Vplyv cvičenia na osteoartrózu

Popularita joggingu medzi obyvateľstvom mnohých krajín sveta v poslednej dobe upútala pozornosť na beh na dlhé trate ako rizikový faktor pre rozvoj osteoartrózy. Retrospektívne a prospektívne štúdie ukázali, že klinické a rádiografické kritériá osteoartrózy sa u bežcov na stredné trate a maratón vyskytujú nie častejšie ako u ľudí, ktorí nebehajú. Avšak vzhľadom na to, že dizajn väčšiny týchto štúdií má množstvo nedostatkov (nesprávna štatistická analýza, nesprávne metódy diagnostiky alebo hodnotenia osteoartrózy atď.), ich výsledky sú otázne. NE Lane a kol. (1986, 1987, 1993) sa pokúsili opraviť chyby predchádzajúcich výskumníkov. Počas 9 rokov skúmali rádiografické príznaky osteoartrózy u starších amatérskych bežcov (priemerný vek 65 rokov). Zistilo sa, že v tejto kategórii ľudí výskyt osteoartrózy (rádiologicky potvrdený) neprekročil výskyt v skupine ľudí rovnakého veku, ktorí nemajú radi beh. Hoci v skupine rekreačných bežcov bola subchondrálna skleróza častejšie registrovaná u žien a osteofyty boli častejšie detegované na röntgenových snímkach u jedincov oboch pohlaví, autori dospeli k záveru, že amatérska atletika nie je rizikovým faktorom osteoartrózy. Prezentované údaje teda naznačujú, že u jedincov so „zdravými“ kĺbmi beh na dlhé trate nespôsobuje degeneráciu chrupavky a rozvoj osteoartrózy.

Štúdie biomechaniky osteoartrózy na zvieracích modeloch podporujú vyššie uvedený záver. PM Newton a kol. (1997) skúmali bíglov, ktoré boli trénované na beh rýchlosťou 3,3 km/h počas 75 minút denne počas 5 dní v týždni. Každý pes niesol dodatočnú „exogénnu“ záťaž 11,5 kg (130 % telesnej hmotnosti). Kontrolnú skupinu tvorili dospelé bígly, ktoré neboli trénované a nebola na ne aplikovaná dodatočná záťaž. Histologické vyšetrenie kĺbovej chrupavky, meniskov a väzov sa vykonalo 52 týždňov po začatí tréningu. Ukázalo sa, že aplikovaná úroveň záťaže nespôsobila degeneratívne zmeny v kĺbových tkanivách u psov. Nezistil sa žiadny rozdiel medzi biomechanickými vlastnosťami chrupavky u trénovaných a netrénovaných psov.

V inej štúdii boli mladé (kostrovo nezrelé) bígle trénované v stredne náročnom programe (4 km/h na bežiacom páse so sklonom 15°) počas 15 týždňov. Autori zistili zhrubnutie chrupavky a zvýšenú syntézu proteoglykánov v porovnaní s kontrolnou (netrénovanou) skupinou zvierat. Väčšina proteoglykánov v chrupavke trénovaných zvierat však stratila schopnosť agregovať sa s kyselinou hyalurónovou a obsahovala viac chondroitín-6-sulfátov. Autori štúdie naznačili, že táto úroveň záťaže urýchľuje dozrievanie matricových usadenín v kĺbovej chrupavke zvierat.

V štúdii vykonanej s mladými bíglami bol tréningový program o niečo zložitejší: 20 km denne počas 15 týždňov. Táto záťaž spôsobila zníženie koncentrácie kolagénu, zvýšenie obsahu vody a zníženie pomeru chondroitín-6- a chondroitín-4-sulfátov v kĺbovej chrupavke laterálnych femorálnych kondylov. Zvýšenie vzdialenosti na 40 km denne a trvania tréningu na 52 týždňov bolo sprevádzané poklesom obsahu proteoglykánov v extracelulárnej hmote chrupavky. Najvýraznejšia strata glykozaminoglykánov bola zaznamenaná na špičkách femorálnych kondylov, najmä v povrchovej zóne chrupavky.

Little a kol. (1997) preukázali, že chronický intenzívny tréning môže vyvolať zmeny v metabolizme proteoglykánov v karpálnych kĺboch koní. V tejto štúdii autori skúmali účinky mierneho až intenzívneho tréningového zaťaženia na syntézu a degradáciu veľkého agregovaného proteoglykánu (agrekánu) a dvoch malých proteoglykánov obsahujúcich dermatánsulfát (dekorínu a biglykánu). Explantáty kĺbovej chrupavky boli odobraté z troch vysoko zaťažených a často poranených miest v treťom karpe u výkonných koní. Do štúdie bolo zaradených dvanásť koní vo veku 3 až 5 rokov bez klinických alebo rádiografických dôkazov patológie stredného karpálneho kĺbu. Tréningový program pozostával z behu rýchlosťou 6 m/s po dobu 2000 m 3 dni v týždni, so zvýšením na 4000 m do konca 8. týždňa štúdie. Potom boli všetky zvieratá rozdelené do dvoch skupín - zvieratá skupiny A pokračovali v tréningu v rovnakom režime a zvieratá skupiny B mali zintenzívnený tréningový režim (beh rýchlosťou 8 m/s na vzdialenosť 4000 m 4 dni v týždni počas 17 týždňov). 16 týždňov po ukončení tréningu bol odobratý materiál z určitých oblastí tretej karpálnej kosti na oboch stranách.

Histologické vyšetrenie chrupavky u zvierat oboch skupín odhalilo depresiu jej povrchových oblastí a deštrukciu kalcifikovanej chrupavky a „vlnitý okraj“ iba v oblasti dorzálneho radiálneho kondylu tretej karpálnej kosti. Medzi skupinami A a B sa nezistil žiadny významný rozdiel v zistených histologických zmenách. V kultúre explantátov kĺbovej chrupavky zo zvierat skupiny B sa z chrupavky dorzálneho radiálneho kondylu uvoľnilo do média väčšie množstvo proteoglykánov ako u zvierat skupiny A, čo naznačuje vyššiu úroveň katabolizmu v skupine B. Inkorporácia ^35S do proteoglykánov bola menej výrazná v explantátoch získaných zo zvierat skupiny B; zároveň sa u zvierat tejto skupiny pozorovalo zvýšenie biosyntézy dekorínu a nezistili sa žiadne zmeny v intenzite biosyntézy biglykánov. Získané výsledky teda naznačujú, že dlhodobý intenzívny tréning koní indukuje inhibíciu syntézy agrekánov a zvýšenú syntézu proteoglykánov obsahujúcich dermatánsulfát.

Funkčná úloha dekorínu v spojivovom tkanive vo všeobecnosti a v chrupavke zvlášť zostáva predmetom výskumu. Predpokladá sa, že dekorín hrá ústrednú úlohu v organizácii kolagénových makromolekúl, proliferácii buniek a modulácii aktivity rastových faktorov (napr. TGF-β). Pridanie dekorínu do kolagénového gélu viedlo k ukladaniu rovnomernejších, tenkých kolagénových fibríl ako v jeho neprítomnosti. V popôrodnom krčkovom tkanive korelovalo narušenie kolagénovej siete so zvýšenými hladinami dekorínu. Dekorín teda s najväčšou pravdepodobnosťou pôsobí ako „vodič“ procesov opravy a remodelácie spojivového tkaniva.

Zvýšenie syntézy dekorínu chondrocytmi kĺbovej chrupavky koní pri vysokom dynamickom zaťažení možno interpretovať nasledovne: dekorín uvoľnený z poškodených chondrocytov v reakcii na mechanické preťaženie pôsobí ako posol. Túto hypotézu podporujú štúdie in vitro a in vivo, ktoré preukázali zvýšenú produkciu dekorínu chondrocytmi vystavenými suprafyziologickému mechanickému zaťaženiu. THV Korver a kol. (1992) uviedli, že cyklické zaťaženie in vitro, aplikované počas 7 dní, zvyšuje syntézu dekorínu v explantátoch kĺbovej chrupavky trojnásobne. Podobné výsledky dosiahli NA Vissen a kol. (1994), ktorí použili zrelé a nezrelé explantáty kĺbovej chrupavky. V modeli skorej (hypertrofickej) osteoartrózy indukovanej u psov transekciou predných skrížených väzov pozorovali GS Dourado a kol. (1996) zvýšené hladiny mRNA biglykánu, dekorínu a fibromodulínu v chrupavke destabilizovaných kĺbov.

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