Definizione dei cambiamenti temporali nella risposta della fase acuta durante l'esercizio graduato: uno studio prospettico

Le lesioni, che vanno da un taglio di carta che taglia a malapena la pelle a un incidente automobilistico ad alta velocità che lacera muscoli e ossa, provoca un'interruzione dei compartimenti tissutali. Questa rottura dei compartimenti espone il tessuto a quattro problemi principali: 1) sanguinamento, 2) suscettibilità alle infezioni, 3) ipossia e 4) disfunzione tissutale. La risposta di fase acuta (APR) è il sistema fisiologico che risolve questi quattro problemi di lesione. Si divide in due fasi temporalmente distinte: sopravvivenza e riparazione. La fase di sopravvivenza utilizza la coagulazione e l'infiammazione per sigillare temporaneamente i compartimenti violati al fine di arrestare l'emorragia e prevenire la diffusione dell'infezione. Una volta risolti i problemi mortali di emorragia e suscettibilità alle infezioni, il corpo entra nella fase di riparazione, dove lavora per ripristinare l'afflusso di sangue interrotto e rigenerare il tessuto danneggiato. Questi processi, accoppiati tra loro, sostituiscono il sigillante temporaneo e ripristinano il tessuto leso alla sua forma e funzione originaria.

La plasmina è la proteasi fibrinolitica chiave che fa passare l'APR dalla sopravvivenza alla riparazione. La plasmina è tradizionalmente nota per la sua capacità di degradare i coaguli di fibrina. Il lavoro precedente ha dimostrato che la plasmina attiva anche molti bersagli al di fuori della degradazione della fibrina che sono essenziali per la guarigione del tessuto muscoloscheletrico. La plasmina avvia la riparazione del tessuto danneggiato rimuovendo il sigillante di fibrina temporaneo necessario per l'emostasi, che consente l'accesso ai macchinari di riparazione per entrare nel sito della lesione. Successivamente, la plasmina attiva le proteasi che promuovono l'angiogenesi e la differenziazione cellulare per stimolare la rigenerazione dei tessuti. Senza un'adeguata attività della plasmina, il corpo non riesce a passare dalla sopravvivenza alla riparazione e non è in grado di ricostituire i compartimenti danneggiati dalla lesione.

Tutte le lesioni tissutali attivano la risposta della fase acuta. L'esercizio fisico è una forma di lesione tissutale contenuta che sfrutta gli effetti benefici della risposta della fase acuta per costruire muscoli e promuovere la salute generale. Dato che la lesione controllata dell'esercizio riduce al minimo la rottura del compartimento, c'è una necessità limitata di montare una risposta all'emorragia o al contenimento dell'infezione (sopravvivenza). L'esercizio aumenta il fabbisogno metabolico del muscolo al punto da superare l'apporto di sangue ossigenato e provoca ipossia prolungata. In risposta all'ipossia, la plasmina stimola l'angiogenesi e attiva le cellule coinvolte nella rigenerazione dei tessuti (riparazione). Nella fisiologia dell'esercizio, se si evita un danno grave, il corpo salta così la fase di sopravvivenza e passa a una fase di riparazione precoce e prolungata.

Nonostante gli studi dimostrino alterazioni dell'APR con l'esercizio, la relazione tra l'intensità dell'esercizio e l'entità dell'attivazione dell'APR non è ancora ben definita [8-10]. Il nostro obiettivo è quello di ottenere una migliore comprensione dei cambiamenti precisi nel TAEG al fine di massimizzare il potenziale riparativo dell'esercizio. Ipotizziamo che l'esercizio di intensità moderata aumenti selettivamente la fibrinolisi mediata dalla plasmina (riparazione) senza indurre il braccio procoagulante dell'APR (sopravvivenza). Inoltre, proponiamo che l'attivazione sistemica della fibrinolisi ottenuta durante l'esercizio promuova la salute globale dei tessuti in posizioni spazialmente distinte oltre al sito della lesione tissutale iniziale (muscolo ipossico). Per valutare ciò, definiremo i precisi cambiamenti temporali nell'APR in individui sani che partecipano a intensità di esercizio graduate (riposo, leggero e moderato). Attraverso la delucidazione della precisa attivazione temporale dell'APR in relazione all'intensità dell'esercizio, potrebbe consentire a studi futuri di sviluppare un regime di esercizio che sfrutti il ​​potenziale riparativo della fibrinolisi evitando l'attivazione potenzialmente dannosa della fase di sopravvivenza procoagulante dell'APR .

Lo scopo di questo studio è di dettagliare i precisi cambiamenti temporali nell'APR che si verificano in risposta all'esercizio al fine di determinare i tipi di esercizio che conferiscono la massima fibrinolisi riparativa. Le ricerche pubblicate e gli studi preliminari condotti nel nostro laboratorio suggeriscono che diversi tipi di esercizio attiveranno preferenzialmente la fibrinolisi rispetto alla coagulazione, promuovendo così una migliore salute globale dei tessuti [8]. Pertanto, misurare i marcatori dell'APR in individui sani 1) a riposo, 2) camminare (esercizio di intensità leggera), 3) correre (esercizio di intensità moderata) e 4) dopo una corsa di resistenza (una maratona) ci consentirà di stabilire un basale per i cambiamenti temporali nell'APR che evitano l'attivazione della fase di sopravvivenza procoagulante massimizzando la fase di riparazione.

Obiettivi specifici

1. Per misurare la fibrinolisi della risposta di fase acuta, il consumo di plasminogeno e i profili infiammatori di individui sani prima e dopo l'esercizio graduato (a riposo, intensità leggera, media intensità) e dopo un esercizio prolungato a media intensità come definito dai cambiamenti nella fibrinolisi, nel consumo di plasminogeno e risposta infiammatoria.
2. Tracciare l'APR attraverso l'esercizio modulato al fine di determinare il tipo di esercizio che migliora il beneficio fisiologico e limita il danno.