Всемирная организация здравоохранения определяет внезапную смерть как засвидетельствованную ненасильственную смерть, происходящую мгновенно или в течение 1 ч после начала острых симптомов. Если у события не было свидетелей, внезапная смерть определяется временны`м интервалом не более 24 ч от того момента, когда человека в последний раз видели живым [1]. Внезапную смерть, обусловленную патологическими изменениями со стороны сердца или коронарных артерий, принято называть внезапной сердечной смертью (ВСС). Во всем мире ВСС является самой частой причиной и составляет более 50% всей сердечной летальности. ВСС — групповое понятие, объединяющее ряд нозологических единиц, обусловливающих разные формы патологии сердца [2].
Согласно ряду исследований, риск ВСС выше как у лиц, нерегулярно занимающихся физическими упражнениями, так и у лиц с недостатком физической активности. Среди профессиональных спортсменов ВСС встречается чаще у мужчин и, по данным разных авторов, варьирует от 0,4—0,6 [3, 4] до 2,6—6,5 [5, 6] на 100 тыс. Данной проблеме уделяется пристальное внимание, поскольку спортсмены традиционно считаются наиболее здоровой частью общества, вследствие чего ВСС у них воспринимается особенно драматично, вызывая широкий общественный резонанс [4].
Наиболее детально структура ВСС у спортсменов проанализирована в работах B. Maron и соавт. [4, 7, 8]. Авторы показали, что из 1866 спортсменов, умерших внезапно или переживших остановку сердца в 1980—2006 гг., в 56% случаев это было обусловлено сердечно-сосудистыми причинами, из которых в 690 случаях диагноз подтвержден на аутопсии. Средний возраст умерших составил 18±5 лет (8—39 лет), 89% были мужчины, 55% — представители белой расы. В 80% случаев ВСС наступила непосредственно во время или сразу после занятий спортом, чаще всего такими видами, как баскетбол (33%) и американский футбол (25%).
В настоящее время ВСС в спорте определяется, как смерть, наступившая вследствие острых физических перенапряжений, возникающих при чрезмерной нагрузке на тренировке, соревновании или при занятии физическими упражнениями [9]. Прозектор на вскрытии должен установить нозологическую форму и танатогенез ВСС, которая может быть связана как с известной, так и с неизвестной при жизни структурной или электрофизиологической патологией сердца. При этом необходимо учитывать, что ВСС может быть обусловлена срывом адаптации, постепенным развитием патологических изменений в сердце в следующих случаях:
— если занятия спортом не имели системы и сопровождались чрезмерными нагрузками;
— если физические нагрузки давались на фоне инфекционных заболеваний;
— если имелись генетические предпосылки к развитию дезадаптации;
— если применялись различные фармакологические препараты, в том числе допинговые средства.
В отечественной научной литературе проблему ВСС в спорте обсуждают главным образом, кардиологи и спортивные врачи с целью ее предупреждения [3, 5, 9—11] и значительно реже — патологоанатомы и судебно-медицинские эксперты, которые устанавливают ее причину [12, 13]. Вместе с тем патологоанатомическая диагностика ВСС у спортсменов бывает сложной.
Цель настоящего обзора — расширить представления патологоанатомов об этой проблеме.
При занятиях спортом выделяют два основных типа физической нагрузки: динамический (изотонический) и статический (изометрический). В зависимости от них и интенсивности физической нагрузки, определяемой по степени потребления кислорода тканями, классифицируют виды спорта (табл. 1) [14].
Занятия спортом с интенсивными динамическими и статическими типами физической нагрузки приводят к увеличению массы миокарда и структурному ремоделированию сердца спортсмена, что было подтверждено при эхокардиографии (ЭхоКГ) и магнитно-резонансной томографии сердца [5, 15]. Ремоделирование включает в себя увеличение размера и объема правых и левых камер сердца, иногда с увеличением толщины миокарда левого желудочка (ЛЖ) и увеличением размера левого предсердия с сохраненной систолической и диастолической функцией миокарда. Наиболее выражены подобные изменения при занятиях академической греблей, беговыми лыжами, велосипедным спортом и плаванием. Занятия интенсивными статическими видами спорта (тяжелая атлетика, борьба) приводят к относительному увеличению толщины миокарда ЛЖ, которая, оставаясь практически в пределах нормы (менее 12 мм), непропорционально увеличивается по отношению к размерам полостей сердца [15, 16].
Систематические тренировки на выносливость или занятия статическими видами спорта могут запускать физиологические процессы адаптации и структурного ремоделирования, ведущие к формированию спортивного сердца («athlete’s heart»), характеризующегося гипертрофией миокарда желудочков, увеличением размера полостей и расчетной массы миокарда при нормальной систолической и диастолической функции [17]. Величина и тип ремоделирования сердца зависят от вида спорта и интенсивности нагрузки. При этом у 40% высококвалифицированных спортсменов наблюдаются отклонения на ЭКГ, включая увеличение вольтажа зубцов R и S, появление глубокого зубца Q и нарушение процесса реполяризации. Эти адаптационные изменения в некоторых случаях могут ошибочно расцениваться как сердечно-сосудистая патология [16].
Принципиально важным является дифференциация спортивного сердца от сердечно-сосудистой патологии [15, 17]. В физиологических пределах этот процесс более характерен для мужчин с интенсивными изотоническими и изометрическими нагрузками [18]. Ведущими кардиологами для спортсменов, независимо от вида спорта, приняты верхние границы нормы параметров ЭхоКГ: для мужчин — толщина миокарда не более 13 мм и конечный диастолический размер ЛЖ не более 65 мм, для женщин 11 и 60 мм соответственно. Кроме того, спортивное сердце не вызывает нарушений диастолического расслабления миокарда [5].
Нозологический профиль ВСС в спорте представлен структурной и электрофизиологической патологией сердца, наиболее частым механизмом развития которой являются тахиаритмия (фибрилляция желудочков в 75—80% случаев) и желудочковая тахикардия, реже — брадиаритмия (электромеханическая диссоциация и асистолия) [19]. Структурная патология, подтвержденная результатами вскрытия и гистологического исследования аутопсийного материала, может включать различные заболевания миокарда и коронарных артерий, врожденную и наследственную патологию сердца, аорты и клапанного аппарата.
Атеросклеротическое поражение коронарных артерий — наиболее частая причина ВСС у спортсменов старше 35 лет [20, 21], особенно в таких видах спорта как бег, велогонки и другие виды спорта с интенсивной динамической нагрузкой [4]; в структуре ВСС у спортсменов составляет 2—25% (табл. 2) [22].
Микрососудистая форма поражения коронарного русла (кардиальный синдром Х) характеризуется изменениями структуры и функции коронарных артерий микроциркуляторного уровня, но не содержит явных признаков органического поражения сердца и магистральных сосудов [24]. Она имеет те же признаки нарушений миокардиального метаболизма, которые характерны для ишемической болезни сердца атеросклеротического генеза, а ее функциональными проявлениями являются диастолическая дисфункция миокарда, малосимптомные клинические проявления в виде атипичного болевого синдрома с возможной ВСС [25].
Миокардиальные мостики коронарной артерии — состояние, при котором сегмент крупной коронарной артерии (чаще всего передней нисходящей) проходит в туннеле или полностью перекрыт миокардом ЛЖ. Миокардиальные мостики являются причиной ВСС у спортсменов в 3% случаев [4]. Их обнаруживают в 30% всех аутопсий, однако при коронарографии данное состояние регистрируется только в 5% случаев, возможно, из-за того, что миокардиальные мостики коронарной артерии не видны, так как вызывают незначительную компрессию коронарных артерий во время систолы [26]. В большинстве случаев наличие миокардиальных мостиков не имеет существенного клинического значения, хотя в литературе описаны случаи их взаимосвязи с ангинозными приступами [27] и ВСС при физической нагрузке [4].
Врожденные аномалии развития коронарных артерий занимают второе место среди причин ВСС у молодых спортсменов и встречаются в 2—19% случаев (см. табл. 2) [22]. Наиболее распространенная из этих аномалий — отхождение ствола левой коронарной артерии от переднего (правого) синуса Вальсальвы с последующим поворотом под острым углом и расположением между стволом легочной артерии и передней частью аорты [28]. К более редким случаям, приводящим к ВСС во время активной физической нагрузки, относятся такие аномалии, как отхождение правой коронарной артерии от левого коронарного синуса, врожденная гипоплазия коронарных артерий и аномальное отхождение ствола или ветвей левой коронарной артерии от ствола легочной артерии [8].
Болезнь Кавасаки — острый васкулит неизвестной этиологии, в настоящее время является одним из наиболее распространенных в США приобретенных заболеваний сердца у детей [29]. При этой патологии аневризмы коронарных артерий развиваются у 20% нелеченных и у 4% леченных γ-глобулином детей и в сочетании с прогрессирующим коронарным стенозом приводят к развитию стенокардии напряжения, инфаркту миокарда или ВСС [30]. При отсутствии ЭхоКГ-изменений коронарных артерий в процессе заболевания риск развития желудочковой тахиаритмии или ВСС не отличается от среднего в общей популяции. В то же время даже при обратном развитии аневризм сохраняются структурные и функциональные отклонения коронарных артерий [31].
Малые аномалии развития сердца (МАРС) представляют собой различные проявления синдрома дисплазии соединительной ткани, оказывающие влияние на процессы адаптации сердца к физическим нагрузкам [32]. Дисплазия соединительной ткани — наследственно детерминированное снижение прочности соединительной ткани вследствие аномалии ее строения. Она проявляется в снижении содержания отдельных видов коллагена или нарушении их соотношения, как это имеет место при некоторых генетически обусловленных синдромах (Элерса—Данло, Марфана) [10]. Среди нарушений сердечно-сосудистой системы при этих синдромах следует отметить прогрессирующую дилатацию корня или нисходящего отдела аорты, что повышает риск развития диссекции или ее разрыва [33, 34], пролапс митрального клапана (ПМК) с миксоидной дегенерацией, развитием митральной регургитации или систолической дисфункции миокарда ЛЖ, вызывающие развитие желудочковой тахиаритмии и ВСС [34].
В большинстве случаев у внезапно умерших лиц с ПМК при гистологическом исследовании выявляется аритмогенный субстрат в миокарде, чаще всего в правом желудочке [35]. Кроме ПМК среди МАРС наиболее часто встречаются аномально расположенные хорды (АРХ). ПМК наблюдается в 2—16% случаев [36], а частота АРХ при ЭхоКГ достигает 68% [32]. Значительно реже отмечаются другие МАРС: пролапс трикуспидального клапана, дилатация синусов Вальсальвы, открытое овальное окно, небольшая аневризма межпредсердной перегородки, увеличение евстахиевой заслонки, погранично узкий или широкий корень аорты, идиопатическое расширение легочной артерии. У спортсменов частота выявления ПМК и АРХ соответствует популяционным исследованиям и составляет 15 и 13% соответственно [10]. В структуре ВСС у спортсменов ПМК составляет 4% [4].
МАРС как проявление висцеральных фенотипических маркеров дисплазии соединительной ткани сочетаются с внешними маркерами — высоким ростом, астеническим телосложением, деформацией грудной клетки и гипермобильностью суставов (MASS-фенотип) [37]. Именно таких детей часто отбирают в спортивные секции. В большинстве случаев ПМК никак не отражается на здоровье, но в 2—4% случаев возникают осложнения в виде нарушения сердечного ритма, бактериального эндокардита, жизнеугрожающих аритмий, ВСС [38]. Факторами, повышающими риск ВСС при ПМК, являются синдром удлиненного интервала QТ, WРW-синдром [39].
Миокардит в структуре ВСС у спортсменов в возрасте до 35 лет составляет 3—12% (см. табл. 2). Наиболее частые возбудители заболевания — парвовирус В19, человеческий вирус герпеса 6, энтеровирус (Коксаки вирус), аденовирус, а также употребление лекарственных препаратов и токсинов. Клинические проявления разнообразны, течение — от бессимптомного до молниеносного [40]. Миокардит проявляется воспалительной инфильтрацией, интерстициальным отеком, фокальным некрозом кардиомиоцитов и последующим развитием фиброзных изменений, что в дальнейшем способствует электрической нестабильности миокарда как причины развития желудочковой тахиаритмии [4, 8]. В некоторых случаях он может завершиться развитием дилатационной кардиомиопатии с систолической дисфункцией ЛЖ вследствие вирусобусловленного иммунологического повреждения миокарда.
Аритмогенная дисплазия правого желудочка (АДПЖ) определяется как прогрессирующая патология миокарда, характеризующаяся замещением кардиомиоцитов в правом желудочке жировой или фиброзно-жировой тканью. Это наиболее часто упоминающаяся причина ВСС у молодых людей и спортсменов, занимающая в ее структуре 4% [4]. АДПЖ вызывает нарушение локальной или общей сократимости миокарда и сопровождается желудочковыми нарушениями ритма разной степени тяжести, включая эпизоды правожелудочковой тахиаритмии и ВСС [41].
У лиц с АДПЖ при выполнении физической нагрузки кроме аритмии возникают синкопальные (обморочные) состояния [9]. С последними ассоциированы ЭКГ-изменения, характерные для АДПЖ, к которым относят блокады правой и левой ножки пучка Гиса в разных комбинациях, нарушение проводимости (QRS более 0,12 с), атриовентрикулярные блокады, синусовую брадикардию (менее 50 уд/мин), синоатриальные блокады, удлиненный QT-интервал, блокаду правой ножки пучка Гиса в сочетании с элевацией ST в правых грудных отведениях (синдром Бругада), изменение зубца T в правых грудных отведениях, а также наличие поздних потенциалов [4, 42].
Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) — одна из относительно частых форм генетически обусловленных заболеваний сердца (0,2%; 1:500 в общей популяции) [7] и одна из наиболее частых причин ВСС у лиц молодого возраста, включая спортсменов [8]. Она встречается в 16—52% случаев (см. табл. 2) и наиболее распространена у афроамериканских спортсменов [4, 7]. ВСС может наступить в любом возрасте, но наиболее часто до 30 лет. В настоящее время известны 14 белковых компонентов саркомера, выполняющих контрактильную, структурную или регуляторную функции, дефекты которых наблюдаются при ГКМП. К наиболее частым причинам ГКМП относятся мутации в генах тяжелой цепи β-миозина (β-МНС) и миозинсвязывающего белка С (до 75% всех случаев), при этом в каждой популяции вклад различных генов в заболеваемость неодинаков. Mутации в гене β-MHC считаются более злокачественными по сравнению с дефектами в других ГКМП-ассоциированных генах [43].
Выделяют несколько патогенетических механизмов развития заболевания: гипертрофию межжелудочковой перегородки, обструкцию выходного отдела ЛЖ, нарушение расслабления миокарда ЛЖ и его ишемию. Примерно в 70% случаев ГКМП сопровождается нарушением оттока из ЛЖ. В большинстве наблюдений выявляется диастолическая дисфункция, связанная с нарушением процессов расслабления миокарда [44]. Диагноз ГКМП устанавливается во время аутопсии на основании наличия асимметричной гипертрофии межжелудочковой перегородки.
В ряде случаев он подтверждается патогномоничной гистологической картиной в виде дискомплексации мышечных волокон и дезорганизации кардиомиоцитов. Утолщение миокарда более 15 мм однозначно считается патологическим [45].
По мнению ряда авторов [4, 5], между ГКМП и спортивным сердцем имеется пограничное состояние — недифференцированная (несбалансированная) гипертрофия миокарда ЛЖ, которая в структуре ВСС у спортсменов составляет 8%. Одной из причин ее развития у спортсменов является полиморфизм гена ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), так называемый DD-генотип гена АПФ. Данный генотип служит триггерным фактором роста кардиомиоцитов. Экспрессия данного гена усиливается под действием оксидативного стресса, вызванного физическими нагрузками. Так как потребление кислорода во время нагрузок увеличивается в 10—15 раз, это способствует накоплению свободных радикалов [5].
Дилатационная кардиомиопатия (ДКМП) в структуре ВСС спортсменов составляет 2%. Ее наличие можно предполагать, когда диастолический размер ЛЖ превышает 60 мм, а фракция выброса составляет менее 50% с возможными региональными расширениями полости ЛЖ и зонами гипокинезии. Следует учесть и возможную наследственную предрасположенность к данной патологии [46]. Вместе с тем описаны случаи, когда к ДКМП с летальным исходом приводило применение андрогенов и инсулиноподобного фактора роста здоровыми людьми для увеличения мышечной массы, поскольку в большинстве случаев проявления болезни регрессировали после отмены приема анаболических стероидов [47].
Другие заболевания сердца, вызывающие ВСС у спортсменов, включают разрыв восходящего отдела аорты с тампонадой перикарда (3%), аортальный стеноз (3%), другие заболевания миокарда (5%) [4]. К последним относятся первичная негипертрофическая рестриктивная кардиомиопатия, системные инфильтративные заболевания с вторичным вовлечением сердца (саркоидоз) и некомпактный миокард при наличии или отсутствии систолической дисфункции [48].
Электрофизиологическая патология сердца (ЭФПС) в виде аритмий и дефектов проведения на аутопсии не имеет макро- и микроскопических изменений. Это позволяет расценивать причину смерти как аутопсия-отрицательную и называть ее синдромом внезапной аритмической смерти [49], который в структуре ВСС у спортсменов составляет 4—29% (см. табл. 2)[22]. Наибольшая доля таких аутопсий (40—47%) наблюдается у военнослужащих до 35 лет [22, 50]. В данную группу причин ВСС у спортсменов включают синдром Вольффа—Паркинсона—Уайта (2%), клинико-электрокардиографические синдромы патологии ионных каналов (4%) [4]. Ионные каналопатии — наследственные синдромы аритмий без очевидной структурной патологии сердца, предрасполагают к обмороку и ВСС часто при выполнении физических нагрузок [11]. Они имеют сходную симптоматику (синкопе, случаи ВСС в семье), а при бессимптомном течении — типичную ЭКГ-картину (удлинение или укорочение интервала QТ, подъем сегмента SТ и др.) во внеприступный период [51]. В настоящее время к каналопатиям относят синдром врожденного удлиненного интервала QТ, синдром Бругада, полиморфные катехоламинергические желудочковые тахикардии, синдром короткого интервала QТ [42, 52]. Поскольку аутопсийная диагностика ЭФПС невозможна, прозектору при наличии медицинской документации необходима консультация кардиолога. Кроме того, в настоящее время при невыясненных причинах смерти в спорте рекомендуется проводить посмертную генетическую экспертизу («молекулярное вскрытие») [53].
В заключение следует отметить, что во многих странах существует регистр ВСС, который позволяет идентифицировать причину смерти и разработать профилактические мероприятия, стандарты обследования для ранней диагностики угрожающих жизни состояний в спорте. В России нет единой системы регистрации ВСС, а тем более патоморфологической верификации всех случаев смерти, непосредственно связанных со спортом и физической культурой. Поэтому этиология ВСС в спорте и истинные масштабы ее распространения в нашей стране неизвестны. По-видимому, необходимо создать Национальный регистр ВСС в спорте, инициатором которого могли бы стать патологоанатомы и судебно-медицинские эксперты.