Osteoporoza (OP) jest jedną z najczęstszych ogólnoustrojowych chorób metabolicznych kości, szczególnie rozpowszechnioną wśród osób starszych, i stanowi poważny globalny problem zdrowotny1. OP charakteryzuje się przede wszystkim zmniejszoną gęstością mineralną kości (BMD), jakością i wytrzymałością kości, co zwiększa ryzyko złamań kości2. Zapobieganie i leczenie OP mają kluczowe znaczenie dla poprawy jakości życia ludzi, obejmując takie podejścia, jak terapia farmakologiczna, odpowiednie spożycie wapnia i witaminy D, ograniczenie palenia tytoniu i spożycia alkoholu oraz wczesne ćwiczenia fizyczne w celu zwiększenia i utrzymania szczytowego poziomu masy kostnej 3,4.
Kość, jako szkielet strukturalny ciała, zapewnia podstawowy kształt i chroni narządy wewnętrzne. Pod wpływem regulacji układu nerwowego kość ułatwia różne ruchy podczas skurczów mięśni. Przez całe życie kość ulega ciągłemu tworzeniu, resorpcji i przebudowie. Osteoklasty nieustannie resorbują starą kość, podczas gdy osteoblasty tworzą i mineralizują nową kość. Procesy te są ściśle sprzężone i wzajemnie regulowane, utrzymując dynamiczną równowagę w obrocie kostnym5. Liczne badania wykazały, że odpowiednie ćwiczenia fizyczne (takie jak ćwiczenia aerobowe i trening oporowy) mogą skutecznie zapobiegać i leczyć OP6. Ćwiczenia wpływają na metabolizm kości poprzez modulowanie naprężeń mechanicznych szkieletu (takich jak uderzenie o ziemię, wstrząsy i napięcie w miejscu przyczepu mięśni) oraz czynników biochemicznych w krążeniu krwi (takich jak hormony i cytokiny), promując w ten sposób zdrowie kości7. Jednak długotrwałe ćwiczenia o wysokiej intensywności mogą negatywnie wpływać na zdrowie kości, prowadząc do utraty masy kostnej. Na przykład, po 8 tygodniach biegania na bieżni z wysoką, umiarkowaną i niską intensywnością (z prędkością 15 m/min) w mysim modelu urazu stożka rotatorów, objętość/objętość kości/objętość całkowita (BV/TV), liczba beleczkowa (Tb.N) i grubość beleczki (Tb.Th) były najniższe w grupie o wysokiej intensywności w porównaniu z grupami kontrolnymi i grupami o umiarkowanej/niskiej intensywności, natomiast separacja beleczkowa (Tb.Sp) była najwyższa. Odkrycie to sugeruje, że trening o wysokiej intensywności ma szkodliwy wpływ na regenerację stożka rotatorów i masę kostną8.
Terapia podczerwienią (IRT) jest jedną z najczęściej stosowanych zasad w urządzeniach do fizjoterapii rehabilitacyjnej w Chinach. Wspomaga miejscowe krążenie krwi, przyspiesza wchłanianie substancji zapalnych i zwiększa zaopatrzenie w składniki odżywcze 9,10. Jako nieinwazyjna fizjoterapia, IRT zyskała w ostatnich latach szerokie zainteresowanie w dziedzinie medycyny sportowej, rehabilitacji i badań nad metabolizmem kości. IRT jest częściej stosowany w warunkach klinicznych niż inne interwencje. Badania wykazały, że gojenie się tkanki kostnej jest złożonym procesem, obejmującym ustąpienie stanu zapalnego i regenerację komórek, które można podzielić na trzy etapy: zapalenie, proliferację i przebudowę. Faza zapalna charakteryzuje się przede wszystkim angiogenezą; Faza proliferacyjna obejmuje proliferację osteoblastów i tworzenie nowej kości; Faza przebudowy charakteryzuje się stopniowym wzrostem nowo powstałych beleczków w obrębie kalusa, przy czym kalus mostkowy w poprzek szczeliny pęknięcia całkowicie ulega kostnieniu11. Po złamaniu krew przepływająca z naczyń do tkanek musi zostać szybko wchłonięta, co stymuluje proliferację osteoblastów i tworzenie kości. Te ważne procesy wymagają korzystnego środowiska wewnętrznego i wystarczającej ilości składników odżywczych do wsparcia. Pewien stopień termoterapii może skutecznie ułatwić te funkcje12. W praktyce klinicznej terapia podczerwienią może być stosowana jako środek pomocniczy w leczeniu osteoporozy i pomaga złagodzić związane z nią objawy, ale jej badania nad masą kostną są stosunkowo ograniczone. W artykule przedstawiono protokół wyjaśniający modulacyjny wpływ terapii podczerwienią na zaburzenia metaboliczne układu kostnego wywołane wysiłkiem fizycznym o wysokiej intensywności i ich mechanizmy molekularne. Dlatego ta praca, oparta na wcześniejszych badaniach13, konstruuje model ćwiczeń na bieżni o wysokiej intensywności u myszy, aby obserwować zmiany w masie kostnej i dalej badać, czy termoterapia może złagodzić utratę masy kostnej wywołaną ćwiczeniami na bieżni o wysokiej intensywności. Celem jest zapewnienie punktu odniesienia dla profilaktyki i leczenia OP opartej na wysiłku fizycznym.