Coronary Atherosclerosis and Cardiovascular Risk in Masters Male Marathon Runners

Abstract

Background:

Regular physical exercise is recommended to reduce cardiovascular mortality. And yet, atherosclerosis is the main cause of exercise-associated death in persons beyond age 35. The need for risk stratification in marathon runners is under discussion. The predictive value of modern imaging- and non-imaging-based markers of risk that can be used for risk stratification in masters endurance athletes still deserves exploration.

Methods:

Male runners > 50 years who have completed at least five marathon races during the preceding 3 years and do not suffer from coronary artery disease, angina nor diabetes mellitus are studied to assess the predictive value of established and modern imaging- based and biochemical cardiovascular risk factors. Laboratory parameters including clinical chemistry, hematology and hormone measurements are determined. Lifestyle-related risk factors, psychosocial and socioeconomic variables are explored using standardized questionnaires. Coronary, carotid, femoral and aortic atherosclerosis is measured using electronbeam computed tomography and ultrasound. In addition, a resting ECG, a bicycle stress test and heart rate variability are performed. Myocardial morphology and function are assessed using echocardiography and magnetic resonance imaging. Participants are invited to compete in a marathon race to quantify the association of coronary atherosclerosis with marathon-related changes of cardiac troponin levels and the extent of marathon-induced inflammation. At the cellular level, the effect on the amount of circulating progenitor cells (EPCs) is determined by FACS analysis. Changes in laboratory parameters and hormone levels are also studied. Annual long-term follow-up including hospital records and death certificates is performed. Data are compared with those from a general unselected cohort from the Heinz Nixdorf Recall Study.

Conclusion:

This study should contribute to cardiovascular risk assessment in the growing number of masters marathon runners with a focus on assessing the predictive value of modern imaging techniques and biochemical markers for comprehensive risk stratification.

Zusammenfassung

Hintergrund:

Regelmäßige körperliche Aktivität eignet sich zur Prävention der Arteriosklerose und kardiovaskulärer Ereignisse. Und dennoch ist die Arteriosklerose die Hauptursache sportassoziierter Todesfälle jenseits des 35. Lebensjahrs. Der prädiktive Nutzen moderner bildgebender Verfahren und biochemischer Marker, die für eine Risikostratifizierung in Frage kommen, wurde bei älteren Ausdauersportlern bislang nicht hinreichend untersucht.

Methodik:

Es werden Männer > 50 Jahre untersucht, die in den vergangenen 3 Jahren mindestens fünf Marathonläufe absolviert haben und keine bekannte Herzkrankheit oder Angina pectoris und keinen Diabetes mellitus aufweisen. Etablierte Risikofaktoren sowie moderne bildgebende und biochemische Risikomarker werden gemessen. Lebensstilassoziierte, psychosoziale und sozioökonomische Risikofaktoren werden mit standardisierten Fragebögen erhoben. Die Arteriosklerose der Koronararterien, der Karotiden, der Femoralarterien und der Aorta wird mittels Elektronenstrahltomographie und Ultraschall quantifiziert. Zusätzlich werden ein Ruhe-EKG, eine Fahrradergometrie und eine Messung der Herzfrequenzvariabilität durchgeführt. Morphologie und Funktion des linken Ventrikels werden echokardiographisch und magnetresonanztomographisch erfasst. Die Teilnehmer wurden gebeten, an einem Marathonwettkampf teilzunehmen, um die Assoziation von Koronarsklerose und dem marathoninduzierten Anstieg von kardialem Troponin in Abhängigkeit von der erwarteten Entzündungsreaktion zu untersuchen. Auf zellulärer Ebene wird der Effekt auf die Anzahl zirkulierender endothelialer Vorläuferzellen (EPCs) mittels FACS-Analyse bestimmt. Die Ereignisrate im Verlauf wird jährlich erfragt. Es werden auch Krankenhausdokumente und Sterbeunterlagen ausgewertet. Die Daten können im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung aus der Heinz-Nixdorf-Recall-Studie analysiert werden.

Schlussfolgerung:

Diese Studie kann einen Beitrag zur kardiovaskulären Risikostratifikation in der wachsenden Gruppe älterer Marathonläufer leisten. Der prädiktive Wert der bildgebenden und biochemischen Marker für kardiovaskuläre Ereignisse wird untersucht.