Πίστωση: Pixabay/CC0 Public DomainΤα σταθερά καθημερινά μοτίβα άσκησης και ανάπαυσης μπορούν να συγχρονίσουν τα τοπικά ρολόγια του σώματος που σχετίζονται με τις αρθρώσεις και τη σπονδυλική στήλη με το ρολόι του εγκεφάλου, βοηθώντας ενδεχομένως τα άτομα να διατηρήσουν τη σκελετική υγεία, να βελτιώσουν την αθλητική απόδοση και να αποφύγουν τραυματισμούς, υποστήριξε έρευνα από επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ.
Αν και η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications, περιελάμβανε ποντίκια, οι επιστήμονες προτείνουν ότι υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ο ανθρώπινος χόνδρος και οι μεσοσπονδύλιοι δίσκοι - οι οποίοι έχουν πολύ παρόμοιες φυσιολογικές ιδιότητες - να ανταποκριθούν με συγκρίσιμο τρόπο.
Βοηθά επίσης να πλαισιωθεί μια παρατήρηση που τέθηκε πριν από 300 χρόνια από έναν αιδεσιμότατο κ. Wasse, πρύτανη του Aynho στο Northamptonshire, σε έναν Δρ Mead, σχετικά με τη διαφορά στο ύψος ενός ανθρώπινου σώματος, μεταξύ πρωινού και νύχτας.
Στην επιστολή που δημοσίευσε η Βασιλική Εταιρεία, ο αιδεσιμότατος ανέφερε τις παρατηρήσεις του για στρατιώτες που απολύθηκαν από το στρατό επειδή ήταν πολύ κοντοί, υποστηρίζοντας ότι είμαστε πάνω από μισή ίντσα ψηλότεροι μετά από έναν καλό ύπνο.
Οι καθημερινοί ρυθμοί στη συμπεριφορά και τη φυσιολογία των θηλαστικών παράγονται από ένα κιρκαδικό σύστημα που συντονίζεται με περιβαλλοντικές ενδείξεις όπως το φως και η σίτιση.
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και καιρό ότι η κακή ευθυγράμμιση μεταξύ του κεντρικού ρολογιού του σώματος στον εγκέφαλο και άλλων οργάνων που έχουν το δικό τους ρολόι σώματος - μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο παθολογίας και ασθενειών όπως ο διαβήτης και οι καρδιαγγειακές παθήσεις.
Ωστόσο, μέχρι τώρα, πολύ λίγα ήταν κατανοητά για τη σχέση μεταξύ των ρολογιών στον αρθρικό χόνδρο - ο οποίος δεν έχει νεύρο ή παροχή αίματος - και του εγκεφάλου.
Ο καθηγητής Qing-Jun Meng, ανώτερος συγγραφέας και ειδικός στο ρολόι του σώματος από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, δήλωσε:
«Όχι μόνο έχουμε εντοπίσει ότι η κακή ευθυγράμμιση μεταξύ των ρολογιών χόνδρου και μεσοσπονδυλίου δίσκου και του κεντρικού ρολογιού μας στον εγκέφαλο μπορεί να συμβεί μέσω της άσκησης σε ακατάλληλη στιγμή, βρήκαμε τον μηχανισμό με τον οποίο συμβαίνει αυτό και ότι τα σκελετικά ρολόγια μπορούν να επανασυγχρονιστούν με τα καθημερινά πρότυπα σωματικής δραστηριότητας.
«Η προηγούμενη εργασία μας ανακάλυψε εσωτερικά ρολόγια σώματος σε μεσοσπονδύλιους δίσκους και χόνδρους που υγραίνονται με τη γήρανση. Είναι σημαντικό ότι οι υγιείς χόνδροι και οι μεσοσπονδύλιοι δίσκοι δεν έχουν νεύρα και παροχή αίματος, οπότε μέχρι τώρα δεν ήταν σαφές πώς συγχρονίζονται τα εσωτερικά τους ρολόγια με τον εγκέφαλο.
Η καθηγήτρια Judith Hoyland, μια άλλη ανώτερη συγγραφέας και εμπειρογνώμονας σπονδυλικής στήλης / μεσοσπονδύλιου δίσκου από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, δήλωσε: «Μεταξύ των πολλών προκλήσεων για την υγεία, η μυοσκελετική παρακμή που σχετίζεται με την ηλικία - και οι δυσμενείς συνέπειές της - αποτελούν σημαντικό βάρος για τα άτομα.
«Η απώλεια οστικής πυκνότητας, ο υποβαθμισμένος αρθρικός χόνδρος και ο εκφυλισμός των μεσοσπονδύλιων δίσκων είναι πρωταρχικά χαρακτηριστικά του γηράσκοντος σκελετού, τα οποία μπορούν να συμβάλουν στον πόνο και την απώλεια κινητικότητας.
«Είναι σημαντικό ότι έχουμε εντοπίσει έναν νέο μηχανισμό ρολογιού που διέπει τη σκελετική γήρανση, ο οποίος θα μπορούσε να έχει εκτεταμένες επιπτώσεις στην κατανόηση της αδυναμίας και στο σχεδιασμό πιο αποτελεσματικού χρονοδιαγράμματος θεραπείας της άσκησης και της φυσιοθεραπείας για τη διατήρηση της καλής σκελετικής υγείας και κινητικότητας».
Ο Δρ Michal Dudek, επικεφαλής συγγραφέας από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, δήλωσε: «Ενώ στεκόμαστε και κινούμαστε κατά τη διάρκεια της ημέρας, το νερό πιέζεται από τους μεσοσπονδύλιους δίσκους στη σπονδυλική μας στήλη καθώς και από τον χόνδρο στους γοφούς και τα γόνατα, καθιστώντας μας ελαφρώς μικρότερους μέχρι το τέλος της ημέρας - ακριβώς όπως ο αιδεσιμότατος κ. Wasse προσδιόρισε πριν από 300 χρόνια.
«Αλλά αυτό που δεν ήξερε ήταν ότι αυτό προκαλεί αύξηση της ωσμωτικότητας του ιστού, επειδή η ίδια ποσότητα μεταλλικών στοιχείων διαλύεται τώρα σε λιγότερο νερό, οπότε η πραγματική συγκέντρωση αυξάνεται. Τα κύτταρα αισθάνονται αυτή την αλλαγή στην ωσμωτικότητα και συγχρονίζουν τα ρολόγια μέσα σε αυτούς τους σκελετικούς ιστούς».
«Το νερό επιστρέφει τη νύχτα όταν ξεκουραζόμαστε και η ωσμωτικότητα μειώνεται, αν και αυτή η κατεύθυνση αλλαγής δεν είχε καμία επίδραση στο ρολόι.
Οι επιστήμονες εξέτασαν τα ποντίκια που ασκούνταν καθημερινά σε διάδρομο κατά τη διάρκεια του χρόνου ανάπαυσής τους για να δείξουν τι συνέβη με τα ρολόγια στον χόνδρο, τον μεσοσπονδύλιο δίσκο και τον εγκέφαλο.
Επιβεβαίωσαν τα ευρήματα συμπιέζοντας μεσοσπονδύλιους δίσκους ποντικών ή εκφύσεις χόνδρου στο εργαστήριο ή εκθέτοντάς τους σε μέσο καλλιέργειας υψηλότερης ωσμωτικότητας εντός φυσιολογικού εύρους. Και τα δύο οδήγησαν σε παρόμοιο αποτέλεσμα συγχρονισμού ρολογιού.
Ο καθηγητής Qing-Jun Meng δήλωσε: «Έχουμε στην πραγματικότητα εντοπίσει έναν νέο μηχανισμό για να κατανοήσουμε πώς τα ρολόγια του σώματός μας ευθυγραμμίζονται με το εξωτερικό περιβάλλον.
«Τα ρολόγια έχουν εξελιχθεί για να σας προετοιμάσουν για προβλέψιμες ρυθμικές αλλαγές στο περιβάλλον.
«Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι οι σωματικές δραστηριότητες το πρωί, που σχετίζονται με τα καθημερινά μοτίβα του κύκλου ύπνου / αφύπνισης, μεταφέρουν πληροφορίες χρονισμού από το φωτοευαίσθητο κεντρικό ρολόι στον εγκέφαλο στους σκελετικούς ιστούς που φέρουν βάρος. Στην πραγματικότητα, λέει στο σκελετικό σας σύστημα ότι ήρθε η ώρα να ξυπνήσετε.
«Αλλά όταν αυτή η ευθυγράμμιση αποσυνδεθεί από τον εγκέφαλο, τότε, όπως και σε άλλα όργανα και ιστούς, μπορεί να οδηγήσει σε δυσμενείς επιπτώσεις στη σωματική σας υγεία.
«Εάν αλλάζετε συνεχώς την ώρα που ασκείστε, μπορεί να είστε πιο επιρρεπείς σε αυτόν τον αποσυγχρονισμό.
«Ωστόσο, αν αλλάξετε όταν ασκείστε, αλλά στη συνέχεια διατηρήσετε αυτό το καθεστώς για κάποιο χρονικό διάστημα, δείχνουμε ότι τα ρολόγια του σώματός σας τελικά θα ευθυγραμμιστούν ξανά μεταξύ τους και θα προσαρμοστείτε σε αυτό».
Έτσι, για παράδειγμα, η συχνή αλλαγή ζώνης ώρας για να ανταγωνιστεί σε αθλητικές εκδηλώσεις - μια πτυχή της ζωής του διεθνούς αθλητή για παράδειγμα, μπορεί να υπονομεύσει την αθλητική απόδοση και θα μπορούσε να κάνει τα άτομα πιο επιρρεπή σε τραυματισμούς.
«Και η εργασία μας έδειξε ότι τα ρολόγια στους σκελετικούς ιστούς των ηλικιωμένων ζώων εξακολουθούν να ανταποκρίνονται στα καθημερινά πρότυπα άσκησης. Ως εκ τούτου, οι ομάδες πεζοπορίας που οργανώνονται για ηλικιωμένους θα μπορούσαν να είναι πιο ευεργετικές για την υγεία τους εάν συμβαίνουν σε παρόμοια ώρα κάθε μέρα.
Η Lucy Donaldson, Διευθύντρια Έρευνας & Πληροφοριών Υγείας στο Versus Arthritis, δήλωσε:
«Η προηγούμενη εργασία μας ανακάλυψε εσωτερικά ρολόγια σώματος σε μεσοσπονδύλιους δίσκους και χόνδρους που υγραίνονται με τη γήρανση. Είναι σημαντικό ότι οι υγιείς χόνδροι και οι μεσοσπονδύλιοι δίσκοι δεν έχουν νεύρα και παροχή αίματος, οπότε μέχρι τώρα δεν ήταν σαφές πώς συγχρονίζονται τα εσωτερικά τους ρολόγια με τον εγκέφαλο.
Η καθηγήτρια Judith Hoyland, μια άλλη ανώτερη συγγραφέας και εμπειρογνώμονας σπονδυλικής στήλης / μεσοσπονδύλιου δίσκου από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, δήλωσε: «Μεταξύ των πολλών προκλήσεων για την υγεία, η μυοσκελετική παρακμή που σχετίζεται με την ηλικία - και οι δυσμενείς συνέπειές της - αποτελούν σημαντικό βάρος για τα άτομα.
«Η απώλεια οστικής πυκνότητας, ο υποβαθμισμένος αρθρικός χόνδρος και ο εκφυλισμός των μεσοσπονδύλιων δίσκων είναι πρωταρχικά χαρακτηριστικά του γηράσκοντος σκελετού, τα οποία μπορούν να συμβάλουν στον πόνο και την απώλεια κινητικότητας.
«Είναι σημαντικό ότι έχουμε εντοπίσει έναν νέο μηχανισμό ρολογιού που διέπει τη σκελετική γήρανση, ο οποίος θα μπορούσε να έχει εκτεταμένες επιπτώσεις στην κατανόηση της αδυναμίας και στο σχεδιασμό πιο αποτελεσματικού χρονοδιαγράμματος θεραπείας της άσκησης και της φυσιοθεραπείας για τη διατήρηση της καλής σκελετικής υγείας και κινητικότητας».
Ο Δρ Michal Dudek, επικεφαλής συγγραφέας από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, δήλωσε: «Ενώ στεκόμαστε και κινούμαστε κατά τη διάρκεια της ημέρας, το νερό πιέζεται από τους μεσοσπονδύλιους δίσκους στη σπονδυλική μας στήλη καθώς και από τον χόνδρο στους γοφούς και τα γόνατα, καθιστώντας μας ελαφρώς μικρότερους μέχρι το τέλος της ημέρας - ακριβώς όπως ο αιδεσιμότατος κ. Wasse προσδιόρισε πριν από 300 χρόνια.
«Αλλά αυτό που δεν ήξερε ήταν ότι αυτό προκαλεί αύξηση της ωσμωτικότητας του ιστού, επειδή η ίδια ποσότητα μεταλλικών στοιχείων διαλύεται τώρα σε λιγότερο νερό, οπότε η πραγματική συγκέντρωση αυξάνεται. Τα κύτταρα αισθάνονται αυτή την αλλαγή στην ωσμωτικότητα και συγχρονίζουν τα ρολόγια μέσα σε αυτούς τους σκελετικούς ιστούς».
«Το νερό επιστρέφει τη νύχτα όταν ξεκουραζόμαστε και η ωσμωτικότητα μειώνεται, αν και αυτή η κατεύθυνση αλλαγής δεν είχε καμία επίδραση στο ρολόι.
Οι επιστήμονες εξέτασαν τα ποντίκια που ασκούνταν καθημερινά σε διάδρομο κατά τη διάρκεια του χρόνου ανάπαυσής τους για να δείξουν τι συνέβη με τα ρολόγια στον χόνδρο, τον μεσοσπονδύλιο δίσκο και τον εγκέφαλο.
Επιβεβαίωσαν τα ευρήματα συμπιέζοντας μεσοσπονδύλιους δίσκους ποντικών ή εκφύσεις χόνδρου στο εργαστήριο ή εκθέτοντάς τους σε μέσο καλλιέργειας υψηλότερης ωσμωτικότητας εντός φυσιολογικού εύρους. Και τα δύο οδήγησαν σε παρόμοιο αποτέλεσμα συγχρονισμού ρολογιού.
Ο καθηγητής Qing-Jun Meng δήλωσε: «Έχουμε στην πραγματικότητα εντοπίσει έναν νέο μηχανισμό για να κατανοήσουμε πώς τα ρολόγια του σώματός μας ευθυγραμμίζονται με το εξωτερικό περιβάλλον.
«Τα ρολόγια έχουν εξελιχθεί για να σας προετοιμάσουν για προβλέψιμες ρυθμικές αλλαγές στο περιβάλλον.
«Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι οι σωματικές δραστηριότητες το πρωί, που σχετίζονται με τα καθημερινά μοτίβα του κύκλου ύπνου / αφύπνισης, μεταφέρουν πληροφορίες χρονισμού από το φωτοευαίσθητο κεντρικό ρολόι στον εγκέφαλο στους σκελετικούς ιστούς που φέρουν βάρος. Στην πραγματικότητα, λέει στο σκελετικό σας σύστημα ότι ήρθε η ώρα να ξυπνήσετε.
«Αλλά όταν αυτή η ευθυγράμμιση αποσυνδεθεί από τον εγκέφαλο, τότε, όπως και σε άλλα όργανα και ιστούς, μπορεί να οδηγήσει σε δυσμενείς επιπτώσεις στη σωματική σας υγεία.
«Εάν αλλάζετε συνεχώς την ώρα που ασκείστε, μπορεί να είστε πιο επιρρεπείς σε αυτόν τον αποσυγχρονισμό.
«Ωστόσο, αν αλλάξετε όταν ασκείστε, αλλά στη συνέχεια διατηρήσετε αυτό το καθεστώς για κάποιο χρονικό διάστημα, δείχνουμε ότι τα ρολόγια του σώματός σας τελικά θα ευθυγραμμιστούν ξανά μεταξύ τους και θα προσαρμοστείτε σε αυτό».
Έτσι, για παράδειγμα, η συχνή αλλαγή ζώνης ώρας για να ανταγωνιστεί σε αθλητικές εκδηλώσεις - μια πτυχή της ζωής του διεθνούς αθλητή για παράδειγμα, μπορεί να υπονομεύσει την αθλητική απόδοση και θα μπορούσε να κάνει τα άτομα πιο επιρρεπή σε τραυματισμούς.
«Και η εργασία μας έδειξε ότι τα ρολόγια στους σκελετικούς ιστούς των ηλικιωμένων ζώων εξακολουθούν να ανταποκρίνονται στα καθημερινά πρότυπα άσκησης. Ως εκ τούτου, οι ομάδες πεζοπορίας που οργανώνονται για ηλικιωμένους θα μπορούσαν να είναι πιο ευεργετικές για την υγεία τους εάν συμβαίνουν σε παρόμοια ώρα κάθε μέρα.
Η Lucy Donaldson, Διευθύντρια Έρευνας & Πληροφοριών Υγείας στο Versus Arthritis, δήλωσε:
«Γνωρίζουμε ήδη ότι η άσκηση είναι ένας από τους καλύτερους τρόπους για να μειωθεί ο πόνος και ο αντίκτυπος της αρθρίτιδας και αυτή η πολύ πρώιμη έρευνα δείχνει ότι η άσκηση σε συγκεκριμένες ώρες της ημέρας μπορεί να φέρει πρόσθετα οφέλη για τα άτομα με αρθρίτιδα.
«Ο καθημερινός 24ωρος κύκλος που ακολουθεί το σώμα μας, όπως η εσωτερική πτώση της θερμοκρασίας μας όταν κοιμόμαστε και η αύξηση της αρτηριακής μας πίεσης σε συγκεκριμένες ώρες της ημέρας, είναι γνωστός ως κιρκάδιος ρυθμός μας. Υπάρχουν διαδικασίες μέσα στο σώμα μας που διατηρούν αυτόν τον ρυθμό, γνωστές ως «ρολόγια», τα οποία συνδέονται όλα με το κεντρικό ρολόι του σώματός μας στον εγκέφαλο.
«Αυτή η πρώιμη έρευνα σε ποντίκια διερευνά μια σχέση μεταξύ των τοπικών ρολογιών στον αρθρικό χόνδρο και του κεντρικού ρολογιού του σώματος στον εγκέφαλο, το οποίο τα αποτελέσματα δείχνουν ότι συμβάλλει στο πόσο γρήγορα τα οστά και οι χόνδροι μας επιδεινώνονται με την πάροδο του χρόνου. Τα ευρήματα δείχνουν ότι όταν αυτά τα ρολόγια βγαίνουν εκτός συγχρονισμού, τα οστά και οι χόνδροι μας επιδεινώνονται γρηγορότερα, αλλά όταν ευθυγραμμίζονται, η διαδικασία επιβραδύνεται.
«Ο καθημερινός 24ωρος κύκλος που ακολουθεί το σώμα μας, όπως η εσωτερική πτώση της θερμοκρασίας μας όταν κοιμόμαστε και η αύξηση της αρτηριακής μας πίεσης σε συγκεκριμένες ώρες της ημέρας, είναι γνωστός ως κιρκάδιος ρυθμός μας. Υπάρχουν διαδικασίες μέσα στο σώμα μας που διατηρούν αυτόν τον ρυθμό, γνωστές ως «ρολόγια», τα οποία συνδέονται όλα με το κεντρικό ρολόι του σώματός μας στον εγκέφαλο.
«Αυτή η πρώιμη έρευνα σε ποντίκια διερευνά μια σχέση μεταξύ των τοπικών ρολογιών στον αρθρικό χόνδρο και του κεντρικού ρολογιού του σώματος στον εγκέφαλο, το οποίο τα αποτελέσματα δείχνουν ότι συμβάλλει στο πόσο γρήγορα τα οστά και οι χόνδροι μας επιδεινώνονται με την πάροδο του χρόνου. Τα ευρήματα δείχνουν ότι όταν αυτά τα ρολόγια βγαίνουν εκτός συγχρονισμού, τα οστά και οι χόνδροι μας επιδεινώνονται γρηγορότερα, αλλά όταν ευθυγραμμίζονται, η διαδικασία επιβραδύνεται.
Η άσκηση σε συγκεκριμένες ώρες της ημέρας βοηθά να διατηρούνται τα ρολόγια συγχρονισμένα και έτσι θα μπορούσε να επιβραδύνει την εξέλιξη της αρθρίτιδας.
«Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη επειδή θα μπορούσε να μας βοηθήσει να αναπτύξουμε πιο στοχευμένες θεραπείες για μυοσκελετικές παθήσεις όπως η αρθρίτιδα χρησιμοποιώντας άσκηση και σωματική δραστηριότητα».
Περισσότερες πληροφορίες: Michal Dudek et al, Μηχανική φόρτιση και υπερωσμωτικότητα ως καθημερινή επαναφοράς για σκελετικά κιρκαδικά ρολόγια, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42056-1
Πληροφορίες περιοδικού: Nature Communications
«Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη επειδή θα μπορούσε να μας βοηθήσει να αναπτύξουμε πιο στοχευμένες θεραπείες για μυοσκελετικές παθήσεις όπως η αρθρίτιδα χρησιμοποιώντας άσκηση και σωματική δραστηριότητα».
Περισσότερες πληροφορίες: Michal Dudek et al, Μηχανική φόρτιση και υπερωσμωτικότητα ως καθημερινή επαναφοράς για σκελετικά κιρκαδικά ρολόγια, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42056-1
Πληροφορίες περιοδικού: Nature Communications
του Michael Addelman, Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ
Δημοσίευση σχολίου
Παρακαλούμε να είστε ευγενικοί και να σέβεστε τους συνομιλητές σας. Αποφύγετε τις ύβρεις και τους χαρακτηρισμούς. Προστατέψτε τα προσωπικά σας δεδομένα. Αν κρίνετε ότι το περιεχόμενο της ιστοσελίδας είναι παράνομο ή προσβάλει οποιοδήποτε δικαίωμα σας, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας.