Η ανάπτυξη οξειδωτικού στρες και καθυστερημένου μυΐκού πόνου κατά τη διάρκεια της άσκησης σε άτομα που πάσουν από αρθρίτιδα

Abstract

The purpose of this study was to investigate the effect of an acute bout of isokinetic exercise on the response of the oxidant and antioxidant system and on the occurrence of delayed-onset muscle soreness (DOMS) in individuals with osteoarthritis (OA) and rheumatoid arthritis (RA). The sample of the study consisted of one group of individuals with OA (n=10), one group of individuals with RA (n=10) and one group of healthy individuals (n=10), who had a sedentary life style. All participants experienced an acute bout of exercise, which comprised knee flexion and extension at angular velocities of 90, 120 and 150 deg/sec on an isokinetic dynamometer. Knee extensors’ and flexors’ peak torque, thigh’s circumference, knee’s range of motion and subjective perception of DOMS in knee flexors and extensors were evaluated, while a blood sample was obtained from each participant in order to determine the concentration levels of lipid hydroperoxide (LOOH), reducing glutathione (GSH), oxidized glutathione (GSSG), uric acid and creatine kinase (CK), as well as the glutathione peroxidase (GPx) and catalase (CAT) activity. Evaluations were carried out at three moments: before exercise, right away after exercise and 24 hours after exercise. Statistical analyses were conducted using SPSS® for Windows. The level of significance was set at p<0.05. According to the results of statistical analyses, significant lipid peroxidation was detected in the two groups of patients right away after exercise. Moreover, in the two groups of patients right away after exercise, CAT activity was found to be significantly increased, concentration levels of GSH were found to be significantly reduced, while the GPx activity displayed no significant alteration. On the contrary, concentration levels of GSSG were found to be significantly increased in all three groups right away after exercise, with the group of patients with OA to display the greatest growth and the group of healthy individuals to display the lowest growth. Concentration levels of uric acid were significantly differentiated from the moment measured before exercise to the moment measured 24 hours after exercise only in the patients with OA and in healthy individuals. Furthermore, patients with OA experienced DOMS 24 hours after exercise only in knee flexors. Patients with RA experienced DOMS 24 hours after exercise in both knee flexors and extensors, while there was no significant differentiation of DOMS in knee flexors and extensors from the moment measured before exercise to the moments measured right away after and 24 hours after exercise in healthy individuals. Concentration levels of CK were significantly increased from the moment measured before exercise to the moments measured right away after and 24 hours after exercise in all three groups. There were no significant changes of thigh’s circumference, knee flexors’ and extensors’ strength and knee’s range of motion from the moment measured before exercise to the moments measured right away and 24 hours after exercise in any of the three groups, nor were any significant differences of these variables between groups at each moment measured. It is concluded that an acute bout of exercise on an isokinetic dynamometer brings about increased production of oxidative stress and causes significant oxidative damage in lipids in patients with OA and RA. Patients with OA seem to be more sensitive in producing oxidative stress during an acute bout of isokinetic exercise.

Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να διερευνηθούν οι βραχυπρόθεσμες επιδράσεις μιας συνεδρίας οξείας ισοκινητικής άσκησης στον μηχανισμό παραγωγής οξειδωτικού στρες και καθυστερημένου μυϊκού πόνου, καθώς και στη συμπεριφορά του αντι-οξειδωτικού αμυντικού μηχανισμού σε άτομα που πάσχουν από οστεοαρθρίτιδα (ΟΑ) και ρευματοειδή αρθρίτιδα (ΡΑ). Το δείγμα της έρευνας απαρτίστηκε από μια ομάδα ασθενών με ΟΑ (n=10), μια ομάδα ασθενών με ΡΑ (n=10) και μια ομάδα υγιών ατόμων (n=10), οι οποίοι ακολουθούσαν καθιστικό τρόπο ζωής. Όλοι οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε πρόγραμμα οξείας άσκησης σε ισοκινητικό δυναμόμετρο, που περιλάμβανε την εκτέλεση της κάμψης/έκτασης του γόνατος στις 90, 120 και 150ο/δευτ. Αξιολογήθηκαν η μέγιστη ροπή των εκτεινόντων και καμπτήρων μυών του γόνατος, η περιφέρεια του μηρού, το εύρος κίνησης της άρθρωσης του γόνατος, η υποκειμενική αντίληψη της αίσθησης του καθυστερημένου μυϊκού πόνου στους καμπτήρες και εκτείνοντες μύες του γόνατος, ενώ δείγμα αίματος λήφθηκε για τον προσδιορισμό των επιπέδων συγκέντρωσης του λιπιδικού υδροϋπεροξειδίου (LOOH), της ανηγμένης (GSH) και οξειδωμένης μορφής της γλουταθειόνης (GSSG), του ουρικού οξέος και της κρεατινικής κινάσης (CK), καθώς και της δραστηριοποίησης της γλουταθειονικής υπεροξειδάσης (GPx) και της καταλάσης (CAT). Οι αξιολογήσεις πραγματοποιήθηκαν σε τρεις χρονικές στιγμές: πριν την άσκηση, αμέσως μετά και 24 ώρες μετά το τέλος αυτής. Η ανάλυση των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του στατιστικού προγράμματος SPSS® for Windows. Το επίπεδο σημαντικότητας για τον εντοπισμό διαφορών ορίστηκε α=0.05. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των αναλύσεων διαπιστώθηκε σημαντική λιπιδική υπεροξείδωση στις δύο ομάδες ασθενών αμέσως μετά την άσκηση. Επιπλέον, στις δύο ομάδες ασθενών αμέσως μετά την άσκηση διαπιστώθηκε σημαντική αύξηση στη δραστηριοποίηση της CAT, σημαντική μείωση των αποθεμάτων της GSH, ενώ δεν υπήρξε σημαντική διαφοροποίηση της δραστηριοποίησης της GPx. Αντιθέτως, τα επίπεδα της GSSG βρέθηκαν σημαντικά αυξημένα και στις τρεις ομάδες αμέσως μετά την άσκηση, με την ομάδα ατόμων με ΟΑ να εμφανίζει τη μεγαλύτερη αύξηση και των υγιών ατόμων τη μικρότερη. Η αναλογία GSH:GSSG βρέθηκε σημαντικά μειωμένη και στις τρεις πειραματικές ομάδες αμέσως μετά την άσκηση, με την ομάδα ατόμων με ΟΑ να εμφανίζει τη μεγαλύτερη μείωση και των υγιών ατόμων τη μικρότερη. Η συγκέντρωση του ουρικού οξέος διαφοροποιήθηκε σημαντικά από μέτρηση σε μέτρηση μόνο στους ασθενείς με ΟΑ και στους υγιείς. Επιπλέον, η ομάδα ασθενών με ΟΑ εμφάνισε καθυστερημένο μυϊκό πόνο 24 ώρες μετά την άσκηση μόνο στη μυϊκή ομάδα των καμπτήρων μυών του γόνατος. Η ομάδα ασθενών με ΡΑ εμφάνισε καθυστερημένο μυϊκό πόνο 24 ώρες μετά την άσκηση τόσο στους καμπτήρες όσο και στους εκτείνοντες, ενώ στην ομάδα υγιών ατόμων δεν διαφοροποιήθηκε σημαντικά η εμφάνιση καθυστερημένου μυϊκού πόνου από μέτρηση σε μέτρηση. Τα επίπεδα της CK αυξήθηκαν σημαντικά στις τρεις ομάδες από μέτρηση σε μέτρηση, χωρίς να υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων σε κάθε μέτρηση. Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές τόσο μεταξύ των ομάδων όσο και μεταξύ των μετρήσεων σε κάθε ομάδα αναφορικά με τη μεταβολή της περιφέρειας του μηρού, την απόδοση των καμπτήρων και εκτεινόντων μυών του γόνατος και το εύρος κίνησης της άρθρωσης του γόνατος. Συμπεραίνεται ότι, η οξεία άσκηση σε ισοκινητικό δυναμόμετρο προκαλεί αύξηση του παραγόμενου οξειδωτικού στρες και σημαντική λιπιδική υπεροξείδωση σε ασθενείς με ΟΑ και ΡΑ. Μεγαλύτερη ευαισθησία στην εκδήλωση οξειδωτικού στρες κατά τη διάρκεια οξείας άσκησης σε ισοκινητικό δυναμόμετρο φαίνεται να εμφανίζουν οι ασθενείς με ΟΑ.