Επίδραση της άσκησης στην οστεοαρθρίτιδα

Η δημοτικότητα του τζόκινγκ στον πληθυσμό πολλών χωρών του κόσμου έχει πρόσφατα προσελκύσει την προσοχή στο τρέξιμο μεγάλων αποστάσεων ως παράγοντα κινδύνου για την ανάπτυξη οστεοαρθρίτιδας. Αναδρομικές και προοπτικές μελέτες έχουν δείξει ότι τα κλινικά και ακτινογραφικά κριτήρια της οστεοαρθρίτιδας εντοπίζονται σε δρομείς μεσαίων αποστάσεων και μαραθωνίου όχι συχνότερα από ό,τι σε άτομα που δεν τρέχουν. Ωστόσο, λόγω του γεγονότος ότι ο σχεδιασμός των περισσότερων από αυτές τις μελέτες έχει ορισμένες ελλείψεις (λανθασμένη στατιστική ανάλυση, λανθασμένες μέθοδοι διάγνωσης ή αξιολόγησης της οστεοαρθρίτιδας κ.λπ.), τα αποτελέσματά τους είναι αμφισβητήσιμα. Οι NE Lane et al. (1986, 1987, 1993) προσπάθησαν να διορθώσουν τα λάθη προηγούμενων ερευνητών. Για 9 χρόνια, μελέτησαν τα ακτινογραφικά σημάδια της οστεοαρθρίτιδας σε ηλικιωμένους ερασιτέχνες δρομείς (μέση ηλικία 65 ετών). Διαπιστώθηκε ότι σε αυτή την κατηγορία ανθρώπων, η συχνότητα εμφάνισης οστεοαρθρίτιδας (ακτινολογικά επιβεβαιωμένη) δεν υπερέβαινε αυτή σε μια ομάδα ατόμων της ίδιας ηλικίας που δεν αγαπούν το τρέξιμο. Παρόλο που στην ομάδα των δρομέων αναψυχής, η υποχόνδρια σκλήρυνση καταγράφηκε συχνότερα στις γυναίκες και τα οστεόφυτα ανιχνεύθηκαν συχνότερα στις ακτινογραφίες σε άτομα και των δύο φύλων, οι συγγραφείς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο ερασιτεχνικός αθλητισμός δεν αποτελεί παράγοντα κινδύνου για οστεοαρθρίτιδα. Έτσι, τα δεδομένα που παρουσιάστηκαν δείχνουν ότι σε άτομα με «υγιείς» αρθρώσεις, το τρέξιμο μεγάλων αποστάσεων δεν προκαλεί εκφύλιση χόνδρου και ανάπτυξη οστεοαρθρίτιδας.

Μελέτες της βιομηχανικής της οστεοαρθρίτιδας σε ζωικά μοντέλα υποστηρίζουν το παραπάνω συμπέρασμα. Οι PM Newton et al. (1997) μελέτησαν λαγωνικά που είχαν εκπαιδευτεί να τρέχουν με ταχύτητα 3,3 km/h για 75 λεπτά την ημέρα για 5 ημέρες την εβδομάδα. Κάθε σκύλος έφερε ένα επιπλέον «εξωγενές» φορτίο 11,5 kg (130% του σωματικού βάρους). Η ομάδα ελέγχου αποτελούνταν από ενήλικα λαγωνικά που δεν είχαν εκπαιδευτεί και δεν τους είχε εφαρμοστεί επιπλέον φορτίο. Η ιστολογική εξέταση του αρθρικού χόνδρου, των μηνίσκων και των συνδέσμων πραγματοποιήθηκε 52 εβδομάδες μετά την έναρξη της εκπαίδευσης. Αποδείχθηκε ότι το εφαρμοζόμενο επίπεδο φορτίου δεν προκάλεσε εκφυλιστικές αλλαγές στους ιστούς των αρθρώσεων στους σκύλους. Δεν βρέθηκε διαφορά μεταξύ των βιομηχανικών ιδιοτήτων του χόνδρου σε εκπαιδευμένους και μη εκπαιδευμένους σκύλους.

Σε μια άλλη μελέτη, νεαρά (σκελετικά ανώριμα) λαγωνικά εκπαιδεύτηκαν σε ένα μέτριας δυσκολίας πρόγραμμα (4 χλμ./ώρα σε διάδρομο με κλίση 15 μοιρών) για 15 εβδομάδες. Οι συγγραφείς διαπίστωσαν πάχυνση του χόνδρου και αυξημένη σύνθεση πρωτεογλυκανών σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (μη εκπαιδευμένη) των ζώων. Ωστόσο, οι περισσότερες από τις πρωτεογλυκάνες στον χόνδρο των εκπαιδευμένων ζώων έχασαν την ικανότητα συσσωμάτωσης με υαλουρονικό οξύ και περιείχαν περισσότερα θειικά χονδροϊτίνη-6. Οι συγγραφείς της μελέτης υποστήριξαν ότι αυτό το επίπεδο φορτίου επιταχύνει την ωρίμανση των εναποθέσεων μήτρας στον αρθρικό χόνδρο των ζώων.

Σε μια μελέτη που διεξήχθη με νεαρά λαγωνικά, το πρόγραμμα εκπαίδευσης ήταν ελαφρώς πιο περίπλοκο: 20 χλμ. την ημέρα για 15 εβδομάδες. Αυτό το φορτίο προκάλεσε μείωση της συγκέντρωσης κολλαγόνου, αύξηση της περιεκτικότητας σε νερό και μείωση της αναλογίας θειικών χονδροϊτίνης-6 και θειικής χονδροϊτίνης-4 στον αρθρικό χόνδρο των πλάγιων μηριαίων κονδύλων. Η αύξηση της απόστασης στα 40 χλμ. την ημέρα και η διάρκεια της εκπαίδευσης στις 52 εβδομάδες συνοδεύτηκε από μείωση της περιεκτικότητας σε πρωτεογλυκάνες στην εξωκυττάρια ουσία του χόνδρου. Η πιο έντονη απώλεια γλυκοζαμινογλυκανών παρατηρήθηκε στις άκρες των μηριαίων κονδύλων, ειδικά στην επιφανειακή ζώνη του χόνδρου.

Οι Little et al. (1997) απέδειξαν ότι η χρόνια έντονη προπόνηση μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στον μεταβολισμό των πρωτεογλυκανών στις καρπικές αρθρώσεις των ιπποειδών. Σε αυτή τη μελέτη, οι συγγραφείς εξέτασαν τις επιδράσεις μέτριων έως έντονων φορτίων προπόνησης στη σύνθεση και την αποικοδόμηση μιας μεγάλης συσσωματωμένης πρωτεογλυκάνης (αγγρεκάνη) και δύο μικρών πρωτεογλυκανών που περιέχουν θειική δερματάνη (δεκορίνη και διγλυκάνη). Συλλέχθηκαν μοσχεύματα αρθρικού χόνδρου από τρεις θέσεις με υψηλό φορτίο και συχνά τραυματισμούς στον τρίτο καρπό σε άλογα επιδόσεων. Στη μελέτη συμπεριλήφθηκαν δώδεκα άλογα, ηλικίας 3 έως 5 ετών, χωρίς κλινικές ή ακτινογραφικές ενδείξεις παθολογίας της μέσης καρπικής άρθρωσης. Το πρόγραμμα προπόνησης συνίστατο σε τρέξιμο με 6 m/s για 2000 m 3 ημέρες την εβδομάδα, αυξάνοντας στα 4000 m μέχρι το τέλος της 8ης εβδομάδας της μελέτης. Στη συνέχεια, όλα τα ζώα χωρίστηκαν σε δύο ομάδες - τα ζώα της ομάδας Α συνέχισαν την εκπαίδευσή τους με τον ίδιο τρόπο, και τα ζώα της ομάδας Β ακολούθησαν εντατικό τρόπο εκπαίδευσής τους (τρέξιμο με ταχύτητα 8 m/s σε απόσταση 4000 m 4 ημέρες την εβδομάδα για 17 εβδομάδες). 16 εβδομάδες μετά το τέλος της εκπαίδευσης, συλλέχθηκε υλικό από ορισμένες περιοχές του τρίτου καρπιαίου οστού και στις δύο πλευρές.

Η ιστολογική εξέταση του χόνδρου από ζώα και των δύο ομάδων αποκάλυψε κατάθλιψη των επιφανειακών περιοχών του και καταστροφή του ασβεστοποιημένου χόνδρου και του "κυματοειδούς περιγράμματος" μόνο στην περιοχή του ραχιαίου κερκιδικού κονδύλου του τρίτου καρπιαίου οστού. Δεν βρέθηκε σημαντική διαφορά στις ανιχνευόμενες ιστολογικές αλλαγές μεταξύ των ομάδων Α και Β. Στην καλλιέργεια μοσχευμάτων αρθρικού χόνδρου από ζώα της ομάδας Β, απελευθερώθηκε μεγαλύτερη ποσότητα πρωτεογλυκανών από τον χόνδρο του ραχιαίου κερκιδικού κονδύλου στο μέσο από ό,τι στα ζώα της ομάδας Α, γεγονός που υποδηλώνει υψηλότερο επίπεδο καταβολισμού στην ομάδα Β. Η ενσωμάτωση του ^35S στις πρωτεογλυκάνες ήταν λιγότερο έντονη στα μοσχεύματα που ελήφθησαν από ζώα της ομάδας Β. Ταυτόχρονα, παρατηρήθηκε αύξηση στη βιοσύνθεση ντεκορίνης σε ζώα αυτής της ομάδας και δεν βρέθηκαν αλλαγές στην ένταση της βιοσύνθεσης διγλυκάνης. Έτσι, τα αποτελέσματα που ελήφθησαν δείχνουν ότι η μακροχρόνια εντατική εκπαίδευση των αλόγων προκαλεί αναστολή της σύνθεσης αγγρεκάνης και αυξημένη σύνθεση πρωτεογλυκανών που περιέχουν θειική δερματάνη.

Ο λειτουργικός ρόλος της ντεκορίνης στον συνδετικό ιστό γενικά και στον χόνδρο ειδικότερα παραμένει αντικείμενο έρευνας. Η ντεκορίνη θεωρείται ότι παίζει κεντρικό ρόλο στην οργάνωση των μακρομορίων κολλαγόνου, στον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και στη ρύθμιση της δράσης των αυξητικών παραγόντων (π.χ., TGF-β). Η προσθήκη ντεκορίνης σε ένα πήκτωμα κολλαγόνου είχε ως αποτέλεσμα την εναπόθεση πιο ομοιόμορφων, λεπτών ινιδίων κολλαγόνου από ό,τι στην απουσία της. Στον τραχηλικό ιστό μετά τον τοκετό, η διαταραχή του δικτύου κολλαγόνου συσχετίστηκε με αυξημένα επίπεδα ντεκορίνης. Έτσι, η ντεκορίνη πιθανότατα δρα ως «αγωγός» των διεργασιών επιδιόρθωσης και αναδιαμόρφωσης του συνδετικού ιστού.

Η αύξηση της σύνθεσης ντεκορίνης από τα χονδροκύτταρα του αρθρικού χόνδρου των ιπποειδών υπό υψηλά δυναμικά φορτία μπορεί να ερμηνευτεί ως εξής: η ντεκορίνη που απελευθερώνεται από τα κατεστραμμένα χονδροκύτταρα σε απόκριση σε μηχανική υπερφόρτωση δρα ως αγγελιοφόρος. Αυτή η υπόθεση υποστηρίζεται από μελέτες in vitro και in vivo, οι οποίες κατέδειξαν αυξημένη παραγωγή ντεκορίνης από χονδροκύτταρα που υποβάλλονται σε υπερφυσιολογικό μηχανικό φορτίο. Οι THV Korver et al. (1992) ανέφεραν ότι η κυκλική φόρτιση, in vitro, που εφαρμόζεται για 7 ημέρες, αυξάνει τη σύνθεση ντεκορίνης σε μοσχεύματα αρθρικού χόνδρου κατά 3 φορές. Παρόμοια αποτελέσματα ελήφθησαν από τους NA Vissen et al. (1994), οι οποίοι χρησιμοποίησαν ώριμα και ανώριμα μοσχεύματα αρθρικού χόνδρου. Σε ένα μοντέλο πρώιμης (υπερτροφικής) οστεοαρθρίτιδας που προκλήθηκε σε σκύλους με διατομή των πρόσθιων χιαστών συνδέσμων, οι GS Dourado et al. (1996) παρατήρησαν αυξημένα επίπεδα mRNA διγλυκάνης, ντεκορίνης και ινωδομοδουλίνης στον χόνδρο αποσταθεροποιημένων αρθρώσεων.

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