Definování časových změn v reakci akutní fáze během klasifikovaného cvičení: Prospektivní studie

Zranění, počínaje řezem papíru, který stěží rozštípne kůži, až po nehodu vysokorychlostního motorového vozidla, která protrhne svaly a kosti, způsobí narušení tkáňových kompartmentů. Toto porušení kompartmentů zbavuje tkáň čtyř hlavních problémů: 1) krvácení, 2) náchylnosti k infekci, 3) hypoxie a 4) dysfunkce tkáně. Reakce akutní fáze (APR) je fyziologický systém, který řeší tyto čtyři problémy zranění. Je rozdělena do dvou časově odlišných fází: přežití a oprava. Fáze přežití využívá koagulaci a zánět k dočasnému uzavření narušených kompartmentů, aby se zastavilo krvácení a zabránilo se šíření infekce. Po vyřešení život ohrožujících problémů krvácení a náchylnosti k infekci se tělo dostává do fáze opravy, kde pracuje na obnově narušeného krevního zásobení a regeneraci poškozené tkáně. Tyto procesy, spojené dohromady, nahrazují dočasný tmel a obnovují poraněnou tkáň do původní formy a funkce.

Plazmin je klíčová fibrinolytická proteáza, která převádí APR od přežití k opravě. Plazmin je tradičně známý svou schopností odbourávat fibrinové sraženiny. Předchozí práce prokázaly, že plasmin také aktivuje mnoho cílů mimo degradaci fibrinu, které jsou nezbytné pro hojení muskuloskeletální tkáně. Plazmin iniciuje opravu poraněné tkáně odstraněním dočasného fibrinového tmelu potřebného pro hemostázu, což umožňuje přístup opravných strojů do místa poranění. Následně plasmin aktivuje proteázy, které podporují angiogenezi a buněčnou diferenciaci, aby stimulovaly regeneraci tkání. Bez adekvátní aktivity plasminu tělo nedokáže přejít z přežití do opravy a není schopno rekonstituovat kompartmenty poškozené zraněním.

Veškeré poškození tkáně aktivuje odpověď akutní fáze. Cvičení je formou omezeného poranění tkáně, která využívá příznivé účinky reakce akutní fáze k budování svalů a podpoře celkového zdraví. Vzhledem k tomu, že kontrolované zranění cvičením minimalizuje narušení kompartmentu, existuje omezená potřeba reakce na krvácení nebo omezení infekce (přežití). Cvičení zvyšuje metabolickou potřebu svalů do té míry, že převyšuje zásobování okysličenou krví a vede k trvalé hypoxii. V reakci na hypoxii plazmin stimuluje angiogenezi a aktivuje buňky zapojené do regenerace (opravy) tkáně. Ve fyziologii cvičení, pokud se vyhneme velkému zranění, tělo tím obejde fázi přežití a přejde do časné a prodloužené fáze opravy.

Navzdory studiím prokazujícím alterace APR při cvičení není vztah mezi intenzitou cvičení a rozsahem aktivace APR dosud dobře definován [8–10]. Naším cílem je lépe porozumět přesným změnám v APR, abychom maximalizovali reparační potenciál cvičení. Předpokládáme, že cvičení střední intenzity selektivně zvyšuje plazminem zprostředkovanou fibrinolýzu (opravu), aniž by vyvolalo prokoagulační rameno APR (přežití). Kromě toho navrhujeme, že systémová aktivace fibrinolýzy dosažená při cvičení podporuje celkové zdraví tkání v prostorově odlišných místech kromě místa počátečního poškození tkáně (hypoxický sval). Abychom to mohli vyhodnotit, definujeme přesné časové změny v APR u zdravých jedinců účastnících se stupňované intenzity cvičení (klidové, lehké a střední). Prostřednictvím objasnění přesné časové aktivace APR ve vztahu k intenzitě cvičení to může umožnit budoucím studiím vyvinout cvičební režim, který využívá reparativní potenciál fibrinolýzy a zároveň se vyhýbá potenciálně škodlivé aktivaci prokoagulační fáze přežití APR .

Účelem této studie je podrobně popsat přesné časové změny v APR, ke kterým dochází v reakci na zátěž, s cílem určit typy zátěže, které udělují maximální reparativní fibrinolýzu. Publikovaný výzkum a předběžné studie provedené v naší laboratoři naznačují, že různé typy cvičení přednostně aktivují fibrinolýzu před koagulací, čímž podpoří zlepšení globálního zdraví tkání [8]. Jako takové nám měření markerů APR u zdravých jedinců 1) v klidu, 2) chůzi (cvičení s lehkou intenzitou), 3) běhu (cvičení se střední intenzitou) a 4) po vytrvalostním běhu (maraton) umožní stanovit základní linie pro časové změny v APR, které zabraňují aktivaci prokoagulační fáze přežití a zároveň maximalizují fázi opravy.

Konkrétní cíle

1. Pro měření reakce akutní fáze fibrinolýzy, spotřeby plasminogenu a zánětlivých profilů zdravých jedinců před a po stupňované zátěži (v klidu, intenzita světla, střední intenzita) a po dlouhodobé zátěži při střední intenzitě, jak je definováno změnami ve fibrinolýze, spotřebě plasminogenu a zánětlivá reakce.
2. Sledovat APR pomocí modulovaného cvičení za účelem určení typu cvičení, které zvyšuje fyziologický přínos a omezuje poškození.