Het definiëren van de temporele veranderingen in de acute faserespons tijdens graduele oefening: een prospectieve studie

Verwondingen, variërend van een papiersnijding die de huid nauwelijks splijt tot een auto-ongeluk met hoge snelheid dat door spieren en botten scheurt, veroorzaken een verstoring van weefselcompartimenten. Deze doorbraak van compartimenten brengt weefsel in aanmerking voor vier hoofdproblemen: 1) bloeding, 2) vatbaarheid voor infectie, 3) hypoxie en 4) weefseldisfunctie. De acute fase respons (APR) is het fysiologische systeem dat deze vier letselproblemen oplost. Het is verdeeld in twee tijdelijk verschillende fasen: overleving en herstel. De overlevingsfase maakt gebruik van coagulatie en ontsteking om doorbroken compartimenten tijdelijk af te sluiten om het bloeden te stoppen en de verspreiding van infectie te voorkomen. Zodra de levensbedreigende problemen van bloeding en vatbaarheid voor infectie zijn opgelost, gaat het lichaam de herstelfase in, waar het werkt om de verstoorde bloedtoevoer te herstellen en beschadigd weefsel te regenereren. Deze processen, aan elkaar gekoppeld, vervangen de tijdelijke kit en herstellen het beschadigde weefsel in zijn oorspronkelijke vorm en functie.

Plasmine is het belangrijkste fibrinolytische protease dat de APR van overleven naar herstel overzet. Plasmine staat traditioneel bekend om zijn vermogen om fibrinestolsels af te breken. Eerder werk heeft aangetoond dat plasmine ook veel doelen activeert buiten de afbraak van fibrine die essentieel zijn voor de genezing van musculoskeletaal weefsel. Plasmine initieert het herstel van beschadigd weefsel door het tijdelijke fibrine-afdichtmiddel te verwijderen dat nodig is voor hemostase, waardoor reparatiemachines toegang krijgen tot de plaats van de verwonding. Vervolgens activeert plasmine proteasen die angiogenese en celdifferentiatie bevorderen om weefselregeneratie te stimuleren. Zonder adequate plasmine-activiteit slaagt het lichaam er niet in om over te gaan van overleven naar herstel en is het niet in staat om de door letsel beschadigde compartimenten te reconstrueren.

Alle weefselbeschadigingen activeren de acute fase-respons. Oefening is een vorm van ingesloten weefselbeschadiging die de gunstige effecten van de acute fase-respons benut om spieren op te bouwen en de algehele gezondheid te bevorderen. Gezien het feit dat de gecontroleerde verwonding door inspanning de verstoring van het compartiment tot een minimum beperkt, is er een beperkte behoefte om een ​​reactie op bloeding of inperking van infectie (overleving) op te zetten. Oefening verhoogt de metabole behoefte van spieren tot het punt dat het de toevoer van zuurstofrijk bloed overtreft en resulteert in aanhoudende hypoxie. Als reactie op hypoxie stimuleert plasmine angiogenese en activeert het cellen die betrokken zijn bij weefselregeneratie (herstel). In de inspanningsfysiologie omzeilt het lichaam, als ernstig letsel wordt vermeden, de overlevingsfase en gaat het over in een vroege en langdurige herstelfase.

Ondanks studies die veranderingen in de APR bij inspanning aantonen, is de relatie tussen de intensiteit van inspanning en de mate van APR-activering nog niet goed gedefinieerd [8-10]. Ons doel is om een ​​beter begrip te krijgen van de precieze veranderingen in de APR om het herstelpotentieel van lichaamsbeweging te maximaliseren. Onze hypothese is dat inspanning met matige intensiteit selectief plasmine-gemedieerde fibrinolyse (reparatie) verbetert zonder de procoagulante arm van de APR (overleving) te induceren. Bovendien stellen we voor dat de systemische activering van fibrinolyse die wordt bereikt tijdens inspanning, de algehele weefselgezondheid bevordert op ruimtelijk verschillende locaties naast de plaats van initiële weefselbeschadiging (hypoxische spier). Om dit te evalueren, zullen we de precieze temporele veranderingen in de APR definiëren bij gezonde personen die deelnemen aan graduele trainingsintensiteiten (rust, licht en matig). Door opheldering van de precieze temporele activering van de APR in relatie tot de intensiteit van lichaamsbeweging, kan het toekomstige studies mogelijk maken om een ​​oefeningsregime te ontwikkelen dat het herstellende potentieel van fibrinolyse benut en tegelijkertijd de mogelijk schadelijke activering van de procoagulante overlevingsfase van de APR vermijdt. .

Het doel van deze studie is om de precieze temporele veranderingen in de APR die optreden als reactie op inspanning in detail te beschrijven om de soorten oefeningen te bepalen die maximale herstellende fibrinolyse verlenen. Uit gepubliceerd onderzoek en voorbereidende studies die in ons laboratorium zijn uitgevoerd, blijkt dat verschillende soorten lichaamsbeweging bij voorkeur fibrinolyse activeren boven coagulatie, waardoor een betere algemene weefselgezondheid wordt bevorderd [8]. Het meten van markers van de APR bij gezonde personen 1) in rust, 2) wandelen (lichtintensieve oefening), 3) hardlopen (matige intensiteitsoefening) en 4) volgend op duurlopen (een marathon) zal ons dus in staat stellen om een basislijn voor de temporele veranderingen in de APR die activatie van de overlevingsfase van het procoagulans voorkomen, terwijl de herstelfase wordt gemaximaliseerd.

Specifieke doelen

1. Om de acute fase respons fibrinolyse, plasminogeenconsumptie en ontstekingsprofielen van gezonde personen te meten voor en na graduele inspanning (in rust, lichte intensiteit, gemiddelde intensiteit) en na langdurige inspanning met gemiddelde intensiteit zoals gedefinieerd door veranderingen in fibrinolyse, plasminogeenconsumptie en ontstekingsreactie.
2. Om de APR te volgen door middel van gemoduleerde oefening om het type oefening te bepalen dat het fysiologische voordeel vergroot en de schade beperkt.