Новая стратегия облегчения регенерации мышц после травм

Это первое исследование, предоставившее научные доказательства более быстрого и эффективного восстановления после мышечных травм посредством периодического воздействия низкой доступности кислорода (гипоксии) в камере с низким барометрическим давлением (гипобарической), которая имитирует высотные географические условия.

Новый подход важен для восстановления спортсменов, особенно из соревновательной элиты, а также для смягчения социально-экономических последствий потери производительности труда, вызванной этими травмами, для активного населения.

Исследование, проведенное на животных моделях, было опубликовано в журнале Журнал физиологии. Авторами исследования являются эксперты Гароа Сантоильдес, Тереза ​​Пажес, Жоан Рамон Торрелла и Хинес Вискор с кафедры клеточной биологии, физиологии и иммунологии биологического факультета Университетского университета.

Почему гипоксия помогает восстановить поврежденные мышцы?

Гипобарические камеры издавна используются для повышения физической подготовленности в спорте высших достижений (альпинисты, альпинисты и др.) и в профессиональных отраслях (высотное горное дело, астрономические наблюдения, пограничный контроль). В условиях гипобарической гипоксии организм подвергается воздействию среды с низким атмосферным давлением, в которой клетки поглощают меньше кислорода и генерируют физиологическую реакцию. Благотворное воздействие периодической гипоксии на организм хорошо описано, но ее потенциальное применение в биомедицине все еще изучается.

«Исследование показывает, что любой тип мышечной травмы может восстановиться быстрее при периодическом воздействии гипобарической гипоксии (имитация высоты), но, вероятно, также и миосухожильные травмы могут ускорить восстановление», — говорит профессор Хинес Вискор, руководитель группы адаптивной физиологии: гипоксия. Физические упражнения и здоровье в UB.

В тканях гипоксия вызывает локальную активацию пути HIF (фактор, индуцированный гипоксией), который является датчиком уровня оксигенации. «Когда количества кислорода, поступающего в клетки, недостаточно, белок HIF действует как переключатель, который активирует ряд изменений в метаболических путях, чтобы компенсировать этот дефицит», — объясняет профессор Гароа Сантосильдес.

Помимо других путей, белок HIF активирует пролиферацию большего количества капиллярных сосудов посредством эндотелиального фактора роста (VEGF), процесса, который приведет к доставке большего количества факторов роста, метаболических субстратов и кислорода на мышечный уровень для поддержки процесса регенерации мышц после травмы.

Как объясняет профессор Тереза ​​Пажес, «параллельно белок HIF также будет усиливать синтез определенных белков, активность некоторых ферментов и эффективность митохондрий, которые являются клеточными органеллами, поставляющими энергию для клеточных функций».

Мышечные травмы и методы лечения: смена парадигмы

При подходе к мышечным травмам классический взгляд на терапию RICE (отдых, лед, сжатие и подъем) развился в сторону более целостного и активного подхода, известного как PEACE (защита, подъем, избегание НПВС, сжатие, обучение) и ЛЮБОВЬ (управление нагрузкой). , Оптимизм, Васкуляризация, Физические упражнения).

«Все это означало серьезный сдвиг парадигмы в области восстановления после мышечных травм», — говорит профессор Джоан Рамон Торрелла. «Воздействие гипобарической гипоксии, — продолжает эксперт, — полностью совместимо с этой новой парадигмой и может даже способствовать улучшению эффектов новых методов лечения, ускоряющих восстановление поврежденных мышц».

Терапия, основанная на воздействии кислорода низкой концентрации, также может помочь в изучении новых методов лечения патофизиологических повреждений. Таким образом, было бы важно проверить, может ли гипоксия противодействовать мышечной атрофии, типичной для саркопении – заболевания, характеризующегося потерей мышечной массы и силы – посредством процессов, участвующих в восстановлении мышц (капиллярная пролиферация, более эффективный окислительный метаболизм и т. д.). ).

«В этих случаях вмешательство при гипобарической гипоксии, скорее всего, будет улучшено, если сочетать его с индивидуальными упражнениями на силу и выносливость. Даже его применение при восстановлении пациентов с персистирующим синдромом COVID-19 может быть улучшено», — заключает команда.