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Studio mediante
ecocardiocolordoppler negli atleti di endurance
A cura del dr. Luigi Ferritto
Dipartimento di Medicina Generale
Ambulatorio di Fisiopatologia dello Sport
Clinica “Athena” Villa dei Pini
Piedimonte Matese (CE)
Introduzione
Gli intensi allenamenti, a cui si sottopongono gli atleti che praticano attività
sportiva agonistica, portano a dei cambiamenti strutturali del cuore che, pur
sconfinando verso i limiti della patologia, sono espressione dell’adattamento
fisiologico dell’apparato cardiovascolare allo sforzo, e quindi lasciano
sostanzialmente il cuore “normale”(1).
L’impegno nell’esercizio di tipo dinamico o isotonico determina un sovraccarico
di volume e comporta un aumento della frequenza cardiaca, un aumentato ritorno
venoso ed una caduta delle resistenze vascolari periferiche soprattutto nel
distretto muscolare (2,3).
Il modello di adattamento morfologico centrale comporta un aumento del volume
telediastolico del ventricolo sinistro con lieve ipertrofia parietale
(ipertrofia eccentrica). Infatti l’aumento dello stress di parete muscolare, che
si avrebbe per la dilatazione della cavità ventricolare sinistra, viene
normalizzato attraverso un moderato incremento dello spessore parietale in
accordo alla legge di Laplace (4,5).
Materiale e Metodi
Presso l’ambulatorio di cardiologia dello sport della Clinica Athena “Villa dei
Pini” abbiamo studiato la morfologia e la funzionalità cardiaca, mediante
ecocardiocolordoppler “G E Vivid 3”, di un gruppo di 16 atleti master praticanti
sport agonistico di endurance (ciclismo) e di un gruppo di 16 soggetti sedentari
o per lo più dediti ad attività sportiva ludico-ricreativa.
Il gruppo degli atleti aveva un’età compresa tra i 24 e i 37 anni, una frequenza
cardiaca a riposo compresa tra i 37 e i 48 b/min’, valori pressori sistolici , a
riposo, di 110±10 mmHg e diastolici di 75±5 mmHg, una SpO2 del 99%, praticavano,
settimanalmente, 12-20 ore di intensa attività sportiva e tutti erano risultati
idonei all’attività agonistica.
Il gruppo dei soggetti sedentari aveva un’età compresa tra i 26 ed i 37 anni,
una frequenza cardiaca a riposo compresa tra i 60 e gli 80 b/min’, valori
pressori sistolici, a riposo, di 120±10 mmHg e diastolici di 80±5 mmHg, una SpO2
del 98% e saltuariamente svolgevano (2-3 ore la settimana) attività fisica.
Abbiamo valutato per entrambi i gruppi il diametro ventricolare sinistro in
diastole, lo spessore del setto interventricolare e della parete posteriore del
ventricolo sinistro in diastole, la frazione di eiezione del ventricolo
sinistro, il diametro atriale sinistro mediante metodica M-mode, e la
funzionalità delle valvole, mediante Color-Doppler.
Risultati
Il ventricolo sinistro in diastole è risultato di dimensioni comprese tra 54 mm
e 62 mm nel gruppo degli atleti mentre nel gruppo dei sedentari è risultato
compreso tra 47 mm e 52 mm.
Lo spessore del setto interventricolare in diastole è risultato compreso tra 11
mm e 13 mm negli atleti mentre nel gruppo dei sedentari è risultato compreso tra
8 mm e 10 mm.
Questo jet sistolico era caratterizzato da colore blu omogeneo con poca
componente di varianza , negli atleti, si estendeva in atrio sinistro per una
lunghezza inferiore a 2 cm dall’anulus mitralico e con velocità massima
registrabile intorno a 4,5 m/s, mentre, nei sedentari, la lunghezza non andava
oltre 1 cm, con una velocità massima intorno a 2 m/s.
Un rigurgito della valvola tricuspide è stato riscontrato nel gruppo degli
atleti in 12 soggetti (75%), mentre nel gruppo dei sedentari in 8 soggetti
(50%).
Anche questo jet sistolico era visualizzato dal color doppler in blu, con una
piccola componente di varianza, con un’estensione, in atrio destro, abbastanza
ampia, fino a 4 cm dall’anulus valvolare negli atleti e fino a 2 cm nei
sedentari, massima in protosistole.
Un rigurgito della valvola polmonare è stato riscontrato nel gruppo degli atleti
in 11 soggetti (69%), mentre nel gruppo dei sedentari in 7 soggetti (44%). Al
Color-doppler il rigurgito era rappresentato da colore rosso omogeneo che si
estendeva in ventricolo destro per non più di 2 cm, occupando quasi interamente
la diastole.
In nessun soggetto, di entrambi i gruppi, si sono riscontrati rigurgiti aortici.
Discussione
Dal nostro studio si evince che il diametro diastolico del ventricolo sinistro,
lo spessore del setto interventricolare e della parete posteriore del ventricolo
sinistro, nell’atleta di endurance, sono aumentati. Questo rimodellamento,
nell’atleta di resistenza è spiegabile dalla necessità di mantenere elevata, per
un lungo periodo di tempo, la portata cardiaca (che durante lo sforzo supera i
30 l/min) e la pressione arteriosa sistolica (che durante lo sforzo supera i 200
mmHg) e, per far fronte a questa necessità, la risposta fisiologica
dell’organismo è l’aumento del volume e della massa cardiaca (6).
La contrattilità del ventricolo sinistro è risultata normale negli atleti,
malgrado la maggiore massa ventricolare, ma, così come dimostrato in alcuni
studi, la dinamica ventricolare sinistra durante l’esercizio è differente nel
gruppo degli atleti rispetto a quello dei sedentari. A riposo, infatti, i due
gruppi, presentavano gli stessi principi di adattamento all’esercizio, mentre,
all’acme dello sforzo, il cuore negli atleti, riusciva, mediante un più rapido
rilasciamento ventricolare con conseguente diminuzione del tempo di riempimento
ad aumentare il volume sistolico. Proprio i parametri di una migliore
funzionalità diastolica, sono associati, nell’atleta, ad un incremento delle
dimensioni e della performance ventricolare: non è raro che durante l’esercizio
la velocità del flusso transmitralico superi quella transvalvolare aortica (7).
Il ventricolo nell’atleta esprime un elevato coefficiente di distensibilità
nella fase protodiastolica in cui sembra completarsi quasi interamente il
riempimento ventricolare stesso (8). Tutti gli studi sulla funzione diastolica
nel cuore fisiologicamente ipertrofico hanno dimostrato velocità massime
d’incremento delle dimensioni del ventricolo sinistro e di assottigliamento
parietale normali o superiori alla norma. Il miglioramento dei parametri di
funzionalità diastolica si associa ad un aumento delle dimensioni e delle
performance ventricolari. Il rilasciamento isovolumetrico è prolungato nelle
forme patologiche d’ipertrofia, mentre è sempre nell’ambito della normalità
nell’ipertrofia fisiologica (9,10).
La prevalenza dei rigurgiti a carico della valvola mitrale, tricuspidale e
polmonare è maggiore nel gruppo degli atleti rispetto al gruppo dei sedentari:
ciò sembra associato all’aumento delle cavità cardiache, maggiore negli atleti
di endurance rispetto a quelli praticanti sport di potenza, e a un conseguente
allargamento dell’anulus valvolare, sempre in modo limitato, però, rispetto a
ciò che avviene nella cardiomiopatia dilatativa. Utilizzando il mappaggio
Color-Doppler, Douglas PS et al. (1989) hanno osservato che in 45 atleti,
estremamente allenati, il 69% presentava un’insufficienza mitralica, il 76%
un’insufficienza tricuspidale e il 73% un’insufficienza alla valvola polmonare.
In soggetti, meno allenati, il reperto di un’insufficienza valvolare era meno
frequente, anche se il 27% presentava un’insufficienza mitralica e il 15%
un’insufficienza tricuspidalica (11).
In definitiva, il riscontro di rigurgiti di minima entità al Doppler in atleti,
ma anche in soggetti normali (12), in assenza di alterazioni morfologiche
valvolari e di elementi clinici, sono molto comuni e non deve essere fonte di
allarme, perché sono dovuti ad un incremento volumetrico, “fisiologico”, delle
cavità cardiache secondario all’allenamento(13).
Conclusioni
Il cuore, essendo un muscolo, subisce delle variazioni come risposta funzionale
alle sollecitazioni dell’allenamento. Grazie ai meccanismi dell’anabolismo
proteico, in seguito ad un allenamento costante si ha una prevalenza
dell’anabolismo sul catabolismo, con un conseguente aumento delle strutture
fondamentali del cuore, le miofibrille, e quindi, indipendentemente dall’età e
dal sesso, l’allenamento induce un ingrandimento delle dimensioni cardiache ed
un aumento della massa cardiaca.
Il nostro studio ha messo in evidenza che la differenza, tra il gruppo degli
atleti e quello dei sedentari, raggiunge anche il 25%, per quanto riguarda la
massa cardiaca, con un conseguente miglioramento delle performance aerobiche.
Dott. Luigi Ferritto
Dipartimento di Medicina Generale
Ambulatorio di Fisiopatologia dello Sport
Clinica “Athena” Villa dei Pini
Piedimonte Matese (CE)
e-mail: luigiferritto@email.it sportandsearch@email.it
Un ringraziamento speciale per la costante collaborazione al Dott. Francesco
Vitale, responsabile dell’ambulatorio di Cardiologia dello Sport della Clinica
“Athena” Villa dei Pini.
Bibliografia:
1) Ferritto L, De Risi L. : “Il Cuore d’Atleta, oltre i limiti della
natura…”; tratto da www.ambrosiafitness.it sezione medicina sportiva-articoli
scientifici, cardiologia (2008).
2) Bevegard B., Shephard J.; “Regulation of the circulation during exercise in
man “(1967).
3) Venerando A.: “Aggiustamenti cardiocircolatori nell’esercizio fisico” in
“Cardiologia dello sport” Venerado A., Zeppilli P.
4) Colon G.D., Sanders G.P.;”Left ventricular structure and function in elite
athletes with physiologic cardiac hypertrophy” JAACC6 (1985).
5) Pelliccia A, Maron BJ, Spataro A, Proschan MA, Spirito P.:” The upper limit
of physiologic cardiac hypertrophy in highly trained elite athletes”. New Engl J
Med 1991, 324: 295-301
6) Pelliccia A, Di Paolo F, Maron BJ: “Physiologic Left Ventricular Cavity
Dilatation in Elite Athletes” Ann.Intern Med 1999.
7) S. Iliceto, J.R.T.C. Roelandt, G.R. Sutherland, D.T. Linker in “Cardiac
Ultrasound”cap. 89 Ecocardiografia nello studio del “cuore d’atleta” L.M.
Shapiro.
8) Spirito P., Maron B.J., et al.; “Non invasive assessment of left ventricular
diastolic function: comparative analysis of pulsed Doppler ultrasound and
digitized M-Mode echocardiography” (1986).
9) Spirito P., Vecchio C.:”Ruolo dell’ecocardiografia Doppler nella valutazione
della funzione diastolica ventricolare” (1987).
10) Sciomer S.,et al.: “Left ventricular diastolic function and myocardial
Hypertrophy in athletes” (1987).
11) P.S. Douglas, Reichek N. in “Prevalence of multivalvular regurgitation in
athletes, (1989).
12) Choong CY, Abascal WM, Weyman AE.:” Prevalence of valvular regurgitation by
Doppler echocardiography in patients with structurally normal hearts by
two-dimensional echocardiography”.
13) K. Wrzosek,M., W. Brasator, M. Dluzniewski : “Echocardiographic evalutation
of valve function in athlete’s hearts- 24-
months of follow-up”, (2002).
Immagini tratte da “Atlas of echocardiography”e da Ambulatorio Cardiologia dello
Sport Clinica “Athena”.
