Физиология восстановления костной ткани Содержание

 [убрать] 

• 1 Гормоны и модуляция обменных процессов в костной ткани в условиях физической нагрузки

• 2 Физиология нормального и нарушенного процесса ремоделирования костной ткани

  • 2.1 Нормальное формирование и перестройка костной ткани

• 3 Нарушения процесса перестройки костей

• 4 Острая реакция эндокринной и скелетной систем на физическую нагрузку

• 5 Долгосрочные изменения в эндокринной и скелетной системах под влиянием двигательной активности

• 6 Клинические аспекты взаимосвязи двигательной активности, гормонального баланса и перестройки костной ткани

• 7 Литература

Гормоны и модуляция обменных процессов в костной ткани в условиях физической нагрузки

Двигательная активность является важным компонентом нормального состояния организма. За последнее десятилетие значительно возросло количество людей, которые начинают заниматься по различным программам двигательной активности с целью улучшения или поддержания своего состояния здоровья. Некоторые из них убеждены в том, что занятия физическими упражнениями на протяжении длительного времени позволят увеличить продолжительность и качество жизни, тогда как другие считают, что физическая подготовленность положительно влияет на психическое состояние и укрепляет мышечную систему. Независимо от физиологического воздействия или логического обоснования долговременные эффекты регулярной двигательной активности в течение продолжительного периода времени как положительные, так и отрицательные являются предметом интенсивных исследований.

Двигательная активность, благодаря природе своих компонентов, оказывает влияние практически на все системы гормональной регуляции, начиная от β-эндорфинов головного мозга до локальных цитокинов и хемокинов в костной ткани. Несмотря на то что большинство людей убеждены в том, что регулярные занятия физическими упражнениями в течение продолжительного времени оказывают положительное воздействие практически на все системы и органы человеческого тела, значительные изменения нормального физиологического состояния таких гормональных регуляторов может оказывать на ткани не только положительное, но и отрицательное влияние. Наиболее показательный пример такой ситуации — аменорея, обусловленная физической нагрузкой, или женская спортивная триада. Эти нарушения проявляются чаще всего у молодых женщин и связаны с тем, что регулярные интенсивные занятия физическими упражнениями приводят к нарушению функции генератора пульса, управляющего периодической секрецией гонадотропина, что влечет за собой снижение секрецииэстрогенов. Последнее в свою очередь оказывает заметное влияние на процессы ремоделирования кости так, что резорбция начинает преобладать над формированием костной ткани, результатом чего становится существенное снижение массы костной ткани. Таким образом, эта взаимосвязь между гомеостатическими процессами, имеющими отношение к гормональной передаче сигналов, и механизмами реакции на стресс, причиной которого являются занятия физическими упражнениями, в наибольшей степени проявляется в костной ткани, которая редко рассматривается в качестве мишени для системных модуляторов. Вместе с тем список медиаторов скелетной системы, на которые влияет двигательная активность в течение продолжительного времени, практически бесконечен и включает существенные изменения уровня в крови половых стероидов, стероидов, вырабатываемых надпочечниками, цитокинов, простагландинов,соматотропного гормона (СТГ), лептина и др. Все эти эндогенные соединения оказывают влияние на другие системы, в частности на баланс энергетических субстратов, тренированность сердечно-сосудистой системы и сохранность мышечной системы, чтобы индуцировать изменения, которые могут принести пользу или нанести ущерб организму. Невесомость во время пилотируемого космического полета и сопутствующие эксперименты на животных предоставили первые полученные in vivo доказательства значения гормональных регуляторов для роста скелета ткани, его ремоделирования и сохранения костной массы. Со времени первых дней освоения космоса наше понимание влияния физической тренировки на гормональный баланс и его последующее действие на скелет существенно обогатилось. Вместе с тем остается еще немало неясных вопросов, на которые еще предстоит дать ответ. Сначала коснемся физиологических аспектов процессов ремоделирования костной ткани, поскольку это позволит сформировать основу, необходимую для понимания гомеостаза скелета, важности системы кровообращения, а также локальных факторов роста в регуляции адаптивных процессов в костной ткани. Затем будут охарактеризованы результаты влияния интенсивной двигательной активности на функцию клеток костной ткани с особым акцентом на клеточные аспекты воздействия физической нагрузки в пределах структурной многоклеточной единицы костной ткани.