علم وظائف الأعضاء

الأنسجة العضلية الهيكلية: فقط محرك بيوميكانيكي أو حتى جهاز غدد الصماء مهم؟

د. سيزار سكويلاس ، دكتوراه

لقد أصبح الآن من المقبول على نطاق واسع من المجتمع العلمي بأكمله أن التمارين البدنية المنتظمة تحدد استجابة للحماية الفسيولوجية للعديد من أسباب الوفيات ، وعلى النقيض من الظواهر الالتهابية مثل تصلب الشرايين ومقاومة الأنسولين. إجراء تمارين منتظمة يسمح للعضلات الهيكلية ليس فقط بالتقلص ، ولكن أيضا إلى إفراز السيلوكين المضاد للالتهابات وتصب في مجرى الدم: IL-6 (انترلوكين 6). تظهر الأدلة العلمية أنها تحفز إنتاج وإطلاق السيتوكينات الأخرى المتداولة مثل IL-1ra (antelukin-1 antagonist) و IL-10 (interleukin 10)؛ علاوة على ذلك ، فإنه يمنع إنتاج الإنترلوكينات الموالية للالتهابات مثل TNF-α (عامل نخر الورم- ألفا). IL-6 يسهل دوران الدهون ، ويحفز تحلل الدهون وكذلك أكس أكس.

هناك العديد من الأبحاث التي تؤكد كيفية ممارسة التمارين الرياضية بانتظام لقمع TNF-α من خلال توفير الحماية ضد مقاومة الأنسولين الناتجة عن نفس السيتوكين. في الآونة الأخيرة ، تم تعريف IL-6 كأول " myochin " أنتج وأطلق من قبل ألياف العضلات والهيكل العظمي الفردية بعد انقباضها ، وممارسة آثاره أيضا على أجهزة الجسم الأخرى.

نحن نعلم أن العضلة الهيكلية هي أكبر عضو في جسم الإنسان. اكتشاف أن انقباض العضلات بسيط يترجم ، ليس فقط إلى استجابة ميكانيكية حيوية ، ولكن أيضا في إنتاج سيتوكينات مضادة للالتهابات يفتح على نماذج جديدة: عضلات الهيكل العظمي هو جهاز الغدد الصماء الذي ، من خلال الانكماش ، يحفز إنتاج وإطلاق السيتوكينات ، والتي يمكن أن تؤثر على عملية التمثيل الغذائي وتعديل إنتاجها في الأنسجة والأعضاء (الشكل 1).

الشكل 1: يجب اعتبار أنسجة العضلات الهيكلية عضوًا بالغ الأهمية في الغدد الصماء ، والذي يعبر عن وإطلاق السيتوكينات (وتسمى أيضًا الميوشين) في مجرى الدم ، ويحتمل أن يؤثر على التمثيل الغذائي والحالة الالتهابية في الأنسجة والأعضاء (من Pedersen BK ، 2006).

خلال ظروف تعفن الدم والنماذج التجريبية ، يشمل تعاقب السيتوكين TNF-α و IL-1 ß و IL-6 و IL-ra و sTNF-R و IL-10. أول السيتوكينات هما TNF-α و IL-1ß ، يتم إنتاجهما محليًا. هذه السيتوكينات معترف بها كلاسيكياً بأنها مؤتلفة للالتهاب. هذا نفسه يحفز إنتاج IL-6 الذي تم تصنيفه مع كل من المؤيد والمضاد للالتهابات. تختلف السيتوكينات التي يتم إنتاجها أثناء التمرين عن تلك الموجودة بعد الإصابة. حقيقة أن السيتوكينات الالتهابية الكلاسيكية المؤيدة ، TNF-α و IL-1ß ، بشكل عام لا تزيد مع التمرين ، تشير إلى أن شلال السيتوكين الناجم عن التمارين الرياضية يختلف عن ذلك الناجم عن عدوى شائعة.

أول سيتوكين صدر في مجرى الدورة الدموية أثناء التمارين هو IL-6. مستويات تعميم لنفس الزيادة زيادة أضعافا مضاعفة (100 مرة أكثر) استجابة لممارسة ، وانخفاض في فترة ما بعد التمرين (الشكل 2).

الشكل 2: خلال حالة التهاب مزمنة تسببها عدوى جهازية (sx) ، يتم تمثيل شلال سيتوكين خلال الساعات الأولى بواسطة TNF-α و IL-6 و IL-1ra و sTNF-R و IL-10 . لا تتضمن السيتوكينات استجابة للتمارين (dx) TNF-α ولكنها تظهر زيادة ملحوظة في IL-6 ، يتبعها IL-ra و sTNF-R و IL-10. لا توجد زيادة في مستويات بروتين سي التفاعلي (PCR) (من Pedersen BK ، 2006).

باختصار ، يمكننا أن نقول أن تنفيذ التمارين البدنية المنتظمة يولد استجابة مضادة للالتهابات تحدث من خلال إنتاج سيتوكين مهم مثل IL-6. وهو يعمل على الأنسجة المختلفة وفي الوقت نفسه يحفز إنتاج IL-ra و IL-10 ، مما يعوق السيتوكين المؤيد للالتهاب TNF-α. ولذلك ، فإن العضلات الهيكلية ، من خلال الانقباض العضلي البسيط ، تنتج وتطلق "ميوتشينز" التي تتوسط الآثار المفيدة للتمرينات البدنية وتلعب دوراً أساسياً ، تحمي وتصدى حالة من الالتهاب المزمن مثل الحالة الموجودة في أمراض القلب والأوعية الدموية وفي مرض السكري 2.

قائمة المراجع

براندت C ، Pedersen BK. ، 2010 ، دور myokines التي يسببها التمرين في توازن العضلات والدفاع ضد الأمراض المزمنة ، J Biomed Biotechnol.

Helmark IC، Mikkelsen UR، Børglum J، Rothe A، Petersen MC، Andersen O، Langberg H، Kjaer M.، 2010 ، Exercise Increasing interleukin-10 levels bothintraarticularly and peri-synovially in patients with knee osteoarthritis: arandomized controlled trial ، Arthritis Res ذر.

Pedersen BK ، شباط / فبراير ، M. ، 2005 ، المشتقة من العضلات interleukin-6 - من الممكن الربط بين العضلات الهيكلية ، الأنسجة الدهنية ، الكبد ، والدماغ ، Brain Behav Immun.

Pedersen BK، 2006، The anti-inflammatory effect of exercise: its role in diab and cardiovascular control ، Essays Biochem.

بيدرسن BK. 2009 ، و diseasome من الخمول البدني - ودور العضلات myokinesin - الدهون عبر الكلام . ، J Physiol.

Pedersen BK.، 2011، myokines التي يسببها التمرين ودورها في الأمراض المزمنة .

دماغ بيها.