Human PhysiologyHuman PhysiologyФизиология человека0131-16463034-6150The Russian Academy of Sciences68530810.31857/S0131164625010046VNBQOFArticlesСтатьиResearch ArticleRepolarization of the ventricular myocardium of the heart in young swimmers with functional bradycardia and tachycardia at baselineРеполяризация миокарда желудочков сердца у спортсменов-пловцов с умеренной бради- и тахикардией в покоеIvoninaN. I.ИвонинаН. И.
Russian Federation

Comparative Cardiology Department

Отдел сравнительной кардиологии

bdr13@mail.ruRoshchevskayaI. M.РощевскаяИ. М.
Russian Federation

Comparative Cardiology Department

Отдел сравнительной кардиологии

bdr13@mail.ruFederal Research Centre "Komi Science Centre of the Ural Branch of the RAS"ФГБУН ФИЦ «Коми научный центр Уральского отделения РАН»15022025511415119062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/0131-1646/article/view/685308

The article is focused on the study of the process of excitability restoration of the ventricular myocardium of the heart using multichannel ECG mapping in athletes with different heart rate at baseline. The electrical activity of the heart was studied from 64 unipolar electrodes on the thorax surface synchronously with standard limb leads in young swimmers with moderate bradycardia (n = 15) and tachycardia (n = 10) at rest. The spatiotemporal and amplitude parameters of the electrical field of the heart during ventricular repolarization were measured. ECGII was used to determine the durations of the R–R, QT, T–P, J–Tpeak, Tpeak–Tend, J–Tend intervals; the durations of the corrected intervals were calculated: QT (QTc), J–Tpeak / QT, J–Tend / QT, Tpeak–Tend / QT, QTpeak / QT, J–Tpeak / J–Tend, Tpeak–Tend / J–Tend. The dispersion of the QT interval in each ECG lead (I, II, III, 64 thoracics) was calculated. It was revealed that with statistically significantly different durations of the RR and QT intervals, the durations of J–Tpeak, Tpeak–Tend, J–Tend and corrected intervals in the rersons of the compared groups were almost similar. The spatio-temporal organization of heart ventricular repolarization according to multichannel ECG mapping data in swimmers of both groups was typical for a healthy person. Swimmers with moderate tachycardia show an increase in the dispersion of the QT interval and the positive extreme achieve maximal amplitude earlier, which may indicate an increase in the heterogeneity of the heart ventricular repolarization and an increase in arrhythmogenic risk.

Статья посвящена исследованию процесса восстановления возбудимости миокарда желудочков сердца по данным стандартной электрокардиографии (ЭКГ) и многоканального ЭКГ-картирования у спортсменов-пловцов с разной частотой сердечных сокращений в покое. Электрическую активность сердца исследовали от множества (n = 64) униполярных отведений на поверхности торса синхронно со стандартными отведениями от конечностей у спортсменов-пловцов с умеренной бради- (n = 15) и тахикардией (n = 10) в покое. Оценивали пространственно-временные и амплитудные параметры электрического поля сердца на поверхности тела в период реполяризации желудочков. По электрокардиограмме во втором отведении от конечностей (ЭКГII) определяли длительности интервалов R–R, QT, Т–Р, J–Tpeak, Tpeak–Tend, J–Tend, рассчитывали длительность интервала QTс (по Базетту), индексы J–Tpeak / QT, J–Tend / QT, Tpeak–Tend / QT, QTpeak / QT, J–Tpeak / J–Tend, Tpeak–Tend / J–Tend. Рассчитывали дисперсию QT интервала в каждом ЭКГ отведении (I, II, III, 64 на поверхности торса). Выявлено, что при статистически значимых межгрупповых различиях в длительностях интервалов R–RII, QTII и Т–РII продолжительности интервалов J–TpeakII, Tpeak–TendII, J–TendII и расчетные индексы ЭКГII у лиц сравниваемых групп были практически схожими. По данным многоканального ЭКГ-картирования пространственная организация реполяризации миокарда желудочков у пловцов обеих групп была типичной для здорового человека. Более позднее достижение положительным и отрицательным экстремумами максимальных амплитуд, меньшие значения дисперсии интервала QT у пловцов с умеренной брадикардией могут указывать на меньшую гетерогенность процесса реполяризации желудочков сердца по сравнению с пловцами с умеренной тахикардией.

athlete`s heartelectrical remodeling of the myocardiumventricular repolarizationbradycardiatachycardiamultichannel ECGспортивное сердцеэлектрическое ремоделирование миокардабрадикардия и тахикардияреполяризация желудочковЭКГ-картированиеМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation№ 075-01487-22-00Sharma S., Drezner J.A., Baggish A. et al. International recommendations for electrocardiographic interpretation in athletes // Eur. Heart J. 2018. V. 39. № 16. P. 1466.Doyen B., Matelot D., Carré F. Asymptomatic bradycardia amongst endurance athletes // Phys. Sportsmed. 2019. V. 47. № 3. P. 249.Makarov L.M., Kiseleva I.I., Komolyatova V.N., Fedina N.N. [New standards and interpretations of children electrocardiogram] // Pediatria. Zh. Im. G.N. Speranskogo. 2015. V. 94. № 3. P. 249.Макаров Л.М., Киселева И.И., Комолятова В.Н., Федина Н.Н. Новые нормы и интерпретации детской электрокардиограммы // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2015. Т. 94. № 2. С. 63.Shlyk N.I., Gavrilova E.A. Bradycardia and heart rate variability in athletes // Human. Sport. Medicine. 2023. V. 23. № S1. P. 59.Шлык Н.И., Гаврилова Е.А. Брадикардия и вариабельность сердечного ритма у спортсменов // Человек. Спорт. Медицина. 2023. Т. 23. № S1. С. 59.Azevedo L.F., Perlingeiro P.S., Hachul D.T. et al. Sport modality affects bradycardia level and its mechanisms of control in professional athletes // Int. J. Sports Med. 2014. V. 35. № 11. P. 954.Słomko W., Słomko J., Kowalik T. et al. Long-term high intensity sport practice modulates adaptative changes in athletes’ heart and in the autonomic nervous system profile // J. Sports Med. Phys. Fitness. 2018. V. 58. № 7–8. P. 1146.Srinivasan N.T., Orini M., Providencia R. et al. Differences in the upslope of the precordial body surface ECG T wave reflect right to left dispersion of repolarization in the intact human heart // Heart Rhythm. 2019. V. 16. № 6. P. 943.Gavrilova E.A., Churganov O.A., Belodedova M.D. et al. [Sudden cardiac deaths in sports: Global statistics analysis] // Theory Prac. Phys. Cult. 2021. № 5. P. 31.Гаврилова Е.А., Чурганов О.А., Белодедова М.Д. и др. Внезапная сердечная смерть в спорте. Современные представления // Теория и практика физической культуры. 2021. № 5. С. 76.Zemtsovsky E.V. [Sports cardiology]. St. Petersburg: Huppocrates, 1995. 448 p.Земцовский Э.В. Спортивная кардиология. СПб.: Гиппократ, 1995. 448 с.Revishvili A.Sh., Artyukhina E.A., Glezer M.G. et al. [2020 Clinical practice guidelines for Bradyarrhythmias and conduction disorders] // Russ. J. Cardiol. 2021. V. 26. № 4. P. 4448.Ревишвили А.Ш., Артюхина Е.А., Глезер М.Г. и др. Брадиаритмии и нарушения проводимости. Клинические рекомендации 2020 // Российский кардиологический журнал. 2021. Т. 26. № 4. С. 4448.Gavrilova E.A. [Safe sport. Trainer’s handbook]. M.: “PrintLeto”, 2022. 512 p.Гаврилова Е.А. Безопасный спорт. Настольная книга тренера. М.: ООО “ПРИНТЛЕТО”, 2022. 512 с.Sharma S., Whyte G., Elliott P. et al. Electrocardiographic changes in 1000 highly trained junior elite athletes // Br. J. Sports Med. 1999. V. 33. № 5. P. 319.Kania M., Maniewski R., Zaczek R. et al. Optimal ECG lead system for exercise assessment of ischemic heart disease // J. Cardiovasc. Transl. Res. 2020. V. 13. № 5. Р. 758.Roshchevskaya I.M. [Cardioelectric field of warm-blooded animals and humans]. St. Petersburg: Nauka, 2008. 250 p.Рощевская И.М. Кардиоэлектрическое поле теплокровных животных и человека СПб.: Наука, 2008. 250 с.Bergquist J., Rupp L., Zenger B. et al. Body surface potential mapping: contemporary applications and future perspectives // Hearts. 2019. V. 2. № 4. P. 514.Ivonina N.I., Fokin A.A., Roshchevskaya I.M. Body surface potential mapping during heart ventricular repolarization in male swimmers and untrained persons under hypoxic and hypercapnic hypoxia // High Alt. Med. Biol. 2021. V. 22. № 3. P. 308.Panteleeva N.I., Zamenina E.V., Roshchevskaya I.M., Kaneva I.N. The heart electrical activity during ventricular repolarization and types of the remodeling of the athlete`s heart // Int. J. Biomed. 2019. V. 9. № 4. P. 297.Ivonina N.I., Ivonin A.G., Roshchevskaya I.M. Body Surface Potential Mapping during Ventricular Depolarization in Athletes with Prolonged PQ Interval after Exercise // Arq. Bras. Cardiol. 2024. V. 121. № 1. P. e20230179.Yoon N., Hong S.N., Cho J.G. et al. Experimental verification of the value of the Tpeak–Tend interval in ventricular arrhythmia inducibility in an early repolarization syndrome model // J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2019. V. 30. № 10. P. 2098.Antzelevitch C. Tpeak–Tend interval as a marker of arrhythmic risk in early repolarization syndrome // J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2019. V. 30. № 10. P. 2106.Cosgun A., Oren H., Turkkani M.H. The relationship between systolic pulmonary arterial pressure and Tp-e interval, Tp-e/QT, and Tp-e/QTc ratios in patients with newly diagnosed chronic obstructive pulmonary disease // Ann. Noninvasive Electrocardiol. 2020. V. 25. № 3. P. e12691.Selvi F., Korkut M., Bedel C. et al. Evaluation of Tpeak-end interval, Tpeak-end/QT, and Tpeak-end/Qtc ratio during acute migraine attack in the emergency department // Acta Neurol. Belg. 2024. V. 124. № 3. P. 949.Yenerçağ M., Arslan U., Doğduş M. et al. Evaluation of electrocardiographic ventricular repolarization variables in patients with newly diagnosed COVID-19 // J. Electrocardiol. 2020. V. 62. P. 5.Pappone C., Ciconte G., Anastasia L. et al. Right ventricular epicardial arrhythmogenic substrate in long-QT syndrome patients at risk of sudden death // Europace. 2023. V. 25. № 3. P. 948.Zabel M., Lichtlen P.R., Haverich A., Franz M.R. Comparison of ECG variables of dispersion of ventricular repolarization with different myocardial repolarization measurements in the human heart // J. Cardiovasc. Electrophysiol. 1998. V. 9. № 12. P. 1279.Yılmaz M., Kayançiçek H., Gözel N. et al. Spotlights on some electrocardiographic paradigms: How should we evaluate normal reference values of Tp-Te interval, Tp-Te dispersion and Tp-Te/QT ratio? // Adv. Clin. Exp. Med. 2020. V. 29. № 9. Р. 1091.Dahlberg P., Axelsson K.J., Rydberg A. et al. Spatiotemporal repolarization dispersion before and after exercise in patients with long QT syndrome type 1 versus controls: probing into the arrhythmia substrate // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2023. V. 325. № 6. P. 1279.Green L.S., Lux R.L., Haws C.W. et al. Effects of age, sex, and body habitus on QRS and ST–T potential maps of 1100 normal subjects // Circulation. 1985. V. 71. № 2. P. 244.Spach M.S., Silberberg W.P., Boineau J.P. et al. Body surface isopotential maps in normal children, ages 4 to 14 years // Am. Heart J. 1966. V. 72. № 5. P. 640.Ramanathan C., Jia P., Ghanem R. et al. Activation and repolarization of the normal human heart under complete physiological conditions // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006. V. 103. № 16. P. 6309.Panteleeva N.I., Roshchevskaya I.M. The ventricular repolarization of the heart of skiers-racers at the different stages of the annual training cycle // Human Physiology. 2018. V. 44. № 5. P. 549.Пантелеева Н.И., Рощевская И.М. Реполяризация желудочков сердца лыжников-гонщиков на разных этапах годичного тренировочного цикла // Физиология человека. 2018. Т. 44. № 5. С. 66.Medvegy M., Duray G., Pintér A., Préda I. Body surface potential mapping: historical background, present possibilities, diagnostic challenges // Ann. Noninvasive Electrocardiol. 2002. V. 7. № 2. P. 139.Conrath C.E., Opthof T. Ventricular repolarization: an overview of (patho)physiology, sympathetic effects and genetic aspects // Prog. Biophys. Mol. Biol. 2006. V. 92. № 3. P. 269.