Специалисты Томского государственного университета (ТГУ) провели исследование, направленное на изучение воздействия плавания на течение легочной артериальной гипертензии (ЛАГ). В ходе экспериментов, проведенных на крысах, была выявлена эффективность аэробных циклических нагрузок в водной среде.
Что такое ЛАГ
Легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) — опасное заболевание, способное привести к развитию правожелудочковой сердечной недостаточности и тромбоэмболии легочной артерии.
«ЛАГ всегда сопровождается ремоделированием легочных сосудов, то есть структурным изменением их стенок, включая утолщение, сужение, расширение или деформацию. Это вызывает стойкое повышение давления в легочной артерии с последующим развитием недостаточности правого желудочка сердца», — объясняет один из авторов исследования, аспирант кафедры спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины факультета физической культуры ТГУ Линь Хаожун.
Традиционные подходы к лечению преимущественно основаны на применении медикаментозной терапии. Как отмечают исследователи, эффективность лекарственных препаратов зачастую не позволяет достичь необходимых терапевтических результатов. Поэтому особую актуальность приобретает поиск альтернативных методов лечения, которые могут дополнить или частично заменить фармакологическое воздействие на организм пациента.
Почему именно плаванье
«Плаванье отличается активным вовлечением всех основных мышечных групп во время работы и низкой ударной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат. Научные исследования подтверждают, что плавание способствует улучшению работы кровеносных сосудов и подавлению воспалительных реакций в различных моделях сердечно-сосудистых заболеваний», — объясняет научный руководитель исследования, профессор Анастасия Кабачкова.
Как проходило исследование и что выяснили ученые
Исследования были проведены на самцах крыс линии Sprague-Dawley, которые были случайным образом распределены по четырем группам:
- Контрольная группа 1 (CON) — крысы, которые не подвергались никакому воздействию;
- Контрольная группа 2 (Exercise) — животные, проходившие курс плавательных тренировок (60 минут ежедневно, 5 раз в неделю в течение 6 недель);
- Экспериментальная группа 1 (MCT) — крысы, которым вводили монокроталин (алкалоид) для моделирования легочной артериальной гипертензии (ЛАГ);
- Экспериментальная группа 2 (MCT + Exercise) — животные, начавшие плавательные тренировки за три недели до введения монокроталина и продолжавшие их в течение трех недель после инъекции.
Были выявлены существенные различия между группами. В группе Exercise с плавательными тренировками значительно улучшились сосудистые показатели. Группа MCT с моделируемой ЛАГ демонстрировала типичные симптомы: утолщение стенок сосудов и их патологическое разрастание.
Наилучшие результаты показала группа MCT + Exercise. У этих животных произошло комплексное улучшение: нормализовалось кровообращение и значительно улучшилось состояние правого желудочка по сравнению с группой MCT, где тренировки не проводились.
Исследования ученых ТГУ также показали, что плавание повышает уровень AMPK — ключевого регулятора энергетического баланса клетки. При ЛАГ уровень этого фермента снижается, нарушая нормальные процессы, однако физические нагрузки позволяют поддерживать его на необходимом уровне, и подавляет патологические сигнальные пути (TGF-β1 и p-Smad2/3), замедляя развитие болезни.
Эксперименты in vitro
В ходе экспериментов на гладкомышечных клетках легочной артерии крыс ученые обрабатывали часть клеток PDGF-BB — веществом, вызывающим изменения, аналогичные тем, что происходят при ЛАГ.
Для имитации эффекта плавания исследователи провели искусственную активацию AMPK путем обработки клеток метформином — препаратом, стимулирующим работу этого фермента. Кроме того, был применен тромбоцитарный фактор роста (PDGF), играющий важную роль в процессах восстановления и регенерации тканей.
Такая медикаментозная активация фермента привела к результатам, схожим с теми, которые наблюдаются при регулярных плавательных нагрузках. Полученные данные подтвердили защитный эффект аэробных упражнений и их положительное влияние на состояние клеток.
По мнению авторов, результаты исследования могут быть применены к человеку, поскольку механизмы развития ЛАГ у животных схожи с человеческими. Полученные результаты могут лечь в основу новых методов реабилитации и профилактики этого серьезного заболевания.
