Background: Current rates of cardiovascular morbidity among professional athletes depend not only on the sport type, but also on gender, age, ethnicity, screening strategies, and level of physical activity, its frequency, duration and intensity. Biochemical, immunological, hormonal, and psychological parameters are used as overtraining markers; however, they are not accurate enough for prediction of overtraining. In this regard, leukocyte indices calculated from a routine hematology test seem promising.
Aim: To screen for cardiovascular disorders in a group of professional athletes with standard cardiological assessment methods, to evaluate the prognostic significance of leukocyte indices in the diagnosis of endogenous inflammation and overtraining, and to compare the values of leukocyte indices with the competitive results of the athletes.
Methods: This was an observational cross-sectional, single stage, uncontrolled study in a random subject sample. From September 2021 to August 2022, we examined 180 highly qualified professional athletes on an outpatient basis. The athletes were practicing highly dynamic sport types (contact sport types such as combat sports, ice hockey, and football were excluded). All athletes had a routine hematology test (blood samples were taken 2 to 3 days before competitions) followed by calculation of hematological leukocyte indices: systemic inflammation response index (SIRI), systemic inflammation index (SII), aggregate index of systemic inflammation (AISI), neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR), platelet-to-lymphocyte ratio (PLR), monocyte-to-lymphocyte ratio (MLR), leukocyte intoxication index (LII), lymphocyte index (LI), and lymphocyte-to-monocyte ratio index (LMRI). The instrumental cardiovascular assessments included electrocardiography (ECG), 24-hour ECG monitoring, 24-hour blood pressure monitoring, cycling exercise functional test, and echocardiography (EchoCG). The study endpoints were adverse events occurring during the competition: 1) sports injuries during competition evaluated by a staff doctor of the national team; 2) deterioration of athletic performance compared to that shown by the athlete during training sessions (evaluated by a group of trainers).
Results: The cohort consisted of 180 highly qualified professional athletes (orienteering, alpine skiing, biathlon, athletics, and swimming), with a mean age of 20.55 ± 2.69 years, including 42.2% (n = 76) women and 57.8% (n = 104) men. A high percentage of individuals with varying degrees of arterial hypertension (AH) were identified based on 24-hour blood pressure monitoring: mild AH, mostly at night, was found in 18.3% (n = 33) of the cases, while severe night AH in 7.2% (n = 13) of the cases. 24-hour ECG monitoring showed the following heart rhythm and conduction disorders: incomplete right bundle branch block in 15% (n = 27), sinus arrhythmia in 48.3% (n = 87), and atrial rhythm in 7.8% (n = 14). At EchoCG, the most common change was an apical or median chord of the left ventricle (44.4%, n = 80). In 13 (7.2%) of the patients, the cycling exercise test was discontinued due to an inadequate increase in diastolic blood pressure. Among the 90 athletes who had a valid assessment of their sports injury history, 26 (28.9%) had a sports injury. Deterioration in athletic performance was recorded in 39 cases (48.1%) of the 81 checkup lists available for the analysis. SIRI, SII, AISI, NLR, PLR, and MLR were significant predictors of deterioration in athletic performance. The deterioration of the competitive sports results was associated with SIRI ≥ 2.097 (sensitivity 53.85%, specificity 85.71%; AUC = 0.713, p < 0.001), SII ≥ 616.95 (sensitivity 56.41%, specificity 76.19%; AUC = 0.705, p < 0.001), AISI ≥ 180.15 (sensitivity 97.44%, specificity 45.24%; AUC = 0.733, p < 0.001). LMRI ≥ 4.44 had 100.00% sensitivity and 60.94% specificity in the prediction of sports injuries (AUC = 0.870, p < 0.001).
Conclusion: A preliminary screening for cardiovascular disorders aimed primarily at identifying those associated with a sudden cardiac death, is necessary when conducting an in-depth medical examination of athletes. LMRI (threshold value ≥ 4.44), which reflects the relationship between the affecter and effector components of the immune process, can be considered a promising marker of the risk of sports-related injuries.
Актуальность. У профессиональных спортсменов заболеваемость со стороны сердечно-сосудистой системы зависит не только от вида спорта, но и от пола, возраста, этнических особенностей, стратегии скрининга, уровня физической нагрузки, ее частоты, длительности и интенсивности. В качестве маркеров перетренированности используют биохимические, иммунологические, гормональные и психологические показатели, однако они не обладают необходимой точностью для прогнозирования развития перетренированности. В этой связи перспективными маркерами представляются лейкоцитарные индексы, рассчитываемые на основании данных общего анализа крови.
Цель – провести скрининг сердечно-сосудистых заболеваний в группе профессиональных спортсменов с помощью стандартных кардиологических методов исследования, оценить прогностическую значимость лейкоцитарных индексов в диагностике эндогенного воспаления, перетренированности и сопоставить значения лейкоцитарных индексов с результатами соревновательной деятельности спортсменов.
Материал и методы. Проведено обсервационное поперечное выборочное одномоментное неконтролируемое исследование. В период с сентября 2021 по август 2022 г. амбулаторно обследованы 180 профессиональных спортсменов высокой спортивной квалификации, занимающихся высокодинамическими видами спорта (исключали контактные виды спорта – единоборства, хоккей на льду, футбол). Всем спортсменам проводили общий анализ крови (взятие крови осуществляли за 2–3 суток до выступления) с последующим подсчетом гематологических лейкоцитарных индексов: SIRI (индекс ответа на системное воспаление), SII (индекс системного воспаления), AISI (совокупный индекс системного воспаления), NLR (отношение нейтрофилов к лимфоцитам), PLR (отношение тромбоцитов к лимфоцитам), MLR (отношение моноцитов к лимфоцитам), ЛИИ (лейкоцитарный индекс интоксикации), ЛИ (лимфоцитарный индекс), ИСЛМ (индекс соотношения лимфоцитов и моноцитов). Выполнено инструментальное исследование сердечно-сосудистой системы, включавшее электрокардиографию (ЭКГ), суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру, суточное мониторирование артериального давления (АД), нагрузочную велоэргометрическую пробу и эхокардиографию (ЭхоКГ). Конечными точками исследования были неблагоприятные события, произошедшие на соревнованиях: 1) спортивный травматизм во время выступления (оценка штатного врача сборной команды); 2) ухудшение спортивного результата по сравнению с тем, который спортсмен показывал во время тренировки (оценка группы тренеров).
Результаты. Когорту составили 180 профессиональных спортсменов высокой квалификации (спортивное ориентирование, горные лыжи, биатлон, легкая атлетика, плавание), средний возраст – 20,55 ± 2,69 года, из них 42,2% (n = 76) женщин и 57,8% (n = 104) мужчин. По данным суточного мониторирования АД выявлен высокий процент лиц с разной степенью артериальной гипертензии (АГ): мягкая АГ преимущественно в ночные часы зафиксирована в 18,3% (n = 33) наблюдений, тяжелая АГ в ночное время – в 7,2% (n = 13). По данным 24-часового холтеровского мониторирования ЭКГ зарегистрированы следующие нарушения сердечного ритма и проводимости: в 15% (n = 27) – неполная блокада правой ножки пучка Гиса, в 48,3% (n = 87) – синусовая аритмия, в 7,8% (n = 14) – предсердный ритм. По результатам ЭхоКГ наиболее частым изменением была верхушечная или срединная хорда левого желудочка (44,4%, n = 80). У 13 (7,2%) человек проведение велоэргометрической нагрузочной пробы было прекращено в связи с неадекватным подъемом диастолического АД.
Среди 90 спортсменов, у которых получена валидная оценка развития спортивного травматизма, спортивная травма случилась у 26 (28,9%). Ухудшение спортивного результата зафиксировано в 39 (48,1%) случаях из 81 анкеты, доступной для анализа. Статистически значимыми предикторами ухудшения спортивного результата оказались повышенные значения SIRI, SII, AISI, NLR, PLR, MLR. С ухудшением спортивного результата на соревновании были ассоциированы значения SIRI ≥ 2,097 (чувствительность – 53,85%, специфичность – 85,71%; AUC = 0,713, p < 0,001), SII ≥ 616,95 (чувствительность – 56,41%, специфичность – 76,19%; AUC = 0,705, p < 0,001), AISI ≥ 180,15 (чувствительность – 97,44%, специфичность – 45,24%; AUC = 0,733, p < 0,001). ИСЛМ ≥ 4,44 показал чувствительность 100,00% и специфичность 60,94% в прогнозировании спортивного травматизма (AUC = 0,870, p < 0,001).
Заключение. При проведении углубленного медицинского обследования спортсменов необходим предварительный скрининг сердечно-сосудистых заболеваний, направленный прежде всего на выявление нарушений, ассоциированных с внезапной сердечной смертью. ИСЛМ (пороговое значение ≥ 4,44), отражающий взаимоотношение аффекторного и эффекторного звеньев иммунологического процесса, можно рассматривать как перспективный маркер риска спортивного травматизма.