Новые исследования показывают, что различия в реакции мышц на стресс могут помочь объяснить, почему некоторые спортивные травмы чаще встречаются у женщин, чем у мужчин, и наоборот.
Это небольшое исследование было одним из первых, в котором подробно изучалось, как механические свойства мышц изменяются в ответ на физические упражнения у женщин. Дэмиен Каллахан (Damien Callahan), физиолог-физкультурник из Университета Орегона (University of Oregon), который руководил работой вместе с Грейс Приветт (Grace Privett), отметил, что исследования в области физиологии упражнений часто рассматривают только мужчин и экстраполируют результаты на всех. Однако существуют некоторые измеримые различия на уровне популяции в том, как мужские и женские тела обычно реагируют на физическую активность.
Например, обширные исследования показывают, что жёсткость мышц и суставов зависит от пола. В целом у женщин менее жёсткая соединительная ткань, что приводит к более мягким и рыхлым суставам. Возможно, в результате женщины подвергаются большему риску разрывов сухожилий и связок, а мужчины чаще испытывают растяжение мышц.
Команда Каллахана работает над пониманием причин половых различий в реакции на физические упражнения, вплоть до уровня отдельных клеток и белков. Исследования такого масштаба могут быть особенно информативными, потому что они позволяют исследователям получить целенаправленный взгляд на механические свойства белков внутри мышечных клеток, отдельно от влияния других системных факторов, таких как нервный контроль мышц.
В своём исследовании учёные привели в лабораторию здоровых, но относительно малоподвижных молодых людей. Участники выполняли упражнение, от которого утомлялась только одна нога. Затем исследователи сразу же собрали биопсию мышц бедра на каждой ноге, чтобы сравнить мышечные волокна, утомлённые от упражнений, с теми, которые не были утомлены. Они обнаружили, что у участников мужского пола жёсткость мышечных волокон постоянно уменьшалась после тренировки. Но у участниц женского пола та же картина не проявилась.
«Реакция клеточной жёсткости у женщин была более разнообразной, чем у мужчин: в то время как клетки некоторых женщин были менее жёсткими после утомляющих упражнений, клетки других были более жёсткими», — сказал Приветт. «Этот результат был очень неожиданным и с тех пор вызвал совершенно новую линию вопросов».
Наряду с изменениями жёсткости мышц при утомляющих упражнениях исследователи также заметили изменения в мышечном белке тайтине, который помогает сделать мышечные волокна упругими. Эти изменения могут способствовать изменениям в мышцах.
Из-за сложности проведения подобного исследования размер выборки составил всего восемь участников. Таким образом, результаты являются предварительными, но продолжающиеся исследования, которые сравнивают результаты с результатами, полученными у высокотренированных спортсменов, вероятно, прольют дополнительный свет на механизмы, которые опосредуют гендерные различия в реакции тканей на физические упражнения.
По словам Каллахана, независимо от результатов, вполне вероятно, что они откроют много новых вопросов для будущих исследований. «Мы думаем, что здесь мы только царапаем поверхность», — сказал он.
Например, исследователи пытались контролировать колебания уровня эстрогена, поскольку считается, что этот гормон влияет на жёсткость мышц. Они пригласили женщин, которые принимали гормональные противозачаточные средства или находились в фолликулярной фазе менструального цикла, когда уровень эстрогена низкий.
В ходе последующей работы команда надеется конкретно изучить влияние этих половых гормонов. Они планируют провести аналогичные тесты на активных женщинах в течение их менструальных циклов, чтобы понять, как уровни циркулирующего эстрогена и прогестерона могут способствовать половым различиям в мышечной реакции.
Каллахан отмечает, что гормоны, такие как эстроген, могут оказывать разное воздействие на разные ткани. Это ещё больше усложняет расшифровку их воздействия. «Мы также хотим попытаться перенести данные клеточного уровня на всю ткань, масштабировать эти вещи и привнести их в контекст всего человека», — сказал он. Эти исследования уже проводятся в лаборатории Каллахана.
Литература:
Grace E. Privett et al, Fatiguing exercise reduces cellular passive Young’s modulus in human vastus lateralis muscle, Experimental Physiology (2024). DOI: 10.1113/EP092072
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
