123RF
W jaki sposób ćwiczenia fizyczne pomagają poprawić zdrowie metaboliczne u ludzi
Redaktor: Iwona Konarska
Data: 09.06.2022
Źródło: Katarzyna Czechowicz/PAP
Działy:
Aktualności w Lekarz POZ
Aktualności
Trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT) trwale wpływa na ludzkie mięśnie szkieletowe, zwiększając ilość ważnych białek, niezbędnych do metabolizmu energetycznego i skurczu mięśni – informuje „eLife”.
Nasze badanie pomaga wyjaśnić korzystny wpływ treningu HIIT na ludzki metabolizm – podkreślają autorzy z Uniwersytetu w Kopenhadze (Dania).
– Ćwiczenia fizyczne przynoszą organizmowi wiele korzyści, m.in. zapobiegają chorobom metabolicznym, a jeśli już dojdzie do ich rozwoju – pomagają w leczeniu. Prawdopodobnie jest to wynikiem zmian w zużywaniu energii przez mięśnie szkieletowe, do których dochodzi dzięki treningowi interwałowemu – wyjaśnia prof. Morten Hostrup, główny autor publikacji.
Wraz ze swoim zespołem profesor postanowił sprawdzić, w jaki sposób ćwiczenia typu HIIT modulują zawartość białek w mięśniach szkieletowych oraz jak regulują ich aktywność poprzez reakcję chemiczną zwaną acetylacją.
Acetylacja polega na podstawieniu atomu wodoru w cząsteczce związku organicznego przez grupę acetylową. W przypadku białek reakcja ta może prowadzić do zmiany ich aktywności.
Na potrzeby eksperymentu badacze zrekrutowali ośmiu zdrowych mężczyzn, którzy nigdy nie uprawiali zawodowo sportu. Zadaniem uczestników było ukończenie pięciotygodniowego intensywnego treningu kolarskiego. Mężczyźni ćwiczyli trzy razy w tygodniu w systemie charakterystycznym dla HIIT: cztery minuty jazdy na rowerze z maksymalną możliwą intensywnością (90 proc. maksymalnego tętna), po której następował dwuminutowy odpoczynek. Powtarzali ten schemat cztery do pięciu razy w ciągu jednej jednostki treningowej.
Korzystając z techniki zwanej spektrometrią mas, naukowcy przeanalizowali zmiany w składzie 3168 białek wyizolowanych z próbek tkanek pobranych z ud uczestników przed rozpoczęciem eksperymentu oraz po jego zakończeniu. Przebadali również zmiany związane z acetylacją lizyny w analizowanych białkach.
Okazało się, że w skutek treningu HIIT nastąpił znaczący wzrost produkcji białek wykorzystywanych do budowy mitochondriów, czyli centrów energetycznych komórki, oraz białek związanych ze skurczami mięśni. Dostrzeżono również zwiększoną acetylację białek mitochondrialnych i enzymów zaangażowanych w wytwarzanie energii komórkowej. Dodatkowo naukowcy zaobserwowali zmianę ilości białek zmniejszających wrażliwość mięśni szkieletowych na wapń, która to wrażliwość jest niezbędna do skurczu mięśnia.
Jak podkreślają autorzy, takie wyniki nie tylko potwierdzają pewne dobrze już poznane zjawiska, jakie zachodzą w białkach mięśni szkieletowych na skutek regularnego wysiłku, ale także identyfikują nowe.
– Wykorzystując najnowocześniejszą technologię proteomiczną, dostarczyliśmy nowych informacji o tym, jak mięśnie szkieletowe przystosowują się do treningu wysiłkowego. Zidentyfikowaliśmy zupełnie nowe mechanizmy, poprzez które wysiłek fizyczny modyfikuje białka w komórkach mięśniowych, oraz opisaliśmy miejsca ich acetylacji – podsumowują naukowcy. – Mamy nadzieję, że nasza praca pobudzi dalsze badania nad tym, w jaki sposób ćwiczenia fizyczne pomagają poprawić zdrowie metaboliczne u ludzi.
Tytuł pochodzi od redakcji.
– Ćwiczenia fizyczne przynoszą organizmowi wiele korzyści, m.in. zapobiegają chorobom metabolicznym, a jeśli już dojdzie do ich rozwoju – pomagają w leczeniu. Prawdopodobnie jest to wynikiem zmian w zużywaniu energii przez mięśnie szkieletowe, do których dochodzi dzięki treningowi interwałowemu – wyjaśnia prof. Morten Hostrup, główny autor publikacji.
Wraz ze swoim zespołem profesor postanowił sprawdzić, w jaki sposób ćwiczenia typu HIIT modulują zawartość białek w mięśniach szkieletowych oraz jak regulują ich aktywność poprzez reakcję chemiczną zwaną acetylacją.
Acetylacja polega na podstawieniu atomu wodoru w cząsteczce związku organicznego przez grupę acetylową. W przypadku białek reakcja ta może prowadzić do zmiany ich aktywności.
Na potrzeby eksperymentu badacze zrekrutowali ośmiu zdrowych mężczyzn, którzy nigdy nie uprawiali zawodowo sportu. Zadaniem uczestników było ukończenie pięciotygodniowego intensywnego treningu kolarskiego. Mężczyźni ćwiczyli trzy razy w tygodniu w systemie charakterystycznym dla HIIT: cztery minuty jazdy na rowerze z maksymalną możliwą intensywnością (90 proc. maksymalnego tętna), po której następował dwuminutowy odpoczynek. Powtarzali ten schemat cztery do pięciu razy w ciągu jednej jednostki treningowej.
Korzystając z techniki zwanej spektrometrią mas, naukowcy przeanalizowali zmiany w składzie 3168 białek wyizolowanych z próbek tkanek pobranych z ud uczestników przed rozpoczęciem eksperymentu oraz po jego zakończeniu. Przebadali również zmiany związane z acetylacją lizyny w analizowanych białkach.
Okazało się, że w skutek treningu HIIT nastąpił znaczący wzrost produkcji białek wykorzystywanych do budowy mitochondriów, czyli centrów energetycznych komórki, oraz białek związanych ze skurczami mięśni. Dostrzeżono również zwiększoną acetylację białek mitochondrialnych i enzymów zaangażowanych w wytwarzanie energii komórkowej. Dodatkowo naukowcy zaobserwowali zmianę ilości białek zmniejszających wrażliwość mięśni szkieletowych na wapń, która to wrażliwość jest niezbędna do skurczu mięśnia.
Jak podkreślają autorzy, takie wyniki nie tylko potwierdzają pewne dobrze już poznane zjawiska, jakie zachodzą w białkach mięśni szkieletowych na skutek regularnego wysiłku, ale także identyfikują nowe.
– Wykorzystując najnowocześniejszą technologię proteomiczną, dostarczyliśmy nowych informacji o tym, jak mięśnie szkieletowe przystosowują się do treningu wysiłkowego. Zidentyfikowaliśmy zupełnie nowe mechanizmy, poprzez które wysiłek fizyczny modyfikuje białka w komórkach mięśniowych, oraz opisaliśmy miejsca ich acetylacji – podsumowują naukowcy. – Mamy nadzieję, że nasza praca pobudzi dalsze badania nad tym, w jaki sposób ćwiczenia fizyczne pomagają poprawić zdrowie metaboliczne u ludzi.
Tytuł pochodzi od redakcji.
