Hipokinezia este un factor de risc pentru osteoporoză. De ce este periculoasă hipokinezia Hipokinezia este însoțită de o scădere

Hipokinezie se numește o scădere a volumului normal, amplitudinii sau vitezei mișcărilor automate sau voluntare. Termenul de bradikinezie este adesea folosit atunci când încetinește mișcarea. Termenul de akinezie este uneori folosit pentru a descrie o limitare pronunțată a razei sau a mișcării. De fapt, rareori unul dintre cei trei parametri ai activității fizice se schimbă izolat.

Astfel, la pacienții cu bradikinezie de obicei, împreună cu o încetinire a mișcărilor, se constată o scădere a volumului și amplitudinii acestora. Bradikinezia este adesea observată în parkinsonism. În același timp, bradikinezia este doar una dintre cele patru manifestări cardinale ale bolii Parkinson, care includ, de asemenea, rigiditate, tremor de odihnă și dezechilibru postural.

Prin urmare, prezența bradikinezie în absența altor tulburări nu este o bază suficientă pentru diagnosticarea bolii Parkinson. Termenul de parkinsonism este utilizat pentru a combina afecțiunile care se caracterizează prin prezența uneia sau mai multora dintre aceste caracteristici cardinale și sunt similare din punct de vedere clinic cu boala Parkinson idiopatică (IPD), dar sunt histologic distincte și adesea însoțite de tulburări neurologice suplimentare.

Termenul poate fi folosit atât pentru a descrie mișcări voluntare lente (de exemplu, când ajungeți la un obiect), cât și acțiuni motorizate automate (cum ar fi clipirea, mișcările mâinilor în timpul mersului). În mod surprinzător, pacientul însuși și rudele sale, cu dezvoltarea și existența hipokineziei de câteva luni, s-ar putea să nu observe aceste probleme.

Semnificativ scăderea frecvenței intermitente numai după un timp atrage atenția pacientului sau a membrilor familiei. Pacienții sunt conștienți de prezența tulburărilor de mișcare, atunci când hipokinezia duce la o limitare a capacităților funcționale, cu toate acestea, tind să descrie esența tulburărilor rezultate ca „slăbiciune” mai degrabă decât ca o schimbare a vitezei sau amplitudinii mișcărilor. Este posibil să se facă distincția între slăbiciune și hipokinezie printr-un studiu atent al istoriei. După aceea, este important să se determine dacă încetinirea sau absența mișcării este un semn al tulburărilor sistemice extrapiramidale (boala Parkinson) sau se referă la unele tulburări psihiatrice (catatonie sau depresie severă).

Hipokinezie, cauzată de deficiențe în sfera motorie, rareori prezintă vreun pericol pentru viața pacientului, cu excepția unor cazuri în care imobilitatea severă poate duce la complicații atât de grave precum sepsisul sau embolia pulmonară. Cu toate acestea, hipokinezia merită o atenție serioasă, deoarece duce adesea la limitări funcționale și sociale semnificative.

Etiologia hipokineziei

Disfuncția ganglionilor bazali este cea mai frecventă cauză de hipokinezie. Cel mai izbitor exemplu de disfuncție a striatului cu implicarea căilor nigrostriatale care duc la hipokinezie este IBD. Se crede că limitarea activității motorii este rezultatul unei scăderi a proceselor de excitație în cortexul motor, care apare în legătură cu o disfuncție a conductorilor striopalidar-talamici. Uneori, corectarea hipokineziei este posibilă prin intervenția farmacologică la nivelul neurotransmițătorilor acestor conexiuni sau, mai rar, prin distrugerea stereotaxică a componentelor sferei extrapiramidale pentru a restabili echilibrul influențelor depresive și excitative din sistemul motor.

Sunt câteva mecanisme ale efectelor patologice pe sistemul ganglionilor bazali și sistemul lor de neurotransmițător.

1. Tulburări degenerative cu afectarea zonei ganglionilor bazali duc la pierderea grupurilor specifice de celule cu neurotransmițători și scopuri fiziologice adecvate.

2. Agenți farmacologici provoacă hipokinezie prin perturbarea eliberării sau recaptării neurotransmițătorilor din ganglionii bazali sau prin blocarea receptorilor acestora. Absorbția dopaminei este de o importanță deosebită.

3. Tulburări vasculare poate duce la infarcte izolate în ganglionii bazali. Cel mai adesea, hipokinezia apare într-o stare multi-infarct, când multe zone de leziuni cerebrale ischemice bilaterale perturbă difuz organizarea structurală și funcțională a sistemului extrapiramidal.

4. Vătămare poate provoca disfuncționalitatea ganglionilor bazali în mai multe moduri. Unul dintre mecanismele posibile este deteriorarea directă a acestei zone din cauza rănilor prin împușcare. Leziunile repetate ale capului de-a lungul mai multor luni sau ani duc adesea la dezvoltarea parkinsonismului, care se bazează pe efectul cumulativ al microdeteriorării structurilor creierului mediu și ale vaselor de sânge. În acest caz, există o încălcare a funcțiilor substanței negre și a fibrelor de proiecție striatală. Encefalopatia traumatică a boxerilor este un exemplu tipic.

5. Intoxicaţie poate provoca disfuncții ale sistemului extrapiramidal pe fondul manifestărilor generalizate ale encefalopatiei toxice. Cu toate acestea, mai des există o înfrângere a neuronilor specifici ai ganglionilor bazali și a conexiunilor substanței negre.

6. Infecții ale SNC poate provoca tulburări extrapiramidale atunci când leziunea este localizată (de exemplu, în timpul formării unui abces) în zona ganglionilor bazali. Tulburările extrapiramidale pot apărea luni și ani după o infecție virală, un exemplu dintre acestea fiind dezvoltarea parkinsonismului după encefalita epidemică, care a apărut la începutul secolului al XX-lea.
Tulburari psihiatrice poate fi însoțită de o limitare pronunțată a activității fizice.

1. Depresie asociat în mod tradițional cu întârzierea psihomotorie, când mișcările spontane pot fi limitate și încetinite.

2. Catatonia caracterizată printr-o limitare pronunțată a mișcărilor spontane și o tendință de a fi nemișcat într-o poziție pentru o perioadă lungă de timp, chiar și atunci când medicul acordă pasiv această poziție. Acest fenomen este cunoscut sub numele de „flexibilitate cerată”.
Tulburări metabolice, în special hipotiroidismul, poate fi însoțit de o încetinire generală a funcțiilor motorii. D. Tulburările neuromusculare, care sunt însoțite de rigiditate musculară severă, încetinesc ritmul mișcării, în special în mușchii axiali și mușchii membrelor, dar rar în mușchii feței.

Cercetările arată că tendința către o activitate fizică mai redusă a crescut dramatic comparativ cu secolele trecute. Și secolul trecut, pentru mușchii umani, sa dovedit a fi critic, eforturile au fost reduse de la 94% la 1%. Hipokinezia se dezvoltă rapid pe tot globul și a devenit deja una dintre principalele probleme ale zilelor noastre.

Ce este hipokinezia?

Aș dori să observ că această boală nu pune foarte mult în pericol viața. Cu toate acestea, o astfel de boală poate duce la complicații foarte grave și grave. Hipokinezia este o anumită stare a corpului uman, care apare ca urmare a absenței sau insuficienței activității fizice, din diverse motive.

• datorită infecțiilor sistemului nervos central;
• datorită blocării neuroreceptorilor după administrarea medicamentelor;
• când este rănit, rănit, căzut sau lovit în cap;
• cu intoxicație;
• cu tulburări vasculare;
• cu tulburări degenerative.
• în caz de depresie;
• din cauza .

Hipokinezie și hipodinamie - diferența

Pentru ca corpul uman să funcționeze normal, are nevoie de o activitate musculară scheletică foarte bună. Munca musculară adecvată crește producția de energie, promovează formarea căldurii, este necesară încă o activitate pentru buna funcționare a cel puțin a sistemelor respiratorii și cardiovasculare. Scăderea activității motorii, hipokinezia, poate duce la întreruperea funcționării normale a tuturor sistemelor corpului.

Hiperchinezia poate avea efectul opus asupra corpului. O astfel de boală se exprimă prin contracție musculară involuntară, se poate dezvolta pe fondul afectării sistemului nervos central, cu situații de stres frecvente și prelungite. Conceptele de hipokinezie și hiperkinezie nu au același sens, dar bolile unei persoane singure sunt periculoase și afectează negativ întregul corp.

Când oamenii vorbesc despre hipokinezie, înseamnă adesea hipodinamie. Se întâmplă pe fondul faptului că o persoană încetează să se miște nu ca urmare a apariției unei boli, ci din cauza scăderii muncii fizice în viața de zi cu zi. O astfel de imobilitate voluntară duce, de asemenea, la consecințe negative pentru întregul organism. Ce este hipokinezia și este în ambele cazuri o scădere a activității motorii a corpului.

Hipokinezie - simptome

O astfel de boală se manifestă treptat, dar pe măsură ce progresează, simptomele devin mai luminoase și este ușor de identificat patologia. Hipokinezia este întotdeauna însoțită de o serie de simptome de bază.

• persoana simte oboseală constantă;
• la bărbați, erecția poate fi afectată;
• apare nervozitatea fără cauză;
• apar fracturi frecvente;
• apare insomnia;
• apare o durere de cap, atât slabă, cât și puternică;
• eficiența scade;
• creștere în greutate, obezitate.

Influența hipokineziei asupra corpului uman

Ca orice altă boală, aceasta are, de asemenea, o serie de modificări nefavorabile, uneori grave. Consecințele hipokineziei în cazurile avansate sunt ireversibile pentru corpul uman.

• tonusul mușchilor scheletici scade, ceea ce duce la atrofierea lor;
• tulburări metabolice în fibrele musculare;
• din partea sistemului nervos central predomină procesele inhibitorii;
• după infarctul miocardic și ca urmare a imobilizării, se formează un stereotip de imobilitate;
• activitatea glandelor endocrine este perturbată;
• există riscul formării cheagurilor de sânge venos;
• poate exista pneumonie congestivă;
• dezvolta;
• apar boli ale sistemului cardiovascular.

Beneficiile hipokineziei

Munca intelectuală nu trebuie subestimată. Dar încărcăturile musculare la persoanele cu profesii intelectuale sunt reduse la cel mai simplu minim, sau chiar practic absente. Din acest motiv, hipokinezia este mai frecventă la intelectuali decât la alții. Astfel de persoane sunt supuse stresului emoțional, reactivității reduse.

Nu vor fi multe beneficii din munca mentală în detrimentul muncii fizice. Pentru a evita consecințele dezastruoase, ar trebui să combinați munca cu activitatea fizică în timpul zilei. Faceți un set ușor de exerciții conceput pentru lucrătorii de birou. Este recomandat să vizitați sala de gimnastică sau orice secțiune de sport de două ori pe săptămână. Faceți drumeții în weekend.

Rău de hipokinezie

Consecințele unei reduceri sau lipsei de mișcare sunt foarte grave pentru organism. Sindromul hipokineziei este din ce în ce mai diagnosticat de medici. Este important să ne amintim că aceasta nu este o propoziție. Corpul este capabil să se autovindece, iar răul cauzat de boală poate scădea treptat. Sistemul cardiovascular va suferi cel mai mult cu boala. Nu numai adulții, ci și copiii suferă de hipokinezie. Mișcarea și activitatea fizică sunt necesare pentru o persoană la orice vârstă.

Unii cercetători susțin că în timpul nostru, activitatea fizică a scăzut de 50-100 de ori - comparativ cu secolele anterioare, deși natura umană nu sa schimbat în esență. Ponderea efortului muscular în toată energia generată pe Pământ a scăzut de la 94% la 1% în ultimii 100 de ani.

La mijlocul secolului al XIX-lea, când munca fizică era principala sursă a tuturor beneficiilor, munca necesară unei persoane nu numai efort fizic mare, ci și formarea abilităților motorii. Aristocrația disprețuia munca fizică, dar a compensat deficitul de activitate motorie prin călărie, ciclism și patinaj, scrimă și dans. Nikolai Raevsky în biografia lui A.S. Pușkin oferă informații despre 15 bile care au avut loc în perioada 11 ianuarie - 16 februarie 1830. La una dintre bile au fost dansate 21 de dansuri. Numai oamenii bine pregătiți ar putea rezista unei astfel de sarcini.

În trecut, consumul de energie, de exemplu pentru un țăran și un meșter, era de 5-6 mii kilocalorii pe zi, astăzi, de regulă, nu depășesc 2,5 mii kcal, ceea ce este clar sub nivelul optim. În același timp, se crede că persoana modernă medie „nu colectează” un nivel suplimentar de consum de energie de aproximativ 300 kcal pe zi. În zilele noastre, activitatea musculară insuficientă a devenit obișnuită la persoanele cu multe profesii. Activitatea fizică nu numai a persoanelor de vârstă mijlocie și a persoanelor în vârstă scade, ci și a copiilor și adolescenților, care își petrec o parte semnificativă a timpului stând la un birou sau lângă un computer.

Să luăm în considerare două concepte importante care sunt folosite pentru a caracteriza activitatea motorie: hipokinezia și hipodinamia. Inactivitatea fizică (din limba greacă hipo - scăzută și dinamică - forță) este o slăbire a activității musculare datorită stilului de viață sedentar și limitării activității motorii.

Hipokinezie(Kineza greacă - mișcare) - o stare specială a corpului din cauza activității motorii insuficiente. Hipokinezia este o limitare a gamei de mișcări voluntare. De obicei, hipokinezia este combinată cu hipodinamia.

Hipokinezie (inactivitatea fizică) astăzi pare a fi un factor ecologic și social - un însoțitor inevitabil al progresului științific și tehnologic, care este însoțit de o scădere semnificativă a ponderii muncii fizice în producția materială. Există 3 tipuri principale de hipokinezie: 1. profesională. 2. Individual, hipokinezia poate fi un stil de viață. Al treilea tip de hipokinezie, să-l numim forțat, este o metodă terapeutică lungă și binecunoscută (repaus la pat), utilizată pentru tratarea sau ameliorarea multor boli grave.

Hipoxie (Vechea greacă ὑπό - sub, dedesubt + greacă οόογονο - oxigen) - starea de foame de oxigen a întregului organism ca întreg, și a organelor și țesuturilor individuale, cauzată de diverși factori: reținerea respirației, condiții dureroase, conținut scăzut de oxigen în atmosferă ... Datorită hipoxiei, se dezvoltă modificări ireversibile în organele vitale. Cele mai sensibile la deficitul de oxigen sunt sistemul nervos central, mușchiul inimii, rinichiul și țesutul hepatic. Poate provoca o senzație inexplicabilă de euforie, ducând la amețeli, tonus muscular scăzut.

Această boală apare cu următorii factori:

Transbordare - datorită încărcării funcționale excesive asupra unui organ sau țesut (în mușchi în timpul muncii grele, în țesutul nervos în timpul unei crize epileptice);

Amestecat- orice hipoxie severă / prelungită capătă o componentă tisulară (hipoxie → acidoză → blocarea glicolizei → absența unui substrat pentru oxidare → blocarea oxidării → hipoxie tisulară).

Tehnogen - apare atunci când rămâneți constant într-un mediu cu un conținut ridicat de emisii nocive

În general, hipoxia poate fi definită ca o discrepanță între producția de energie și nevoile de energie ale celulei. Legătura principală în patogenie este o încălcare a fosforilării oxidative în mitocondrii, care are 2 consecințe:

Încălcarea formării ATP → deficit de energie → încălcare a proceselor volatile, și anume:

contracții - contractura tuturor structurilor contractile,

sinteza - proteine, lipide, acizi nucleici,

transport activ - pierderea potențialului de odihnă, intrarea ionilor de calciu și apă în celulă.

Acumularea acidului lactic și a acizilor din ciclul Krebs → acidoză provocând:

blocarea glicolizei, singura modalitate de a obține ATP fără oxigen;

permeabilitate crescută a membranei plasmatice;

activarea enzimelor lizozomale în citoplasmă, urmată de autoliza celulară.

Clinică [editați | editează sursa]

Manifestările de hipoxie depind de cauza specifică a apariției (de exemplu: culoarea pielii în caz de otrăvire cu monoxid de carbon este roz aprins, oxidanți - pământii, în insuficiență respiratorie - cianotică) și vârstă (exemplu: hipoxie la un făt și la un adult).

Cele mai frecvente semne sunt următoarele:

În hipoxia acută:

O creștere a frecvenței și profunzimii respirației, apariția dificultății de respirație;

Creșterea frecvenței cardiace;

Cu hipoxie cronică:

Stimularea eritropoiezei cu dezvoltarea eritrocitozei;

Disfuncția organelor și a sistemelor.

Un stil de viață sedentar, lipsa unei activități fizice suficiente determină atrofia țesutului muscular și osos, scăderea capacității vitale a plămânilor și, cel mai important - o încălcare a activității sistemului cardiovascular. La un moment dat, o persoană își pierde libertatea de mișcare. Libertatea de mișcare este determinată de gama de mișcare a articulațiilor și de starea funcțională a mușchilor. Și aici se închide un cerc vicios: cu cât se fac mai puține mișcări, cu atât sunt mai dificile; cu cât sunt mai dificile, cu cât o persoană se mișcă mai puțin, cu atât o persoană se mișcă mai puțin, cu atât trebuie să se miște mai puțin.

Lista de referinte

1. Cultura fizică recreativă: Manual. pentru studenți universitari / A.G. Furmanov, M.B. Yuspa.- Mn .: Tesey, 2003. - S. 3-141, 245-484.

2. V. V. Khramov Teoria și metodologia culturii fizice legate de sănătate: Texte de prelegeri. - Grodno: GrSU, 2000 .-- 80 p.

3. Amosov N.M., Muravov I.V. Inima și exercițiile fizice. - M.: Cunoaștere, 1985.-64 p.

4. Amosov N.M., Bendet Ya.A. Activitate fizică și inimă. - Kiev: Sănătate, 1989. - 216 p.

5. Verkhoshansky Yu.V. Programarea și organizarea procesului de formare.- Moscova: Cultura fizică și sport, 1985. - 176 p.

6. Dineika K.V. Mișcare, respirație, pregătire psihofizică, Minsk, 1981;

7. Ivanchenko V.A. Secretele veseliei tale, M. Infra M, 1998;

8. Kaptelin A.F. Tratament de reabilitare (exerciții de fizioterapie, masaj și terapie ocupațională) pentru leziuni și deformări ale aparatului locomotor, M., 1969;

9. Kutsenko G.I., Novikov Yu.V. O carte despre un stil de viață sănătos, Moscova: Literatură pentru copii, 1987;

10. Minkh A.A. Eseuri despre igiena exercițiilor fizice și a sportului, Moscova: Educație, 2000.

11. Cartea despre sănătate, ed. Da. Lisitsyna, M., 1988.

12. Cultura fizică terapeutică, ed. V.A. Epifanova, M., 1987;

13. Bazele metodice și formele culturii fizice medicale. Probleme fiziologice de detrenare, ed. A.V. Korobkova, M., 1970

14. Fiziologie umană, ed. N.V. Zimkina, M., 1975.

15. Cultura fizică a elevului. Un manual pentru studenți universitari. / Ed. IN SI. Ilinich. - M.: Gardariki, 1999.

16. Cultura fizică. Un manual pentru studenții universităților tehnice. / Ed. V.A. Kovalenko. - M.: „ASV”, 2000

INTRODUCERE
Stimularea mecanică a țesutului osos și activitatea fizică asupra mușchilor scheletici, inclusiv a celor cauzate de gravitația Pământului, sunt unul dintre principalii factori care determină direcția, natura și rata de adaptare funcțională a sistemului musculo-scheletic al mamiferelor în procesul de filo și ontogeneză.
A devenit incontestabil faptul că hipokinezia sau deficiența mișcărilor, activitatea motorie este însoțită de dezvoltarea unor fenomene din corpul uman care sunt nefavorabile sănătății sale (detrenarea sistemului cardiovascular, excesul de greutate și ateroscleroză, atrofia mușchilor scheletici și osteopenia etc.). Cu toate acestea, până relativ recent, nu a existat un studiu sistematic și intenționat al acestor fenomene și al potențialului lor pericol pentru corpul unei persoane sănătoase. Și, în mod ciudat, astfel de studii nu au fost stimulate de practica clinică, ci au fost dezvoltate în cadrul medicinei spațiale și al fiziologiei gravitaționale. Acest lucru devine de înțeles dacă avem în vedere că afecțiunea pe care o numim hipokinezie și care în manifestarea sa extremă este asociată cu repaus la pat prelungit (hipokinezie clinostatică), însoțit de mai multe efecte fizice: o modificare a vectorului gravitațional al pământului față de axa verticală a corpului și, în consecință, o scădere a sarcinii de greutate pe sistemul musculo-scheletic și organele interne, o scădere a mișcărilor, în principal în articulațiile mari și, în cele din urmă, o scădere sarcină dinamică de putere pe elementele scheletului, care este obișnuită pentru funcționarea normală a mușchilor scheletici în condiții de gravitație a pământului (locomoție, menținerea unei poziții verticale). Toate acestea împreună creează o lipsă de sarcină mecanică, care simulează bine situația care apare în zborul spațial. Folosit recent în acest scop, repausul de pat cu o deviere a capului patului cu 5 - 7 o sub orizont, așa-numita hipokinezie antiortostatică, completează modelul efectelor fiziologice ale microgravitației cu un fenomen esențial pentru zborul spațial - redistribuirea fluidelor corporale în direcția craniană.
Studiile unei persoane sănătoase și starea sistemelor sale fiziologice individuale în condiții de hipokinezie clinostatică, începute în anii 60-70 și hipokinezie antiortostatică - în ultimele decenii, s-au dovedit a fi foarte relevante astăzi, când problema hipokineziei a căpătat o dimensiune multidimensională și poate fi luată în considerare în mai multe aspecte diferite. Se propune să se facă distincția între mai multe tipuri sau variante ale stărilor de hipokinezie.
În primul rând, se poate considera că hipokinezia (inactivitatea fizică) pare a fi astăzi un factor ecologic sau ecosocial - un însoțitor inevitabil al progresului științific și tehnologic, care este însoțit de o scădere semnificativă (conform lui A. B. Berg, cu aproape două ordine de mărime în ultimii 100 de ani) a ponderii muncii fizice în producția de materiale.
În al doilea rând, după toate probabilitățile, în diferite țări și tipuri de activitate, acest lucru se întâmplă inegal, dar pentru anumite categorii de ocupații, hipokinezia este profesională. În al treilea rând, pe bază individuală, hipokinezia poate fi un stil de viață și nu întotdeauna pentru persoanele din categoriile de mai sus.
Al patrulea tip de hipokinezie, să o numim forțată, este o tehnică lungă și binecunoscută (repaus la pat) în tratamentul sau facilitarea procedurilor medicale pentru multe boli grave. Efectul repausului la pat în clinică asupra țesutului osos a fost observat de mult timp, iar acest efect a fost calificat drept „osteoporoză de imobilizare”. Și, în cele din urmă, subiectul discuției noastre este hipokinezia experimentală, adică studiile reacțiilor unei persoane sănătoase în condiții artificiale de odihnă la pat, care au fost inițiate de problemele medicinei spațiale și ale fiziologiei gravitaționale.
Pentru studiul sistematic al reacțiilor țesutului osos în condiții de hipokinezie experimentală, dezvoltarea și introducerea în practica clinică în ultimii 20 de ani a metodelor fizice cu radiații de diagnostic neinvaziv și măsurarea masei osoase utilizând osteodensitometrie cantitativă s-a dovedit a fi foarte favorabilă. Această circumstanță a oferit cercetărilor din acest domeniu o bază metrologică corectă, care, de fapt, le-a determinat statutul de cercetare științifică.
Acest articol oferă câteva date din literatura de specialitate și o revizuire a rezultatelor cercetărilor de laborator din ultimii 15 ani, dedicate studiului efectului hipokineziei asupra stării țesutului osos la o persoană sănătoasă. Rezultatele studiilor în hipokinezie sunt comparate cu efectele microgravitației în zborul spațial ca situație a deficitului maxim de sarcină mecanică prin definiție. Cu toate acestea, trebuie amintit că astronauții efectuează în mod regulat exerciții fizice speciale în timpul zborului. Aceasta este una dintre componentele sistemului de măsuri preventive (SPM), care vizează prevenirea adaptării corpului uman la gravitație, dar nu întotdeauna realizarea acestui obiectiv pe deplin.
FUNDAL
Primele încercări de a cuantifica efectele hipokineziei asupra țesutului osos al unei persoane sănătoase datează de la sfârșitul anilor 1940. Și chiar atunci au fost inițiați de pregătirile pentru zborurile spațiale cu echipaj așteptate. Până la începutul anilor 1980, în aceste studii, principalul criteriu pentru evaluarea efectelor hipokineziei a fost datele care caracterizează modificările metabolismului osos (echilibrul de calciu, conținutul de sânge și urină din minerale, hormoni mineralotropi și mediatori de sinteză sau descompunere a colagenului). Alegerea criteriilor a fost limitată forțat, deoarece utilizarea metodelor cu raze X pentru densitometrie suferă de o eroare semnificativă, iar metodele cantitative pentru determinarea masei osoase au intrat în practică abia de la începutul anilor '80.
Volumul articolului nu permite luarea în considerare în detaliu a istoriei studierii efectului hipokineziei asupra țesutului osos al oamenilor și animalelor. Astfel de date pentru perioada anilor '70 - '80 sunt date în unele lucrări experimentale și de revizuire și monografii.
Cele mai semnificative rezultate ale acestor studii au fost următoarele: 1) hipokinezia este însoțită de excreție excesivă sau echilibru negativ de calciu, a cărui valoare este comparabilă cu cea a astronauților; 2) cantitatea de pierderi de calciu are diferențe interindividuale foarte semnificative și 3) măsurile preventive (exerciții fizice, produse farmaceutice din clasa biofosfaților) sunt capabile să reducă pierderile de calciu în hipokinezie, care păstrează totuși o variabilitate individuală semnificativă. Aceste date, care confirmă doar hipomineralizarea oaselor, lasă multe întrebări cu privire la modificările țesutului osos în sine (topografie, severitate, reversibilitate etc.), care se soluționează numai cu ajutorul osteodensitometriei cantitative. Astfel de date sunt parțial luate în considerare în [b].
Obiecte și metode de cercetare. Sunt prezentate datele din literatură și rezultatele propriilor studii cu participarea voluntarilor (bărbați și femei) la hipokinezie (clinostatică - CG și antiortostatică - ANOH) cu durata de 30 - 370 de zile.
În majoritatea experimentelor descrise mai jos, de regulă, doar o parte din voluntari se afla în condiții de așa-numita hipokinezie „pură”, adică fără utilizarea măsurilor profilactice (grupul de control). Restul au efectuat unul sau alt tip de măsuri preventive (exerciții fizice, administrarea de medicamente, suplimente alimentare) sau complexul acestora (SPM) pe tot parcursul experimentului sau în etapele sale individuale. Pentru a studia modificările țesutului osos în studiile noastre, ca și în sursele de literatură luate în considerare, am folosit metode moderne de osteodensitometrie cantitativă: tomografie computerizată cantitativă - CKT, radionuclid mono-și fotoni gamma absorptiometrie - MFA, DPA și absorptiometrie cu raze X cu energie duală - DXA - DEZA). Au fost utilizate echipamente specifice: pentru KKT - KVAD-1 (General Electric, SUA); pentru DPA - DBD-2600 (Norland, SUA) și pentru DEXA - QDR-1000 / W (Hologic, SUA). Principiile osteodensitometriei neinvazive cantitative sunt descrise mai detaliat în articolul de A. V. Bakulin și A. S. Rakhmanov în acest număr al revistei.
În studiile utilizând QCT, densitatea minerală osoasă (BMD, g / cm3) a structurii centrale (spongioase) a corpurilor vertebrale a fost măsurată folosind o fantomă specială de calibrare. În studiile utilizând metode DPA și DEXA, BMD (g / cm2) și conținutul de minerale osoase (BMS, g) au fost măsurate folosind metoda DEXA numai în anumite regiuni ale scheletului (craniu, brațe, coaste, segmente toracice și lombare ale coloanei vertebrale, oasele pelvine , picioare) - analiză regională. Alte programe de înaltă rezoluție - analiza locală - au măsurat aceiași parametri în segmentul lombar al coloanei vertebrale (LI - L4) și femurul proximal cu evaluare selectivă a DMO în anumite zone (gât, trohanter mai mare, regiune intertrochanterică, triunghiul Ward).
REZULTATE
În condițiile de repaus la pat, așa cum ne-am aștepta, s-au observat modificări regulate ale VO2 max, iar topografia, severitatea și (uneori) direcționalitatea acestora în diferite segmente ale scheletului sunt semnificativ legate de poziția lor în vectorul gravitațional și sunt foarte asemănătoare cu topografia modificărilor VO2 max observate după zborurile spațiale [ b]. Luați în considerare topografia schimbărilor în direcția opusă vectorului gravitațional de pe Pământ.
În segmentele inferioare ale scheletului (calcaneu, tibie, femur și oase pelvine), o scădere a DMO este naturală. Valoarea ratei medii lunare de „pierdere” a mineralelor din calcaneu variază în diferite experimente (30 - 180 de zile) în intervalul 2,8 - 5 la sută, în funcție de vârsta subiecților și în condiția generală de a nu utiliza mijloace profilactice. (hipokinezie „pură”). După cum s-a arătat mai devreme, în zborul spațial această valoare este de cel puțin 2 ori mai mică decât ne permite să considerăm acest fapt ca un efect protector al exercițiilor fizice efectuate la bordul navei spațiale. Severitatea scăderii MIC nu depinde de durata experimentului. Modificările au diferențe interindividuale semnificative.
Există puține date despre modificările densității minerale a tibiei și diafizei femurale. La indivizii sănătoși (cu vârste cuprinse între 25 și 44 de ani) în condiții de repaus la pat (120 de zile, -5 o), densitatea minerală a tibiei și fibulei totale la marginea treimii medii și distale a tibiei a fost studiată prin metoda AMF. O scădere semnificativă a DMO a fost constatată la unul dintre cei trei voluntari în condiții de hipokinezie „pură” (martor) cu 8 la sută și la 5 din 12 alte grupuri examinate cu 4,2 - 5,4 la sută. Valorile medii ale grupului de magnitudine și rata de schimbare a DMO, practic care nu diferă de valorile inițiale, au avut tendința de a scădea la voluntarii din al doilea și al treilea grup, care, respectiv, au efectuat exerciții fizice sau au luat medicamente ca măsuri preventive și tendința opusă - la subiecții celui de-al patrulea grup, combinând atât tipul de măsuri preventive [b].
Într-un alt experiment cu ANOH (-5 o) cu o durată de 370 de zile, subiecții unui grup (A, 4 persoane) au efectuat exerciții fizice și au luat xidifon pe întreaga perioadă de odihnă la pat, iar voluntarii celuilalt grup (B, 5 persoane) au făcut exerciții fizice, de la 121 de zile până la sfârșitul repausului la pat. Aici, densitometria tibială monofotonică din grupa A (care exercită în mod constant) a relevat o scădere a DMO cu o medie de 10 procente în trei din patru examinate. În grupul B (profilaxia „întârziată”), au fost observate cazuri de scădere a densității minerale a tibiei (cu 5-12 procente) la diferite perioade ale experimentului la toți subiecții. Conform valorilor medii ale modificărilor grupului, nu s-au dezvăluit diferențe în modificări [b].
Datele obținute în același experiment folosind DPA nu au dezvăluit abateri semnificative în densitatea minerală a osului cortical al arborelui femural până la sfârșitul repausului la pat. Dimpotrivă, în epifiza femurală proximală, și în special în gâtul femural și triunghiul Ward (cu o structură osoasă predominant spongioasă), s-a constatat o scădere a DMO în ambele grupuri în timpul experimentului. La unele persoane, indiferent de schema de utilizare a măsurilor preventive, scăderea DMO a fost semnificativă (cu 18 și 21 la sută). În general, valorile medii ale grupului de pierderi minerale în epifiza femurală proximală nu au diferit statistic. Diferența se observă numai în dinamica procesului. La sfârșitul experimentului, în grupul B cu antrenament „întârziat”, a fost dezvăluită o tendință spre stabilizarea pierderii de masă osoasă la nivelul gâtului femural la nivelul de 90 la sută din valorile inițiale [b].
Rezultatele studierii densității minerale a vertebrelor lombare prezintă o imagine destul de pestriță și atrag atenția asupra următoarelor caracteristici.
În primul rând, modificările BMD nu sunt observate la toți participanții experimentali, iar frecvența modificărilor BMD crește odată cu durata expunerii. După modificări ANOH de 30 de zile (-6 o) în BMD ale vertebrelor L2-L4 lombare au fost detectate la doar doi din 19 voluntari (-7 la sută, + 10 la sută), iar în restul de 17 cazuri au avut doar tendințe cu un semn diferit | 10] ... O creștere a duratei repausului la pat (hipokinezie clinostatică) până la 120 de zile a fost însoțită de o scădere a DMO a vertebrelor lombare cu 1,7% pe lună (metoda CBC) și cu 0,91% pe lună (metodele DFA și DEXA). În condițiile ANOH (-5 o) de aceeași durată, am dezvăluit (prin metoda CKT) o creștere a DMO a vertebrelor L2-L3 la 6 din 13 voluntari care nu au folosit măsuri profilactice și la 4 din 15 au examinat voluntari care au folosit diverse proceduri de protecție și de prevenire [b] ...
În al doilea rând, modificările BMD ale țesutului spongios al corpurilor vertebrelor lombare cu semn pozitiv, asemănătoare cu cele descoperite pentru prima dată după zborurile spațiale [b], în situațiile model sunt relevate în principal în hipokinezia antiortostatică (spre deosebire de orizontală). În același timp, ambivalența reacției este dezvăluită, de regulă, selectiv în țesutul spongios al corpurilor vertebrale prin metoda CKT și mai rar sau într-o măsură mai mică - în toate vertebrele prin metoda DPA [b].
În al treilea rând, diferențele individuale vizibile în reacția țesutului osos al vertebrelor lombare, observate cu hipokinezie de până la 120 de zile, devin foarte semnificative odată cu creșterea duratei repausului la pat. În condițiile experimentului de mai sus cu 370 zile ANOH (-6 o), o scădere semnificativă a DMO a țesutului spongios al vertebrelor a fost observată prin metoda CKT la doi voluntari cu 12 și 30 la sută, iar la 4 persoane s-a constatat o creștere aproape la fel de pronunțată a DMO - cu 11 - 27 la sută. Rezultatele măsurătorilor efectuate prin metoda DPA (o dată la 2 luni) au relevat o ușoară tendință spre o creștere a MP a vertebrelor lombare în timpul experimentului în ambele grupuri de exerciții fizice constante și cu profilaxie întârziată. Trebuie remarcat faptul că, în condiții de hipokinezie, tendința către o creștere a DMO este mai pronunțată la acei voluntari care nu au folosit profilaxie [b].
În segmentele scheletului jumătății superioare a corpului în condiții de hipokinezie antiortostatică (120 de zile), precum și în zborurile spațiale, a existat o tendință de creștere a conținutului de minerale, în special, în oasele craniului.
Într-unul dintre experimentele cu ANOH de 12 zile (-5 o), au participat 8 femei cu vârste cuprinse între 25 și 35 de ani, dintre care jumătate (grupa A) au efectuat exerciții fizice în scop preventiv, în timp ce în celălalt grup (B) nu a fost utilizată profilaxia.
Rezultatele densitometriei (DEXA) în dinamică (înainte de început, în a 60-a și a 120-a zi a experimentului și a 60-a zi după sfârșit) au arătat, în primul rând, că pierderea masei osoase la femeile din ambele grupuri din segmentele inferioare ale scheletului în timpul experimentului erau nesemnificative și nesigure. În al doilea rând, au existat unele diferențe în modificările stării oaselor la subiecții celor două grupuri. Grupa B (neexercitarea) a relevat: o creștere semnificativă a conținutului de minerale din oasele jumătății superioare a corpului (oasele craniului) și semne foarte slabe de hipomineralizare a segmentelor din jumătatea inferioară a scheletului. De asemenea, au arătat o scădere a SCM în oasele pelvine în timpul perioadei de recuperare (ziua 60) la un nivel sub nivelul inițial la începutul experimentului (2 două - semnificativ). Și în grupul A (stagiari), creșterea DMO a jumătății superioare a scheletului a fost mai puțin pronunțată (de aproape 2 ori) și, în același timp, pierderea osoasă a fost mai vizibilă (deși, de asemenea, nesigură) în segmentele jumătății inferioare a scheletului: în gâtul femural, vertebrele lombare și , într-o măsură mai mică, în oasele bazinului.
O atenție specială este acordată aici datelor privind scăderea mineralizării, în acest caz, asupra scăderii SCM a oaselor pelvine, în perioada de recuperare după hipokinezie. Am observat un fenomen similar la unii cosmonauți în primele trei săptămâni după întoarcerea din zborul spațial. În studii recente cu ANOH (120 de zile, -5 o, bărbați) fără utilizarea agenților profilactici, un gradient negativ al DMO al vertebrelor lombare a fost, de asemenea, găsit la 5 din 6 participanți la experiment în zilele 14 și 30 ale perioadei de recuperare, comparativ cu nivelul DMO la sfârșitul repausului la pat.
După cum puteți vedea, rezultatele cercetării sunt ambigue și, împreună cu o cantitate insuficientă de material, nu oferă motive pentru descrierea legilor stricte. Cu toate acestea, ele prezintă anumite tendințe și caracteristici ale modificărilor țesutului osos al unei persoane sănătoase cu un deficit de sarcină mecanică, în special în condiții de hipokinezie experimentală, care, așa cum s-ar putea aștepta, sunt foarte asemănătoare cu cele observate în timpul examinării astronauților. Sunt după cum urmează: 1) severitatea (amplitudinea) pierderii osoase crește în direcția vectorului gravitațional, pierderile sunt naturale doar în segmentele jumătății inferioare a scheletului și, important, sunt observate atât în \u200b\u200bstructurile trabeculare, cât și în cele corticale ale oaselor scheletului periferic; 2) în oasele jumătății superioare a corpului există adesea tendința de a crește conținutul de minerale; 3) în segmentul lombar al coloanei vertebrale, identificat cu centrul de masă al corpului, modificările sunt ambivalente și alături de osteopenie există (în aproximativ 1/3 din cazuri) o creștere a DMO; 4) în etapele timpurii ale perioadei de readaptare la condițiile normale de viață, se poate observa o scădere a DMO (vertebre lombare, oase pelvine), indiferent dacă aceasta a avut loc în timpul hipokineziei sau al zborului spațial; 5) modificările BMD ale ambelor direcții au diferențe interindividuale foarte semnificative și nu au fost detectate la indivizi individuali care participă la experimente.
DISCUŢIE
Natura inegală a modificărilor BMD la om în timpul hipokineziei în segmente osoase de diferite poziții în vectorul gravitațional este cel mai probabil asociată, în primul rând, cu particularitățile funcției lor biomecanice în condiții de gravitație. S-a arătat că cantitatea de pierdere osoasă în diferite segmente ale scheletului uman în zborul spațial se corelează direct cu încărcarea lor în greutate în condiții de 1G, iar această dependență este descrisă printr-o ecuație de regresie liniară cu un coeficient de corelație R \u003d 0,904 [b].
Această poziție este bine confirmată de diferența de reacții în același segment în zone care diferă în funcții mecanice. Astfel, în cazul unei scăderi a DMO în țesutul osos spongios al vertebrelor lombare LI - L4 după zborurile spațiale, pierderea de minerale este mai pronunțată în vertebrele subiacente (mai încărcate) [b]. În condiții de repaus la pat, la unii indivizi, se relevă netezirea gradientului pozitiv (gravitațional) normal existent al DMO în vertebrele lombare în direcția L1 - L3 [b].
Ipoteza este destul de consistentă cu ideile existente despre mecanismele de adaptare a țesutului osos la mediul extern „mecanic”. S-a constatat că factorul decisiv pentru inițierea proceselor adaptative în țesutul osos nu este atât sarcina mecanică sau stresul ca atare, cât deformarea materialului osos. Mai mult, un parametru esențial nu este valorile de vârf ale deformării relative, ci o anumită limită inferioară a deformării fiziologice (deformare minimă efectivă), peste care procesele de neoplasmă încep să prevaleze asupra resorbției.
Se poate observa că adâncimea pierderii osoase în cele mai critice segmente biomecanice ale scheletului (vertebre lombare și epifiză femurală proximală) are o relație definitivă și pozitivă cu durata hipokineziei. După cum sa menționat mai sus, nu toți participanții la experiment au suferit pierderi osoase. Dar dacă au avut loc, atunci cu hipokinezie până la 120 de zile. scăderea DMO poate fi, în conformitate cu recomandările OMS, clasificată în conformitate cu criteriul T ca „în limite normale” sau osteopenie. Pierderea masei osoase cu hipokinezie mai prelungită în unele cazuri se califică drept osteoporoză.
Nu toate aceste diferențe pot fi explicate doar prin diferența dintre funcțiile biomecanice inițiale sau caracteristicile țesutului unei anumite structuri osoase. Trebuie avut în vedere faptul că multe sisteme de organe (tractul cardiovascular, muscular, renal, gastro-intestinal etc.) sunt implicate în reglarea transportului mineralelor (și, prin urmare, în formarea masei osoase), ale căror relații anatomice și metabolismul suferă modificări și în condiții odihnă lungă la pat. Luând în considerare cele de mai sus, se poate presupune că semnele unei creșteri a conținutului de minerale în oasele jumătății superioare a scheletului sunt asociate cu redistribuirea mediului lichid în direcția craniană și / sau cu rearanjarea reglării hormonale a funcțiilor fiziologice observate în condiții de microgravitație [b]. Astăzi, nu există o claritate completă în înțelegerea naturii acestui fenomen, precum și datele pentru a explica severitatea mai mare a acestuia la femei. Este necesară o analiză suplimentară, care ar trebui să includă o discuție a unor probleme metrologice.
Fenomenul oarecum neașteptat al creșterii selective a DMO a țesutului spongios al corpurilor vertebrelor lombare după zborurile spațiale și sub hipokinezie necesită, de asemenea, o analiză suplimentară. Anterior, modificări similare ale vertebrelor lombare s-au găsit cu această metodă la pacienții care au stat mult timp în repaus la pat pentru tratamentul scoliozei sau a leziunii măduvei spinării.
În lucrarea noastră, am luat în considerare mai multe ipoteze care pot explica acest fenomen într-un anumit grad sau altul (caracteristici metodologice și diferențe ale metodelor de densitometrie utilizate, modificări ale hidratării discurilor intervertebrale, modificări ale biomecanicii și geometriei coloanei vertebrale etc.). Una dintre cele mai acceptabile versiuni pare a fi ipoteza despre încetinirea proceselor de remodelare osoasă în condiții de deficit de stres mecanic și acumularea, ca urmare, a vechii fracțiuni extrem de mineralizate a componentei minerale a țesutului osos.
Rezultatele studiilor biomecanice asupra epifizelor oaselor tubulare ale membrelor șobolanilor expuse în microgravitație, și anume, datele privind o scădere a deformării relative maxime în paralel cu o creștere tranzitorie a modulului elastic [b], pot indica, de asemenea, o schimbare a calității materialului osos către o creștere relativă a structurilor foarte mineralizate și o deteriorare a rezistenței acestora. proprietăți datorate fragilității crescute.
Într-o oarecare măsură, ipoteza unei încetiniri a remodelării cu un deficit de stres mecanic este confirmată de rezultatele ultimului experiment cu ANOH de 120 de zile (-5 o). Aici, împreună cu dinamica masei osoase în timpul repausului la pat și în cele 30 de zile ale perioadei de recuperare (RP), au fost studiați markerii biochimici ai metabolismului osos în zilele 14 și 30 de EP, precum și parametrii histomorfometrici ai biopsiei crestei iliace luată la 30 ziua a VP. O analiză preliminară a rezultatelor sugerează că în perioada de recuperare există o activare paralelă a proceselor de resorbție și neoplasmă a țesutului osos. Datorită conservatorismului acestuia din urmă, este posibilă o situație în care pierderea relativă a masei osoase poate fi înregistrată densitometric.
Problema variabilității individuale ridicate a modificărilor masei osoase sub hipokinezie este mult mai complicată. După toate probabilitățile, acest lucru ar trebui asociat cu rolul diferit al factorilor genetici în formarea masei osoase individuale de vârf, ceea ce explică variația semnificativă a DMO în intervalul normal. La rândul său, este asociat cu polimorfismul (variabilitatea alelică) a genelor responsabile de sinteza proteinelor care joacă un rol esențial în formarea masei osoase.
Întrebarea cauzelor pierderii osoase în timpul hipokineziei rămâne subiectul discuției și al studiului activ. Teoretic, se poate presupune că o scădere a stimulării mecanice în conformitate cu modelul H. Frost scade nivelul „potențialului de deformare” eficient. Și acest lucru ar trebui să ducă la o încetinire generală a proceselor de remodelare osoasă adaptativă. Într-adevăr, într-una dintre lucrările de pionierat, în care a fost utilizată o analiză histomorfometrică a biopsiei crestei iliace pentru a evalua rata proceselor de remodelare, s-a arătat că la pacienții care au stat repaus la pat mult timp (tetrapllegie, hemiplegie), a existat o scădere a volumului osos cu 33% și după aproximativ După 25 de săptămâni de urmărire, masa osoasă se stabilizează la acest nivel. În același timp, a fost observată o încetinire generală a proceselor de resorbție și neoplasm, care este desemnată ca o stare de „os leneș”. Este foarte interesant faptul că manifestările histomorfometrice similare ale unei scăderi a ratei proceselor de auto-reînnoire osoasă sunt descrise într-unul din primele studii interne de osteoporoză sistemică)