Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: potas, kwas mlekowy, ATP, IGF-1, MGF, komórki satelitarne, włókna mięśniowe, masa i siła mięśni.
Mechanizmy przerostu mięśni szkieletowych, a także regeneracji mięśni po urazie wysiłkowym, nie zostały jeszcze w pełni poznane. Niemniej wiemy już, że rozwój masy mięśniowej, w odpowiedzi na ciężki wysiłek fizyczny, odbywa się na dwa zasadnicze sposoby. Pierwszy sposób, czyli anabolizm, polega na stymulacji syntezy dodatkowych białek kurczliwych, które zwiększają objętość włókien mięśniowych. Drugi opiera się na procesie miogenezy, w którym macierzyste komórki mięśniowe (komórki satelitarne) dzielą się i albo zlewają z włóknami mięśniowymi, przekazując im dodatkowe jądra inicjujące anabolizm białek, albo zlewają ze sobą nawzajem, wytwarzając nowe, dodatkowe włókna mięśniowe. Wiemy też, że za efekt w postaci przerostu odpowiada stymulowany wysiłkiem wzrost koncentracji w tkance mięśniowej czynników wzrostu, a przede wszystkim IGF-1 i MGF.
Zaobserwowano, że również substancje uwalniane z uszkodzonych wysiłkiem włókien mięśniowych odgrywają w tym zjawisku ważną rolę, albowiem oddziałując zwykle na komórki satelitarne, stymulują przebieg procesu miogenezy. Na przykład wykazano, że homogenaty tkanki mięśniowej oraz całe i pofragmentowane białka mięśniowe, wydostające się na skutek uszkodzenia wysiłkowego z włókien mięśniowych, pobudzają namnażanie komórek satelitarnych, czyli najwcześniejszy etap procesu miogenezy, jak również produkcję IGF-1 i MGF. Podobnie stymulująco na miogenezę oddziałuje uwalniany na skutek wysiłku z mięśni adenozynotrifosforan (ATP) i kwas mlekowy, przy czym sprawę anabolicznych właściwości tego drugiego związku omówiłem w tym artykule: https://slawomirambroziak.pl/legalne-anaboliki/kwas-mlekowy-najtanszy-anabolik/
Spośród substancji uwalnianych z komórek mięśniowych podczas intensywnego skurczu, znaczące miejsce zajmuje jon potasowy. Jego stężenie w przestrzeni międzykomórkowej po intensywnym treningu może osiągnąć wartość 10–12 mM. Jednak potencjalny udział jonów potasowych w inicjacji potreningowej regeneracji mięśni i stymulacji ich przerostu pozostawał do niedawna słabo poznany. Wzrost zewnątrzkomórkowego stężenia potasu prowadzi do zmniejszenia potencjału błonowego i depolaryzacji błony komórkowej , co powoduje otwarcie zależnych od napięcia kanałów jonowych. Najważniejsze z nich w kontekście regeneracji i hipertrofii to kanały wapniowe, ponieważ sygnalizacja wapniowa stymuluje produkcję IGF-1 i podział różnych typów komórek, w tym właśnie komórek satelitarnych. Ponieważ wcześniej nie wykazano udziału jonów potasowych, uwalnianych z włókien mięśniowych w efekcie dużego przeciążenia mechanicznego, w inicjacji przerostu mięśni, dlatego celem niedawno wykonanej pracy było zbadanie wpływu krótkotrwałej ekspozycji komórek mięśniowych na jony potasu, na produkcję form czynnika IGF-1 i rozmnażanie komórek satelitarnych (Krawczenko, 2019).
Gdy naukowcy inkubowali w tym badaniu przez 2 godziny hodowane poza organizmem komórki satelitarne i młode włókna mięśniowe z dodatkiem do podłoża hodowlanego chlorku potasu w stężeniu odpowiadającym jego wartości treningowej (12 mM), co było zgodne z warunkami panującymi w trakcie intensywnej pracy mięśniowej, w kolejnych godzinach w komórkach tych wzrastały poziomy anabolicznych czynników wzrostowych IGF-1 i MGF, osiągając najwyższą koncentrację 24 godziny po inkubacji. W komórkach satelitarnych i młodych włóknach mięśniowych poziom IGF-1 wzrósł podobnie, czyli mniej więcej 3-krotnie. Nadspodziewanie żywiołowo zareagował natomiast na chlorek potasu MGF, którego wartość wzrosła w komórkach satelitarnych mniej więcej 14-krotnie, a w młodych włóknach mięśniowych – aż 40-krotnie. Jednocześnie zabieg ten zwiększył prawie 2-krotnie stopień namnażania komórek satelitarnych.
Przy czym obserwowana tu stymulacja była specyficzna dla kationu potasu i nie była spowodowana wzrostem ciśnienia osmotycznego, ponieważ chlorek sodu w tym samym stężeniu ani nie aktywował produkcji anabolicznych czynników wzrostu, ani podziałów komórek satelitarnych. Badanie wyjaśniło również, że anaboliczna aktywność potasu jest całkowicie zależna od kanałów wapniowych, albowiem chlorek kadmu, który blokuje kanały wapniowe, całkowicie znosił stymulację komórek mięśniowych inicjowaną przez chlorek potasu.
W tym miejscu wypadałoby zadać pytanie: w jaki sposób wiedza o anabolicznej aktywności potasu uwalnianego z włókien mięśniowych podczas wysiłku miałaby nam pomóc w osiąganiu naszych celów treningowych, w postaci rozwoju masy i siły mięśni? Otóż należy przypomnieć informacje z wstępnej części tego artykułu, mówiące o tym, że mechanizmy anaboliczne aktywowane są również przez inne substancje drobnocząsteczkowe, uwalnianie w trakcie wysiłku z włókien mięśniowych – przez kwas mlekowy i ATP. A także należy dodać, iż w przypadku tych dwóch molekuł badania na zwierzętach laboratoryjnych i z udziałem trenujących siłowo atletów udowodniły, że nie tylko ich uwalnianie z włókien mięśniowych, ale także absorpcja drogą pokarmową stymuluje rozwój umięśnienia (Wilson, 2013; Oishi, 2015; Ito, 2018; Ohno, 2019). Jeżeli więc suplementacja ATP i kwasu mlekowego jest w stanie optymalizować efekty treningu siłowego w postaci przyrostu masy i siły mięśni, mamy prawo podejrzewać, że w przypadku potasu będzie dokładnie tak samo.
Ostatnio zalecenia odnośnie spożycia potasu poszybowały w górę. Obecnie zaleca się, aby intensywnie trenujący sportowcy spożywali dziennie nawet do 5 g tego pierwiastka. Wydaje się więc, że trenując z myślą o wielkich i silnych muskułach, należy trzymać się tej górnej granicy normy, w czym mogą okazać się pomocne oferowane przez rynek suplementy diety dostarczające jonów potasowych.
