Echokardiographische Variablen bei Kaderathleten - Veränderungen im zeitlichen Verlauf und Korrelation zu Ruhe-EKG Veränderungen

Abstract

Regelmäßiges intensives Training in sportlichen Disziplinen mit einem dynamischen Anteil bewirkt kardiale Adaptationen, welche sich echokardiographisch in der Zunahme der Kammerwanddicken, des linksventrikulären enddiastolischen Durchmessers und des Herzvolumens sowie elektrokardiographisch in für Sportler typischen EKG-Veränderungen äußern. Ziel dieser retrospektiven Studie war es, Veränderungen des Echokardiogramms im Laufe der Trainingsjahre sowie deren Korrelation zu Veränderungen des Ruhe-EKGs zu untersuchen. 155 Athleten/innen im Alter von 7-30 Jahren wurden eingeschlossen. Es zeigten sich folgende Ergebnisse:

Athletinnen wiesen im Vergleich zu Athleten signifikant niedrigere Absolutwerte echokardiographischer Variablen, sowie ein nicht signifikant niedrigeres relatives Herzvolumen auf. Dies könnte durch den größeren Körperfettanteil, das geringere Herzzeitvolumen, den unter Belastung niedrigeren systolischen Blutdruck und den geringeren Testosteronspiegel erklärt sein. Sportler/innen, welche Ausdauerdisziplinen mit hohem Anteil statischer sowie dynamischer Komponenten praktizierten, wiesen die größten Mittelwerte echokardiographischer Variablen auf (Ausnahme linksventrikulärer endsystolischer Durchmesser). Spielsportler/innen, welche alternierende Phasen der statischen oder dynamischen Anstrengung und Erholung ausübten, befanden sich an zweiter Stelle. Kraft/Technik-Sportler/innen, welche das kardiovaskuläre System unwesentlich beanspruchten, wiesen die niedrigsten Mittelwerte echokardiographischer Variablen auf. Diese Ergebnisse fanden sich bei der Untersuchung des Gesamtkollektives. Auch bei der Unterscheidung nach Geschlechtern zeigte sich die Tendenz, dass Ausdauersportler die höchsten, Spielsportler die zweithöchsten und Kraft/Technik-Sportler die niedrigsten Mittelwerte echokardiographischer Variablen aufwiesen. Bei der Untersuchung des Gesamtkollektives wiesen Ausdauer- sowie Spielsportler/innen wegen der während des sportlichen Trainings erhöhten Vor- und Nachlast signifikant größere Werte des relativen Herzvolumens auf als Kraft/Technik-Sportler/innen. Außerdem wiesen Ausdauersportler/innen signifikant dickere linksventrikuläre Hinterwände als Kraft/Technik-Sportler/innen auf. Bei der Unterscheidung nach Geschlechtern bestätigten sich die signifikant größeren relativen Herzvolumina der Ausdauersportler im Vergleich zu den Kraft/Technik-Sportlern bei Athleten.

Bei der Untersuchung echokardiographischer Variablen im zeitlichen Verlauf fand sich im ersten Follow-up mehrheitlich eine Zunahme des absoluten Herzvolumens, welche sich im zweiten Follow-up nicht bestätigte. Bei den übrigen Variablen ließen sich keine Veränderungen im Sinne einer beständigen Zu- oder Abnahme feststellen. Wenige Trainingsjahre bei Jugendlichen reichen vermutlich nicht für kardiale Veränderungen aus. Außerdem schwankt der Trainingszustand über einen Zeitraum von mehreren Jahren, was sich in unterschiedlichen echokardiographischen Messwerten äußern kann.

Athleten mit steigendem relativen Herzvolumen wiesen im Vergleich zu Athleten mit fallendem relativen Herzvolumen ein signifikant größeres relatives Herzvolumen auf. Athletinnen mit steigendem relativen Herzvolumen wiesen im Vergleich zu Athletinnen mit fallendem relativen Herzvolumen signifikant größere Werte der Körpergröße, des Körpergewichts und des BMIs auf, sowie ein signifikant höheres Alter und einen signifikant größeren linksventrikulären enddiastolischen Durchmesser. Die signifikant größeren Werte von Körpergröße, Körpergewicht und BMI sind ambivalent zu betrachten. Das signifikant höhere Alter steht im Widerspruch zur von verschiedenen Autoren belegten Konstanz des relativen Herzvolumens im Laufe der kindlichen Entwicklungsperiode.

Es zeigte sich im Laufe der Trainingsjahre eine zunehmende negative Korrelation zwischen dem relativen Herzvolumen und der Ruhe-Herzfrequenz, was sich durch physiologische Grundlagen erklären lässt.

Athleten/innen mit Septumdicken oberhalb wiesen im Vergleich zu denjenigen mit Septumdicken unterhalb des festgelegten Grenzwertes für Hypertrophie geringfügig mehr typische und weniger atypische EKG-Veränderungen auf. Die Sinusbradykardie kam signifikant häufiger bei Athleten mit Septumdicken oberhalb als bei Athleten mit Septumdicken unterhalb des festgelegten Grenzwertes für Hypertrophie vor. Abgesehen davon ergaben sich keine einheitlichen Zusammenhänge zwischen Septumdicke und EKG-Veränderungen, weil EKG-Veränderungen bei Sportlern von weiteren Faktoren als nur der Kammerwanddicke abhängen.

Das relative Herzvolumen korrelierte signifikant positiv mit den linksseitigen Sokolov-Indices, weil eine Herzkammervergrößerung und Kammerwandverdickung elektrokardiographisch mit einer Zunahme von R- und S-Zacken einhergehen. Die Sensitivität des EKGs bezüglich der Diagnostik der linksventrikulären Hypertrophie ist gering und variiert mit der Brustanatomie. Die Korrelation zwischen linksseitigen Sokolov-Indices und BMI war nicht signifikant und schwach negativ. Ein hoher BMI aufgrund hohem Körperfettanteil geht mit einer Impendanzerhöhung aufgrund thorakalen Fettes und konsekutiv niedrigerer QRS-Spannung einher. Ein hoher BMI aufgrund trainingsbedingter Muskelmasse sollte mit großen QRS-Amplituden einhergehen, weil die fettfreie Körpermasse der stärkste Prädiktor für die linksventrikuläre Muskelmasse ist.