DIETA I SUPLEMENTACJA
Anabolizm i najwa¿niejsze anaboliki
Sławomir Ambroziak
www.slawomirambroziak.pl
23.09.2011
Aby dodawać komentarze musisz być zalogowany.
› zaloguj się › zarejestruj się
Sławomir Ambroziak
www.slawomirambroziak.pl
23.09.2011
Słowo ‘anaboliki’ nabrało w powszechnej opinii niemal tak samo negatywnego znaczenia, jak słowo ‘narkotyki’. Mówiąc o anabolikach, mamy zazwyczaj na myśli silnie działające środki hormonalne, rozwijające muskulaturę, zakazane przez przepisy prawa sportowego. Musimy jednak pamiętać, że chodzi tutaj o wąską grupę leków przydatnych w leczeniu chorób przebiegających z wyniszczeniem, nadużywanych – niestety – w nielegalnym dopingu sportowym. W rzeczywistości jednak anaboliki to czynniki niezwykle pożyteczne dla naszego organizmu, zawiadujące procesami jego regeneracji, bez których nie tylko nie byłoby możliwe kształtowanie sportowej formy, ale i życie w ogóle.
Anabolizm
Życie opiera się na metabolizmie, czyli nieustannej przemianie biomolekuł. Metabolizm to proces degradacji i rekonstrukcji cząsteczek biologicznych, budujących nasze ciało – głównie – tłuszczów, cukrów i białek. Proces degradacji nazywamy tu katabolizmem, zaś odbudowa to właśnie anabolizm. Zarówno dla procesów związanych z rozwojem sportowej formy, jak też dla większości procesów życiowych, najważniejszy pozostaje anabolizm białek.
Powtórzmy: anabolizm białek to bodaj najważniejszy proces życiowy, decydujący zarówno o naszym zdrowiu, jak też tężyźnie fizycznej. Musimy bowiem wiedzieć, że nasz organizm (również inne organizmy zwierzęce) – nie licząc wody – niemal w całości zbudowany jest z białek. To właśnie białka decydują o naszym wyglądzie, rozmiarach naszego ciała i rozmiarach innych przedstawicieli fauny. To dzięki odpowiedniej ilości i jakości białek słoń jest setki razy większy od myszy, a Pigmej tak drastycznie ustępuje warunkami fizycznymi Mariuszowi Pudzianowskiemu – Najsilniejszemu Człowiekowi Świata.
Wiemy, że w dzieciństwie i wieku młodzieńczym wzrastamy i dorastamy, co musi świadczyć o tym, że organizmy nasze magazynują w tym czasie zwiększoną ilość białek. W wieku dojrzałym – jeżeli nie mamy do czynienia z jakąś szczególną sytuacją (choroba, niedożywienie, uprawianie sportu) - ani nie tracimy, ani nie zyskujemy masy ciała, co przemawia za tym, że ilość białek pozostaje w naszych organizmach na stałym poziomie. Natomiast starość to nic innego, jak systematyczna utrata białek, prowadząca do chorób i nieuchronnego kresu naszego żywota, gdyż poniżej pewnego, krytycznego poziomu białek organizm nie może już wypełniać zadań życiowych.
Jednocześnie musimy mieć świadomość kluczowego faktu – organizm nasz nie jest monolitem, co oznacza, że nie utrzymuje przez całe życie białek zgromadzonych w młodości, tylko bez przerwy je wymienia – degraduje i odbudowuje na nowo, co umożliwia mu bieżącą regenerację i odnowę. Tak więc w dzieciństwie i młodości rozwija się i rośnie, bo odbudowuje więcej, aniżeli traci. W wieku dojrzałym utrzymuje status quo, gdyż traci tyle samo, co udaje mu się odbudować. Starość leży na przeciwległym biegunie młodości – tracimy znacznie więcej białek ponad zdolności do ich odbudowy, czego bolesnych konsekwencji nie trzeba chyba tłumaczyć…?
Systematyczne ćwiczenia fizyczne (trening sportowy) markują ten etap naszego życia, jakim jest młodość... W efekcie wzmożonego wysiłku dochodzi do znacznych strat białek, które organizm stara się – za wszelką cenę – odbudować. Odbudowuje je z pewnym nadkładem, ponad stan wyjściowy (sprzed treningu) - co nazywamy adaptacją wysiłkową i co umożliwia mu lepsze przygotowanie na wypadek kolejnego wysiłku. Widzimy więc, że ostateczny efekt uprawiania sportu zależy od mechanizmu budowy białek: im silniej odbudowa dominuje nad degradacją, tym szybsza adaptacja do wysiłku i ostatecznie większe zdolności wysiłkowe. Zasada ta tyczy (bez wyjątku) wszystkich dyscyplin sportowych: tak samo sportów siłowych i szybkościowych, jak też wytrzymałościowych. Różnica polega tu jedynie na tym, że: w pierwszym przypadku chodzi głównie o odbudowę białek kurczliwych włókienek mięśniowych, w drugim zaś szczególnie o odbudowę tzw. białek oddechowych, zaangażowanych w produkcję energii ze spalania składników pokarmowych.
Jak więc widzimy: im silniejszy jest anabolizm, tym szybciej przebiega rozwój sportowej formy. W tej sytuacji nie zdziwi nas już fakt, że anabolizm to proces najbardziej pożądany przez sportowców i że anaboliki (związki stymulujące produkcję białek) wzbudzają w środowisku sportowym tak wiele emocji.
Anaboliki w akcji
Mechanizm działania anabolików, złożony w szczegółach, w swojej koncepcji wydaje się niezwykle prosty. W wielkim uproszczeniu wygląda tak, jak na poniższym schemacie:
Jak widzimy na tym rysunku – anaboliki pobudzają specjalne elementy komórkowe, nazywane czynnikami transkrypcyjnymi. Anaboliki albo bezpośrednio pobudzają czynniki transkrypcyjne, albo czynią to za pośrednictwem wyspecjalizowanych enzymów – kinaz. Na skutek pobudzenia anabolikiem czynnik transkrypcyjny wędruje do jądra komórkowego i oddziałuje na gen. Gen to odpowiedni fragment DNA, przechowujący informację o strukturze danego białka. Teraz informacja o strukturze białka zostaje ‘przepisana’ na cząsteczkę RNA. Dlatego właśnie ten etap anabolizmu białek nazywany jest transkrypcją – przepisaniem.
RNA pozostaje w złożonym kompleksie białkowym, nazywanym kompleksem inicjacyjnym, w jeszcze bardziej złożonej strukturze – rybosomie. Wspominane wyżej kinazy aktywują kompleksy inicjacyjne, zaś te – w zgodzie z instrukcją zawartą w RNA (przepisaną z DNA) – wiążą poszczególne aminokwasy (‘cegiełki’ budujące białka) w złożone molekuły nowych białek, na przykład włókienka odpowiedzialne za siłę skurczu mięśni lub mitochondria zamieniające w energię składniki pokarmowe.
Anaboliki stymulują syntezę rozmaitych białek w różnych tkankach. Jednak w kontekście rozwoju tężyzny fizycznej, anabolikami nazywamy raczej tylko takie związki, które pobudzają produkcję białek mięśniowych. Głównie – białek kurczliwych włókienek mięśniowych, prowadząc do rozwoju masy i siły mięśniowej jako elementu adaptacji wysiłkowej w odpowiedzi na bodziec treningowy.
Fakt czy dany związek jest anabolikiem, zależy od tego czy w komórkach mięśniowych znajdujemy aktywowane przez niego czynniki transkrypcyjne. A także od tego czy dane czynniki trnaskrypcyjne aktywują geny do produkcji białek mięśniowych, odpowiedzialnych za siłę i masę muskułów.
Najprawdopodobniej znana dziś lista mięśniowych czynników transkrypcyjnych i oddziałujących na nie anabolików nie jest jeszcze kompletna. Warto bowiem wiedzieć, że liczbę czynników transkrypcyjnych szacuje się na co najmniej kilkaset. Poznaliśmy już jednak chyba najważniejsze z nich. Warto więc im się przyjrzeć, by spróbować przełożyć tę wiedzę na praktykę dozwolonego wspomagania wysiłku sportowego.
Najważniejsze anaboliki
Jeżeli ktoś uważa, że najważniejszymi anabolikami są na przykład najpopularniejsze w dopingu hormony – testosteron czy somatotropina – jest w dużym błędzie!
Faktycznie – w nielegalnym, sportowym dopingu farmakologicznym stosuje się w zasadzie pięć hormonów anabolicznych: somatotropinę (GH – hormon wzrostu), insulinę, insulinopodobny czynnik wzrostu (IGF), DHEA i testosteron. (Wszystkie inne steroidy anaboliczno-androgenne, jak dajmy na to najpopularniejszy Metanabol, są pochodnymi dwóch ostatnich hormonów – androgenów - męskich hormonów płciowych). Wszystkie te związki należą do grupy tzw. hormonów systemowych, produkowanych w wyspecjalizowanych gruczołach, a docierających do mięśni z obiegiem krwi. Znacznie ważniejszymi anabolikami są jednak molekuły produkowane lokalnie, we wnętrzu komórek mięśniowych, traktowanych ciężkim wysiłkiem. Pamiętajmy bowiem, że samo podawanie wymienionych hormonów anabolicznych – bez odpowiedniego bodźca treningowego - nie doprowadzi do rozwoju masy i siły mięśniowej. I odwrotnie – sam odpowiednio zaplanowany trening rozwinie masę i siłę mięśniową, bez dodatkowego wstrzykiwania czy połykania hormonów.
Prezentacja najważniejszych, lokalnych molekuł anabolicznych będzie bez wątpienia dla wielu z Was wielkim zaskoczeniem. Takim samym zresztą, jakim była dla naukowców odkrywających ich właściwości anaboliczne...
Badania udowodniły, że najważniejszymi anabolikami są... reaktywne formy tlenu (ROS – reactive oxygen species), nazywane też wolnymi rodnikami tlenowymi. (Nie wszystkie reaktywne formy tlenu spełniają definicję wolnych rodników, ale nie będę zgłębiał tutaj tego zagadnienia).
Reaktywne formy tlenu powstają głównie w efekcie pozyskiwania przez organizm energii. W związku z tym w trakcie wysiłku ich produkcja wzrasta nawet 300-krotnie. Jak się okazuje, cząsteczki te posiadają zdolność silnej aktywacji niezwykle istotnych czynników transkrypcyjnych, opatrzonych symbolami – NF-kB i AP-1. Aktywacja ta odbywa się za pośrednictwem kinaz; ROS stymulują kinazy, a jednocześnie blokują fosfatazy – enzymy znoszące efekty działania kinaz. Chociaż wiele wskazuje na to, że ROS mogą aktywować czynniki transkrypcyjne, również w sposób bardziej bezpośredni.
Jak dowodzi Ji i jego współpracownicy, aktywacja tych czynników transkrypcyjnych przez ROS leży u podstaw rozwoju mięśni, czyli ich adaptacji wysiłkowej. Wszystko z tego powodu, że wymienione czynniki transkrypcyjne (szczególnie – NF-kB) stymulują syntezę ponad trzystu białek, pośród których są oczywiście białka kurczliwe włókienek mięśniowych, ale również rozmaite białka sygnałowe i regulatorowe, zaangażowane w kolejne procesy anaboliczne.
Kolejne w hierarchii
Ważnymi białkami sygnałowymi, wytwarzanymi przez geny stymulowane NF-kB, są tzw. miokiny – tkankowe hormony peptydowe, powstające lokalnie we wnętrzu tkanki mięśniowej. Miokiny również aktywują czynniki transkrypcyjne: NF-kB i AP-1, wykorzystując przy tym pośrednictwo kinaz. Wpływają też na oksydazę NADPH – enzym generujący wolne rodniki tlenowe – podnosząc poziom ROS w komórkach mięśniowych. Reaktywne formy tlenu znowu wzmacniają aktywność miokin względem czynników transkrypcyjnych – NF-kB i AP-1.
Tutaj samo ciśnie się na usta pytanie: po co miokiny dublują efekty działania ROS na te same czynniki transkrypcyjne...? Odpowiedź wydaje się prosta... ROS to molekuły niezwykle reaktywne, ale przy tym - bardzo krótko ‘żyjące’. Z tego powodu niezdolne do stymulowania anabolizmu w dłuższej perspektywie czasowej.
Wprawdzie zidentyfikowano już wiele miokin, ale silną aktywnością anaboliczną – jak wskazują badania - wyróżniają się tylko niektóre z nich: IL-6, IL-15, MGF, TNF alfa, BDNF, wisfatyna i leptyna.
Widzimy więc, że miokiny – zaraz po ROS – są kolejnymi w hierarchii, najważniejszymi i najsilniejszymi anabolikami.
Natomiast białkami regulatorowymi, wytwarzanymi na skutek stymulacji genów przez NF-kB, są enzymy. Na przykład jeden z nich – cykooksygenaza (COX) – wykorzystując nienasycone kwasy tłuszczowe, produkuje inne hormony tkankowe – prostaglandyny. Wykazano, że przynajmniej jedna produkowana w mięśniach prostaglandyna jest silnym hormonem anabolicznym – PGF2. Prostaglandyny aktywują minimum trzy czynniki transkrypcyjne, stymulujące geny do produkcji białek mięśniowych: NF-kB, CREB i PPAR.
Kolejne powstające tutaj enzymy – reduktaza i aromataza – przekształcają docierający z jąder do mięśni testosteron w silniejsze hormony anaboliczne: dihydrotestosteron (DHT) i estradiol. DHT pobudza bezpośrednio te same czynniki transkrypcyjne, co testosteron – receptory androgenowe (AR) – tyle, że 10 razy silniej. Estradiol pobudza wprawdzie czynniki transkrypcyjne – receptory estrogenowe (ER), ale działa też na receptory AR, wzmacniając w mięśniach aktywność testosteronu i DHT.
Produkcja kolejnych białek sygnałowych przez geny (stymulowane NF-kB) wyjaśnia nam, dlaczego anaboliczne hormony systemowe, produkowane przez gruczoły, nie rozwijają mięśni bez bodźca treningowego. Zależność tę prześledzono najlepiej, na przykładzie testosteronu...
Testosteron i inne androgeny (DHT, DHEA, androstendion) oraz ich pochodne – steroidy anaboliczno-androgenne (na przykład Metanabol) – działają anabolicznie, wiążąc bezpośrednio czynniki transkrypcyjne, jakimi są receptory androgenowe AR. (DHEA działa jeszcze, poprzez PPAR). Jak się natomiast okazuje: na skutek aktywacji czynników transkrypcyjnych, za pośrednictwem kinaz, przez ROS i miokiny dochodzi do wzmożenia produkcji białek receptorów AR i wzrostu liczby tych czynników transkrypcyjnych w komórkach mięśniowych. Wiemy, że ROS i miokiny powstają dopiero w efekcie treningu. A widzimy, że - wzmagając syntezę AR – przygotowują grunt pod anaboliczną aktywność androgenów, docierających do mięśni z obiegiem krwi, dopiero jakiś czas po zakończeniu ćwiczeń. Bez treningu anaboliczna aktywność androgenów pozostaje niska, z uwagi na niską koncentrację odpowiednich czynników transkrypcyjnych - receptorów androgenowych - w komórkach mięśniowych.
Dowiedziono, że takie samo zjawisko występuje w odniesieniu do DHEA i jego mięśniowych czynników transkrypcyjnych – PPAR, a podejrzewa się, że również w odniesieniu do wszystkich innych hormonów anabolicznych, przekaźników ich sygnałów komórkowych i ich czynników transkrypcyjnych.
Dodajmy, że somatotropina, insulina i IGF działają anabolicznie poprzez te same szlaki sygnałowe, co miokiny – tyle, że nieco później włączają się do akcji.
Pamiętamy, że wiele anabolików stymuluje syntezę białek za pośrednictwem kinaz. W tym miejscu warto więc dodać, że do odpowiedniej aktywacji kinaz może dochodzić jedynie przy współudziale kreatyny i któregoś z aminokwasów rozgałęzionych (BCAA) – leucyny, izoleucyny lub waliny, chociaż najsilniej wydaje się tutaj działać leucyna.
Co ciekawe, również jeden z czynników transkrypcyjnych, silnie stymulujący produkcję białek kurczliwych włókienek mięśniowych – SRF – potrzebuje do swojej aktywacji obecności kolejnego aminokwasu – argininy.
Widzimy więc, że wymienione tutaj aminokwasy okazują się niemal równie ważnymi czynnikami anabolicznymi, jak ROS czy hormony.
Generować rodniki, wzmacniać anabolizm
Faktycznie – BCAA, kreatyna i arginina legitymują się znaczną liczbą pozytywnych wyników badań naukowych oraz pochlebnymi opiniami praktyków - sportowców. Wracając jednak do sedna zagadnienia - zobaczymy, że skutecznym środkiem anabolicznym okazałby się zapewne taki związek, który stymulowałby produkcję wolnych rodników w komórkach mięśniowych. Ciekawe, czy uda nam się odszukać taki w arsenale suplementów diety, skoro od lat mówi się tylko o antyoksydantach, czyli związkach eliminujących wolne rodniki tlenowe...? Spróbujmy poszukać...
Wspomniana wcześniej arginina jest prekursorem tlenku azotu (NO). Spożycie relatywnie wysokiej jej porcji prowadzi do nasilenia wytwarzania i wzrostu poziomu cząsteczek tego gazu w organizmie, w związku z czym – aminokwas ten nazywany jest przez sportowców no-boosterem. Arginina bywa często stosowana przed treningiem, z uwagi na fakt, że tlenek azotu rozszerza naczynia krwionośne, wywołując efekt tzw. ‘pompy’. Musimy jednak wiedzieć, że gaz ten jest jednocześnie jedną z aktywnych form tlenu, jak też prekursorem jeszcze aktywniejszego ROS – nadtlenoazotynu (ONOO).
W aspekcie generacji ROS w mięśniach i w celach anabolicznych na uwagę zasługują jeszcze jedne składniki pokarmowe – karotenoidy, szczególnie zaś beta karoten. Wprawdzie ten barwnik roślinny uznawany jest za antyoksydant, to w rzeczywistości wykazuje on aktywność antyoksydacyjno-prooksydacyjną. Oznacza to, że wprawdzie wiąże wolne rodniki tlenowe, to jednak ich nie eliminuje tylko przekazuje dalej – na inne antyoksydanty lub biomolekuły. W ten sposób przenosi je prawdopodobnie też na kinazy i fosfatazy, co prowadzi następnie – jak wiemy - do aktywacji odpowiednich czynników transkrypcyjnych. Karoten działa więc w tym przypadku jak ROS – prooksydacyjnie. Jego pośrednictwo może być tutaj o tyle korzystne, że dostarcza do kinaz i fosfataz rodniki wyłapane w dalszych częściach komórki, jak również magazynuje te reaktywne molekuły i wydłuża czas ich – z natury - niezwykle krótkiego ‘żywota’.
Faktycznie – wyniki badań zdają się nie pozostawiać tutaj cienia wątpliwości... Pokazują, że karotenoidy aktywują czynniki transkrypcyjne - NF-kB i AP-1 – i że działają anabolicznie.
Często moi wirtualni przyjaciele pytają mnie na forach internetowych – jakie suplementy uznałbym za najważniejsze przy kształtowaniu ‘takich to, a takich’ parametrów wysiłkowych?
Jeżeli mielibyśmy wyłonić liderów wspomagania rozwoju siły i masy, to – w świetle aktualnych ustaleń nauki – musielibyśmy wymienić jednym tchem: kreatynę, argininę, BCAA i beta karoten.
Anabolizm
Życie opiera się na metabolizmie, czyli nieustannej przemianie biomolekuł. Metabolizm to proces degradacji i rekonstrukcji cząsteczek biologicznych, budujących nasze ciało – głównie – tłuszczów, cukrów i białek. Proces degradacji nazywamy tu katabolizmem, zaś odbudowa to właśnie anabolizm. Zarówno dla procesów związanych z rozwojem sportowej formy, jak też dla większości procesów życiowych, najważniejszy pozostaje anabolizm białek.
Powtórzmy: anabolizm białek to bodaj najważniejszy proces życiowy, decydujący zarówno o naszym zdrowiu, jak też tężyźnie fizycznej. Musimy bowiem wiedzieć, że nasz organizm (również inne organizmy zwierzęce) – nie licząc wody – niemal w całości zbudowany jest z białek. To właśnie białka decydują o naszym wyglądzie, rozmiarach naszego ciała i rozmiarach innych przedstawicieli fauny. To dzięki odpowiedniej ilości i jakości białek słoń jest setki razy większy od myszy, a Pigmej tak drastycznie ustępuje warunkami fizycznymi Mariuszowi Pudzianowskiemu – Najsilniejszemu Człowiekowi Świata.
Wiemy, że w dzieciństwie i wieku młodzieńczym wzrastamy i dorastamy, co musi świadczyć o tym, że organizmy nasze magazynują w tym czasie zwiększoną ilość białek. W wieku dojrzałym – jeżeli nie mamy do czynienia z jakąś szczególną sytuacją (choroba, niedożywienie, uprawianie sportu) - ani nie tracimy, ani nie zyskujemy masy ciała, co przemawia za tym, że ilość białek pozostaje w naszych organizmach na stałym poziomie. Natomiast starość to nic innego, jak systematyczna utrata białek, prowadząca do chorób i nieuchronnego kresu naszego żywota, gdyż poniżej pewnego, krytycznego poziomu białek organizm nie może już wypełniać zadań życiowych.
Jednocześnie musimy mieć świadomość kluczowego faktu – organizm nasz nie jest monolitem, co oznacza, że nie utrzymuje przez całe życie białek zgromadzonych w młodości, tylko bez przerwy je wymienia – degraduje i odbudowuje na nowo, co umożliwia mu bieżącą regenerację i odnowę. Tak więc w dzieciństwie i młodości rozwija się i rośnie, bo odbudowuje więcej, aniżeli traci. W wieku dojrzałym utrzymuje status quo, gdyż traci tyle samo, co udaje mu się odbudować. Starość leży na przeciwległym biegunie młodości – tracimy znacznie więcej białek ponad zdolności do ich odbudowy, czego bolesnych konsekwencji nie trzeba chyba tłumaczyć…?
Systematyczne ćwiczenia fizyczne (trening sportowy) markują ten etap naszego życia, jakim jest młodość... W efekcie wzmożonego wysiłku dochodzi do znacznych strat białek, które organizm stara się – za wszelką cenę – odbudować. Odbudowuje je z pewnym nadkładem, ponad stan wyjściowy (sprzed treningu) - co nazywamy adaptacją wysiłkową i co umożliwia mu lepsze przygotowanie na wypadek kolejnego wysiłku. Widzimy więc, że ostateczny efekt uprawiania sportu zależy od mechanizmu budowy białek: im silniej odbudowa dominuje nad degradacją, tym szybsza adaptacja do wysiłku i ostatecznie większe zdolności wysiłkowe. Zasada ta tyczy (bez wyjątku) wszystkich dyscyplin sportowych: tak samo sportów siłowych i szybkościowych, jak też wytrzymałościowych. Różnica polega tu jedynie na tym, że: w pierwszym przypadku chodzi głównie o odbudowę białek kurczliwych włókienek mięśniowych, w drugim zaś szczególnie o odbudowę tzw. białek oddechowych, zaangażowanych w produkcję energii ze spalania składników pokarmowych.
Jak więc widzimy: im silniejszy jest anabolizm, tym szybciej przebiega rozwój sportowej formy. W tej sytuacji nie zdziwi nas już fakt, że anabolizm to proces najbardziej pożądany przez sportowców i że anaboliki (związki stymulujące produkcję białek) wzbudzają w środowisku sportowym tak wiele emocji.
Anaboliki w akcji
Mechanizm działania anabolików, złożony w szczegółach, w swojej koncepcji wydaje się niezwykle prosty. W wielkim uproszczeniu wygląda tak, jak na poniższym schemacie:
Jak widzimy na tym rysunku – anaboliki pobudzają specjalne elementy komórkowe, nazywane czynnikami transkrypcyjnymi. Anaboliki albo bezpośrednio pobudzają czynniki transkrypcyjne, albo czynią to za pośrednictwem wyspecjalizowanych enzymów – kinaz. Na skutek pobudzenia anabolikiem czynnik transkrypcyjny wędruje do jądra komórkowego i oddziałuje na gen. Gen to odpowiedni fragment DNA, przechowujący informację o strukturze danego białka. Teraz informacja o strukturze białka zostaje ‘przepisana’ na cząsteczkę RNA. Dlatego właśnie ten etap anabolizmu białek nazywany jest transkrypcją – przepisaniem.
RNA pozostaje w złożonym kompleksie białkowym, nazywanym kompleksem inicjacyjnym, w jeszcze bardziej złożonej strukturze – rybosomie. Wspominane wyżej kinazy aktywują kompleksy inicjacyjne, zaś te – w zgodzie z instrukcją zawartą w RNA (przepisaną z DNA) – wiążą poszczególne aminokwasy (‘cegiełki’ budujące białka) w złożone molekuły nowych białek, na przykład włókienka odpowiedzialne za siłę skurczu mięśni lub mitochondria zamieniające w energię składniki pokarmowe.
Anaboliki stymulują syntezę rozmaitych białek w różnych tkankach. Jednak w kontekście rozwoju tężyzny fizycznej, anabolikami nazywamy raczej tylko takie związki, które pobudzają produkcję białek mięśniowych. Głównie – białek kurczliwych włókienek mięśniowych, prowadząc do rozwoju masy i siły mięśniowej jako elementu adaptacji wysiłkowej w odpowiedzi na bodziec treningowy.
Fakt czy dany związek jest anabolikiem, zależy od tego czy w komórkach mięśniowych znajdujemy aktywowane przez niego czynniki transkrypcyjne. A także od tego czy dane czynniki trnaskrypcyjne aktywują geny do produkcji białek mięśniowych, odpowiedzialnych za siłę i masę muskułów.
Najprawdopodobniej znana dziś lista mięśniowych czynników transkrypcyjnych i oddziałujących na nie anabolików nie jest jeszcze kompletna. Warto bowiem wiedzieć, że liczbę czynników transkrypcyjnych szacuje się na co najmniej kilkaset. Poznaliśmy już jednak chyba najważniejsze z nich. Warto więc im się przyjrzeć, by spróbować przełożyć tę wiedzę na praktykę dozwolonego wspomagania wysiłku sportowego.
Najważniejsze anaboliki
Jeżeli ktoś uważa, że najważniejszymi anabolikami są na przykład najpopularniejsze w dopingu hormony – testosteron czy somatotropina – jest w dużym błędzie!
Faktycznie – w nielegalnym, sportowym dopingu farmakologicznym stosuje się w zasadzie pięć hormonów anabolicznych: somatotropinę (GH – hormon wzrostu), insulinę, insulinopodobny czynnik wzrostu (IGF), DHEA i testosteron. (Wszystkie inne steroidy anaboliczno-androgenne, jak dajmy na to najpopularniejszy Metanabol, są pochodnymi dwóch ostatnich hormonów – androgenów - męskich hormonów płciowych). Wszystkie te związki należą do grupy tzw. hormonów systemowych, produkowanych w wyspecjalizowanych gruczołach, a docierających do mięśni z obiegiem krwi. Znacznie ważniejszymi anabolikami są jednak molekuły produkowane lokalnie, we wnętrzu komórek mięśniowych, traktowanych ciężkim wysiłkiem. Pamiętajmy bowiem, że samo podawanie wymienionych hormonów anabolicznych – bez odpowiedniego bodźca treningowego - nie doprowadzi do rozwoju masy i siły mięśniowej. I odwrotnie – sam odpowiednio zaplanowany trening rozwinie masę i siłę mięśniową, bez dodatkowego wstrzykiwania czy połykania hormonów.
Prezentacja najważniejszych, lokalnych molekuł anabolicznych będzie bez wątpienia dla wielu z Was wielkim zaskoczeniem. Takim samym zresztą, jakim była dla naukowców odkrywających ich właściwości anaboliczne...
Badania udowodniły, że najważniejszymi anabolikami są... reaktywne formy tlenu (ROS – reactive oxygen species), nazywane też wolnymi rodnikami tlenowymi. (Nie wszystkie reaktywne formy tlenu spełniają definicję wolnych rodników, ale nie będę zgłębiał tutaj tego zagadnienia).
Reaktywne formy tlenu powstają głównie w efekcie pozyskiwania przez organizm energii. W związku z tym w trakcie wysiłku ich produkcja wzrasta nawet 300-krotnie. Jak się okazuje, cząsteczki te posiadają zdolność silnej aktywacji niezwykle istotnych czynników transkrypcyjnych, opatrzonych symbolami – NF-kB i AP-1. Aktywacja ta odbywa się za pośrednictwem kinaz; ROS stymulują kinazy, a jednocześnie blokują fosfatazy – enzymy znoszące efekty działania kinaz. Chociaż wiele wskazuje na to, że ROS mogą aktywować czynniki transkrypcyjne, również w sposób bardziej bezpośredni.
Jak dowodzi Ji i jego współpracownicy, aktywacja tych czynników transkrypcyjnych przez ROS leży u podstaw rozwoju mięśni, czyli ich adaptacji wysiłkowej. Wszystko z tego powodu, że wymienione czynniki transkrypcyjne (szczególnie – NF-kB) stymulują syntezę ponad trzystu białek, pośród których są oczywiście białka kurczliwe włókienek mięśniowych, ale również rozmaite białka sygnałowe i regulatorowe, zaangażowane w kolejne procesy anaboliczne.
Kolejne w hierarchii
Ważnymi białkami sygnałowymi, wytwarzanymi przez geny stymulowane NF-kB, są tzw. miokiny – tkankowe hormony peptydowe, powstające lokalnie we wnętrzu tkanki mięśniowej. Miokiny również aktywują czynniki transkrypcyjne: NF-kB i AP-1, wykorzystując przy tym pośrednictwo kinaz. Wpływają też na oksydazę NADPH – enzym generujący wolne rodniki tlenowe – podnosząc poziom ROS w komórkach mięśniowych. Reaktywne formy tlenu znowu wzmacniają aktywność miokin względem czynników transkrypcyjnych – NF-kB i AP-1.
Tutaj samo ciśnie się na usta pytanie: po co miokiny dublują efekty działania ROS na te same czynniki transkrypcyjne...? Odpowiedź wydaje się prosta... ROS to molekuły niezwykle reaktywne, ale przy tym - bardzo krótko ‘żyjące’. Z tego powodu niezdolne do stymulowania anabolizmu w dłuższej perspektywie czasowej.
Wprawdzie zidentyfikowano już wiele miokin, ale silną aktywnością anaboliczną – jak wskazują badania - wyróżniają się tylko niektóre z nich: IL-6, IL-15, MGF, TNF alfa, BDNF, wisfatyna i leptyna.
Widzimy więc, że miokiny – zaraz po ROS – są kolejnymi w hierarchii, najważniejszymi i najsilniejszymi anabolikami.
Natomiast białkami regulatorowymi, wytwarzanymi na skutek stymulacji genów przez NF-kB, są enzymy. Na przykład jeden z nich – cykooksygenaza (COX) – wykorzystując nienasycone kwasy tłuszczowe, produkuje inne hormony tkankowe – prostaglandyny. Wykazano, że przynajmniej jedna produkowana w mięśniach prostaglandyna jest silnym hormonem anabolicznym – PGF2. Prostaglandyny aktywują minimum trzy czynniki transkrypcyjne, stymulujące geny do produkcji białek mięśniowych: NF-kB, CREB i PPAR.
Kolejne powstające tutaj enzymy – reduktaza i aromataza – przekształcają docierający z jąder do mięśni testosteron w silniejsze hormony anaboliczne: dihydrotestosteron (DHT) i estradiol. DHT pobudza bezpośrednio te same czynniki transkrypcyjne, co testosteron – receptory androgenowe (AR) – tyle, że 10 razy silniej. Estradiol pobudza wprawdzie czynniki transkrypcyjne – receptory estrogenowe (ER), ale działa też na receptory AR, wzmacniając w mięśniach aktywność testosteronu i DHT.
Produkcja kolejnych białek sygnałowych przez geny (stymulowane NF-kB) wyjaśnia nam, dlaczego anaboliczne hormony systemowe, produkowane przez gruczoły, nie rozwijają mięśni bez bodźca treningowego. Zależność tę prześledzono najlepiej, na przykładzie testosteronu...
Testosteron i inne androgeny (DHT, DHEA, androstendion) oraz ich pochodne – steroidy anaboliczno-androgenne (na przykład Metanabol) – działają anabolicznie, wiążąc bezpośrednio czynniki transkrypcyjne, jakimi są receptory androgenowe AR. (DHEA działa jeszcze, poprzez PPAR). Jak się natomiast okazuje: na skutek aktywacji czynników transkrypcyjnych, za pośrednictwem kinaz, przez ROS i miokiny dochodzi do wzmożenia produkcji białek receptorów AR i wzrostu liczby tych czynników transkrypcyjnych w komórkach mięśniowych. Wiemy, że ROS i miokiny powstają dopiero w efekcie treningu. A widzimy, że - wzmagając syntezę AR – przygotowują grunt pod anaboliczną aktywność androgenów, docierających do mięśni z obiegiem krwi, dopiero jakiś czas po zakończeniu ćwiczeń. Bez treningu anaboliczna aktywność androgenów pozostaje niska, z uwagi na niską koncentrację odpowiednich czynników transkrypcyjnych - receptorów androgenowych - w komórkach mięśniowych.
Dowiedziono, że takie samo zjawisko występuje w odniesieniu do DHEA i jego mięśniowych czynników transkrypcyjnych – PPAR, a podejrzewa się, że również w odniesieniu do wszystkich innych hormonów anabolicznych, przekaźników ich sygnałów komórkowych i ich czynników transkrypcyjnych.
Dodajmy, że somatotropina, insulina i IGF działają anabolicznie poprzez te same szlaki sygnałowe, co miokiny – tyle, że nieco później włączają się do akcji.
Pamiętamy, że wiele anabolików stymuluje syntezę białek za pośrednictwem kinaz. W tym miejscu warto więc dodać, że do odpowiedniej aktywacji kinaz może dochodzić jedynie przy współudziale kreatyny i któregoś z aminokwasów rozgałęzionych (BCAA) – leucyny, izoleucyny lub waliny, chociaż najsilniej wydaje się tutaj działać leucyna.
Co ciekawe, również jeden z czynników transkrypcyjnych, silnie stymulujący produkcję białek kurczliwych włókienek mięśniowych – SRF – potrzebuje do swojej aktywacji obecności kolejnego aminokwasu – argininy.
Widzimy więc, że wymienione tutaj aminokwasy okazują się niemal równie ważnymi czynnikami anabolicznymi, jak ROS czy hormony.
Generować rodniki, wzmacniać anabolizm
Faktycznie – BCAA, kreatyna i arginina legitymują się znaczną liczbą pozytywnych wyników badań naukowych oraz pochlebnymi opiniami praktyków - sportowców. Wracając jednak do sedna zagadnienia - zobaczymy, że skutecznym środkiem anabolicznym okazałby się zapewne taki związek, który stymulowałby produkcję wolnych rodników w komórkach mięśniowych. Ciekawe, czy uda nam się odszukać taki w arsenale suplementów diety, skoro od lat mówi się tylko o antyoksydantach, czyli związkach eliminujących wolne rodniki tlenowe...? Spróbujmy poszukać...
Wspomniana wcześniej arginina jest prekursorem tlenku azotu (NO). Spożycie relatywnie wysokiej jej porcji prowadzi do nasilenia wytwarzania i wzrostu poziomu cząsteczek tego gazu w organizmie, w związku z czym – aminokwas ten nazywany jest przez sportowców no-boosterem. Arginina bywa często stosowana przed treningiem, z uwagi na fakt, że tlenek azotu rozszerza naczynia krwionośne, wywołując efekt tzw. ‘pompy’. Musimy jednak wiedzieć, że gaz ten jest jednocześnie jedną z aktywnych form tlenu, jak też prekursorem jeszcze aktywniejszego ROS – nadtlenoazotynu (ONOO).
W aspekcie generacji ROS w mięśniach i w celach anabolicznych na uwagę zasługują jeszcze jedne składniki pokarmowe – karotenoidy, szczególnie zaś beta karoten. Wprawdzie ten barwnik roślinny uznawany jest za antyoksydant, to w rzeczywistości wykazuje on aktywność antyoksydacyjno-prooksydacyjną. Oznacza to, że wprawdzie wiąże wolne rodniki tlenowe, to jednak ich nie eliminuje tylko przekazuje dalej – na inne antyoksydanty lub biomolekuły. W ten sposób przenosi je prawdopodobnie też na kinazy i fosfatazy, co prowadzi następnie – jak wiemy - do aktywacji odpowiednich czynników transkrypcyjnych. Karoten działa więc w tym przypadku jak ROS – prooksydacyjnie. Jego pośrednictwo może być tutaj o tyle korzystne, że dostarcza do kinaz i fosfataz rodniki wyłapane w dalszych częściach komórki, jak również magazynuje te reaktywne molekuły i wydłuża czas ich – z natury - niezwykle krótkiego ‘żywota’.
Faktycznie – wyniki badań zdają się nie pozostawiać tutaj cienia wątpliwości... Pokazują, że karotenoidy aktywują czynniki transkrypcyjne - NF-kB i AP-1 – i że działają anabolicznie.
Często moi wirtualni przyjaciele pytają mnie na forach internetowych – jakie suplementy uznałbym za najważniejsze przy kształtowaniu ‘takich to, a takich’ parametrów wysiłkowych?
Jeżeli mielibyśmy wyłonić liderów wspomagania rozwoju siły i masy, to – w świetle aktualnych ustaleń nauki – musielibyśmy wymienić jednym tchem: kreatynę, argininę, BCAA i beta karoten.
Ten artykuł możesz skomentować tutaj
| Oceń: |
136
|
118
|
|
Podziel się: |
|
Drukuj
|
Aby dodawać komentarze musisz być zalogowany.
› zaloguj się › zarejestruj się
ZAMÓW TERAZ
› WYDARZENIA
› NAJNOWSZE VIDEO
zobacz więcej ›
› NAJPOPULARNIEJSZE ARTYKU£Y
CZYTANE
OCENIANE
PRZESYŁANE
• JEM / NIE JEM cz.1 - Głód w diecie atlety?
• JEM / NIE JEM cz.2 - Głód w diecie atlety?
› ZADAJ PYTANIE
Być może odpowiedź znajdziesz w magazynie Perfect Body!
Aby zadać pytanie musisz być zalogowany.
› zaloguj się › zarejestruj się
› zaloguj się › zarejestruj się
› ANKIETA
Wybierz najlepsze hasło dla magazynu Perfect Body:
› NEWSLETTER
podaj swój e-mail:
› TAGI
© Nutrifarm Sp. z o.o. All Rights Reserved |
PODSTAWOWE LINKI
Trening Dieta I Suplementacja Zdrowie Ert Kuchnia Sex |
WYDAWNICTWO
Prenumerata Reklama Wydarzenia Dla prasy Nota prawna |
TWOJE KONTO
Zaloguj się Zarejestruj Przypomnij hasło |
DOŁĄCZ DO NAS
Facebook
Twitter
 Youtube
|
Do góry ˆ |