Ефективність фізичних вправ при травмі спинного мозку
Травма спинного мозку (ТСМ) одна з основних причин інвалідності як військових, так і цивільних осіб. Крім порушення моторних і сенсорних функцій, у пацієнтів з ТСМ спостерігаються когнітивні й емоційні розлади. Нові дані показують, що пошкодження цілісності спинного мозку (СМ) призводить до глибоких функціональних змін в мозкових центрах, наприклад, до порушень електрофізіологічне спонтанної активності нейронних мереж. Крім того, пошкодження спинного мозку може вплинути на молекулярні системи, які важливі для синаптичної пластичності мозку.
Відео: Реабилитолог Юрій Жидченко. Реабілітація після травми спинного мозку (грудний відділ). карачки
У цьому дослідженні визначалася кореляція травми СМ зі змінами молекулярних систем, що регулюють пластичність нейронів в гіпокампі і спинному мозку. Дослідження проводилося в ранньому посттравматичному періоді, так як цей момент має критичне значення для довгострокової пластичності. Отримані результати можуть допомогти зрозуміти механізми, за допомогою яких ТСМ може вплинути на цілий ряд функцій і викликати рухові розлади, і дати нові підказки для оптимальних відновлювальних заходів.
Достатня фізична активність корисна для загального здоров`я організму. Все більше фактів вказують на те, що після ТСМ висока активність нейтралізує деякі небажані наслідки поразки, однак, не встановлені точні терміни і обсяги вправ.
Захисний ефект вчені досліджували на гризунах з перерізаним спинним мозком. Вивчалися молекулярні системи, пов`язані з дією BDNF - нейротрофическим фактором мозку, що становлять білок групи нейтрофіни, стимулюючих і підтримуючих розвиток нейронів. BDNF є потужним синаптическим посередником і промотором нейронної пластичності, а його виробництво знаходиться під впливом активності в гіпокампі і спинному мозку. Нейронна активність впливає на такі здібності людини, пов`язані з BDNF гіпокампу, як навчання і пам`ять. Дослідження за оцінкою потенційних наслідків ТСМ на субстрат когнітивних функцій акцентовані на вивченні гіпокампу. Вчені оцінили участь synapsin I і GAP-43 в механізмах, за допомогою яких BDNF впливає на нейрональную і синаптичну пластичність. Synapsin I - фосфопротеин нервового закінчення, що бере участь у вивільненні нейромедіатора аксонального подовження і забезпеченні синаптичних контактів. BDNF стимулює синтез і активацію synapsin I в результаті підвищеного виділення нейромедіаторів. GAP-43 має важливу роль в зростанні аксонів, секреції медіатора, а також в процесах навчання і пам`яті.
Матеріали та методи. Експерименти проводилися з 43 мишами, родом з однієї лабораторії. Миші були приблизно 10-тижневого віку, їх розмістили по одній в стандартні поліетиленові клітини зі сприятливим мікрокліматом (22-24 ° C), з 12 годинним циклом чергування дня і ночі. У деяких клітинах встановили колеса для бігу мишей, ця група була позначена як «займаються фізичними вправами», інша група вважалася «сидячій групою». Тварин протягом 21 дня змушували багато рухатися, а потім на рівні T7-T9 перерізали спинний мозок.
Тварини групи «фізичні вправи» були розділені на три підгрупи: Exc / Int (0), Exc / Int (2) і Exc / SCI за часом життя після закінчення фізичної активності. «Сидячим щурам» Sed / SCI перерізали СМ і через два дні забивали. В якості групи контролю Sed / Con взяли «сидячих тварин» з збереженим СМ. Середня дистанція бігу в трьох групах достовірно не розрізнялася: Exc / Int (0) долали 8.63 ± 0,36 км / день- Exc / Int (2) - 8,69 ± 0,69 км / день- Exc / SCI: 8.99 ± 0,49 км / день.
Результати. Вчені показали, що наслідки травми спинного мозку виходять за рамки пошкодження лише спинного мозку і впливають на молекулярні субстрати синаптичної пластичності в головному мозку і здатності до навчання. У гіпокампі травма спинного мозку призводить до зменшення рівня BDNF в поєднанні з активованою формою р-synapsin I, р-CREB і р-CaMK II, в той час як активні вправи до травми запобігають зниження рівнів. Подібні ефекти спостерігалися при травмі спинного мозку в області попереку, і вправи запобігли зниження BDNF і р-CREB. Крім того, реакція гіпокампу на травму спинного мозку узгоджується з реакцією спинного мозку, про що свідчать відповідні зміни рівнів BDNF в головному і спинному мозку. Аналіз результатів показує, що центри головного мозку уразливі до травми спинного мозку. Ці дані також припускають, що рівень постійної активності до травми спинного мозку може визначити ступінь сенсорно-моторного і когнітивного відновлення після травми. Зокрема, активність до травми сприяє запуску в головному і спинному мозку захисних механізмів.
Ці результати свідчать про скоординовану реакції головного і спинного мозку на ТСМ. Цікаво, що фізична активність до травми показала захисну дію на зниження функцій головного мозку. Ці результати показують вплив фізичної активності на молекулярну адаптацію, яка підвищує функціональну пластичність головного і спинного мозку.
Відео: Реабилитолог Юрій Жидченко. Реабілітація після травми спинного мозку. Після травми спинного мозку
З огляду на активну роль BDNF в синаптичної пластичності, цілком ймовірно, що зниження BDNF протягом цього періоду може призвести до порушення синаптичної передачі, що дуже важливо для нормального функціонування гіпокампу. У свою чергу, в попередньому дослідженні також повідомлялося про зниження в гіпокампі щурів через 24 годин після ТСМ мРНК BDNF.
З огляду на роль гіпокампу в процесі обробки інформації, важливої для навчання, пам`яті та емоцій, дослідження дає можливість припускати, що ТСМ підвищує чутливість до емоційних і когнітивних розладів. Результати клінічного дослідження показують, що ТСМ значимо знижує якість життя і посилює тривогу і депресію.
