Liikunnan vaikutus nivelrikkoon

Lenkkeilyn suosio monien maiden väestön keskuudessa on viime aikoina herättänyt huomiota kestävyysjuoksuun nivelrikon kehittymisen riskitekijänä. Retrospektiiviset ja prospektiiviset tutkimukset ovat osoittaneet, että nivelrikon kliiniset ja radiologiset kriteerit eivät toteudu keskimatkojen ja maratonjuoksijoilla useammin kuin ihmisillä, jotka eivät juokse. Koska useimpien näiden tutkimusten suunnittelussa on kuitenkin useita puutteita (virheellinen tilastollinen analyysi, virheelliset nivelrikon diagnoosi- tai arviointimenetelmät jne.), niiden tulokset ovat kyseenalaisia. NE Lane ym. (1986, 1987, 1993) yrittivät korjata aiempien tutkijoiden virheitä. He tutkivat yhdeksän vuoden ajan nivelrikon radiologisia löydöksiä iäkkäillä amatöörijuoksijoilla (keski-ikä 65 vuotta). Havaittiin, että tässä ihmisryhmässä nivelrikon ilmaantuvuus (radiologisesti vahvistettu) ei ylittänyt samanikäisten, juoksemisesta kiinnostumattomien ihmisten esiintyvyyttä. Vaikka vapaa-ajan juoksijoiden ryhmässä subkondraalinen skleroosi rekisteröitiin useammin naisilla ja osteofyyttejä havaittiin useammin röntgenkuvissa molemmilla sukupuolilla, kirjoittajat päättelivät kuitenkin, että amatööriurheilu ei ole nivelrikon riskitekijä. Esitetyt tiedot osoittavat siis, että "terveillä" nivelillä varustetuilla henkilöillä kestävyysjuoksu ei aiheuta ruston rappeutumista eikä nivelrikon kehittymistä.

Eläinmalleissa tehdyt nivelrikon biomekaniikkatutkimukset tukevat edellä mainittua johtopäätöstä. PM Newton ym. (1997) tutkivat beagleja, jotka oli koulutettu juoksemaan 3,3 km/h nopeudella 75 minuuttia päivässä viitenä päivänä viikossa. Jokainen koira kantoi 11,5 kg:n (130 % ruumiinpainosta) ylimääräistä "ulkoista" kuormaa. Kontrolliryhmä koostui aikuisista beagleista, joita ei ollut koulutettu eikä joille kohdistettu lisäkuormitusta. Nivelruston, nivelkierukan ja nivelsiteiden histologinen tutkimus tehtiin 52 viikkoa koulutuksen aloittamisen jälkeen. Kävi ilmi, että käytetty kuormitustaso ei aiheuttanut degeneratiivisia muutoksia koirien nivelkudoksissa. Koulutettujen ja kouluttamattomien koirien ruston biomekaanisten ominaisuuksien välillä ei havaittu eroa.

Toisessa tutkimuksessa nuoria (luustoltaan kehittymättömiä) beagleja koulutettiin kohtalaisen vaikealla ohjelmalla (4 km/h juoksumatolla, jonka kaltevuus oli 15°) 15 viikon ajan. Kirjoittajat havaitsivat ruston paksuuntumista ja proteoglykaanien synteesin lisääntymistä verrattuna kontrolliryhmään (kouluttamattomiin) eläimiin. Suurin osa koulutettujen eläinten ruston proteoglykaaneista menetti kuitenkin kyvyn aggregoitua hyaluronihapon kanssa ja sisälsi enemmän kondroitiini-6-sulfaatteja. Tutkimuksen kirjoittajat ehdottivat, että tämä kuormitustaso kiihdyttää matriisikerrostumien kypsymistä eläinten nivelrustossa.

Nuorilla beagleilla tehdyssä tutkimuksessa harjoitusohjelma oli hieman monimutkaisempi: 20 km päivässä 15 viikon ajan. Tämä kuormitus aiheutti kollageenipitoisuuden laskua, vesipitoisuuden nousua ja kondroitiini-6- ja kondroitiini-4-sulfaattien suhteen laskua reisiluun lateraalisten nivelnastojen nivelrustossa. Matkan nostaminen 40 km:iin päivässä ja harjoittelun keston pidentäminen 52 viikkoon johti proteoglykaanien pitoisuuden laskuun reisiluun nivelnastan solukalvossa. Glykosaminoglykaanien hävikki oli voimakkainta reisiluun nivelnastojen kärjissä, erityisesti ruston pinnallisessa osassa.

Little ym. (1997) osoittivat, että krooninen intensiivinen harjoittelu voi aiheuttaa muutoksia proteoglykaanien aineenvaihdunnassa hevosen rannenivelissä. Tässä tutkimuksessa kirjoittajat tarkastelivat kohtalaisen tai raskaan harjoittelun vaikutuksia suuren aggregoituneen proteoglykaanin (aggrekaanin) ja kahden pienen dermataanisulfaattia sisältävän proteoglykaanin (dekoriinin ja biglykaanin) synteesiin ja hajoamiseen. Nivelrustosiirteitä kerättiin kolmesta erittäin kuormitetusta ja usein vaurioituneesta kohdasta kolmannen ranneluun alueelta kilpahevosilta. Tutkimukseen otettiin mukaan kaksitoista 3–5-vuotiasta hevosta, joilla ei ollut kliinisiä tai radiologisia todisteita keskirannekevelen patologiasta. Harjoitusohjelma koostui juoksemisesta 6 m/s nopeudella 2000 m kolmena päivänä viikossa, ja nopeus nousi 4000 metriin tutkimusviikon 8 loppuun mennessä. Kaikki eläimet jaettiin sitten kahteen ryhmään – A-ryhmän eläimet jatkoivat harjoittelua samassa tilassa ja B-ryhmän eläimillä oli tehostettu harjoittelutila (juostaan 8 m/s nopeudella 4000 metrin matkan 4 päivänä viikossa 17 viikon ajan). 16 viikkoa harjoittelun päättymisen jälkeen kerättiin materiaalia kolmannen ranneluun tietyiltä alueilta molemmilta puolilta.

Molempien ryhmien eläinten ruston histologisessa tutkimuksessa havaittiin sen pinnallisten alueiden painumista sekä kalkkeutuneen ruston tuhoutumista ja "aaltoilevaa reunaa" vain kolmannen ranneluun selänpuoleisen värttinänastan alueella. Ryhmien A ja B välillä ei havaittu merkittäviä eroja havaituissa histologisissa muutoksissa. B-ryhmän eläinten nivelrustosiirrenäytteiden viljelyssä selänpuoleisen värttinänastan rustosta vapautui suurempi määrä proteoglykaaneja viljelyalustaan kuin A-ryhmän eläimillä, mikä osoittaa korkeampaa kataboliaa B-ryhmässä. ^35S:n liittyminen proteoglykaaneihin oli vähäisempää B-ryhmän eläimiltä saaduissa näytteissä; samaan aikaan havaittiin dekoriinin biosynteesin lisääntymistä tämän ryhmän eläimillä, eikä biglykaanien biosynteesin intensiteetissä havaittu muutoksia. Saadut tulokset osoittavat siis, että hevosten pitkäaikainen intensiivinen koulutus aiheuttaa aggrekaanisynteesin estymistä ja dermataanisulfaattia sisältävien proteoglykaanien synteesin lisääntymistä.

Dekoriinin toiminnallinen rooli sidekudoksessa yleensä ja rustossa erityisesti on edelleen tutkimuksen kohteena. Dekoriinin uskotaan olevan keskeisessä roolissa kollageenimakromolekyylien organisoitumisessa, solujen lisääntymisessä ja kasvutekijöiden (esim. TGF-β) aktiivisuuden moduloinnissa. Dekoriinin lisääminen kollageenigeeliin johti tasaisempien ja ohuempien kollageenifibrillien kerrostumiseen kuin ilman sitä. Synnytyksen jälkeisessä kohdunkaulan kudoksessa kollageeniverkoston häiriintyminen korreloi kohonneiden dekoriinipitoisuuksien kanssa. Siten dekoriini toimii todennäköisimmin sidekudoksen korjaus- ja uudelleenmuodostusprosessien "johtajana".

Hevosen nivelruston kondrosyyttien dekoriinisynteesin lisääntymistä suurten dynaamisten kuormitusten alaisena voidaan tulkita seuraavasti: vaurioituneista kondrosyyteistä mekaanisen ylikuormituksen vaikutuksesta vapautuva dekoriini toimii viestinviejänä. Tätä hypoteesia tukevat in vitro- ja in vivo -tutkimukset, jotka osoittivat lisääntynyttä dekoriinin tuotantoa kondrosyyteissä, jotka altistuvat suprafysiologiselle mekaaniselle kuormitukselle. THV Korver ym. (1992) raportoivat, että 7 päivän ajan in vitro annettu syklinen kuormitus lisää dekoriinin synteesiä nivelrustokaseteissa kolminkertaiseksi. Samanlaisia tuloksia saivat NA Vissen ym. (1994), jotka käyttivät kypsiä ja kypsiä nivelrustokasetteita. GS Dourado ym. (1996) havaitsivat koirille varhaisen (hypertrofisen) nivelrikon mallissa, joka aiheutettiin etummaisten ristisiteiden katkaisulla, biglykaanin, dekoriinin ja fibromoduliinin mRNA-tasojen nousua epävakaiden nivelten rustossa.

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