Влияние на упражненията върху остеоартрита

Популярността на джогинга сред населението на много страни по света напоследък привлича вниманието към бягането на дълги разстояния като рисков фактор за развитие на остеоартрит. Ретроспективни и проспективни проучвания показват, че клиничните и рентгенографските критерии за остеоартрит се срещат при бегачи на средни разстояния и маратонци не по-често, отколкото при хора, които не бягат. Въпреки това, поради факта, че дизайнът на повечето от тези проучвания има редица недостатъци (неправилен статистически анализ, неправилни методи за диагностика или оценка на остеоартрита и др.), резултатите им са съмнителни. NE Lane et al. (1986, 1987, 1993) се опитват да коригират грешките на предишни изследователи. В продължение на 9 години те изучават рентгенографските признаци на остеоартрит при възрастни бегачи-аматьори (средна възраст 65 години). Установено е, че при тази категория хора честотата на остеоартрит (рентгенологично потвърдена) не надвишава тази при група хора на същата възраст, които не са любители на бягането. Въпреки че в групата на любителите бегачи субхондралната склероза е регистрирана по-често при жените, а остеофитите са откривани по-често на рентгенови снимки при лица от двата пола, въпреки това авторите стигат до заключението, че аматьорската атлетика не е рисков фактор за остеоартрит. По този начин, представените данни показват, че при лица със „здрави“ стави, бягането на дълги разстояния не причинява дегенерация на хрущяла и развитие на остеоартрит.

Проучвания на биомеханиката на остеоартрита при животински модели подкрепят горното заключение. PM Newton et al. (1997) са изследвали бийгъли, които са били обучени да бягат със скорост от 3,3 км/ч в продължение на 75 минути на ден, 5 дни в седмицата. Всяко куче е носило допълнително „екзогенно“ натоварване от 11,5 кг (130% от телесното тегло). Контролната група се е състояла от възрастни бийгъли, които не са били обучени и на които не е било прилагано допълнително натоварване. Хистологично изследване на ставния хрущял, менискусите и връзките е извършено 52 седмици след началото на обучението. Оказа се, че приложеното ниво на натоварване не е причинило дегенеративни промени в ставните тъкани при кучетата. Не е установена разлика между биомеханичните свойства на хрущяла при обучени и необучени кучета.

В друго проучване, млади (скелетно незрели) бийгъли са били тренирани по умерено трудна програма (4 км/ч на бягаща пътека с наклон 15°) в продължение на 15 седмици. Авторите са установили удебеляване на хрущяла и повишен синтез на протеогликани в сравнение с контролната (нетренирана) група животни. Въпреки това, повечето от протеогликаните в хрущяла на тренираните животни са загубили способността си да се агрегират с хиалуронова киселина и са съдържали повече хондроитин-6-сулфати. Авторите на проучването предполагат, че това ниво на натоварване ускорява узряването на матрични отлагания в ставния хрущял на животните.

В проучване, проведено с млади бийгъли, тренировъчната програма е била малко по-сложна: 20 км на ден в продължение на 15 седмици. Това натоварване е довело до намаляване на концентрацията на колаген, увеличаване на съдържанието на вода и намаляване на съотношението на хондроитин-6- и хондроитин-4-сулфати в ставния хрущял на страничните бедрени кондили. Увеличаването на разстоянието до 40 км на ден и продължителността на тренировката до 52 седмици е било съпроводено с намаляване на съдържанието на протеогликани в хрущялния извънклетъчен матрикс (ECM). Най-изразена загуба на гликозаминогликани е наблюдавана по върховете на бедрените кондили, особено в повърхностната зона на хрущяла.

Литъл и др. (1997) демонстрират, че хроничните интензивни тренировки могат да предизвикат промени в метаболизма на протеогликаните в карпалните стави на конете. В това проучване авторите изследват ефектите от умерени до енергични тренировъчни натоварвания върху синтеза и разграждането на голям агрегиран протеогликан (агрекан) и два малки протеогликана, съдържащи дерматан сулфат (декорин и бигликан). Експланти от ставен хрущял са събрани от три силно натоварени и често травмирани места в третия карпус при спортни коне. В проучването са включени дванадесет коня на възраст от 3 до 5 години, без клинични или рентгенографски данни за патология на средната карпална става. Тренировъчната програма се състои от бягане с 6 м/с в продължение на 2000 м 3 дни в седмицата, увеличавайки се до 4000 м до края на 8-мата седмица от проучването. След това всички животни бяха разделени на две групи - животните от група А продължиха тренировките в същия режим, а животните от група Б имаха засилен режим на тренировка (бягане със скорост 8 м/с на разстояние от 4000 м 4 дни в седмицата в продължение на 17 седмици). 16 седмици след края на тренировката беше събран материал от определени области на третата карпална кост от двете страни.

Хистологичното изследване на хрущяла от животни от двете групи разкри вдлъбване на повърхностните му области и разрушаване на калцифициран хрущял и „вълнообразна граница“ само в областта на дорзалния радиален кондил на третата карпална кост. Не беше открита съществена разлика в откритите хистологични промени между групи А и Б. В културата на ставни хрущялни експлантати от животни от група Б, по-голямо количество протеогликани се освобождава от хрущяла на дорзалния радиален кондил в средата, отколкото при животни от група А, което показва по-високо ниво на катаболизъм в група Б. Включването на ^35S в протеогликаните е по-слабо изразено в експлантати, получени от животни от група Б; в същото време при животни от тази група се наблюдава повишаване на биосинтеза на декорин и не са открити промени в интензивността на биосинтеза на бигликан. По този начин получените резултати показват, че дългосрочното интензивно обучение на коне индуцира инхибиране на синтеза на агрекан и повишава синтеза на протеогликани, съдържащи дерматан сулфат.

Функционалната роля на декорина в съединителната тъкан като цяло и в хрущяла в частност остава обект на изследване. Смята се, че декоринът играе централна роля в организацията на колагеновите макромолекули, клетъчната пролиферация и модулацията на активността на растежните фактори (напр. TGF-β). Добавянето на декорин към колагенов гел води до отлагане на по-равномерни, тънки колагенови фибрили, отколкото при неговото отсъствие. В тъканта на шийката на матката след раждането, нарушаването на колагеновата мрежа корелира с повишени нива на декорин. По този начин, декоринът най-вероятно действа като "проводник" на процесите на възстановяване и ремоделиране на съединителната тъкан.

Увеличението на синтеза на декорин от хондроцитите на ставния хрущял при коне при високи динамични натоварвания може да се интерпретира по следния начин: декоринът, освободен от увредените хондроцити в отговор на механично претоварване, действа като посредник. Тази хипотеза се подкрепя от in vitro и in vivo проучвания, които демонстрират повишено производство на декорин от хондроцити, подложени на супрафизиологично механично натоварване. THV Korver et al. (1992) съобщават, че цикличното натоварване, in vitro, прилагано в продължение на 7 дни, увеличава синтеза на декорин в експлантати на ставния хрущял 3 пъти. Подобни резултати са получени от NA Vissen et al. (1994), които използват зрели и незрели експлантати на ставния хрущял. В модел на ранна (хипертрофична) остеоартрит, индуцирана при кучета чрез трансекция на предните кръстни връзки, GS Dourado et al. (1996) наблюдават повишени нива на mRNA на бигликан, декорин и фибромодулин в хрущяла на дестабилизирани стави.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]