운동이 골관절염에 미치는 영향

최근 전 세계 여러 국가의 인구 사이에서 조깅의 인기로 인해 장거리 달리기가 골관절염 발병의 위험 요인으로 주목을 받고 있습니다.후향적 및 전향적 연구에 따르면 골관절염의 임상적 및 방사선적 기준은 중거리 및 마라톤 주자에게서 달리지 않는 사람보다 더 자주 발견되지 않습니다.그러나 이러한 연구의 대부분 설계에 여러 가지 단점(잘못된 통계 분석, 골관절염의 잘못된 진단 또는 평가 방법 등)이 있기 때문에 결과에 의문이 제기됩니다.NE Lane 등(1986, 1987, 1993)은 이전 연구자의 오류를 바로잡으려고 시도했습니다.9년 동안 그들은 노령 아마추어 주자(평균 연령 65세)의 골관절염의 방사선적 징후를 연구했습니다. 이 범주에 속한 사람들에서 골관절염(방사선학적으로 확진된) 발생률은 달리기를 좋아하지 않는 같은 연령대의 사람들보다 높지 않은 것으로 나타났습니다. 취미 러너 그룹에서는 여성에게 연골하 경화증이 더 많이 관찰되었고, 남녀 모두 엑스레이에서 골극이 더 많이 발견되었지만, 저자들은 아마추어 운동이 골관절염의 위험 요인이 아니라고 결론지었습니다. 따라서 제시된 데이터는 "건강한" 관절을 가진 사람들에게는 장거리 달리기가 연골 변성 및 골관절염 발생을 유발하지 않음을 시사 합니다.

동물 모델에서 골관절염의 생체역학 연구는 위의 결론을 뒷받침합니다. PM Newton 외(1997)는 주 5일 동안 하루 75분씩 시속 3.3km의 속도로 달리도록 훈련받은 비글을 연구했습니다. 각 개는 체중의 130%인 11.5kg의 추가 "외인성" 하중을 지녔습니다. 대조군은 훈련되지 않고 추가 하중을 가하지 않은 성체 비글로 구성되었습니다. 훈련 시작 52주 후에 관절 연골, 반월판, 인대에 대한 조직학적 검사를 시행했습니다. 그 결과, 가해진 하중 수준이 개의 관절 조직에 퇴행성 변화를 유발하지 않는 것으로 나타났습니다. 훈련된 개와 훈련되지 않은 개에서 연골의 생체역학적 특성 간에는 차이가 발견되지 않았습니다.

또 다른 연구에서는 어린 (골격적으로 미성숙한) 비글들을 15주 동안 중간 강도의 프로그램(15° 경사의 트레드밀에서 시속 4km)으로 훈련시켰습니다. 연구진은 대조군(훈련되지 않은) 동물군과 비교하여 연골이 두꺼워지고 프로테오글리칸 합성이 증가한 것을 발견했습니다. 그러나 훈련된 동물의 연골에서 프로테오글리칸 대부분은 히알루론산과 응집하는 능력을 잃었고, 콘드로이틴-6-황산염 함량이 더 높았습니다. 연구진은 이러한 수준의 부하가 동물의 관절 연골 기질 침착물의 성숙을 촉진한다고 제안했습니다.

어린 비글을 대상으로 한 연구에서는 훈련 프로그램이 조금 더 복잡했습니다. 15주 동안 하루 20km씩 운동했습니다. 이러한 운동 부하로 인해 콜라겐 농도가 감소하고, 수분 함량이 증가했으며, 외측 대퇴과 관절 연골의 콘드로이틴-6-황산염과 콘드로이틴-4-황산염의 비율이 감소했습니다. 거리를 하루 40km로 늘리고 훈련 기간을 52주로 늘리자 연골 외피 세포질(ECM)의 프로테오글리칸 함량이 감소했습니다. 글리코사미노글리칸 손실이 가장 두드러진 곳은 대퇴과 끝부분, 특히 연골 표층부였습니다.

Little 등(1997)은 만성적인 고강도 훈련이 말의 손목관절에서 프로테오글리칸 대사에 변화를 유발할 수 있음을 입증했습니다. 이 연구에서 저자들은 중강도에서 고강도 훈련 부하가 큰 응집 프로테오글리칸(aggrecan)과 두 가지 작은 데르마탄 황산염 함유 프로테오글리칸(decorin과 biglycan)의 합성 및 분해에 미치는 영향을 조사했습니다. 경마용 말의 제3 손목뼈에서 부하가 높고 자주 손상되는 세 부위에서 관절 연골 이식편을 채취했습니다. 중수근 관절 병변의 임상적 또는 방사선적 증거가 없는 3~5세의 말 12마리가 연구에 포함되었습니다. 훈련 프로그램은 주 3일, 2,000m씩 6m/s로 달리는 것으로 구성되었으며, 연구 8주차 말에는 4,000m로 증가시켰습니다. 그런 다음 모든 동물을 두 그룹으로 나누었습니다. 그룹 A의 동물은 동일한 모드로 계속 훈련을 했고, 그룹 B의 동물은 강화된 훈련 모드(17주 동안 주 4일, 4,000m 거리를 8m/s의 속도로 달리기)를 했습니다. 훈련이 끝난 지 16주 후에 양쪽 제3수근골의 특정 부위에서 재료를 수집했습니다.

두 군 동물의 연골 조직학적 검사 결과, 표층 부위의 함몰과 제3 손목뼈의 배측 요골 과두 부위에서만 석회화된 연골과 "물결 모양 테두리"의 파괴가 관찰되었습니다. A군과 B군 간에는 조직학적 변화의 유의미한 차이가 발견되지 않았습니다. B군 동물의 관절 연골 이식편 배양에서 배측 요골 과두 연골에서 배지로 방출된 프로테오글리칸의 양이 A군 동물보다 많았는데, 이는 B군의 분해대사 수준이 더 높음을 시사합니다. B군 동물에서 얻은 이식편에서는 ^35S 의 프로테오글리칸으로의 결합이 덜 두드러졌습니다. 동시에, 이 군 동물에서는 데코린 생합성이 증가했으며, 비글리칸 생합성 강도에는 변화가 없었습니다. 따라서 얻어진 결과는 말에 대한 장기간의 집중적인 훈련이 아그레칸 합성의 억제와 데르마탄 황산염을 함유하는 프로테오글리칸의 합성의 증가를 유도한다는 것을 나타낸다.

데코린이 결합 조직 전반, 특히 연골에서 기능적으로 어떤 역할을 하는지는 아직 연구 대상입니다. 데코린은 콜라겐 거대분자의 조직화, 세포 증식, 그리고 성장인자 활성(예: TGF-β) 조절에 중추적인 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 콜라겐 젤에 데코린을 첨가하면 데코린을 첨가하지 않았을 때보다 더 균일하고 얇은 콜라겐 섬유가 침착되었습니다. 산후 자궁경부 조직에서 콜라겐 네트워크의 파괴는 데코린 수치 증가와 상관관계를 보였습니다. 따라서 데코린은 결합 조직 복구 및 재형성 과정의 "지시자" 역할을 할 가능성이 높습니다.

높은 동적 부하 하에서 말 관절 연골 연골세포에 의한 데코린 합성의 증가는 다음과 같이 해석될 수 있다: 기계적 과부하에 반응하여 손상된 연골세포에서 방출된 데코린은 메신저 역할을 한다. 이 가설은 초생리학적 기계적 부하를 받은 연골세포에 의한 데코린 생성의 증가를 입증한 시험관 내 및 생체 내 연구에 의해 뒷받침된다. THV Korver 등(1992)은 7일 동안 시험관 내에서 적용된 순환 부하가 관절 연골 이식편에서 데코린 합성을 3배 증가시킨다고 보고했다. 성숙 및 미성숙 관절 연골 이식편을 사용한 NA Vissen 등(1994)도 유사한 결과를 얻었다. 전방 십자 인대 절단으로 개에게 유도된 초기(비대성) 골관절염 모델에서 GS Dourado 등은 (1996) 불안정화된 관절의 연골에서 빅글리칸, 데코린, 피브로모듈린의 mRNA 수치가 증가하는 것을 관찰했습니다.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]