background image

Wpływ treningu sportowego na układ krążenia-„serce 
sportowca” 

 

Opracowała lek. med. Dorota Strzałkowska 

 

U sportowców wyczynowych, pod wpływem treningów dochodzi do rozwoju w układzie krążenia 
szeregu zmian adaptacyjnych, dotyczących m. innymi budowy i czynności mięśnia sercowego. Serce 
takie zgodnie z piśmiennictwem anglosaskim określamy mianem „athlete’s heart” tj. „sercem 
sportowca”  

1.Fizjologiczne aspekty adaptacji serca do powtarzalnych wysiłków fizycznych. 

Przystosowanie układu krążenia do systematycznych wysiłków fizycznych obejmuje zmiany o 

charakterze czynnościowym, morfologicznym oraz metabolicznym. 

1.1.Zmiany czynnościowe. 

W spoczynku, u sportowców wyczynowych w porównaniu z osobami niewytrenowanymi można 
stwierdzić : 

 

wolniejszy rytm serca  

 

zmianę objętości wyrzutowej (najczęściej jest większa, rzadziej mniejsza niż u 
nietrenujących)  

 

mniejszą pojemność minutową (nawet 1-3l/min)  

 

większą układową tętniczo-żylną różnicę zawartości tlenu we krwi 
niższe ciśnienie tętnicze skurczowe i rozkurczowe (przy pomiarze metodą Korotkowa, 
natomiast pomiary metodą krwawą nie potwierdzają tej obserwacji)  

Reakcja układu krążenia osób wytrenowanych na podejmowany wysiłek jest odmienna niż osób 

nieaktywnych fizycznie. Jej charakter zależy także od wielkości obciążenia (submaksymalne czy 
maksymalne) pokonywanego w trakcie wysiłku .  

Porównując zachowanie się układu krążenia w trakcie wysiłku submaksymalnego u sportowców w 
okresie wytrenowania oraz z okresu przed rozpoczęciem uprawiania wyczynowo sportu, można 

stwierdzić: 

 

mniejszy przyrost częstości akcji serca  

 

większy wzrost objętości wyrzutowej  
( przyrost nawet o 50-100%)  

 

niezmienioną objętość minutową  

 

większą układową tętniczo-żylną różnicę  

zawartości tlenu we krwi  

 

nieco wyższe wartości ciśnienia tętniczego skurczowego  

Podczas wysiłków o obciążeniu maksymalnym, u sportowców aktualnie trenujących w porównaniu do 
okresu przed rozpoczęciem uprawiania sportu obserwuje się: 

 

niezmienioną maksymalną częstość akcji serca  

 

wzrost objętości wyrzutowej 
( 50-60ml u nietrenujących vs 150-160ml u sportowców )  

 

 wzrost objętości minutowej  

 

( 20-23 l/min u nietrenujących vs 30-40 l/min u sportowców )  

 

wzrost układowej tętniczo-żylnej różnicy zawartości tlenu we krwi (130-140ml/l u 
nietrenujących vs 170-175 ml/l u sportowców)  

 

wyższe wartości ciśnienia tętniczego skurczowego i rozkurczowego  

 

wyższe wartości ciśnienia w tętnicy płucnej i naczyniach włosowatych  

Po zakończeniu wysiłku u osób wytrenowanych, w odróżnieniu od osób nieaktywnych fizycznie 
stwierdza się: 

background image

 

szybszą normalizację wszystkich wymienionych parametrów krążeniowych  

 

szybszy przebieg procesów odnowy  

1.2 Zmiany morfologiczne  

Uprawianie sportu wyczynowo prowadzi również do zmian morfologicznych w obrębie mięśnia 
sercowego i naczyń wieńcowych. Do najistotniejszych można zaliczyć: 

 

zrost grubości mięśnia sercowego na wskutek zwiększenia średnicy i długości włókien 
mięśniowych  

 

zmianę wielkości jam serca (w oparciu o wzajemne relacje pomiędzy grubością mięśnia 
sercowego a wielkością jam serca wyróżnia się przerost ekscentryczny i koncentryczny )  

 

wzrost wewnętrznej średnicy naczyń wieńcowych  

 

bogatsze unaczynienie włosowate mięśnia sercowego  

Ponadto „serce sportowca” charakteryzuje się odmiennymi właściwościami wewnętrznymi pod postacią 
wzrostu: 

 

kurczliwości  

 

podatności mięśnia sercowego  

 

podatności ścian i obniżenia oporu w naczyniach wieńcowych  

1.3 Zamiany metaboliczne 

Systematyczny trening fizyczny prowadzi do zmian metabolizmu mięśnia sercowego. 
Między innymi obserwuje się: 

 

zmianę procentowego wykorzystania przez serce różnych substratów energetycznych (u 
sportowców wzrasta udziału mleczanu w pokrywaniu wydatku energetycznego serca podczas 

wysiłku)  

 

mniejsze zużycie tlenu przypadające na jeden skurcz mięśnia sercowego  

2. „Serce sportowca” w świetle wybranych nieinwazyjnych badań układu krążenia. 

Dla lekarza Poradni Sportowej, ocena funkcji układu krążenia sportowca może stanowić trudne 

zadanie. W badaniu klinicznym jak i badaniach dodatkowych, nierzadko bowiem spotkać można 
zmiany budzące wątpliwości, czy należy traktować je jako wyraz adaptacji do powtarzalnych wysiłków 

fizycznych czy przejaw patologii. Poniżej zestawiono występujące najczęściej i najbardziej 
charakterystyczne zmiany stwierdzane w nieinwazyjnych badaniach układu krążenia u sportowców.  

1.1.Spoczynkowy zapis EKG u sportowców wyczynowych. 
 
U sportowców wyczynowych w spoczynkowym zapisie EKG często spotykamy:* 

 

bradykardię zatokową (50-85%)  

 

niemiarowość zatokową (13-77%)  

 

blok AV I0 (6-33%)  

 

blok AV II0 typu periodyki Wenckebacha (1-2,5%)  

 

zaburzenia przewodzenia śródkomorowego 
(gł. niepełny blok prawej odnogi pęczka Hisa 13-50%)  

 

cechy przerostu lewej komory (14-85%)  

 

cechy przerostu prawej komory (3-69%)  

 

zmiany okresu repolaryzacji komór pod postacią uniesienia odcinka STw odprowadzeniach 
przedsercowych prawokomorowych z towarzyszącym wysokim, asymetrycznym załamkiem T 
i obecnością fali U  

 

przedłużenie czasu QT  

*w nawiasach podano częstość występowania wymienianej zmiany 

Bradykardia i niemiarowość zatokowa są uważane są za typowe dla populacji sportowców i traktowane 
jako przejaw dobrego wytrenowania. Ich przyczyn upatruje się przede wszystkim w zwiększonym 

background image

napięciu nerwu błędnego, czego dowodzi wiele prac eksperymentalnych i klinicznych. Uwzględnia się 
jednak także inne czynniki.  

Estroch M i wsp., oraz niezależnie Matsup S. i wsp. u sportowców z bradykardią spoczynkową w 
porównaniu do sportowców z ”normalną” spoczynkową częstością akcji serca, stwierdzili w tomografii 

emisyjnej zmniejszenie wychwytu metyloguanidyny znakowanej radioaktywnym jodem w obrębie 
ściany dolnej lewej komory. Wyniki w/w badań sugerują więc zaburzenia współczulnego unerwienia 

serca u sportowców. Bradykardia spoczynkowa u sportowców wiązana jest także ze zmianą 
wewnętrznego rytmu serca. Levis W. i wsp. porównał częstość rytmu zatokowego w spoczynkowym 
EKG u 8 kolarzy i 8 mężczyzn prowadzących siedzący tryb życia. U sportowców częstość rytmu 
zatokowego była niższa niż w grupie osób nie uprawiających sportu (50/min vs 53/min), a różnica ta 
utrzymywała się po farmakologicznym odnerwieniu serca ( 84/min vs 103/min).  

U sportowców blok przedsionkowo-komorowy I0 opisywano u 6-33% badanych, blok II o typu 
Wenckebacha u około 2,5 %, typu Mobitza u 0,4%. U osób zdrowych, nie uprawiających sportu w/w 
zaburzenia przewodzenia przedsionkowo-komorowego w spoczynkowym zapisie EKG rozpoznaje się 
kilkakrotnie rzadziej.  
W populacji sportowców są one traktowane jako następstwo wzmożonego napięcia układu 
przywspółczulnego, ale część autorów podkreśla ich związek ze zmianą wewnętrznych właściwości 

układu bodźco-przewodzącego. Stein R. i wsp. w stymulacji p/przełykowej wykonanej u 10 
sportowców w porównaniu do odpowiedniej grupy kontrolnej stwierdzili dłuższy skorygowany czas 

powrotu rytmu zatokowego i niższy punkt Wenckebacha.  

Zaburzenia przewodnictwa śródkomorowego, a zwłaszcza obraz niepełnego bloku prawej odnogi 
pęczka Hisa są dość często spotykane w spoczynkowym zapisie EKG u sportowców wyczynowych. 
Wśród 107 olimpijczyków wydłużenie czasu trwania i/lub zawęźlenie zespołów komorowych w 
odprowadzeniu V1 stwierdzono aż u 51,1% badanych. Istnieje hipoteza, iż w/w zmiany w zapisie EKG 
u sportowców odzwierciedlają wzrostu masy serca w okolicy koniuszka i prawej komory. Koncepcję tą 
potwierdza ustępowanie omawianych zmian w okresie roztrenowania. 

Sporadycznie występujące w EKG spoczynkowym zaburzenia rytmu pod postacią pojedynczych 
pobudzeń dodatkowych pochodzenia nad- lub komorowego u sportowców nie mogą być traktowane 
jako patologia, gdyż nierzadko są one opisywane u osób zdrowych, zwłaszcza po stosowaniu używek 
jak kawa, herbata, alkohol.  

Cechy przerostu lewej komory mięśnia sercowego w EKG spoczynkowym u sportowców są opisywane 
u 14-85% badanych. Tak duże różnice w częstości rozpoznań zdają się wynikać przede wszystkim z 

braku przyjęcia jednolitych kryteriów rozpoznawczych. W populacji osób zdrowych 
elektrokardiograficzne cechy przerostu lewej komory stwierdzano u 5 osób na 122 tysiące badanych . 

Natomiast cechy przerostu prawej komory w EKG spoczynkowym u sportowców są opisywane w 
literaturze u 5-69% zawodników . Przyjmuje się, iż cechy przerostu komór w EKG u sportowców 

powstają w następstwie wzrostu średnicy włókien mięśniowych oraz zaburzeń przewodzenia 
śródkomorowego spowodowanych rozluźnieniem styków między włóknami Purkinjego a przerosłymi 
komórkami mięśnia sercowego.  

Rozpoznawanie przerostu lewej lub prawej komory u sportowców na podstawie obrazu spoczynkowego 

EKG ma ograniczone znaczenie, gdyż korelacje z badaniami anatomicznymi i echokardiograficznymi 
wskazują na stosunkowo małą czułość  

i specyficzność kryteriów ektrokardiograficznych . Jeger A. korelując elektrokardiograficzne kryteria 
przerostu lewej komory z jej masą ocenianą echokardiograficznie, określiła czułość badania EKG w 
wykrywaniu przerostu lewej komory serca u sportowców na 25-50% a swoistość na 55-70% . 
Zmiany okresu repolaryzacji komór pod postacią uniesienia odcinka ST w odprowadzeniach 
przedsercowych prawokomorowych z towarzyszącym wysokim asymetrycznym załamkiem T i 

obecnością fali U, przy współistnieniu bradykardii zatokowej opisywane są przez różnych autorów u 
10-100% badanych sportowców Najczęściej ustępują one w trakcie wysiłku oraz w okresie 

roztrenowania. Przypisywane są wzmożonej aktywności układu przywspółczulnego, choć w świetle 
aktualnych badań, trudno jednoznacznie stwierdzić, czy w ich powstaniu nie biorą udziału jeszcze i 
inne czynniki.  

Trudności diagnostyczne stwarzają natomiast niecharakterystyczne zaburzenia okresu repolaryzacji 

komór rejestrowane u 2,5-18% sportowców (głównie mężczyzn) . Najczęściej opisywano skośne ku 
dołowi obniżenia odcinka ST w odprowadzeniu II, III, aVF i/lub V5V6 z towarzyszącymi ujemno-

dodatnimi płytkimi załamkami T, lub obecność tylko dwufazowych ujemno-dodatnich załamków T w 
odprowadzeniu V2V5. Zmiany pod postacią dwufazowych lub odwróconych załamków T w 

odprowadzeniu V3V5 stwierdzono u 10,3% olimpijczyków . Obniżenie odcinka ST bez towarzyszących 
zmian załamka T spotykane jest u około 1-3% sportowców.  

background image

W populacji osób zdrowych omawiane zaburzenia okresu repolaryzacji komór są spotykane u około 
0,5% badanych. W piśmiennictwie obecność w/w zmian w EKG spoczynkowym sportowców jest 
różnorodnie tłumaczona. Część autorów wiąże ich występowanie ze zmianami napięcia układu 
autonomicznego. Potwierdzeniem tej tezy ma być normalizacja w/w zmian elektrokardiograficznych u 
sportowców bez wykrywalnej organicznej choroby serca w trakcie próby wysiłkowej lub manewrów 
zwiększających napięcie współczulne jak podanie izoprenaliny. Natomiast podczas wzrostu aktywności 
układu przywspółczulnego (próba Valsalwy, test hiperwentylacji) zmiany te nie ustępowały, lub nawet 
ulegały pogłębieniu. Przypuszcza się, iż omawiane zaburzenia okresu repolaryzacji komór u 
sportowców, mogą być efektem różnic w czasie trwania potencjału czynnościowego komórek mięśnia 
sercowego, a wzrost aktywności współczulnej normalizuje te różnice przez wyrównywanie czasu 

depolaryzacji. W każdym przypadku stwierdzenia w/w zaburzeń okresu repolaryzacji komór w zapisie 
EKG u sportowca należy jednak uwzględnić i inne przyczyny jak m. innymi : niedokrwienie, 

kardiomiopatię przerostową, zapalenie mięśnia sercowego, wypadanie płatka zastawki mitralnej. 

1.2.24h zapis EKG metodą Holtera u sportowców wyczynowych. 

W 24h zapisie EKG metoda Holtera u sportowców wyczynowych często stwierdza się*: 

 

niską średnią dobową, minimalną i maksymalną częstość rytmu serca  

 

niemiarowość zatokową znacznego stopnia  

 

zaburzenia przewodzenia przedsionkowo-komorowego pod postacią bloku przedsionkowo- 
komorowego Io (2-33%) lub IIo typu periodyki Wenckebacha (2-40%), a sporadycznie typu 
Mobitz II (0-8%)  

 

częste występowanie łagodnych postaci zaburzeń rytmu serca ESV obecne u 55-100% , ale 
ESV>100/24h u 1,5-10% sportowców EV obecne u 30-70%, ale EV> 100/24h u 3-15% 
sportowców  

*w nawiasach podano częstość występowania wymienianej zmiany 

U sportowców podczas 24h rejestracji EKG met. Holtera średnie- dobowa, minimalna i maksymalna 
częstość rytmu serca są zazwyczaj niższe niż u osób niewytrenowanych. Talan i wsp donosi, iż średnia 
częstość rytmu serca u 20 biegaczy podczas dziennej aktywności była wolniejsza o ok. 10/min w 
porównaniu do 50 zdrowych studentów nie uprawiających sportu. Podobne wyniki uzyskali i inni 
badacze np. w doniesieniach Hanne–Paparo i wsp. średnia minimalna częstość rytmu serca w ciągu 
doby u sportowców wynosiła 37,3 /min a średnia maksymalna 124,5/min , podczas gdy u 
nietrenujących odp. - 45,4/min i 137,3/min. W zależności od przyjętych kryteriów niemiarowość 
zatokowa w zapisie holterowskim opisywana jest u 13,5-100% sportowców i 20-86% osób zdrowych. 
Bradykardii i niemiarowości zatokowej u sportowców w 24h EKG przypisuje się takie samo znaczenie 
kliniczne jak zarejestrowanym w spoczynkowym elektrokardiogramie. 

W 24h zapisie EKG u sportowców , stosunkowo często w porównaniu do zapisów spoczynkowych, 

rejestruje się epizody zahamowania zatokowego oraz wstawki rytmu węzłowego. Występują one 
głównie w nocy. Wg Fletchera i wsp. średni czas trwania pauzy w zapisie holterowskim u sportowców 
wynosił 2,55 sek. w ciągu dnia i 2,8 sek. w nocy. Na podstawie doniesień dotyczących rejestracji 
wstawek rytmu węzłowego w 24h EKG, częstość ich występowania u sportowców można określić na 
0,31%-20%, a w ogólnej populacji na 0-0,6%.  

U sportowców w 24h zapisie EKG metodą Holtera, zwłaszcza w nocy, często stwierdza się również 
zaburzenia przewodzenia przedsionkowo-komorowego pod postacią bloku AV Io (2-33%) lub IIo typu 
periodyki Wenckebacha (2-40%). Traktowane są jako przejaw wzmożonego napięcia nerwu błędnego i 
nie przypisuje się im istotnego znaczenia klinicznego. Natomiast obecność bloku typu Mobitz II ,a 
zwłaszcza IIIo prawie zawsze budzi podejrzenie istnienia organicznej choroby serca. Warto jednak 
wspomnieć, iż opisano przypadek bloku IIIo u sportowca, który ustąpił samoistnie po zaprzestaniu 

treningów przez badanego. 

Pojedyncze pobudzenia dodatkowe nadkomorowe (ESV) u sportowców są rejestrowane w ciągu doby 
bardzo często, ich liczba jest natomiast niewielka. Zehender i wsp. oceniając zapisy holterowskie u 80 

sportowców, stwierdził pojedyncze pobudzenia dodatkowe nadkomorowe u 41% badanych, podczas 
gdy powyżej 100 ESV w ciągu 24h zarejestrował tylko u jednego sportowca. Coelo i wsp. uważa, iż 
występowanie u sportowców tachyarytmii nadkomorowej dowodzi istnienia nieprawidłowości w 
układzie krążenia, a najczęściej wypadania płatka zastawki mitralnej lub zespołu WPW.  

Poglądy na temat występowania komorowych zaburzeń rytmu u sportowców są różnorodne. Wg 
niektórych doniesień pojedyncze EV w 24h zapisie EKG met. Holtera rejestruje się u ok. 1/3 
sportowców i u podobnego odsetka osób zdrowych, nieuprawiających sportu. Zehender i wsp. 
postuluje natomiast częstsze występowanie pojedynczych pobudzeń komorowych u sportowców niż u 

background image

zdrowych, niewytrenowanych osób (70% vs 55%).. Liczba EV u sportowców w 24h zapisie EKG jest 
zazwyczaj niewielka np. wśród 20 biegaczy u 70% rejestrowano EV, ale tylko u 2 zawodników było ich 
więcej niż 50/24h, a żaden z badanych nie miał złożonych komorowych zaburzeń rytmu. Panuje 
zgodna opinia, iż jeżeli nawet pobudzenia komorowe u sportowców w spoczynku występują licznie, to 
ich ustępowanie w okresie wykonywania wysiłku, dowodzi czynnościowego pochodzenia tych zaburzeń 
rytmu.  

2.3. Badanie ultrasonokardiograficzne u sportowców wyczynowych. 

W badaniu ukg u sportowców wyczynowych często można stwierdzić: 

 

wzrost grubości ścian mięśnia sercowego (uzyskane wartości najczęściej znajdują się na 
górnej granicy „norm” dla osób nieuprawiających sportu lub nieznacznie je przekraczają)  

 

zmianę wielkości jam serca w stosunku do grubości ścian w zależności od typu przerostu 
(ekscentryczny vs koncentryczny)  

 

wzrost częstości występowania fal zwrotnych nad zastawkami dwudzielną, trójdzielną i pniem 
płucnym wysoki stosunek fali E/A  

W badaniu echokardiograficznym u sportowców w porównaniu do populacji osób nieaktywnych 
fizycznie stwierdza się istotnie większą grubość ścian mięśnia sercowego. Wyniki badania ukg u 
sportowców jednak tylko sporadycznie przekraczają wartości przyjęte jako „norma” dla osób 
nietrenujących. Spititio i wsp. w metaanalizie obejmującej 947 sportowców uprawiających 27 
dyscyplin stwierdził wzrost grubości ścian lewej komory do 12-16mm u 1,7% badanych. Urhausen A. i 
wsp. w 152 osobowej grupie wioślarzy wykrył grubość ścian lewej komory w granicach 12-13mm u 
2,6% badanych. Metaanaliza przeprowadzona przez Pluima B.M i wsp., która objęła 1451 sportowców 
również potwierdziła, iż u uprawiających sport wyczynowo „znaczna” tj. przekraczająca 16mm, 
grubość ściany tylnej i przegrody międzykomorowej spotykana jest rzadko. Maron B.J. zaproponował 
nawet kryteria pomagające na podstawie wymiarów jam serca i grubości ścian lewej komory 
różnicować pomiędzy przerostem mięśnia sercowego w następstwie treningu sportowego a kardiopatią 

przerostową .  

Dość często można spotkać się z doniesieniami o wyższym wymiarze końcoworozkurczowym lewej 
komory (EDD) u sportowców w porównaniu do populacji ogólnej . Badania prowadzone w Instytucie 

Sportu w Rzymie wykazały, iż u około 15% włoskich sportowców EDD przekracza 54mm tj. „normę” 
przyjętą dla osób nieuprawiających sportu. Zdaniem Marona B.J. i wsp., gdy EDD u sportowca jest 
większe niż 58mm , sugeruje to rozpoznanie kardiomiopatii rozstrzeniowej.  

Ocena funkcji lewej komory pozwala wówczas na różnicowanie „serca sportowego” z tą jednostką 

chorobową.  

Wielu autorów uważa, że wielkość EDD i grubość ścian lewej komory u sportowców zależy przede 
wszystkim od charakteru uprawianej dyscypliny.  

Hipotezę o istnieniu u sportowców dwóch różnych morfologicznie typów przerostu mięśnia sercowego - 

koncentrycznego u uprawiających dyscypliny siłowe oraz ekscentrycznego u trenujących dyscypliny 
wytrzymałościowe, wysunął w 1975r Morganroth. Pogląd ten był początkowo bardzo popularny , 
jednak badania przeprowadzone w latach 90-tych zrodziły pewne wątpliwości. Pluim B.M. w 
metaanalizie opublikowanej w 2000r, a obejmującej 59 badań, największe wymiary jam serca 
stwierdził u sportowców uprawiający dyscypliny „ kombinowane” tj. siłowo-wytrzymałościowe ( np. 
wioślarstwo), następnie wytrzymałościowe i siłowe. Grubość przegrody i tylnej ściany lewej komory 
była największa w trenujących dyscypliny siłowe, nieco mniejsza u przedstawicieli dyscyplin „ 
kombinowanych”, i najmniejsza u trenujących dyscypliny wytrzymałościowe. Metaanaliza ta 
potwierdziła więc , iż w zależności od udziału elementów statycznych i dynamicznych w danej 
dyscyplinie sportu, obraz „serca sportowca” w ukg może być różny. Należy jednak uwzględnić, iż 

nawet jeżeli danej dyscyplinie sportu przypiszemy jeden z w/w modeli przerostu lewej komory, to w 
praktyce, „czyste” formy przerostu ekscentrycznego lub koncentrycznego praktycznie nie występują .  

Niewiele jest doniesień na temat wielkości prawej komory u sportowców wyczynowych Panuje jednak 

zgodny pogląd, iż pod wpływem treningów, ulega ona powiększeniu, a mięsień prawej komory staje 
się grubszy. 

Większość autorów jest zgodna, iż wyczynowe uprawianie sportu sprzyja powiększeniu wymiarów 
lewego przedsionka. Natomiast opinie dotyczące wymiaru poprzecznego aorty i separacji płatków tej 
zastawki u sportowców wyczynowych są różne.  

background image

Wysoką częstość występowania fal zwrotnych nad zastawką dwudzielną, trójdzielną i płucną u 
sportowców należy traktować jako zjawisko typowe dla „serca sportowego”. Przyjmuje się, iż fale 
zwrotne nad w/w zastawkami występują w populacji sportowców około dwa razy częściej niż w 
populacji ogólnej. 

Oprócz określenia wymiarów struktur serca, istotny element „serca sportowca” stanowi także jego 
prawidłowa funkcja skurczowa i rozkurczowa . Z tego powodu w trakcie badania ukg u sportowców 

określa się kurczliwość globalną i odcinkową lewej komory oraz frakcję wyrzutową. Oceny podatności 
lewej komory dokonuje się określając metodą Dopplera charakter i szybkość przepływu krwi przez 
zastawkę mitralną. 

Piśmiennictwo u autorki