Cardiac Arrhythmia During Exercise in Jumping Horses

Document Type : Large Animal Health Management

Authors

1 Department of Internal Medicine, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran

2 Department of Microbiology and Immunology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran

Abstract

BACKGROUND: Arrhythmias play an important role in reducing the performance of racing horse. There are no studies that maintained the same condition for all horses, and in previous studies, the conditions for all horses were not the same.
OBJECTIVES: The purpose of this study was to evaluate the prevalence of arrhythmias during exercise include warm-up and trotting.
METHODS: This study was carried out on 30 sport horses. Modified base-apex has been used for electrocardiogram recording. Electrocardiogram was taken by telemetry device in all conditions, all horses were examined in the electric lounge. Warm-up period was 10 minutes and consequently 10 minutes trotting was done, and ECG was recorded during exercise.
RESULTS: 18 horses had SVPCs during warm-up and 9 showed SVPCs during trotting; also, 4 horses showed VPCs during trotting. AVB II happened in one horse during warm-up.
CONCLUSIONS: The occurrence of SVPCs and VPCs during rest is abnormal, but it is common during physical activity. To better understand the importance of these arrhythmias more studies are needed.

Keywords

Full Text

مقدمه


آریتمی در اسب­های مسابقه حین فعالیت و در زمان ریکاوری شایع است. بسیاری از این آریتمی­ها فاقد ارزش بالینی هستند. آریتمی­های حین ورزش یا بلافاصله پس از ورزش عمدتاً ناشی از بیماری­های قلبی یا سایر شرایط مثل هیپوکسی یا از بین رفتن بالانس الکترولیتی هستند که قلب را متأثر می­سازند (13). از آنجایی که آریتمی­های قلبی یکی از عوامل اصلی کاهش کارآیی و مرگ ناگهانی حین ورزش هستند، شناسایی آن­ها و درجه‎بندی آن­ها از لحاظ اهمیت بالینی بسیار مهم است. در گذشته تصور بر این بود که آریتمی­های حین ورزش و بلافاصله پس از ورزش از اهمیت بالینی بالایی برخوردارند و باعث کاهش کارآیی می­شوند (18). مطالعات بعدی نشان دادند که آریتمی­های تکی و ایزوله حین ورزش بی­اهمیت هستند و تنها رخداد Ventricular premature complexes (VPCs) و Supraventricular premature complexes (SVPCs) حین و بلافاصله پس از ورزش غیر طبیعی باید در نظر گرفته شوند (9،19). با وجود مطالعات چندی که در این زمینه انجام شده است، همچنان بر سر اهمیت بالینی آریتمی­های ورزش بحث وجود دارد.

در انسان و اسب­های ورزشکار نشان داده شده که قلب راست و چپ دچار هایپرتروفی ناشی از ورزش می­شوند که این پدیده را "قلب ورزشکار" می­نامند (3،6،15). هایپرتروفی ناشی از ورزش مشابه قلب هایپرتنسیو منجر به اختلالات الکتروکاردیوگرافی می‌شود و با آریتمی­های بطنی و فوق­بطنی همراه است؛ بنابراین جهت تفریق انواع آریتمی­های پاتولوژیک و فیزیولوژیک نیاز به مطالعه و فهم بیشتر از الکتروفیزیولوژی قلب است (6).

در انسان نشان داده شده که قلب ورزشکار می­تواند همراه با آریتمی­های قلبی و ایسکمی عضلات قلب باشد (14)؛ که متعاقباً خطر مرگ حین ورزش را بالا می­برد (7،26). در حال حاضر مشخص نیست که آیا هایپرتروفی ناشی از ورزش در اسب نیز منجر به افزایش رخداد آریتمی­های بطنی می­شود یا خیر.

از طرف دیگر در اثر هایپرتروفی ناشی از ورزش رخداد مرمرهای قلبی در اسب­های ورزشکار بیشتر است (3،27). اینکه آیا این نارسایی­های دریچه­ای حیوان را به آریتمی مستعد می‌کنند یا خیر دقیقاً شناخته شده نیست ولی آنچه که محتمل است آن است که نارسایی دریچه­ میترال و تریکوسپید اسب را به آریتمی­های فوق­بطنی و فیبریلاسیون دهلیزی مستعدتر می‌سازد (25).

زمانی که اسبی با علایم کاهش کارآیی ارجاع داده می­شود، بیماری قلبی جز تشخیص تفریقی­های اصلی قرار می­گیرد. در یک مطالعه روی 348 اسب مسابقه با سابقه کاهش کارآیی؛ 5/9 درصد موارد آریتمی قلبی برجسته و 3/29 درصد مرمر داشتند که به بررسی بیشتر نیاز داشتند (17). در کورس، بیماری­های قلبی به عنوان یکی از عوامل اصلی مرگ ناگهانی شناخته می­شود (10). در مطالعه­ای نشان داده شده که مشکلات قلبی عروقی عامل 9/7 درصد موارد مرگ و میر در سنین میان‎سالی و پیری اسبان مسابقه است. هدف از این مطالعه ارزیابی علل مرگ و میر در اسب­های مسابقه­ای بود (20).

مواد و روش­کار

سی رأس اسب ورزشی پرشی در این مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفتند. همگی این اسب­ها ورزشی بوده و فعالیت بدنی روزانه داشتند. سن اسب­ها 13-5 سال بود و شامل 21 رأس مادیان و 9 رأس اخته بودند. همگی اسب­ها warm blood بودند و شامل 16 رأس Dutch Warm blood (KWPN)، 6 رأس هولشتاین، 2 رأس سل­فرانس، 5 رأس هانوفر و 1 رأس تراکنر بود.

همه اسب­های مورد مطالعه کاملاً از نظر بالینی مطالعه شده و دما، ضربان قلب و تنفس سمع می­شد. اسب­هایی که مرمر زیر درجه 2 داشتند و در سمع آریتمی نداشتند در مطالعه وارد می‌شدند.

جهت اخذ نوار قلب از دستگاه تله­متری (KRUTECH Televet) استفاده شد و از اشتقاق قاعده­ای رأسی تغییر یافته جهت اخذ ECG استفاده گردید. در این اشتقاق الکترود قرمز (منفی) و سیاه (زمین) روی ناحیه پروگزیمال شانه چپ و الکترود سبز (مثبت) و زرد (مثبت/منفی) در سمت چپ میدلاین قرار می­گرفتند، تقریباً 10 سانتی­متر پشت شانه نوارهای چسبی بزرگ روی الکترودها کشیده شده تا امنیت دستگاه را تأمین کند (5). بعد از اتصال دستگاه نوار قلب بر روی لپ تاپ و توسط نرم­افزار مخصوص ثبت و ضبط می­شد. اسب­ها جهت اخذ نوار قلب حین ورزش اسب­ها وارد لنژ برقی می­شدند و بعد از ورود به لنژ برقی به مدت 20 دقیقه قدم و یورتمه رفتند که شامل 10 دقیقه قدم و 10 دقیقه یورتمه بود. در طول مدت ECG روی نرم­افزار و کارت حافظه ثبت می­شد و برای بررسی دقیق­تر ذخیره می­گشت.

نتایج

در مطالعه حاضر 30 رأس اسب سالم مورد مطالعه قرار گرفتند که ECG در دو مرحله گرفته شد. ابتدا در مرحله گرم‌کردن و بعد اوج فعالیت که ضربان قلب حداکثر به 120 عدد رسید. SVPCs در 18 رأس اسب در زمان گرم­کردن دیده شد، هیچ موردی از VPCs در زمان گرم­کردن دیده نشد. با شروع فعالیت بدنی شدید حداکثر ضربان قلب به 120 ضربه رسید در این مرحله SVPCs در 9 رأس و VPCs در 4 رأس دیده شد. در مرحله گرم کردن در یک رأس بلوک درجه 2 دهلیزی بطنی AVB II دیده شد در حالی که در سایر اسب­ها این آریتمی دیده نشد و با تشدید فعالیت از بین رفت.

تعداد SVPCs در زمان گرم­کردن حداکثر 6 مورد در یک اسب بود که 6 رأس دیگر هم بیش از یک SVPCs نشان دادند و در 2 رأس اسب SVPCs دوتایی دیده شد و در سایرین تکی بود. و در زمان یورتمه حداکثر 4 عدد SVPCs در یک اسب دیده شد 2 اسب دیگر بیش از یک SVPCs نشان دادند و در 1 رأس SVPCs دوتایی دیده شد.

بحث

این مطالعه از نظر آنکه شرایط تمام اسب­ها یکسان بود و همگی در شرایط برنامه­ریزی شده ابتدا 10 دقیقه قدم و بعد 10 دقیقه یورتمه برده شدند در نوع خود کنترل شده­ترین مطالعه محسوب می‌شود. در مطالعات گذشته شرایط برای همه اسب­ها یکسان نبود (5،25).

در این مطالعه اکثر موارد SVPCs در زمان گرم­کردن ابتدایی حیوان دیده شد که از این ­نظر نتایج مشابه سایر مطالعات بود (5،25). Buhl و همکاران در سال 2010 مطالعه‌ای بر روی 36 رأس اسب پرشی حین مسابقات پرش و در زمان ریکاوری انجام دادند و گزارش کردند که بیشترین آریتمی­ها در زمان گرم­کردن و ریکاوری دیده شد. همچنین این نتایج در راستای نتایج مطالعات مشابه بود که آن­ها نیز بیشترین آریتمی­ها را در ریکاوری دیدند (2،25). شرایط گرم­کردن و ریکاوری نسبت به اوج فعالیت بدنی، شرایطی هستند که تون اتونومیک بیشتر بوده و محققان پیش از این هم اشاره کرده­اند که در این زمان به دلیل تون بالاتر اتونومیک دیدن، آریتمی­ها معمول­تر است (21،23). اخیراً نشان داده شده که کنترل اعصاب اتونومیک با افزایش شدت ورزش کاهش می­یابند (8). در مطالعه حاضر نیز بیشترین آریتمی­ها در زمان گرم­کردن دیده شد. میزان رخداد SVPCs در این مطالعه تقریباً رخدادی برابر با مطالعه Buhl و همکاران در سال 2010 و کمتر از (17،25) بود. در این مطالعه رخداد SVPCs در زمان اوج گرفتن فعالیت بدنی کاهش یافت و VPCs تظاهر یافتند. VPC در نتیجه فعالیت غیر طبیعی الکتریکی با منشأ بطن رخ می­دهد که منجر به انقباض زودرس می­گردد (2). در گذشته تصور بر این بود که دیدن VPC نشان­دهنده شرایط پاتولوژیک در میوکارد است (24). ولی در مطالعات متعدد اخیر (5،25) نشان داده شده که اسب­های سالم با کارآیی بالا هم شیوع بالای VPCs را در زمان فعالیت بدنی نشان می­دهند. در مطالعه­ای مارتین در سال 2000 اعلام کرد که دیدن بیش از دو عدد SVPCs یا یک عدد VPC طی اوج فعالیت بدنی یا بیش از 5 جفت حین ریکاوری باید جدی قلمداد شود (18). اما امروزه این مرز تعریف شده مورد سؤال است زیرا بسیاری از اسب‌های سالم و کارآمد در مطالعات مختلف تعدادی بیش از این SVPCs و VPCs را نشان دادند.

از آنجایی که در مرحله گرم­کردن تغییرات الکترولیتی و هیپوکسی دیده نمی­شود و از طرف دیگر شیوع آریتمی­ها در این دوره بیشتر از اوج ورزش است به همین دلیل تصور نمی­شود که تغییرات الکترولیتی و هیپوکسی نقشی در رخداد VPC و SVPC داشته باشند (25). همچنین به نظر نمی­رسد ارتباطی بین بیماری‌های تنفسی تحتانی و رخداد آریتمی وجود داشته باشد (25).

با تمام این تفاسیر از آنجا که انقباض­های زودرس مثل SVPCs می­توانند علت اولیه فیبریلاسیون دهلیزی باشند (16) و همچنین VPCs می­توانند آغازگر تاکی­کاردی بطنی و فیبریلاسیون بطنی باشند به هر حال باید مورد توجه باشند (12). به همین دلیل هنوز بر سر اهمیت انقباض­های پیش­رس که حین ورزش دیده می­شوند بحث وجود دارد.

نتایج این مطالعه نیز بیانگر این نکته بود که دیدن SVPCs به تعداد بالا در زمان گرم کردن حیوان می­تواند ناشی از تون پایین‌تر واگ نسبت به اوج فعالیت بدنی باشد و همچنین از آنجا که در این مطالعه نیز رخداد VPCs و SVPCs در اسب­های سالم نشانگر این است که رخداد این دو آریتمی می­تواند امری شایع باشد ولی قطعاً به مطالعات بیشتری از نظر تعداد و استفاده از امکانات پیشرفته نیاز هست که مرز طبیعی و غیرطبیعی بودن این دو آریتمی را مشخص نماید.

سپاسگزاری

نویسندگان از تمامی مالکینی که همکاری لازم جهت انجام این مطالعه را انجام دادند؛ صمیمانه تشکر می­کنند.

تعارض منافع

بین نویسندگان تعارض در منافع گزارش نشده است.

References

  1. References

     

    1. Bonagura, J.D., Miller, M.S. (1985). Junctional and ventricular arrhythmias. J Equine Vet Sci, 5, 347-350. https:// doi.org/10.1016/S0737-0806(85)80008-3
    2. Barbesgaard, L., Buhl, R., Meldgaard, C. (2010). Prevalence of exercise associated arrhythmias in normal performing dressage horses. Equine Vet J, 42, 202-207. https://doi.org/ 10.1111/j.2042-3306.2010.00223.x
    3. Buhl, R., Ersbøll, A.K., Eriksen, L., Koch, J. (2005). Use of color doppler echocardiography to assess the development of valvular regurgitation in Standardbred trotters. J Am Vet Med Assoc, 227, 1630-1635. https://doi.org/10.2460/javma.2005. 227.1630
    4. Buhl, R., Ersbøll, A.K., Eriksen, L., Koch, J. (2005). Changes over time in echocardiographic measurements in young Standardbred racehorses undergoing training and racing and association with racing performance. J Am Vet Med Assoc, 226, 1881-1887. https://doi.org/10.2460/javma.2005.226.1881
    5. Buhl, R., Meldgaard, C., Barbesgaard, L. (2010). Cardiac arrhythmias in clinically healthy showjumping horses. Equine Vet J, 42, 196-201. https://doi.org/10.1111/j.2042-3306.2010.00185.x
    6. Buhl, R., Ersbøll, A.K. (2012). Echocardiographic evaluation of changes in lef ventricular size and valvular regurgitation associated with physical training during and after maturity in Standardbred trotters. J Am Vet Med Assoc, 240, 205-12. https://doi.org/10.2460/javma.240.2.205.
    7. Corrado, D., Basso, C., Pavei, A., Michieli, P., Schiavon, M., Thiene G. (2006). Trends in sudden cardiovascular death in young competitive athletes after implementation of a preparticipation screening program. J Am Med Assoc, 296, 1593-601. https://doi.org/10.1001/jama.296.13.1593
    8. Cottin, F., Médigue, C., Lopes, P., Petit, E., Papelier, Y., Billat, V. (2005). Effect of exercise intensity and repetition on heart rate variability during training in elite trotting horse. Int J Sports Med, 26, 859-867. https://doi.org/10.1055/s-2005-837462
    9. Durando, M. (2010). Exercise and stress testing. In: Cardiology of the Horse. Marr, C.M., Bowen, M. (eds). (2nd ed.) St. Louis. Saunders Elsevier. p.139-149.
    10. Gelberg, H.B., Zachary, J.F., Jensen, R.C., Smetzer, D.L. (1985). Sudden death in training and racing Thoroughbred horses. J Am Vet Med Ass, 187, 1354- 1356. https://doi.org/ 10.1111/j.2042-3306.2010.00164.x
    11. Jose-Cunilleras, E., Young, L.E., Newton, J.R. Marlin, D.J. (2006). Cardiac arrhythmias during and after treadmill exercise in poorly performing Thoroughbred racehorses. Equine Vet J Suppl. 36, 163-170. https://doi.org/10.1111/j.2042-3306.2006. tb05534.x
    12. Kiryu, K., Machida, N., Kashida, Y., Yoshihara, T., Amada, A., Yamamoto, T. (1999). Pathologic and electrocardiographic findings in sudden cardiac death in racehorses. J Vet Med Sci, 61, 921-928. https://doi.org/10.1292/jvms.61.921
    13. Leroux, A.J., Schott, H.C. Hines, M.T. (1995). Ventricular tachycardia associated with exhaustive exercise in a horse. J Am Vet Med Ass, 207, 335- 337. PMID: 7628937
    14. Maron, B.J., Chaitman, B.R., Ackerman, M.J. (2004). Recommendations for physical activity and recreational sports participation for young athletes with genetic cardiovascular diseases. Circulation, 109, 2807-2816. https://doi.org/10.1161/01.CIR.0000128363.85581.E1
    15. Maron, B.J., Pelliccia, A. (2006). The heart of trained athletes. Cardiac remodeling and the risks of sports, including sudden death. Circulation 2006, 114, 1633-1644. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.106.613562
    16. Marriott, H.J.L., Conover, M.B. (1998). Advanced Concepts in Arrhythmias, Mosby Inc., St Louis. p. 99-108.
    17. Martin, B.B., Reef, V.B., Parente, E.J., Sage, A.D. (2000). Causes of poor performance of horses during training, racing, or showing: 348 cases (1992-1996). J Am Vet Med Ass, 216, 554-558. https://doi.org/10.2460/javma.2000.216.554
    18. Miller, M.S., Bonagura, J.D. (1985). Atrial arrhythmias. J Equine Vet Sci, 5, 300-304.
    19. Navas de Solis, C. (2016). Exercising arrhythmias and sudden cardiac death in horses: review of the literature and comparative aspects. Equine Vet J, 48, 406-413. https://doi.org/10.1111/evj.12580
    20. Patteson, M. (1999). Electrophysiology and arrhythmogenesis. In: Cardiology of the Horse, (1st ed.) C.M. Marr, W.B. Saunders, Philadelphia. p. 51- 69.
    21. Reef, V.B., Bain, F.T., Spencer, P.A. (1998). Severe mitral regurgitation in horses: clinical, echocardiographic and pathological findings. Equine Vet J, 30, 18-27. https://doi.org/10.1111/j.2042-3306.1998.tb04084.x
    22. Reef, V.B. (1999) Arrhythmias. In: Cardiology of the Horse. Marr, C.M. (ed.). (1st ed.) W.B. Saunders, Philadelphia. p. 177-209.
    23. Reimer, J.M., Reef, V.B., Sweeney, R.W. (1992). Ventricular arrhythmias in horses - 21 cases (1984-1989). J Am Vet Med Ass, 201, 1237- 1243. PMID: 1429168
    24. Ryan, N., Marr, C.M. McGladdery, A.J. (2005). Survey of cardiac arrhythmias during submaximal and maximal exercise in Thoroughbred racehorses. Equine Vet J, 37, 265-268. https://doi.org/10.2746/0425164054530713
    25. Wang, W., Manson, J.E., Hu, F.B. (2006). Physical exertion, exercise and sudden cardiac death in woman. J Am Med Assoc, 295, 1399-403. https://doi.org/10.1001/jama.295.12.1399
    26. Young, L.E., Rogers, K., Wood, J.L. (2008). Heart murmurs and valvular regurgitation in Thoroughbred racehorses: epidemiology and association with athletic performance. J Vet Intern Med, 22, 418-426. https://doi.org/10.1111/j.1939-1676.2008.0053.x.
Journal of Veterinary Research
Volume 75, Issue 4
December 2021
Pages 463-468

Files

Share

How to cite

Statistics