Μορφολογική και λειτουργική μελέτη αρτηριών αθλητών δυναμικού και στατικού τύπου αγωνισμάτων

Abstract

The aim of the present PhD Thesis was the study of potential structural and functional exercise-induced arterial adaptations in young athletes of two types of sports, dynamic or static and two kinds of level of engagement, recreational and high. 76 young healthy volunteers took part in the project and were divided in five groups, according to the type of their sport discipline and their level of achievement. All participants provided thorough personal and family medical history and then underwent physical examination and electrocardiographic screening. Afterwards, echocardiographic evaluation took place, including the calculation of morphological and functional indices of the left cardiac chambers, of thoracic aortic diameter at the levels defined in literature as well as of the diameter of the first part of right and left coronary artery. Right and left common carotid intima-media thickness was then calculated, with the use of the appropriate transducer and software that was added to the echocardiographic equipment. In addition, functional aortic indices were extracted from the echocardiographic data, with the application of mathematical formulas published previously in literature, as well as with the use of applanation tonometry. The tonometrically acquired aortic and arterial functional parameters were calculated both at rest and on the third minute of a handgrip strength test protocol, which has been applied in published research works. Statistically important differences were reported in structural indices of the left cardiac chambers, which were expected, according to international bibliographical data and indicative of the level of exercise of the participants. On the contrary, no statistically significant differences among groups were reported regarding the thoracic diameter, after adjustment for body surface area, or the right and left carotid intima-media thickness. Recreational athletes acquired the lowest values of the latter. On the contrary, statistically significant differences were reported among groups regarding functional aortic and arterial indices, that underline advantageous arterial function in recreational athletes compared to high level ones. Multiple regression analysis revealed significant aetiological correlations between years of training in both dynamic and static sport disciplines and arterial functional parameters. The PhD Thesis resulted in the conclusion that recreational systematic exercise, in both types of sports, results in favorable arterial elastic properties, that entail high cardiovascular protection. The specific adaptations become apparent at an early age, without being in conjuction with structural arterial exercise-induced ones. Systematic recreational dynamic exercise produces the most favorable elastic arterial characteristics, on a statistically significant level.

Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη των πιθανών ασκησιογενών μορφολογικών και λειτουργικών προσαρμογών των αρτηριών νέων αθλητών σε δύο είδη άσκησης, στη δυναμικού ή στατικού τύπου και σε δύο επίπεδα ενασχόλησης με αυτή, υψηλό και ερασιτεχνικό. Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 76 υγιείς άνδρες εθελοντές, που διαχωρίστηκαν σε πέντε ομάδες, ανάλογα με το χαρακτήρα του αγωνίσματός τους και το επίπεδο ενασχόλησης με αυτό. Όλοι οι συμμετέχοντες, αφού υπέβαλαν πλήρες ατομικό και οικογενειακό ιατρικό ιστορικό, υποβλήθηκαν σε κλινική εξέταση και ηλεκτροκαρδιογράφημα. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε υπερηχογράφημα καρδιάς και καρωτίδων. Υπολογίστηκαν μορφολογικοί και λειτουργικοί δείκτες των αριστερών καρδιακών κοιλοτήτων, η διάμετρος της θωρακικής αορτής στα επίπεδα που ορίζει η βιβλιογραφία, όπως και αυτή της έκφυσης της δεξιάς και αριστερής στεφανιαίας αρτηρίας. Κατόπιν, υπολογίστηκε το πάχος του έσω-μέσου χιτώνα του οπισθίου τοιχώματος της δεξιάς και της αριστερής κοινής καρωτίδας, με τη χρήση ειδικού ηχοβολέα και λογισμικού που συμπεριλήφθηκαν στον υπερηχογραφικό εξοπλισμό. Ακολούθως, υπολογίστηκαν λειτουργικοί δείκτες της αορτής και των αρτηριών, τόσο από τα υπερηχογραφικά δεδομένα, κατόπιν εφαρμογής μαθηματικών τύπων της βιβλιογραφίας, όσο και με τη χρήση της τονομετρίας. Οι τονομετρικώς εξαγόμενοι λειτουργικοί αορτικοί και αρτηριακοί δείκτες υπολογίστηκαν σε ηρεμία και στο τρίτο λεπτό πρωτοκόλλου ισομετρικής δοκιμασίας χειρόσφιξης, το οποίο έχει εφαρμοστεί σε δημοσιευμένες ερευνητικές εργασίες. Προέκυψαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές σε μορφολογικούς δείκτες των αριστερών καρδιακών κοιλοτήτων, που ήταν αναμενόμενες, σύμφωνες με τα διεθνή βιβλιογραφικά δεδομένα και δηλωτικές του επιπέδου άθλησης των συμμετεχόντων. Αντιθέτως, δε διαπιστώθηκαν διαφορές σε στατιστικώς σημαντικό επίπεδο στη διάμετρο της θωρακικής αορτής, κατόπιν αναγωγής των τιμών στην ολική επιφάνεια σώματος, ούτε στο πάχος του έσω-μέσου χιτώνα των κοινών καρωτίδων. Στον τελευταίο δείκτη, οι ερασιτέχνες αθλητές έλαβαν τις χαμηλότερες τιμές. Αντιθέτως, διαπιστώθηκαν σημαντικές διαφορές σε λειτουργικούς αορτικούς και αρτηριακούς δείκτες μεταξύ των ομάδων, που κατέδειξαν ευνοϊκότερα λειτουργικά αρτηριακά χαρακτηριστικά στους αθλητές ερασιτεχνικού επιπέδου, συγκριτικά με αυτούς υψηλών επιδόσεων. Η ανάλυση πολλαπλής παλινδρόμησης ανέδειξε σημαντικές αιτιολογικές συσχετίσεις ανάμεσα στα έτη προπόνησης στα δύο είδη αθλημάτων και σε λειτουργικούς δείκτες. Η διδακτορική διατριβή κατέληξε στο συμπέρασμα πως, η συστηματική άσκηση σε ερασιτεχνικό επίπεδο, τόσο σε δυναμικού όσο και σε στατικού τύπου αθλήματα, οδηγεί σε ευνοϊκές προσαρμογές των ελαστικών αρτηριακών χαρακτηριστικών, οι οποίες συνεπάγονται υψηλότερη καρδιαγγειακή προστασία, συγκριτικά με αυτή που προσφέρει η υψηλού επιπέδου μακροχρόνια άσκηση. Οι ασκησιογενείς λειτουργικές αρτηριακές προσαρμογές καθίστανται εμφανείς ήδη από τις νέες ηλικίες, χωρίς να συνδυάζονται με τροποποιημένα μορφολογικά αρτηριακά χαρακτηριστικά. Η δυναμικού τύπου άσκηση ερασιτεχνικού επιπέδου, προσδίδει τα μέγιστα ευεργετικά αποτελέσματα σε στατιστικώς σημαντικό επίπεδο.