nie tylko serca, ale również układu oddechowego, układu ruchu, powoduje przyrost masy mięśniowej, korzystnie wpływa na samopoczucie psychiczne, powoduje zmniejszenie depresji i lęku oraz zwiększa odporność na stres. Dodatkowo zmniejsza masę ciała, poprawia gospodarkę węglowodanową i lipidową, zmniejsza aktywność czynników prozapalnych oraz wywiera pozytywny wpływ na układ krzepnięcia. Te czynniki pośrednio również korzystnie wpływają na serce.
Przy okazji 3. Gdańsk Maratonu badała Pani grupę kontrolną mężczyzn, w tym roku w projekcie naukowym biorą udział kobiety. Przebiegnięcie ponad 42 kilometrów to wysiłek ekstremalny – jaki jest jego wpływ na układ sercowo-naczyniowy?
Uprawianie sportu, a zwłaszcza udział w biegach ulicznych, staje się coraz bardziej popularne. Na całym świecie w latach 2009-2019 liczba uczestników biegów maratońskich wzrosła o około 20%. Intensywny wysiłek fizyczny nie pozostaje bez wpływu na układ sercowo-naczyniowy. W ostatnim okresie pojawia się coraz więcej danych wskazujących, że zbyt intensywny wysiłek fizyczny może wywierać niekorzystny wpływ na układ sercowo-naczyniowy. W literaturze opisane jest zjawisko „zmęczenia serca” objawiającego się przejściowym pogorszeniem funkcji skurczowej mięśnia sercowego tuż po ekstremalnym wysiłku fizycznym. Zaburzenia te u osób mniej wytrenowanych pojawiały się przy mniejszym wysiłku niż u bardziej wytrenowanych. Wydaje się, że intensywny wysiłek fizyczny może mieć niekorzystny wpływ zwłaszcza na prawą komorę. Na skutek wzrostu rzutu serca podwyższa się opór w krążeniu płucnym i dochodzi do nadciśnienia płucnego. Prowadzi to do nagłego obciążenia prawej komory serca: jej powiększenia i pogorszenia frakcji wyrzutowej. Funkcja prawej komory często nie ulega całkowitej poprawie nawet kilka tygodni po zakończeniu ćwiczeń, a powtarzające się epizody przeciążenia mogą prowadzić do jej trwałego uszkodzenia i pojawienia się groźnych komorowych zaburzeń rytmu serca. Mamy też coraz więcej dowodów, że bardzo intensywne uprawianie sportu zwłaszcza wytrzymałościowego, np. biegi długodystansowe, kolarstwo, pływanie może nawet 20 lat po zakończeniu uprawiania sportu wiązać się ze zwiększoną częstością arytmii, tj. migotanie przedsionków. W piśmiennictwie pojawiają się również doniesienia, że wskutek intensywnego wysiłku fizycznego zachodzą zmiany biochemiczne, które mogą świadczyć o uszkodzeniu mięśnia sercowego. Podobne zmiany obserwowaliśmy u maratończyków amatorów przebadanych przez grupę lekarzy z Kliniki Kardiologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego w 2016 roku. U osób tych obecne były odchylenia od normy polegające na powiększeniu przedsionków serca oraz przeroście mięśnia sercowego. W badaniach laboratoryjnych wykonanych bezpośrednio po biegu zanotowaliśmy wzrost tzw. markerów uszkodzenia mięśnia sercowego, nieprawidłowości w zapisie EKG oraz powiększenie wymiarów prawej komory i obniżenie jej kurczliwości. Dwa tygodnie po biegu zmiany te nie były już wykrywalne.
W jakich przypadkach, przed podjęciem aktywności fizycznej, należy skonsultować się z kardiologiem?
Odpowiedź na to pytanie w dużej mierze zależy od naszego wieku, ogólnego stanu zdrowia i sprawności fizycznej, przebytych chorób, intensywności planowanej aktywności fizycznej oraz celu, który chcemy osiągnąć. Zanim udamy się do kardiologa warto skonsultować się z lekarzem pierwszego kontaktu, który przeprowadzi wywiad, zbada, zmierzy ciśnienie tętnicze, wykona EKG i zleci oznaczenie podstawowych badań laboratoryjnych. W zależności od uzyskanych wyników może zalecić poszerzenie diagnostyki i ewentualnie skierować do specjalisty kardiologa. Zawsze należy zwracać uwagę na ewentualne dolegliwości, które pojawiają się pod wpływem aktywności fizycznej. Takie objawy jak: bóle w klatce piersiowej, duszność, kołatania serca, omdlenia związane z wysiłkiem z pewnością wymagają konsultacji kardiologicznej. W zależności od objawów konieczne może być wykonanie badania echokardiograficznego, 24 godzinnej rejestracji EKG metodą holtera i/lub próby wysiłkowej.
Ogólnie rzecz biorąc regularny wysiłek fizyczny o niewielkim natężeniu u osoby zdrowej, czyli 30-45 minut dziennie, 4-5 razy w tygodniu nie wymaga poszerzonej diagnostyki kardiologicznej zwłaszcza, jeśli jest dobrze tolerowany. Natomiast intensywny wysiłek fizyczny, a zwłaszcza wysiłek związany z rywalizacją, która niewątpliwie ma miejsce podczas biegów masowych, ponieważ każdy chce „pobić przynajmniej swój rekord życiowy”, wymaga pogłębionej diagnostyki, którą okresowo należy powtarzać. Wysiłek fizyczny jest również zalecany u osób chorych na serce, po przebytym zawale, z niewydolnością serca, po operacji wad zastawkowych i innych schorzeniach układu sercowo-naczyniowego, jednak w tym przypadku stopień obciążenia wysiłkiem powinien być dobrany indywidualnie po konsultacji z lekarzem kardiologiem lub specjalistą z zakresu rehabilitacji kardiologicznej. Trzeba pamiętać, że żaden lek nie zastąpi ruchu.
Mówi się, że serce sportowca jest większe i bije wolniej, niż u przeciętnego człowieka. Czy to prawda, a jeśli tak – z czego to wynika?
Różnicę między sercem sportowca i osoby nieaktywnej fizycznie zaobserwowano już w XIX wieku. Zauważono, że serce wyczynowych sportowców jest większe, a tętno niższe. Regularny trening fizyczny prowadzi do kompleksowej, strukturalnej i czynnościowej przebudowy serca. Jest to ważna adaptacja fizjologiczna, która przyczynia się do podwyższenia wydolności fizycznej i osiągnięcia sukcesu sportowego. Wolniejszy rytm serca wynika głównie z podwyższenia aktywności przywspółczulnego układu nerwowego. Natomiast zwiększenie wymiarów serca jest efektem przeciążenia objętościowego lub objętościowo-ciśnieniowego związanego z wysiłkiem fizycznym. Różne formy ćwiczeń prowadzą do odmiennego obciążenia układu sercowo-naczyniowego. Ćwiczenia dynamiczne, np. bieganie, pływanie, kolarstwo powodują zwiększenie rzutu serca poprzez zwiększenie częstości akcji serca i objętości wyrzutowej, zmniejszenie oporu obwodowego i umiarkowany wzrost ciśnienia tętniczego krwi. Zatem obciążenie, któremu poddawane jest serce, jest głównie obciążeniem objętościowym. Natomiast główną zmianą fizjologiczną podczas ćwiczeń statycznych, tj. np. podnoszenie ciężarów jest wyraźny wzrost zarówno skurczowego, jak i rozkurczowego ciśnienia krwi, któremu towarzyszy tylko niewielkie zwiększenie częstości akcji serca, objętości wyrzutowej i pojemności minutowej serca. Zatem głównym obciążeniem jest ciśnienie. Zaobserwowano, że u wszystkich sportowców zwiększona jest masa lewej komory, jednak u pływaków i biegaczy zwiększa się objętość lewej komory, natomiast u zapaśników dominuje wzrost grubości ściany lewej komory.
Zrozumienie podstaw patofizjologicznych leżących u podstawy tego zjawiska stało się możliwe wraz z rozwojem nowych inwazyjnych i nieinwazyjnych narzędzi do badania struktury i funkcji serca. Początkowo prześwietlenie klatki piersiowej i EKG wykazały cechy wskazujące na powiększenie serca u sportowców. Kolejne kroki obejmowały inwazyjne pomiary hemodynamiczne w spoczynku i podczas wysiłku. Dodatkowym źródłem zrozumienia zmian zachodzących w sercu sportowca były badania mikroskopowe struktury serca. W ostatnich latach rozwój nowych technik obrazowania, takich jak echokardiografia i rezonans magnetyczny serca, odgrywają główną rolę w pogłębianiu wiedzy na temat serca sportowca i zastosowaniu tych informacji w warunkach klinicznych. Zjawiska związane z uprawianiem sportu wciąż są badane i w praktyce klinicznej często nawet lekarze specjaliści stają przed dylematem, czy stopień powiększenia serca i niskie tętno stanowią odzwierciedlenie jedynie uprawianego sportu, czy też świadczą o chorobie serca.
Jakie jest bezpieczne tętno wysiłkowe podczas wysiłku fizycznego, na przykład treningu biegowego? Czy pulsometr, albo inne przyrządy do monitorowania aktywności fizycznej są przydatne, czy są raczej zbędnymi gadżetami?
Podczas wysiłku fizycznego nie powinniśmy przekraczać tzw. „tętna maksymalnego” zdefiniowanego jako różnicę 220 i naszego wieku. Jest to wartość szacunkowa i w rzeczywistości oprócz wieku zależy ona od stanu wytrenowania organizmu, płci, wagi, uprawianej dyscypliny sportu oraz uwarunkowań genetycznych. Dokładną wartość naszego tętna maksymalnego można określić podczas badania spiroergometrycznego i wykonanie takiego testu zalecane jest u osób wyczynowo uprawiających sport lub przygotowujących się do biegu maratońskiego.
O umiarkowanym wysiłku mówimy, gdy nasze tętno podczas aktywności fizycznej wynosi 45-70%, natomiast o dużym, gdy waha się w granicach 70-85% tętna maksymalnego. Jeśli naszym celem jest spalenie tkanki tłuszczowej wówczas należy ćwiczyć przez przynajmniej 30 min z tętnem w przedziale 60-70%. Wysiłek fizyczny z tętnem powyżej 70% powoduje poprawę wydolności fizycznej, jednak należy zwrócić uwagę, aby podczas trening nasze tętno nie przekraczało wartości tętna maksymalnego. Tak intensywny wysiłek fizyczny nie powoduje już zwiększenia wydolności fizycznej, ale wręcz odwrotnie, prowadzi do „przetrenowania” organizmu.
Nadmiernie podwyższony puls podczas wysiłku fizycznego może być sygnałem, że w organizmie toczy się np. proces zapalny i powinniśmy zmniejszyć intensywność ćwiczeń lub z niego zrezygnować. Tętno znacząco niższe od naszego przeciętnego może wskazywać na przetrenowanie organizmu. Z kolei nagle przyśpieszenie tętna podczas wysiłku fizycznego, ale również w spoczynku trwające kilka minut, a następnie równie gwałtowny powrót do wartości przeciętnych może wskazywać na napadową arytmię i wymaga dokładniejszej diagnostyki kardiologicznej.
Reasumując pulsometr jest jak najbardziej przydatny zwłaszcza jeśli dążymy do osiągnięcia określonego wyniku sportowego. Powinniśmy znać wartości tętna, przy których chcemy ćwiczyć w zależności od celu, który chcemy osiągnąć.
Wyobraźmy sobie taką sytuację: biegacz podczas treningu czuje się źle, jego tętno jest zbyt wysokie, a serce bije zbyt szybko. Co powinien zrobić w pierwszej kolejności? Co powinien zrobić później, kiedy już wróci do domu?
W takim przypadku nie wolno kontynuować wysiłku, lecz należy zatrzymać się, odpocząć i nawodnić organizm płynem wieloelektrolitowym. Najprawdopodobniej intensywność treningu była zbyt wysoka lub doszło do odwodnienia, zaburzeń elektrolitowych, gwałtownego spadku poziomu glukozy. Nie można wykluczyć też toczącego się stanu zapalnego w organizmie. Jednak taki epizod wymaga dalszych badań: wykonania podstawowych badań laboratoryjnych z oceną morfologii, poziomu glukozy, elektrolitów, hormonów tarczycy, EKG spoczynkowego, a najpewniej i wysiłkowego. Nie można wykluczyć konieczności wykonania 24 godzinnego monitorowania EKG metoda holtera, a być może i innych bardziej inwazyjnych badań jak np. badania elektrofizjologicznego. Ważne jest ustalenie czy przyśpieszone tętno wynikało z fizjologicznej tachykardii zatokowej, czy też było odzwierciedleniem arytmii. Niestety zaburzenia rytmu pojawiające się podczas wysiłku fizycznego zawsze budzą niepokój u kardiologa.
Co, z kardiologicznego punktu widzenia, radziłaby Pani amatorowi, który chce podjąć aktywność fizyczną, ale nie wie, jak się za to zabrać?
Zgłoszenie się do lekarza pierwszego kontaktu, wykonanie badań okresowych, w tym laboratoryjnych i EKG. W zależności od wieku, wywiadu, chorób towarzyszących, tzw. czynników ryzyka oraz wykrytych nieprawidłowości w badaniach podstawowych lekarz może zalecić konsultację u kardiologa przed podjęciem aktywności fizycznej. Jednak zgodnie z zaleceniami Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego dotyczącymi prewencji chorób układu sercowo-naczyniowego osobom zdrowym zaleca się 2,5-5 godzin tygodniowo umiarkowanie intensywny aerobowy wysiłek fizyczny, ponieważ taka aktywność przedłuża życie. Rodzaj aktywności fizycznej należy dobrać indywidualnie w zależności od upodobań, wieku, ciężaru ciała. W miarę możliwości zalecam aktywność na świeżym powietrzu, a nie w zamkniętym pomieszczeniu. Należy jednak pamiętać, aby nie przesadzać z intensywnością wysiłku fizycznego, ponieważ może to doprowadzić do odwrotnego efektu i szkodliwego wpływu na nasz organizm.
