Влияние анаболических стероидов на структуру и функцию сердца

Возможно, один из самых тревожных побочных эффектов длительного приема анаболических стероидов связан с сердцем. Действительно, в литературе было опубликовано поразительное количество сообщений о случаях, связанных с использованием анаболических стероидов и неблагоприятными сердечными событиями [1]. Чаще всего это инфаркт миокарда. В то время как отчеты о случаях, очевидно, не могут установить использование анаболических стероидов в качестве причинного фактора, в литературе имеется множество других доказательств, которые, по крайней мере, должны вызывать беспокойство. В частности, большое количество доказательств связывает использование анаболических стероидов в высоких дозах со структурными и функциональными изменениями сердца. В более широком смысле эти сердечные изменения могут быть связаны с тем, что наблюдается клинически в вышеупомянутых отчетах о случаях.
В этой статье я расскажу, как использование анаболических стероидов в высоких дозах изменяет структуру и функцию сердца и как это может быть связано с болезнью. Но прежде чем я это сделаю, я дам вам небольшое руководство о том, как функционирует сердце. В конце концов, это важно для понимания этих неблагоприятных сердечных изменений, которые могут быть вызваны использованием анаболических стероидов.
Сердечный цикл
На протяжении всей жизни ваше сердце обеспечивает снабжение всех ваших клеток необходимыми питательными веществами и кислородом. Он делает это, непрерывно перекачивая кровь через сердечно-сосудистую систему. Само сердце, по сути, разделено на два отдельных насоса. Левая и правая части сердца выполняют свою функцию насоса. Они разделены «стенкой», называемой межжелудочковой перегородкой. Правая сторона прокачивает деоксигенированную кровь через легкие, чтобы насытить ее кислородом. Левая сторона перекачивает обогащенную кислородом кровь по большому кругу кровообращения, тем самым обеспечивая приток крови ко всем клеткам тела.
В свою очередь, левая и правая части сердца состоят из двух камер. Камера сверху, называемая предсердием, и камера снизу, называемая желудочком. Предсердие помогает своему желудочку, обеспечивая поступление в него достаточного количества крови. Желудочек, в свою очередь, отвечает за откачку этой крови либо через малый круг кровообращения (правый желудочек), либо через большой круг кровообращения (левый желудочек).
Давайте посмотрим на картинку ниже, которая иллюстрирует это, а затем я покажу вам, как эта кровь течет через сердце с каждым ударом сердца. Если вы уже знаете, как устанавливается сердечный цикл, можете пропустить весь этот раздел и перейти к следующему.

Правое предсердие получает деоксигенированную кровь как из нижней, так и из верхней части тела. Кровь из верхней части тела, например из головного мозга, поступает в него с верхней стороны через верхнюю полую вену . Точно так же кровь, которая только что прошла через ваши ноги и другие части нижней части тела, собирается в нижней полой вене и стекает в правое предсердие. Таким образом, правое предсердие собирает кровь, которая только что прошла через все ваши органы и ткани и из которой были поглощены некоторые питательные вещества и кислород.
Разделяет правое предсердие и правый желудочек клапан. Этот клапан, называемый правым атриовентрикулярным (АВ) клапаном или трехстворчатым клапаном, открывается, когда давление в правом желудочке ниже, чем давление в правом предсердии. Это происходит вскоре после окончания сокращения правого желудочка, то есть в конце систолы . Следовательно, начинается фаза диастолы . Как только правый атриовентрикулярный клапан открывается, кровь непрерывно течет из верхней полой вены и нижней полой вены.прямо через правое предсердие в правый желудочек. Наконец, правое предсердие также сокращается, выдавливая дополнительное количество крови в правый желудочек, прежде чем правый желудочек снова начнет сокращаться и закроет атриовентрикулярный клапан. Как только это происходит, систолическая фаза начинается снова, и сокращение правого желудочка создает достаточное давление, чтобы открыть клапан, отделяющий правый желудочек от малого круга кровообращения. Этот клапан, называемый легочным клапаном, затем открывается, и кровь течет через легочную артерию, которая разветвляется на правое и левое легкое. Дезоксигенированная кровь затем будет обмениваться кислородом и углекислым газом с легкими. Пройдя через легкие, он попадает в левое предсердие. Здесь в основном происходит то же самое, что и с правой стороной сердца. Как только левый желудочек закончит сокращаться, левый атриовентрикулярный клапан открывается, и кровь через левое предсердие поступает в левый желудочек. Затем левое предсердие, сокращаясь, выдавливает немного дополнительной крови в желудочек. Наконец, левый желудочек начинает сокращаться, левый атриовентрикулярный клапан (также называемый митральным клапаном) закрывается, и давление нарастает до тех пор, пока не откроется клапан, отделяющий левый желудочек от большого круга кровообращения (аортальный клапан). Насыщенная кислородом кровь затем течет через все ваше тело и в конечном итоге снова попадает в сердце в правое предсердие. и давление нарастает до тех пор, пока не откроется клапан, отделяющий левый желудочек от большого круга кровообращения (аортальный клапан). Насыщенная кислородом кровь затем течет через все ваше тело и в конечном итоге снова попадает в сердце в правое предсердие. и давление нарастает до тех пор, пока не откроется клапан, отделяющий левый желудочек от большого круга кровообращения (аортальный клапан). Насыщенная кислородом кровь затем течет через все ваше тело и в конечном итоге снова попадает в сердце в правое предсердие.
Функцию сердца можно разделить на две части: диастолическую функцию (наполнение сердца кровью) и систолическую функцию (перекачивание крови через малый круг кровообращения и большой круг кровообращения). Анаболические стероиды могут повлиять на это функционирование сердца. Кроме того, анаболические стероиды влияют на структуру сердца, например, на толщину стенок, из которых состоят камеры. Такие изменения также были связаны со смертностью или неблагоприятными сердечными событиями.
Применение эхокардиографии у потребителей анаболических стероидов
Эхокардиографию можно использовать, чтобы нарисовать картину структуры и функции сердца. Метод использует ультразвук, чтобы исследовать это. Это та же техника, которая используется, чтобы показать ребенка в животе беременной женщины. Исследователи начали применять эту технику к потребителям анаболических стероидов в 1980-х годах.
В исторических целях я расскажу о первом испытании, в котором эхокардиография применялась к бодибилдерам, использующим анаболические стероиды. Исследование также дает хороший повод подчеркнуть некоторые предостережения при интерпретации подобных исследований. Первое испытание было описано в статье, опубликованной Salke et al. в 1985 г. [2]. Их публикация называлась «Размер и функция левого желудочка у бодибилдеров, использующих анаболические стероиды». Они применили эхокардиографические измерения к трем группам:
- Бодибилдеры, использующие ААС
- бодибилдеры, не использующие ААС
- неактивная контрольная группа
Они сделали измерения левого желудочка, такие как толщина перегородки левого желудочка и задней стенки. Затем они также рассчитали соотношение между этими измерениями. Когда эти стенки слишком толстые, это может быть признаком кардиомиопатии, а непропорционально большая толщина перегородки по сравнению с толщиной задней стенки характерна для многих заболеваний [3]. Кроме того, измеряли его внутренние размеры как в конце систолы, так и в конце диастолы. Это позволило им также рассчитать, например, фракцию укорочения (или фракционное укорочение). Это функциональный показатель: в основном процент, на который желудочек уменьшается в размерах во время систолы. Если фракционное укорочение уменьшается, это признак систолической дисфункции. В конце концов, это означает, что желудочек менее эффективно перекачивает кровь.
В любом случае, я немного отвлекаюсь. Исследование не обнаружило существенных различий ни в одном из этих показателей между бодибилдерами, использующими ААС, и бодибилдерами, не использующими ААС. Но есть много предостережений. Во-первых, размеры групп были небольшими (15 человек в группе). Это затрудняет поиск статистически значимой разницы, даже если она действительно существует. Таким образом, истинные различия могли просто не достигать статистической значимости. При этом толщина межжелудочковой перегородки составляла 13,7, 12,4 и 9,2 мм у бодибилдеров, принимавших ААС, бодибилдеров, не принимавших ААС, и неактивной контрольной группы соответственно. Это довольно густо. Нормальный референсный диапазон толщины межжелудочковой перегородки составляет от 6 до 10 мм [4]. Однако у спортсменов стенки ЛЖ толще, чем у неспортсменов. В качестве таких, для спортсменов были предложены альтернативные пороговые значения: 12 мм для спортсменов европеоидной расы и 14 мм для чернокожих африканцев или афро-карибских спортсменов [5]. Даже с этими ограничениями для спортсменов очевидно, что у бодибилдеров была чертовски толстая перегородка ЛЖ, особенно у тех, кто принимал ААС. Учитывая, что это были средние значения, в некоторых местах они были даже толще.
Толщина задней стенки левого желудочка была одинаковой для обеих групп бодибилдеров и составляла 9,4 мм. (Нормальный диапазон также составляет 6-10 мм [4].) Однако, учитывая более толстую перегородку у применяющих ААС, соотношение между толщиной перегородки и толщиной задней стенки у них было выше. Что может быть признаком кардиомиопатии. В любом случае, несмотря на отсутствие статистической значимости, эти цифры не утешительны.

Что-то, что могло повлиять на измерения, так это тот факт, что исследование не было слепым. Это означает, что те, кто проводил эхокардиографию, знали, употреблял ли обследуемый субъект стероиды. Это открывает дверь к тому, что называется . Кроме того, исследование носило перекрестный характер. Таким образом, измерения проводились в один конкретный момент времени, и из этого трудно вывести какую-либо причинно-следственную связь — в отличие от проспективных, особенно интервенционных, испытаний. В этом исследовании есть еще несколько предостережений, таких как метод, используемый для оценки толщины стенок, но это сделает эту статью более длинной и технической, чем она должна быть. Сообщение, которое я пытаюсь донести, заключается в том, что существует множество переменных, которые необходимо учитывать при интерпретации статьи, подобной этой.
Так что же говорит нам остальная литература? Это будет чрезвычайно длинная и скучная статья, если я буду обсуждать каждую публикацию отдельно, как я только что сделал с результатами эхокардиографии Salke et al. Таким образом, я собираюсь дать вам дистиллированное резюме моей интерпретации литературы. Совокупность литературных данных свидетельствует о том, что длительное применение ААС в высоких дозах может вызывать увеличение толщины и массы левого желудочка (даже с поправкой на площадь поверхности тела), что предполагает концентрическую гипертрофию левого желудочка от легкой до умеренной степени. Точно так же измерения функции сердца предполагают нарушение диастолической и систолической функции. Некоторые данные свидетельствуют о том, что степень этих изменений коррелирует с дозировкой и продолжительностью приема ААС. Нет четких доказательств того, что один ААС более вреден, чем другой в этом отношении. Для этого необходимы дополнительные исследования. Наконец, эти изменения кажутся, по крайней мере частично, обратимыми при прекращении использования ААС. Я обобщил все эхокардиографические исследования, которые смог найти до 2019 года, в таблицу для своей книги . Я скопировал его сюда, чтобы вы могли просмотреть его. (Книга также подробно описывает большинство этих исследований.)

Сокращения: ТК – обученная контрольная группа; C, нетренированная или нетренированная контрольная группа; PLA, группа плацебо; МЖП, межжелудочковая перегородка; LVPW, задняя стенка левого желудочка; ЛЖ, левый желудочек; LVID, внутренний диаметр левого желудочка; LVIDD, внутренний диастолический диаметр левого желудочка; ИММЛЖ, индекс массы левого желудочка; TDI, тканевая допплеровская визуализация; РКИ, рандомизированное контролируемое исследование.
Результаты исследования ХААРЛЕМ
Исследование HAARLEM было проспективным исследованием, проведенным амбулаторной клиникой для потребителей анаболических стероидов в Нидерландах [18]. Вкратце, за 100 потребителями анаболических стероидов наблюдали в течение долгого времени, когда они самостоятельно принимали ААС. Средняя дозировка, основанная на информации на этикетке, составляла 898 мг в неделю, что делает их курс ААС вполне репрезентативным для обычного использования бодибилдерами. Измерения проводились до, во время, а также через 3 месяца после окончания их цикла и через 1 год после начала их цикла. В общей сложности 31 человек из этой выборки также прошел эхокардиографические измерения. Примечательно, что они применили 3D-эхокардиографию на каком-то крутом оборудовании (Philips Epiq 7). Благодаря проспективному характеру этого испытания, хорошему размеру выборки, современному оборудованию и репрезентативному использованию ААС субъектами, это испытание дает некоторые высококачественные данные.
Пока я пишу это, эхокардиографические данные исследования HAARLEM еще не опубликованы. [Все следующие результаты получены благодаря личному общению с Д. Л. Смитом.] Я расскажу об основных результатах. Они обнаружили, что 3D фракция выброса левого желудочка снизилась на 4,9%. Фракция выброса — это процент крови, выдавливаемой из желудочка во время систолы. Нормальная фракция выброса составляет от 52 до 72 % [19]. Снижение просто означает, что левый желудочек хуже перекачивает кровь. Почти у всех испытуемых фракция выброса оставалась в пределах нормы, так что вряд ли они что-то заметили.
Соотношение E/A снизилось на 0,45. Итак, каково соотношение E/A? Помните, в разделе о сердечном цикле я обсуждал, как быстро кровь течет в левый желудочек после открытия левого атриовентрикулярного клапана? Пиковая скорость кровотока, при которой это происходит, называется Emax. Я также упомянул, как после этого сжимается предсердие, чтобы получить немного дополнительной крови в желудочек, прежде чем клапан снова закроется. Пиковая скорость кровотока, при которой это происходит, называется значением Amax. И теперь, как вы уже догадались, отношение между значениями Emax и Amax называется соотношением E/A. Пониженное отношение Е/А указывает на диастолическую дисфункцию, т.е. левый желудочек с трудом наполняется кровью, что может означать, что он стал более жестким.
Объем левого предсердия в 3D увеличился на 9,2 мл. Увеличение объема левого предсердия может свидетельствовать о диастолической функции левого желудочка [20]. Масса левого желудочка увеличилась на 28,3 г, и это увеличение могло быть связано с увеличением межжелудочковой перегородки, а также толщины задней стенки. Было обнаружено, что это увеличение положительно коррелирует со средней недельной дозой ААС. Примечательно, что после среднего времени восстановления 8 месяцев все параметры вернулись к исходному уровню.

Заключение
Длительное использование анаболических стероидов может повлиять на структуру и функцию сердца. Эти изменения кажутся, по крайней мере частично, обратимыми после прекращения использования. Трудно перевести эти результаты в конкретные цифры, которые выражают риск проблем с сердцем или даже смертность от него. Тем не менее ясно, что эти изменения вредны для здоровья пользователя ААС. Таким образом, представляется целесообразным ежегодно проводить эхокардиографическую оценку для отслеживания потенциально неблагоприятных изменений в структуре и функции сердца.
использованная литература
- Ванберг, Пол и Дэн Атар. «Злоупотребление андрогенными анаболическими стероидами и сердечно-сосудистая система». Допинг в спорте: биохимические принципы, эффекты и анализ (2010): 411-457.
- Салке, Ричард С., Томас В. Роуленд и Эдмунд Дж. Берк. «Размер и функция левого желудочка у бодибилдеров, использующих анаболические стероиды». Медицина и наука в спорте и физических упражнениях 17.6 (1985): 701-704.
- Кансал С., Д. Ройтман и Л. Т. Шеффилд. «Толщина межжелудочковой перегородки и гипертрофия левого желудочка. Эхокардиографическое исследование». Тираж 60.5 (1979): 1058-1065.
- Ланг, Роберто М. и др. «Рекомендации по количественному определению камер сердца с помощью эхокардиографии у взрослых: обновленная информация Американского общества эхокардиографии и Европейской ассоциации визуализации сердечно-сосудистых заболеваний». European Heart Journal – Визуализация сердечно-сосудистой системы 16.3 (2015): 233–271.
- Броснан, Мария Дж. и Дхрубо Рахит. «Дифференциация спортивного сердца от кардиомиопатии — левая сторона». Сердце, легкие и кровообращение 27.9 (2018): 1052-1062.
- Урхаузен А., Р. Хельпес и В. Киндерманн. «Одно- и двумерная эхокардиография у бодибилдеров, использующих анаболические стероиды». Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда 58.6 (1989): 633-640.
- Томпсон, Пол Д. и др. «Функция левого желудочка не нарушена у тяжелоатлетов, использующих анаболические стероиды». (1992): 278-282.
- Йетер, Рэйчел и др. «Тренированные с отягощениями спортсмены, использующие или не использующие анаболические стероиды, по сравнению с бегунами: влияние на кардиореспираторные параметры, состав тела и липиды плазмы». Британский журнал спортивной медицины 30.1 (1996): 11-14.
- Зулиани, У., и др. «Влияние анаболических стероидов, тестостерона и гормона роста на липиды крови и параметры эхокардиографии у бодибилдеров». Международный журнал спортивной медицины 10.01 (1989): 62-66.
- Сахтлебен, Томас Р. и др. «Влияние анаболических стероидов на структуру миокарда и состояние сердечно-сосудистой системы». Медицина и наука в спорте и упражнениях 25.11 (1993): 1240-1245.
- Палатини, Паоло и др. «Сердечно-сосудистые эффекты анаболических стероидов у людей, тренирующихся с отягощениями». Журнал клинической фармакологии 36.12 (1996): 1132-1140.
- Урхаузен, Аксель, Т. Альберс и В. Киндерманн. «Являются ли сердечные эффекты злоупотребления анаболическими стероидами у силовых спортсменов обратимыми?». Сердце 90,5 (2004): 496-501.
- Хартгенс Ф., EC Cheriex и H. Kuipers. «Проспективная эхокардиографическая оценка влияния андрогенно-анаболических стероидов на структуру и функцию сердца у силовых спортсменов». Международный журнал спортивной медицины 24.05 (2003): 344-351.
- Ноттин, Стефан и др. «Сердечно-сосудистые эффекты андрогенных анаболических стероидов у мужчин-бодибилдеров, определяемые с помощью тканевой допплерографии». Американский журнал кардиологии 97.6 (2006): 912-915.
- Криг, А., и др. «Допплер сердечной ткани у потребителей стероидов». Международный журнал спортивной медицины 28.08 (2007): 638-643.
- Д'Андреа, Антонелло и др. «Ранняя дисфункция миокарда левого желудочка после хронического злоупотребления анаболическими андрогенными стероидами: анализ допплеровской визуализации миокарда и деформации». Британский журнал спортивной медицины 41.3 (2007): 149–155.
- Баггиш, Аарон Л. и др. «Сердечно-сосудистая токсичность незаконного использования анаболических-андрогенных стероидов». Тираж 135.21 (2017): 1991–2002 гг.
- Смит, Дидерик Л. и др. «Исходные характеристики исследования HAARLEM: 100 спортсменов-любителей мужского пола, использующих анаболические андрогенные стероиды». Скандинавский журнал медицины и науки в спорте 30.3 (2020): 531-539.
- Нагуэ, Шериф Ф. и др. «Рекомендации по оценке диастолической функции левого желудочка с помощью эхокардиографии: обновленная информация Американского общества эхокардиографии и Европейской ассоциации сердечно-сосудистой визуализации». Европейский журнал эхокардиографии 17.12 (2016): 1321-1360.
- Симек, Кристофер Л. и др. «Взаимосвязь между толщиной стенки левого желудочка и размером левого предсердия: сравнение с другими показателями диастолической функции». Журнал Американского общества эхокардиографии 8.1 (1995): 37-47.