Диссертация (1173259), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Несмотря на отсутствие прямых доказательств, усиление экспрессииBDNF на фоне тренировок часто связано с улучшением восстановлениядвигательной функции [104, 107, 169]. Показано, что тренировки навыносливость в течение 7 последовательных дней могут быть достаточнымидля увеличения экспрессии BDNF и улучшения восстановления двигательнойфункции [138, 187, 192]. Несмотря на увеличение экспрессии BDNF встриатуме и коре головного мозга, большее влияние на функциональныйисход оказывает экспрессия BDNF в области гиппокампа [104, 187].Действительно,физическаятренировкаобеспечиваетзначительноеулучшение восстановления двигательной функции, сопровождающеесямаксимальным уровнем BDNF в области гиппокампа [104, 187].Тренировки у крыс вызывают значительное увеличение числаиммуноположительных по NGF клеток в обширной области вокруг зоныинфаркта [25, 145].
Экспрессия NGF, которая может быть результатомувеличенной нейрональной активности в процессе физической нагрузки,может вносить вклад в уменьшение повреждения головного мозга в течениедо 4 недель после ишемического инсульта (ИИ).Физические тренировки могут уменьшать ишемическое повреждениеголовного мозга и двигательные нарушения также и за счет другихмеханизмов, включая уменьшение острой воспалительной реакции иапоптозанейроновнейротрофического[204].фактораТак,обнаруженомидкайн,увеличениеспособствующегоэкспрессиизамедлениюнейрональной гибели в ранней фазе ишемии головного мозга, в клетках,расположенных на границе зоны инфаркта, после физической нагрузки [145].Гибель клеток на фоне ишемии головного мозга часто связывают спроцессами некроза и апоптоза, однако в последнее время исследованиядемонстрируют роль аутофагии [174].
Программа физических тренировокспособствует уменьшению накопления аутофагосом и уменьшению апоптоза27в зоне, окружающей область инфаркта, а также увеличению экспрессииинсулиноподобногофакторароста-1,способствующегоподавлениюпроцесса аутофагии и увеличению нейрогенеза [204].Результатынесколькихисследованийдемонстрируют,чтонейрональная гибель в области стриатума и коры головного мозга вызываетдегенерацию дофаминергических нейронов черной субстанции, которыеучаствуют в регуляции двигательной активности [208]. В то же времятренировка на беговой дорожке способствует регенерации аксонов новыхнейронов, образующих нигростриарные проекции и проекции от коры кчерной субстанции после ишемического повреждения головного мозга, чтосопровождается улучшением двигательной функции.
Таким образом,предполагается,чтофизическаявосстановлениюфункциональныхтренировкаможетнейрональныхсвязейспособствоватьвпределахбазальных ганглиев. Мозжечок играет важную роль в координациидвижений, обучении и поддержании равновесия, и также может бытьвовлечен в формирование двигательных нарушений после поврежденияголовногомозга.Тренировканабеговойдорожкеспособствуетсинаптогенезу и увеличению экспрессии синаптосома-ассоциированногобелка с молекулярным весом 25 кДа в мозжечке [150].Нарушение ГЭБ и повышение его проницаемости вносят серьезныйвклад в патогенез ишемии головного мозга.
При ишемии наблюдается резкоеувеличение образования матриксной металлопротеиназы-9 (MMP-9), чтоведет к нарушению структуры внеклеточного матрикса ГЭБ [38, 39].Физические тренировки способствуют уменьшению степени нарушения ГЭБи уменьшению экспрессии MMP-9 в сочетании с увеличением экспрессииингибитора MMP-9, тканевого ингибитора металлопротеиназ-1 (TIMP-1).Указанные механизмы могут вносить вклад в уменьшение выраженностиневрологических нарушений, ограничении объема инфаркта и отекаголовного мозга [209].28Процессынейропластичноститребуютполученияэнергииизмитохондрий, однако ишемия приводит к нарушению митохондриальныхпроцессов [2, 163].
Тренировки на выносливость в течение 7 дней послеишемииголовногомозгаприводяткактивациимитохондриальныхпроцессов за счет увеличения количества митохондриальной ДНК иэкспрессии различных митохондриальных факторов, включая коактиваторрецептора,активируемогопролифератороммитохондриальноготранскрипционного фактора-1 (PGC-1), ядерный дыхательный фактор-1(NRF-1) и митохондриальный транскрипционный фактор А (TFAM) [207].Предполагается, что эти события способствуют уменьшению объемаинфаркта и улучшению клинической картины.Небольшоеколичествоисследованийпосвященоисследованиювлияния тренировки на беговой дорожке на регуляцию мышечной активациина различных моделях ишемии головного мозга. Считается, что ишемиянегативно влияет на синаптическую активность, включая холинергическуюсистему, что приводит к уменьшению числа нейрвно-мышечных синапсов иактивности холинергической системы в головном мозге.
Исследованиядемонстрируют, что аэробная тренировка на беговой дорожке (20 минут вдень в течение 21 дня) способствует улучшению регуляции/гомеостазахолинергическойсистемызасчетуменьшенияактивностиацетилхолинэстеразы и активации холин-ацетилтрансферазы [105]. Такаяадаптационная реакция способствует восстановлению двигательной функцииконечности [124].Ранее проведенные исследования у человека продемонстрировали, чтоэффективная тренировка на беговой дорожке с поддержкой веса телапозволяетулучшитьхарактеризуетсяскоростьповышениемходьбыибилатеральнойвыносливость,мозговойатакжеактивностипервичной сенсомоторной коры, двигательных областей поясной извилины,хвостатых ядер, а также таламуса на стороне поражения при движениипаретичной конечности [74].
Кроме того, тренировка на беговой дорожке29активирует субкортикальные нейрональные сети при движении в колене поданным фМРТ. Физическая тренировка обеспечивает активацию головногомозга при движении паретичной конечности с усилением активации долеймозжечка на 72% и среднего мозга на 18% [132].1.4.3 Влияние параметров физических упражнения на механизмынейропластичности и функциональные исходыВ зависимости от выбранных параметров физических упражнений(объем, интенсивность, частота сессий и время начала тренировок),нейропластичность может носить адаптивный или дезадаптивный характер вотношении реабилитации и влиять таким образом на эффективностьтренировок после инсульта [51, 145, 184, 197, 205]. Существуют данныевысокойстепенидоказательности,указывающиенаограниченныйвременной период высокой нейропластичности [154, 184, 188].
Результатыисследовании у животных демонстрируют более слабое восстановлениефункции конечности при начале тренировок до 24 часов после ишемииголовного мозга по сравнению с началом в течение первых пяти дней послеповреждения [184]. Кроме того, ранние и интенсивные тренировки (началодо 24 часов после инсульта) могут способствовать увеличению объемакортикального инфаркта головного мозга и атрофии таламуса [178].Вредоносный эффект физической нагрузки в отношении нейропластичноститакже наблюдался при попытке начала упражнений на беговой дорожкевскоре после травматического повреждения головного мозга подопытныхживотных [164]. Увеличение очага повреждения может быть связано слокальнойпролонгированнойгипертермией.Физическаянагрузкаспособствует развитию гипертермии, что может усиливать вызванноеишемиейвысвобождениеглутаматаикатехоламинов,ведущеекэксайтотоксичности [93, 178].
Вероятно, наблюдаемый неблагоприятныйэффект ранней физической нагрузки связан и с другими механизмами,помимо гипертермии. Раннее начало беговых тренировок у мышей приводиткснижениюэкспрессиибелков,30участвующихвпроцессахнейропластичности, включая MAPK (митоген-активируемая протеинкиназа),CаMKII(кальмодулиновыйкомплекс),PHC(главныйкомплексгистосовместимости), синапсин I и CREB (транскрипционный фактор) [86], атакже снижению уровня провоспалительных цитокинов, участвующих вмеханизмах нейропротекции [147, 210].
Наконец, Y. Yagita с соавт. (2006)продемонстрировали, что беговые упражнения в течение 2 недель приводиликуменьшениюнейрогенезавчислановообразованныхгиппокампеукрыснейроновпослеишемиииограничению[201].Авторыпредположили, что бег вызывал чрезмерный стресс и повышал уровенькортикостерона, способного уменьшать активность нейрогенеза. Сходнымобразом, чрезмерно активное использование передней конечности на сторонеповреждения также приводило к увеличению повреждения тканей вокругочага ишемии и усугублению сенсомоторных нарушений в долгосрочномпериоде [45, 70, 109].
Одним из объяснений может быть анатомическоеповреждение в результате уменьшения роста дендритов в ишемизированномполушарии [109].Крометого,увеличениеобъемафизическойнагрузкиилипродолжительности терапии на стационарном этапе лечения инсульта необеспечивало более выраженного положительного эффекта в отношениивосстановления функции или способности к выполнению повседневныхдействий [40, 114]. Следует отметить, что резкое увеличение объематренировок у здоровых активных мужчин также не приводило к улучшениюфизических показателей [67].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
