Maratonjuoksun vaikutukset sydänlihaksen verenvirtaukseen, pumppaustehokkuuteen ja mahdolliseen sydänlihasvaurioon kestävyysurheilijoilla

Abstract

Marko Laaksonen. Maratonjuoksun vaikutukset sydänlihaksen verenvirtaukseen, pumppaustehokkuuteen ja mahdolliseen sydänlihasvaurioon kestävyysurheilijoilla. Liikuntafysiologian Pro Gradu -tutkielma. Liikuntabiologian laitos. Jyväskylän yliopisto. Fyysisellä aktiivisuudella on todettu olevan monia positiivisia vaikutuksia hengitys- ja verenkierto elimistön toimintaan sekä terveyteen yleensä. Kuitenkin pitkiin urheilusuorituksiin liittyy suurentunut riski sydämen toimintahäiriöön ja jopa yllättävään kuolemaan. Monissa ultraäänitutkimuksissa onkin todettu sydämen pumppaustoiminnan heikentyneen pitkäkestoisen intensiivisen suorituksen jälkeen. Lisäksi on olemassa monia tutkimuksia, joissa on esitetty kuormituksen aiheuttavan mahdollisesti sydänlihasvaurioita. Nämä tutkimukset eivät kuitenkaan yksiselitteisesti kerro sydänlihasvauriosta, joka saattaa liittyä pitkäkestoiseen urheilusuoritukseen ja sen aiheuttamaan sydämen väsymiseen. Pitkän kestävyys suorituksen aikana sydämen oman verenkierron on oltava riittävää, koska riittämättömällä sydämen verenvirtauksella saattaa olla negatiivisia vaikutuksia sydämen toimintaan ja se voi olla yksi riskitekijä sydänlihasvaurioon pitkäkestoisen suorituksen aikana. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää maratonjuoksun vaikutuksia sydänlihaksen verenvirtaukseen, pumppaustehokkuuteen sekä sydänlihasvauriomerkkiaineisiin. Seitsemän vapaaehtoista mieskestävyysurheilijaa (ikä 39±8 vuotta; V02max 58±4 ml.kg-1.min-1) osallistui tutkimukseen. Sydänlihaksen verenvirtaus ja koronaariresistanssi määritettiin positroniemissiotomografialla käyttämällä merkki aineena radiovettä ([15o]H20) ennen maratonjuoksua ja 50 minuuttia sen jälkeen. Verenvirtauksen mittaaminen suoritettiin lepotilassa sekä adenosiinin avulla aiheutetun vasodilaation aikana. Sydämen diastolinen ja systolinen toiminta mitattiin ultraäänellä samanaikaisesti verikokeiden ottamisen kanssa ennen maratonjuoksuaja 10 min, 150 minja 20 h sen jälkeen. Koehenkilöt juoksivat maratonin keskimäärin 87 % tasolla maksimaalisesta sykkeestä ja keskimääräinen juoksuaika oli 3h22min. Maratonjuoksun jälkeen syke-paine-tulolla korjattu lepoverenvirtaus kohosi 35% (0.88 ± 0.14 and 1.16 ± 0.21 ml·min-1.g-1, p<0.05) ja adenosiinistimuloitu verenvirtaus 48 % (3.67 ± 0.81 and 5.14 ± 0.76 ml·min-1.g-1, p<0.05) korkeammalle kuin ennen juoksua. Vastaavasti koronaariresistanssi laski juoksun jälkeen lepoverenvirtauksen aikana 44 % (106 ± 15 and 59 ± 13 mmHg.mr1·min-1·i1, p<0.001) ja adenosiini-infuusion aikana 27 % (26 ± 6 and 18 ± 3 mmHg·mr1.min-1'g-l , p<0.05). Iskutilavuus sekä vasemman kammion vapaan täyttymisen (E) ja eteisten supistumisen työntämän veren (A) välinen suhde laskivat merkitsevästi 10 min ja ejektiofraktio ja fraktionaalinen lyheneminen 150 min juoksun jälkeen (p<0.05). Plasman tilavuus laski 11 % juoksun aikana, mutta palautui lepotasolle 150 min kohdalla juoksun jälkeen. Veren valkosolujen määrä kohosi merkitsevästi juoksun jälkeen (5,2 ± 0,8 vs. 16,3 ± 2,3 .109·1-1; p<0.001) ja säilyi kohonneena myös palautumisen aikana (p<0.01). Kreatiinikinaasi-MB-massa ja troponiini-I:n pitoisuus eivät kohonneet tilastollisesti merkitsevästi. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella sydämen diastolinen ja systolinen toiminta heikentyy maratonjuoksun jälkeen ja samanaikaisesti sydänlihaksen verenvirtaus kohoaa levossa sekä adenosiinistimulaation aikana. Akuutti intensiivinen kuormitus näyttää siis parantavan kestävyysurheilua harrastaneilla miehillä koronaarisuonten herkkyyttä adenosiinille. Toisaalta tämä tutkimus ei tue hypoteesia, jonka mukaan pitkäkestoinen kestävyys suoritus aiheuttaisi sydänlihasvauriomerkkiaineilla havaittavia sydänlihaksen soluvaurioita.