fizioloģija

Skeleta muskuļu audi: tikai biomehāniskais dzinējs vai pat svarīgs endokrīnais orgāns?

Dr Cesare Squillace, PhD

Visā zinātnieku aprindās ir plaši atzīts, ka regulāra fiziskā slodze nosaka fizioloģisku aizsargājošu reakciju uz daudziem mirstības cēloņiem un pretstatā tādām iekaisuma parādībām kā ateroskleroze un insulīna rezistence. Veicot regulāru fizisko slodzi, skeleta muskuļi var ne tikai noslēgties, bet arī izdalīties un ielej asinsrites plūsmā pretiekaisuma citokīnu: IL-6 (interleikīns 6). Zinātniski pierādījumi liecina, ka tas stimulē citu cirkulējošu citokīnu, piemēram, IL-1ra (inteleukīna-1 receptoru antagonistu) un IL-10 (interleukīns 10), ražošanu un atbrīvošanu; tas arī kavē pretiekaisuma interleikīnu, piemēram, TNF-α (audzēja nekrozes faktors-alfa) veidošanos. IL-6 veicina lipīdu apgrozījumu, stimulē lipolīzi, kā arī ß-oksidāciju.

Ir vairāki pētījumi, kas uzsver, ka regulāra fiziskā slodze izraisa TNF-α nomākšanu, piedāvājot aizsardzību pret insulīna rezistenci, ko rada pats citokīns. Nesen IL-6 ir definēts kā pirmais " miokīns ", ko pēc kontrakcijas rada un izlaiž atsevišķas skeleta muskuļu šķiedras, un tas ietekmē arī citus ķermeņa orgānus.

Mēs zinām, ka skeleta muskuļi ir lielākais cilvēka ķermeņa orgāns; atklājums, ka vienkārši muskuļu kontrakcijas rezultāti, ne tikai biomehāniskā reakcijā, bet arī pretiekaisuma citokīnu ražošanā, paver jaunas paradigmas: skeleta muskuļi ir endokrīnais orgāns, kas kontrakcijas ceļā stimulē ražošanu un atbrīvošanos citokīni, kas var ietekmēt vielmaiņu un modificēt to veidošanos audos un orgānos (1. attēls).

Skeleta muskuļu audi jāuzskata par nozīmīgu endokrīno orgānu, kas ekspresē un izdala citokīnus (ko sauc arī par miokīniem) asinsrites plūsmā un potenciāli ietekmē vielmaiņu un iekaisuma stāvokli audos un orgānos (no Pedersen BK, 2006).

Sepses apstākļos un eksperimentālos modeļos citokīnu kaskāde ietver TNF-a, IL-1β, IL-6, IL-ra, sTNF-R un IL-10. Pirmie divi citokīni, šķiet, ir vietēji ražoti TNF-α un IL-1ß. Šie citokīni ir klasiski atzīti par iekaisuma līdzekļiem. Tie paši stimulē IL-6 ražošanu, kas ir klasificēta gan ar pro, gan pretiekaisuma iedarbību. Vingrinājuma laikā radītie citokīni atšķiras no tiem, kas rodas pēc infekcijām. Fakts, ka klasiskie pro-iekaisuma citokīni, TNF-α un IL-1ß parasti nepaaugstina ar vingrojumu, liecina, ka vingrojuma izraisītais citokīnu kaskāde atšķiras no kopīgas infekcijas izraisītas.

Pirmais citokīns, kas izdalās asinsrites plūsmā, fiziskās slodzes laikā ir IL-6. Cirkulējošie tā paša pieauguma līmeņi eksponenciāli (100 reizes vairāk), reaģējot uz fizisko slodzi, un samazinājums pēc treniņa perioda (2. attēls).

2. attēls. Sistēmiskas infekcijas (sx) izraisīta hroniska iekaisuma stāvokļa laikā citokīnu kaskāde pirmajās stundās ir TNF-α, IL-6, IL-1ra, sTNF-R un IL-10. . Citokīni, reaģējot uz vingrojumu (dx), neietver TNF-α, bet liecina par ievērojamu IL-6 pieaugumu, kam seko IL-ra, sTNF-R un IL-10. Nav pierādījumu par C-reaktīvo proteīnu (PCR) līmeņa paaugstināšanos (no Pedersen BK, 2006).

Kopumā mēs varam teikt, ka regulāru vingrinājumu veikšana rada pretiekaisuma reakciju, kas tiek izteikta, veidojot svarīgu citokīnu, piemēram, IL-6. Tā iedarbojas uz dažādiem audiem un tajā pašā laikā stimulē IL-ra un IL-10 veidošanos, inhibējot iekaisuma citokīnu TNF-α. Tāpēc skeleta muskuļi, izmantojot vienkāršu muskuļu kontrakciju, ražo un izlaiž "miokīnus", kas veicina fiziskās slodzes labvēlīgo ietekmi, un tiem ir būtiska nozīme, aizsargājot un kontrastējot hronisku iekaisumu, piemēram, sirds un asinsvadu slimību un diabēta tipu. 2.

bibliogrāfija

Brandt C, Pedersen BK., 2010, Biomed Biotechnol, Vingrošanas izraisīto miokīnu loma muskuļu homeostāzē un aizsardzība pret hroniskām slimībām .

Helmark IC, Mikkelsen UR, Børglum J, Rothe A, Petersen MC, Andersen O, Langberg H, Kjaer M., 2010 , Exercise palielina interleikīna-10 līmeni gan intraartikulāri, gan peri-synovially pacientiem ar ceļa osteoartrītu: Arandomizēts kontrolēts pētījums, Arthritis Res tur.

Pedersen BK, 2005. gada februāris M., Muskuļu izcelsmes interleikīns-6 - iespējama saikne starp skeleta muskuļu, taukaudiem, aknām un smadzenēm, Brain Behav.

Pedersen BK, 2006, Essays Biochem, fiziskās slodzes pretiekaisuma iedarbība: tās loma diabēta un sirds un asinsvadu slimību kontrolē .

Pedersen BK. 2009. gads, fiziskās neaktivitātes diseasome - un manas muskuļu loma muskuļu tauku pārrunās ., J Physiol.

Pedersen BK., 2011, Exercise induced myokines un to loma hroniskām slimībām .

Smadzeņu Behav Immun.