Mitä tarkoittaa urheilijan sydän?

Eräällä luennolla keskustelimme taannoin vilkkaasti "urheilijan sydämestä" (Athlete's heart). Olen pikkuisen yrittänyt perehtyä asiaan ja kirjoitan tässä lyhyen selvityksen löydöksistäni.

Kun urheilija kuolee äkillisesti, pettää hänellä usein sydän, mutta haluaisin korostaa, että urheilun vaikutus sydämen anatomiaan ja fysiologiaan ei pääsääntöisesti ole ollut menehtymisen syy. Yleensä tärkeämpinä vaikuttavina asioina on ollut sydänlihaksen tulehdus, anabolisten steroidien runsas käyttö ym. Urheilu sinänsä on terveellistä ja sydäntä vahvistavaa, sanoo mm. tohtori Oakley.

Mitä tarkoittaa urheilijan sydän? Urheilijan sydämellä tarkoitetaan urheilijalla tapahtuvaa sydämen rakenteen ja toiminnan fysiologista muutosilmiötä. Terveellä urheilijalla voi kuulua rutiinitarkastuksessa sivuääniä sydämestä ja moni lääkäri on ymmällään kun monet näistä sydämen muutoksista muistuttavat kliinisiä tautitiloja. Monilla urheilijoilla lääkäri löytää hitaan sykkeen (bradykardia) ja sydämen työvaiheessa (systolia) heikon sivuäänen. Voi myös kuulua ns. kolmas sydänääni, joka on tyypillinen sepelvaltimotaudissa. Sen sijaan sydämen lepovaiheessa (diastolia) ei sivuääntä saa kuulua ja se johtaakin jatkotutkimuksiin. Sydänfilmissä (EKG) voidaan usein nähdä monia muutoksia: esimerkiksi ensimmäisen asteen eteis-kammiokatkos, haarakatkoksia, merkit oikean ja/tai vasemman kammion suurentumisesta ja ST-T- muutoksia. Toisen asteen eteis-kammiokatkosta tavataan ajoittain urheilijoilla lepotilassa, mutta syketaajuuden noustessa se häviää. Lue tästä erinomainen artikkeli EKG:sta (englannin kielellä, en vielä löytänyt hyvää suomenkielistä artikkelia).

Suurentunut iskutilavuus ja alhaisempi syke. Kovasta harjoittelusta johtuen urheilijan sydämessä tapahtuu mukautumista. Sydämen sykettä valvoo tahdosta riippumaton systeemi, joka on jakautunut kahteen osaan: sympaattiseen ja parasympaattiseen osaan. Sympaattinen hermosto pyrkii yleensä lisäämään sykettä ja sydämen iskutilavuutta kun parasympaattinen toimii päinvastoin. Urheilijalla tilanteeseen vaikuttaa kuitenkin tosi paljon enemmän elimistössä tapahtuneet muut muutokset, kuten luurankolihasten toiminnan tehostuminen ja hapentarveen väheneminen. Luurankolihakset ja hengityselimistö viestittävät, että nyt sydämen ei tarvitse lyödä niin nopeasti. Suurentunut iskutilavuus johtuu sydänkammion lihasten voimistumisesta ja kammion laajentumisesta. Yhdellä sydämenlyönnillä sydämestä lähtee isompi verimäärä liikkeelle. Sydämen pumppaustoimintaa säätelee myös laskimoiden kautta palautuva verimäärä. Mitä enemmän verta palautuu, sitä enemmän vaaditaan sydämeltä pumppaustehoa. Sympaattisten ja parasympaattisten hermosäikeiden kautta tapahtuva sydämen valvonta on siis tärkeässä roolissa. Se voi muuttaa sydänlihaksen supistumistaajuutta ja -vireyttä tilanteen mukaan. Sympaattisen järjestelmän teho peruastuu syketaajuuden ja supistumisvireyden nousuun ja parasympaattinen hermostoärsytys johtaa hitaampaan sydämen sähköiseen ärsytykseen. Osoituksena sydämen mahtavasta mukautuvuudesta voidaan sanoa, että sydän levossa päästää lävitseen 5-6 litraa verta minuutissa. Kovassa fyysisessä kuormituksessa iskutilavuuden ja syketaajuuden nousun ansiosta tämä voi nousta jopa 20-40 litraan minuutissa.

Saavatko kaikki urheilijat urheilijan sydämen? Ilmeisesti kaikki urheilijat eivät koe sydämessään niin dramaattisia muutoksia, että ne näkyisivät sydänkäyrässä (EKG) tai kuuluisivat sivuääninä stetoskoopin läpi. Urheilijan sydämelle tyypillisten muutosten kehittyminen riippuu monista eri tekijöistä eikä muutosten aikataulusta ja kehittymisnopeudesta ole varmaa tietoa. Eräiden tutkimusten mukaan jo 14-16-vuotiailla nuorilla urheilijoilla on todettu 3 vuoden aktiivisen harjoittelun jälkeen urheilijan sydämeen sopivia EKG-muutoksia ja sydänlihaksen kasvua harjoittelemattomiin verrattuna. Pikajuoksijoilla on todettu sydämen ultraäänitutkimuksissa vasemman kammion laajentumaa ja lievää sydänseinämän lihaskasvua. Kestävyysjuoksijoilla sydämeen kehittyy tilavuusylikuormitus, josta syystä kammio myöskin laajenee ja tapahtuu pikajuoksijoita merkittävämpi seinämän lihaskasvu. Jälkimmäisillä todetaan myös vasemman eteisen laajentumaa pitempiaikaisen ylikuormitustilan seurauksena. Voimailijoilla harjoittelussa on tyypillistä sydämen paineylikuormitus, jota seuraava sydänseinämien kasvu on suhteessa suurempaa kuin kammioiden laajentuma. Tohtori Morganroth ensimmäisenä erotteli urheilijan sydämen kasvun suhteen kestävyysurheilun ja voimailun aiheuttamat vaikutukset. Yllättäen naisurheilijoilla ei tavata yhtä selkeää sydämen muutosta kuin miehillä. Sydämen anatomian suhteen kannattaa kurkata Wikipedian artikkelia sydämestä.

Palautuuko urheilijan sydän normaaliksi harjoittelun loputtua? Tämä asia on ilmeisen huonosti tiedossa. Lääkäri Vesa Jokinen uskaltaa sanoa, että jo 1-3 viikkoa harjoittelun lopettamisen jälkeen on todettu vasemman kammion laajentuman ja sydänseinämän vahvistumisessa palautumista normaalitilaan. Pitkäaikaisseurannassa ainakin osalla aktiiviurheilijoista todetaan urheilijansydämeen sopivia muutoksia aktiiviuran jälkeenkin. EKG-muutosten palautumisesta ei ole paljon tutkittua tietoa, mutta sydänfilmi voi mahdollisesti normaalistua jo muutaman kuukauden harjoittelemattomuuden jälkeen. Rytmihäiriöalttius näyttäisi lisääntyvän aktiiviurheilijoilla iän myötä. Suomalaisessa veteraaniurheilijoilla tehdyssä tutkimuksessa eteisvärinää esiintyi merkittävästi enemmän urheilijoilla verrattuna verrokkeihin. Monilla kestävyysurheilijoilla on aktiiviuran jälkeen eteisvärinätaipumus ja ajoittain tahdistinta vaativa toisen tai kolmannen asteen eteiskammiokatkos.

Teidän kannattaa lukea kardiomyopotilaiden erinomaisilta sivuilta löytämäni Paavon tarina!

Tässä joitakin tiedejulkaisuja, joita tuli luettua:
Barbier J, Ville N, Kervio G, Walther G, Carre F. Sports-Specific Features of Athlete's Heart and their Relation to Echocardiographic Parameters. Herz 31 (6): 531-543, 2006
Jokinen Vesa. Urheilijansydän. Oulun yliopiston Torstai meeting, 31.10.2002
Maron BJ. Athlete's Heart. Hopkins Medicine, 15.10.2003
Morganroth J, Maron BJ, Henry WL, Epstein SE. Comparative left ventricular dimensions in trained athletes. Ann Intern Med 82 (4): 521-524, 1975
Oakley D. The Athlete's Heart. Heart 86: 722-726, 2001
Pelliccia A, Maron BJ, Culasso F, Spataro A, Caselli G. Athlete's heart in women. Echocardiographic characterization of highly trained elite female athletes. JAMA 276 (3): 211-215, 1996
Pluim BM, Zwinderman AH, van der Laarse A, van der Wall EE. The athlete's heart. A meta-analysis of cardiac structure and function. Circulation 101 (3): 336-344, 2000