Choroby układu sercowo-naczyniowego są najczęstszą przyczyną śmierci pacjentów w starszym wieku. Wykazano, iż współczynnik umieralności wskutek chorób serca i udarów wynosi 40% wśród pacjentów w wieku 66-74 lat oraz 60% dla osób w wieku 85 lat oraz starszych. Związana z procesem starzenia przebudowa komórek oraz zmiany fenotypowe czynią śródbłonek bardziej podatnym na szkodliwe oddziaływania, nawet jeśli u pacjentów nie występują dodatkowe czynniki ryzyka chorób układu sercowo-naczyniowego, w tym nadciśnienie, cukrzyca oraz palenie tytoniu [1].

Badania nad zwierzętami oraz ludźmi dowodzą, iż produkcja tlenku azotu (NO) zmniejsza się wraz z wiekiem, a to może mieć skutek w ilości chorób, będących plagą w starzejącej się populacji. Tlenek azotu jest wielofunkcyjną molekułą związaną z głównymi, fizjologicznymi procesami zachodzącymi w organizmie m.in. obroną immunologiczną, komunikacją neuronalną oraz regulacją napięcia mięśniówki gładkiej naczyń krwionośnych. NO jest również główną cząstką sygnałową, dlatego ubytek jej funkcji jest jednym z najwcześniejszych objawów rozwijającego się zaburzenia. Niedostateczna produkcja tlenku azotu związana jest z wieloma, głównymi faktorami ryzyka nieprawidłowości w układzie sercowo-naczyniowym [2,3,4].

Przeszło 30 lat od opisania cząsteczki i ponad 16 lat od przyznania Nagrody Nobla dla jej odkrywców nie dokonano przełomu w dziedzinie badania i diagnozowania poziomu syntezy NO w tkankach. Zrozumienie mechanizmów zmian patofizjologicznych postępujących z wiekiem w układzie naczyniowym oraz wprowadzenie nowych strategii rozpoznawania i postępowania związanych z niedoborem tlenku azotu, mogłoby przyczynić się do zmniejszenia śmiertelności wskutek chorób układu sercowo-naczyniowego w starzejącej się populacji [2].

Trening fizyczny zapobiega oraz przeciwdziała związanym z wiekiem zaburzeniom funkcjonowania śródbłonka poprzez przywracanie dostępności NO, co wpływa na zapobieganie rozwojowi stresu oksydacyjnego oraz łagodzeniu procesów zapalnych [5].

Centra Kontroli i Prewencji Chorób, The American College of Sports Medicine [6], Surgeon General’s Report on Physical Activity and Health [7] rekomendują uprawianie aktywności fizycznej co najmniej 30 minut przez większość, a najlepiej wszystkie dni tygodnia, w kontraście z wcześniejszymi wytycznymi, w których zalecano przynajmniej 20 – minutowe ćwiczenia wytrzymałościowe wykonywane 3 lub więcej razy w tygodniu.

Udowodniono, że ćwiczenia fizyczne indukują szereg fizjologicznych mechanizmów stresu oksydacyjnego. Wysiłek fizyczny powoduje nie tylko adaptacyjne polepszenie insulino-odporności ale również zwiększenie zdolności do endogennej obrony przeciw wolnym rodnikom za pomocą enzymów: dysmutazy ponadtlenkowej (superoxide dismutaze – SOD 1/2), katalazy oraz peroksydazy glutationowej. Zmiany te zgodnie z koncepcją mitohormezy przyczyniają się do zachowania długowieczności [8].

Zwiększenie przepływu krwi oraz rozciąganie ściany naczyniowej podczas umiarkowanych i intensywnych ćwiczeń fizycznych powoduje wzrost ekspresji syntazy eNOS [9] poprzez działanie tzw. siły ścinającej (shear stress) powstałej w wyniku naporu strumienia krwi  na powierzchnię śródbłonka [10].

 Zjawisko zmniejszenia biodostępności NO może być skorelowane ze spadkiem aktywności fizycznej, do której dochodzi wraz z wiekiem [5]. Udowodniono, że wiek jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na prawidłową aktywność śródbłonka, a upośledzenie jego funkcjonowania silnie ujawnia się poczynając od 4 dekady życia, od kiedy poziom produkowanego NO maleje [11].

Już 48 h- okres bezczynności ruchowej doprowadza do wzrostu ciśnienia tętniczego krwi, upośledzenia tolerancji węglowodanów, dyslipidemii, a także do spowolnienia przepływu krwi i zmniejszenia siły ścinającej w naczyniach krwionośnych [12].

Stan ograniczonej aktywności fizycznej prowadzi także do obniżenia ekspresji enzymów antyoksydacyjnych oraz nasilenia peroksydacji lipidów [13,14,15]. Zmiany te silnie przyczyniają się do rozwoju dysfunkcji i niewydolności śródbłonka [5]. Niedostateczna produkcja NO może prowadzić do rozwoju nadciśnienia, miażdżycy, niewydolności serca, czy zakrzepicy, a w konsekwencji do zawału serca, czy udaru mózgu, które są główną przyczyną śmierci wśród Amerykanów, a przede wszystkim pacjentów geriatrycznych [2,16].

Jak podaje American Heart Association siedzący styl życia jest uważany za czynnik ryzyka rozwoju miażdżycy i choroby niedokrwiennej serca. Ponadto jest jednym z 5-ciu głównych czynników ryzyka chorób układu sercowo-naczyniowego (wraz z wysokim ciśnieniem krwi, nieprawidłowymi wartościami lipidów we krwi, paleniem tytoniu i otyłością). Aż 250 000 zgonów rocznie w USA jest spowodowanych brakiem regularnej aktywności fizycznej [17].

Pomimo tak złego wpływu bezczynności ruchowej na zdrowie frekwencja na zajęciach sportowych w różnych ośrodkach jest zmienna w zależności od  klinicznych, społecznych, osobistych i wielu innych czynników. Często jednym z największych powodów jest brak entuzjazmu wśród uczestników, co w konsekwencji prowadzi do ich zbyt wczesnej rezygnacji. Aby skłonić pacjentów do aktywności fizycznej należy wprowadzić więc alternatywną formę ćwiczeń, jaką jest taniec, łączący w sobie ruch, społeczną interakcję oraz zabawę. Wykazano, że osoby biorące udział w kursach tańca są ogólnie dobrze zmotywowane do kontynuowania zajęć aż do końca, z niskim wskaźnikiem rezygnacji [17].

W badaniach własnych osoby starsze, uczestniczące w zajęciach choreoterapeutycznych w porównaniu do grupy wykonującej ćwiczenia ogólnousprawniające nie tylko były lepiej zmotywowane, ale i chętniej przychodziły na zajęcia, co wywołało w nich chęć do kontynuacji tej formy aktywności nawet po zakończeniu programu. Dodatkowo, po 12 tygodniach w grupie tańczącej wykazano wzrost poziomu NO z 1.341 μmol/L do 1.590 μmol/L (7.3%), czego nie zaobserwowano u osób w grupie wykonującej ćwiczenia ogólnousprawniające.

Większość badań [9,18,19, 20, 21] wykazuje, że trening fizyczny obejmujący ok. 12 tygodni doprowadza do wyraźnej poprawy funkcji naczynio-ruchowych. Jednak te korzystne zmiany wydają się być przemijające i w dłuższej perspektywie mogą stać się nieznaczące. Poprawa funkcjonowania śródbłonka w krótkim czasie wynika w dużej mierze ze zmian aktywności syntazy eNOS, enzymów i statusu fosforylacji. Natomiast wydłużony w czasie trening fizyczny może prowadzić do strukturalnych zmian w naczyniach krwionośnych w postaci zwiększenia światła naczynia co prowadzi do zmniejszenia sygnału związanego z rozciąganiem ściany naczyniowej w trakcie wysiłkowego przepływu krwi i może skutkować powrotem bioaktywności NO do poziomu sprzed treningu [22]. Dlatego potrzebnych jest więcej badań dla identyfikacji czynników wpływających na długoterminową adaptację wysiłkową, szczególnie osób starszych.

BIBLIOGRAFIA:

1. Ungvari Z., Kaley G., Cabo R.. Mechanisms of vascular aging: new perspectives. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2010; 10: 1028-1029.
2. Torregrossa A.C., Aranke M., Bryan N.: Nitric oxide and geriatrics: implications in diagnostics and treatment of the elderly. J Geriatr Cardiol, 2011; 8: 230-235.
3. Golbidi S., Laher I.: Exercise and aging endothelium. J Diabetes Res, 2013; 2013: 1-2.
4. Shafigue E., Choy W., Liu Y. i wsp.: Oxidative stress improves coronary endothelial function through activation of the pro-survival kinase AMPK. Aging, 2013; 5 (7): 515-516.
5. Golbidi S., Laher I.: Exercise and aging endothelium. J Diabetes Res, 2013; 2013: 6-7.
6. Pate R.R., Pratt M., Blair S.N. i wsp.: Physical activity and public health: a recommendation from the Centers for Disease Control and Prevention and the American College of Sports Medicine. JAMA. 1995;273:402– 407.
7. United States Department of Health and Human Services. Physical Activity and Health: A Report of the Surgeon General. Atlanta, GA: US Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion; 1996.
8. Ristow M., Zarse K., Oberbach A. i wsp.: Antioxidants prevent health-promoting effects of physical exercise in humans. Proc Natl Acad Sci USA, 2009; 106: 8665-8680.
9. Francescomarino S., Sciartilli A., Valerio V. i wsp: The effect of physical exercise on endothelial function. Sports Med, 2009; 39 (10): 797-812.
10. Wasilewski J., Kiljański T., Miszalski-Jamka K.: Rola naprężeń ścinających i mechanotransdukcji w procesie miażdżycowym. Kardiol Pol, 2011; 69: 717-720.
11. Gerhard M., Roddy M.A., Creager S.J i wsp.: Aging progressively impairs endothelium-dependent vasodilation in forearm resistance vessels of humans. Hypertension, 1996; 27: 849-853.
12. Thosar S.S., Johnson B.D., Johnston J.D. i wsp.: Sitting and endothelial dysfunction: the role of shear stress. Med Sci Monit, 2012; 18: 173-180.
13. Kędziora J., Buczyński A.: Antioxidative enzymes activities and lipid peroxidation indicators in blood plateles during bed rest. Int J Occup Med Environ Health, 1996; 9: 45-51.
14. Pawlak W., Kędziora J., Żołyński K. i wsp.: Free radicals generation by granulocytes from men during bed rest. J Gravitational Physiol, 1998a; 5: 131-132.
15. Pawlak W., Kędziora J., Żołyński K. i wsp.: Effect of long term Bed Rest in men on enzymatic antioxidative demence and lipid peroxidation in erythrocytes. J Gravitational Physiol, 1998b; 5: 163-164.
16. Nitrite and Nitrate in Human Health and Disease (Nutrition and Health); Bryan NS, Loscalzo J, Eds.; Humana Press: New York, 2011.
17. Belardinelli R., Lacalaprice F., Ventrella Ch. i wsp.: Walz Dancing in Patients With Chronic Heart Failure. New Form of Exercise Training.Circ Heart Fail, 2008; 1: 107-114.
18. Fujie S., Sato K., Miyamoto-Mikami E. i wsp.: Reduction of arteria stiffness by exercise training is associated with increasing plasma apelin level in middle-aged and older adults. Plos One, 2014, 9: 1-4.
19. Turky K., Elnahus N., Oruch R.: Effects of exercise training on postmenopausal hypertension: implications on nitric oxide levels. Med J Malaysia, 2013; 68: 459-463.
20. Tanaka L.Y., Bechara L.R., Dos Santos A.M. i wsp.: Exercise improves endothelial function: A local analysis of production of nitric oxide and reactive oxygen species. Nitric Oxide, 2015; 45: 7-14.
21. Ashor A.W., Lara J., Siervo M. i wsp.: Exercise modalities and endothelial function: a systematic review and dose-response meta-analysis of randomized controlled trials. Sports Med, 2015; 45 (2): 279-96.
22. Brinkley T.E., Fenty-Stewart N.M., Park J.Y. i wsp.: PlasmaNitrate/Nitrite Levels are Unchanged after Long-Term Aerobic Exercise Training in Older Adults.Nitric Oxide, 2009; 21 (3-4): 5-6.

tlenek azotu

tlenek azotu

tlenek azotu