Arginina, tlenek, masa

Wydrukuj ten artykuł

Autor: Sławomir Ambroziak

Słowa kluczowe: arginina, tlenek azotu, nadtlenoazotyn, kapsaicyna, waniloidy, kinaza mTOR, receptor waniloidowy TRPV1, przerost mięśni indukowany przeciążeniem, sarkopenia, kacheksja, atrofia.

Najnowsze badanie potwierdza zasadność stosowania argininy we wspomaganiu rozwoju masy mięśniowej w sporcie, jak również w przeciwdziałaniu ubytkom masy mięśniowej w przebiegu procesu starzenia się organizmu oraz w leczeniu chorób przebiegających z wyniszczeniem lub zanikiem mięśni.

Dostarczany z pokarmów wysokobiałkowych aminokwas – arginina – służy organizmowi nie tylko do odbudowy własnych białek, ale przetwarzany jest też na tlenek azotu (NO) w reakcji katalizowanej przez wyspecjalizowany enzym – syntazę tlenku azotu (NOS). Jak dowiedziono: zarówno miejscowe, jak też ogólne podawanie argininy zwiększa produkcję tlenku azotu w tkankach zwierząt i ludzi (Nowak, 2004). Ponieważ tlenek azotu jest hormonem gazowym, rozszerzającym między innymi naczynia krwionośne, dlatego suplementy argininy upodobali sobie sportowcy i przyjmują je zazwyczaj przed treningiem (np. Nitrox, Redweiler), w celu zwiększenia dokrwienia pracującej muskulatury. Suplementy argininy zyskują również popularność pośród osób starszych, gdyż działają podobnie do stosowanych od dawna w kardiologii azotanów nasercowych (np. Cardioargin), uwalniających tlenek azotu poprawiający dokrwienie mięśnia sercowego, jak również sprzyjają utrzymaniu wysokiej sprawności seksualnej, podobnie do Viagry, jako że NO zaangażowany jest w mechanizm erekcji i ułatwia osiągnięcie wzwodu. Jednakże, zarówno sama arginina, jak też powstający z niej tlenek azotu, mają szerszy udział we wspomaganiu muskulatury, jak tylko wpływ na poprawę dokrwienia tkanki mięśniowej…

Wprawdzie mięśnie wydają się z pozoru dobrze poznaną i gruntownie przebadaną tkanką, w rzeczywistości skrywają jeszcze całą masę tajemnic. Nadal nie wiemy na przykład – jak leczyć większość chorób mięśniowych i jak zapobiegać zanikom mięśni, związanym z unieruchomieniem lub odnerwieniem. Znajdujące się w obrocie farmaceutycznym leki anaboliczne, regenerujące mięśnie, też nie do końca spełniają pokładane w nich nadzieje, w leczeniu sarkopenii i kacheksji – postępującej z wiekiem utraty masy tkanki mięśniowej oraz jej wyniszczenia związanego z przebiegiem jakiejś przewlekłej choroby wyniszczeniowej – np. nowotworu, cukrzycy czy AIDS. Nie mogą legalnie korzystać z nich również sportowcy, gdyż zabraniają im tego przepisy antydopingowe. A ponieważ dzisiaj już wiemy, że właściwa kondycja tkanki mięśniowej ma nie tylko fundamentalne znaczenie dla tężyzny fizycznej atletów, ale jednocześnie dla spowolnienia przebiegu procesów starzenia się organizmu oraz pomyślnych rokowań w rozmaitych ciężkich schorzeniach, dlatego wciąż trwają usilne starania naukowców o wyjaśnienie nadal jeszcze słabo poznanych mechanizmów leżących u podstaw rozwoju i regeneracji muskulatury.

Chociaż zjawisko przerostu mięśni indukowanego przeciążeniem znamy empirycznie od tysiącleci, gdyż na nim opierali starożytni i opierają współcześni sportowcy metodykę treningową, prowadzącą do rozwoju muskulatury, to jednak mechanizmy metaboliczne, leżące u jego podstaw, wciąż pozostają niedostatecznie wyjaśnione. Z kilku prac pierwszej dekady naszego wieku wyłał się wniosek, że ważną rolę w przebiegu tego zjawiska odgrywa właśnie tlenek azotu, jak również produkt jego utleniania – nadtlenoazotyn (ONOO), co zresztą opisuję szeroko na kartach mojej książki: „Legalne Anaboliki”. Wiemy na przykład, że NO bierze udział w akcie skurczu włókienek mięśniowych oraz mechanizmach prawidłowej lokacji ważnych białek mięśniowych, a szczególnie dystrofiny – przenoszącej siłę skurczu na aparat ścięgnisty mięśnia oraz chroniącej włókna mięśniowe przed uszkodzeniem na skutek generowanej przez nie siły. Tlenek azotu aktywuje jednocześnie komórki satelitarne (niedojrzałe, macierzyste komórki mięśniowe), które mnożą się w odpowiedzi na przeciążenie i – albo przekazują włóknom mięśniowym swoje jądra komórkowe, prowadzące regenerujący proces syntezy białek, albo zlewają się i dojrzewają, odtwarzając nowe włókna mięśniowe. Wiemy również, że nadlenoazotyn pośredniczy w przekazywaniu sygnału od tak ważnych hormonów anabolicznych, regenerujących i pobudzających do wzrostu tkankę mięśniową, jak insulina i insulinopodobny czynnik wzrostu typu 1 (IGF-1). Ponieważ jednak kluczowy mechanizm udziału NO i ONOO w zjawisku przerostu mięśni indukowanego przeciążeniem wciąż pozostawał niewyjaśniony, dlatego zespół japońskich naukowców z Narodowego Centrum Neurologii i Psychiatrii w Kodairze, kierowany przez Ruegga i Ito, postawił sobie za cel rozwiązanie tego problemu, w pracy opublikowanej w styczniu bieżącego – 2013 roku, w Nature Medicine.

Badacze ustalili, że powstający w efekcie przeciążenia mechanicznego sarkolemy (błony komórkowej włókien mięśniowych) tlenek azotu przekształca się błyskawicznie w nadtlenoazotyn, pobudzający retikulum sarkoplazmatyczne – siateczkę śródplazmatyczną (element komórkowy, magazynujący przede wszystkim wapń) komórek mięśniowych do pompowania jonów wapniowych w kierunku sarkoplazmy – cytoplazmy włókien mięśniowych. Jony wapniowe aktywują tu teraz kinazę mTOR – enzym o kluczowym znaczeniu dla przerostu muskułów, stymulujący proces produkcji białek mięśniowych (anabolizmu) na strategicznym etapie tego procesu, nazywanym translacją. Tlenek azotu i nadlenoazotyn okazały się tutaj podstawą całego procesu, gdyż mięśnie myszy, pozbawionych poprzez manipulacje genetyczną syntazy tlenku azotu produkującej NO z argininy, nie odpowiadały przerostem na bodźce przeciążeniowe.

Wielkim novum, wyłaniającym się z pracy japońskich naukowców, było ustalenie, że nadtlenoazotyn aktywuje w swojej akcji metabolicznej kanał kationowy, zlokalizowany w błonie siateczki śródplazmatycznej, będący dobrze poznanym już w latach 90. ubiegłego wieku, tzw. receptorem waniloidowym – TRPV1. Receptor ten generuje przede wszystkim bodźce bólowe, a spośród wewnętrznych (endogennych) czynników promującymi jego aktywację najlepiej znaliśmy do tej pory – endokannabinoidy, prostanoidy, poliamidy, protony powstające w efekcie wysokiego zakwaszenia organizmu oraz promieniowane termiczne; nadtlenoazotyn jest kolejnym… Ponieważ ćwiczenia oporowe z ciężarami prowadzą do zakwaszenia i przegrzania środowiska komórek mięśniowych, dlatego czynniki te też mogą mieć udział w mechanizmach leżących u podstaw zjawiska przerostu mięśni indukowanego przeciążeniem, chociaż – jak dowodzą autorzy badania – nadtlenoazotyn jest tutaj najważniejszy. Do tej pory poznaliśmy również wiele związków zewnętrznych, aktywujących receptor waniloidowy – egzogennych agonistów TRPV1, których sztandarowym przedstawicielem pozostaje substancja nadająca ostry smak rozmaitym odmianom papryki – kapsaicyna. Kapsaicyna należy do grupy związków chemicznych, nazywanych waniloidami, z uwagi na podobieństwo struktury do substancji nadającej przyjemny zapach laskom wanilii – waniliny. Stąd też wzięła się nazwa receptorów waniloidowych, jako białek wiążących związki przypominając budową wanilinę. Kapsaicyna obniża próg wrażliwości TRPV1 na bodźce termiczne: normalnie kanał ten zaczyna pompować jony wapniowe przy temperaturze przekraczającej 40 stopni, natomiast po przyłączeniu kapsaicyny – już przy 25 stopniach; otwiera się więc w normalnych warunkach termicznych środowiska organizmu, wynoszących – wiadomo – ok. 37 stopni. (Niewykluczone, że nadtlenoazotyn działa poprzez podobny mechanizm.) Skoro więc kapsaicyna aktywuje receptor TRPV1, podobnie jak nadtlenoazotyn, powinna pobudzać też wzrastanie muskulatury…! Tę hipotezę również przetestowali japońscy badacze… Jak się okazało: podawana myszom kapsaicyna wyraźnie indukowała przerost mięśni – i to nawet nie poddawanych przeciążeniu, jak również łagodziła stopień ich zaniku, wywołanego unieruchomieniem lub odnerwieniem. W ostatecznej konkluzji autorzy wyrazili przekonanie, że receptor TRPV1 może być nowym celem terapeutycznym w leczeniu atrofii (zaniku) tkanki mięśniowej.

A warto zauważyć, że receptor TRPV1 przyjęło sobie za cel więcej naturalnych składników pokarmowych o ostrym smaku – nie tylko kapsaicyna. Na przykład: allicyna z czosnku, piperyna z pieprzu czy gingerol z imbiru. Ostra papryka i imbir, względnie uzyskiwane z tych przypraw ekstrakty, od dawna stosowane są jako środki przeciwbólowe i przeciwzapalne (np. przy nerwobólach czy w chorobie zwyrodnieniowej stawów), a ostatnio zdobywają coraz to większą popularność w leczeniu otyłości i w różnych programach redukcji tkanki tłuszczowej. Niektóre waniloidy pobudzają bowiem uwalnianie z nadnerczy noradrenaliny i adrenaliny – hormonów lipolitycznych, rozbijających cząsteczki tłuszczu zapasowego w tkance tłuszczowej i podnoszących tempo metabolizmu spoczynkowego, pochłaniającego znaczące porcje energii. Podwyższone tempo metabolizmu spoczynkowego utrzymuje się przez okres ok. 10 godzin od spożycia ostatniej porcji kapsaicyny, co pozwala spalić – bez żadnego wysiłku – dodatkową liczbę kalorii.

Ostatecznie widzimy więc, że wykorzystanie wszystkich tych przypraw w kuchni lub uzyskiwanych z nich suplementów w diecie sportowców, seniorów czy osób ze skłonnością do tycia, nie tylko ułatwi kształtowanie smukłej sylwetki, ale wniesie też niebagatelny wkład w rozwój muskulatury i odporności na kontuzje lub utrzymanie młodzieńczej sprawności mięśni i stawów.

Nie można w tym miejscu nie wspomnieć, że prace ostatnich lat przyniosły też liczne wieści o potencjalnych, przeciwnowotworowych właściwościach kapsaicyny, innych waniloidów i składników przypraw. Na szczególną uwagę zasługują tu doniesienia dotyczące aktywności kapsaicyny skierowanej przeciwko rakowi prostaty. A to głównie z tego powodu, że stosowane zazwyczaj w terapii sarkopenii androgeny, czyli testosteron i podobne do niego steroidy anaboliczno-androgenne, podejrzewane są o sprzyjanie schorzeniom gruczołu krokowego, co ogranicza ich wykorzystanie w przeciwdziałaniu deficytom masy mięśniowej u starszych panów.

Kapsaicyna jest substancją rozpuszczalną w tłuszczach, a wszystkie związki posiadające tę cechę wchłaniają się łatwo przez skórę. To stwarza możliwość wykorzystania we wspomaganiu mięśni popularnych mazideł przeciwbólowych, opartych na kapsaicynie, u tych osób starszych lub unieruchomionych, które nie gustują w ostrych przyprawach lub nie mogą ich spożywać z uwagi na problemy gastryczne. Można by np. smarować daną grupę mięśniową raz lub dwa razy w tygodniu, naśladując periodyzację charakterystyczną dla treningu siłowego sportowców. Natomiast sportowcy mogliby smarować daną grupę mięśniową przed każdą sesją ćwiczeń – skierowanych na jej rozwój.

Widać również wyraźnie, że np. kapsaicyna czy piperyna będą znakomitymi dodatkami do tzw. ‘przedtreningówek’ – suplementów opartych głównie na argininie, pobudzających produkcje tlenku azotu podczas ćwiczeń siłowych. Powstający z argininy ONOO (via NO) uaktywni w przeciążonych mięśniach receptory TRPV1 (którą to aktywację spotęgują waniloidy), a za ich pośrednictwem kinazę mTOR i proces produkcji dodatkowych białek, regenerujących mięśnie i budujących ich masę. Co ciekawe – arginina nie tylko przekształca się w tlenek azotu, ale również we wspominane wyżej poliamidy, które – jak widzieliśmy – okazują się kolejnymi aktywatorami receptorów TRPV1. (Arginina przekształca się również w inny czynnik o wysokiej aktywności anabolicznej – kreatynę, ale że ta jest powszechnie oferowana jako oddzielny suplement, dlatego pomijam tę kwestię w aktualnych rozważaniach.) Ostatecznie, arginina dostarcza przynajmniej dwóch grup aktywatorów TRPV1 – tlenopochodnych azotu i poliamin – stymulujących przerost mięśni indukowany przeciążeniem, przez co przyczynia się do wzrostu masy i siły mięśniowej sportowców i osób starszych, czego na przestrzeni lat dowodziło wielu naukowców (Leglise – 1970, Boudjemaa – 1989, Stevens – 2000, Campbell – 2006, Angeli – 2007, Borsheim – 2008).

Be Sociable, Share!
Be Sociable, Share!

Reklama na stronie slawomirambroziak.pl:

biuro@wydawnictwopiktogram.pl
Katarzyna Ambroziak - 601 312 342

Polityka prywatności

Podstawa prawna RODO

Zgodnie z art. 13 ust. 1 i ust. 2 rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE (RODO), informujemy

Administrator Danych Osobowych

Administratorem Pani/Pana danych osobowych jest firma PIKTOGRAM. z siedzibą w Warszawie, ul. Międzynarodowa 38/40, kod pocztowy 03-922, adres e-mail: biuro@wydawnictwopiktogram.pl, tel. 601312342

Cel i interes

Przetwarzanie Pani/Pana danych osobowych będzie się odbywać na podstawie art. 6 RODO i w celu marketingowym Administrator powołuje się na prawnie uzasadniony interes, którym jest zbieranie danych statystycznych i analizowanie ruchu na stronie internetowej.

Dobrowolne wyrażenie zgody poprzez ustawienia przeglądarki

Podanie danych osobowych na stronie internetowej www.sylwetka-uroda-zdrowie.pl jest dobrowolne. Podstawą przetwarzania danych jest moja zgoda. Mam wpływ na przeglądarkę internetową i jej ustawienia. Odbiorcami danych osobowych mogą być Google, Facebook,. Mam prawo wycofania zgody w dowolnym momencie poprzez zmianę ustawień w przeglądarce. Dane osobowe będą przetwarzane i przechowywane w zależności od okresu używania technologii. Mam prawo zażądania od administratora dostępu do moich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania tych danych, a także prawo wniesienia skargi do organu nadzorczego. Profilowanie używane jest w Google Analytics, Google AdWords, Facebook Pixel. W sytuacji wniesienia sprzeciwu wobec profilowania, prosimy zoptymalizować odpowiednio przeglądarkę.

W przypadku pytań dotyczących przetwarzania danych osobowych prosimy o kontakt . Sposoby kontaktu z inspektorem ochrony danych w firmie Piktogram z siedzibą w Warszawie, to: adres korespondencyjny ul.Międzynarodowa 38/40a/204, adres e-mail: biuro@wydawnictwopiktogram.p., tel. 60131234.

Czas przetwarzania danych osobowych

Pani/Pana dane osobowe będą przechowywane przez okres od 30 dni do 5 lat do czasu wykorzystywania możliwości marketingowych i analizy danych potrzebnych do prowadzenia działalności gospodarczej.

Prawa użytkownika strony internetowej

Posiada Pani/Pan prawo dostępu do treści swoich danych osobowych, prawo do ich sprostowania, usunięcia, jak i również prawo do ograniczenia ich przetwarzania/ prawo do cofnięcia zgody, prawo do przenoszenia danych, prawo do wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania Pani/Pana danych osobowych. Przysługuje Pani/Panu prawo wniesienia skargi do organu nadzorczego, jeśli Pani/Pana zdaniem, przetwarzanie danych osobowych Pani/Pana – narusza przepisy unijnego rozporządzenia RODO.