Kategoria: dieta

BIAŁKA SZOKU CIEPLNEGO - CZYM SĄ?

SPIS TREŚCI:

  1. Białka...Czego?!
  2. Do czego służą HSP?
  3. Trening i HSP
  4. Podsumowanie

 

Czy wysoka temperatura może poprawić nasze osiągi na siłowni? Oczywiście, że tak. Zwłaszcza, jeśli chcemy zredukować tkankę tłuszczową i w środku lata trafimy na salę z zepsutą klimatyzacją. Ale, mówiąc poważniej: efekty stosowania wyższej temperatury w trakcie i pomiędzy treningami, zostały zbadane i są znane nie od dziś. Przy tej okazji pojawia się termin „białka szoku cieplnego”. Co to takiego?

 

BIAŁKA… CZEGO?!

białko szoku cieplnegoW zasadzie białka szoku cieplnego – w skrócie HSP (z ang. Heat Shock Proteins) - były nam znane już od lat 60. Odkryte zostały przez przypadek u muszki owocowej, a dopiero kilka lat później zidentyfikowano je u ssaków. Generalnie HSP znajdują się w każdym organizmie. Podzielono je na cztery podstawowe grupy względem masy cząsteczkowej. Każda z tych grup pełni podobne funkcje:  wspomaga utrzymywanie homeostazy na tle komórkowym. W roku 1990 miał miejsce swego rodzaju boom na HSP, w związku z czym białka szoku cieplnego znalazły się w centrum zainteresowania ówczesnego środowiska biochemicznego.

HSP nazywane są „białkami opiekuńczymi” i nie dzieje się tak bez powodu. Otóż, pełnią one funkcję ochronną względem innych białek. Są nazywane również „białkami stresu”, a dodatkowo biorą udział w takich procesach jak: stany zapalne, apoptoza (naturalna, programowana śmierć komórki), czy zmiany nowotworowe. Zostały też poniekąd uznane za markery niedokrwistości, co jest ciekawą nowością. Dlaczego jednak nazywane są białkami szoku cieplnego? Otóż, mogą one wywoływać reakcje podobne do tych, jakie obserwujemy podczas działania mechanizmów będących tak zwaną odpowiedzią prozapalną lub przeciwzapalną. Wiele źródeł naukowych informuje, że ich działanie oraz natura, są ściśle powiązane z układem immunologicznym aktywowanym wskutek szoku termicznego. Innymi słowy mówiąc : w wyniku zmian temperatury, w organizmie dochodzi do ekspresji białek HSP. Na dzisiaj wiemy, że HSP indukowane są w otoczeniu podwyższonej temperatury. Oprócz tego indukowanie może się odbywać wskutek działania czynników biologicznych, jak chociażby aktywności cytokin oraz wolnych rodników i reaktywnych form tlenu (RFT). Wróćmy jednak do temperatury, gdyż jest ona czynnikiem najistotniejszym i zastanówmy się  co wpływa na jej podniesienie? Mogą temu sprzyjać niektóre stany chorobowe, zakażenia wirusowe, jak również stan szoku termicznego lub oksydacyjnego. Dodatkowo, zjawisko można wywołać „sztucznie”, np. za pomocą promieni UV, czy też zabiegów odnowy biologicznej takich jak sauna. Wniosek jest więc taki: produkcja białek HSP może zostać podwyższona na skutek bodźców środowiskowych, jak też stresów środowiskowych, czyli tzw. stresorów (czynników stresogennych). Do puli owych czynników stymulujących zaliczamy rzecz jasna też wspomniane wcześniej stany patofizjologiczne.


 

DO CZEGO SŁUŻĄ HSP?

białka szoku cieplnegoJak już wspomnieliśmy, aktywowanie białek szoku cieplnego odbywa się głównie poprzez podwyższenie temperatury, co powoduje indukcję ekspresję genów odpowiedzialnych za wytwarzanie wspomnianych białek. Większość białek posiada właściwy tylko sobie czynnik, ulegający wiązaniu w konkretnych sytuacjach. I tak też jest w przypadku HSP. Na drodze zastosowania bodźca termicznego i uaktywnienia genów HSP, dochodzi do związania białkowego czynnika transkrypcyjnego (tzw. czynnik HSF) charakterystycznego dla tego rodzaju białek, ze specyficzną sekwencją DNA.

Nie wdając się w żargon naukowy, możemy powiedzieć, że  nasz organizm nieustannie syntetyzuje określone proteiny na drodze różnych procesów wewnętrznych. Białko te spełnia przypisane sobie  funkcje charakterystyczne dla własnej  budowy, miejsc wytwarzania, sekwencji aminokwasowej i wielu innych aspektów. Jednakże, aby mogły funkcjonować, poprawnie oddziałując na określone miejsca oraz aby mogła występować optymalna translokacja przez błony komórkowe, ich łańcuchy polipeptydowe muszą być właściwie stabilizowane. W tym przypadku, białka HSP niejako formują strukturę wszelkich wytwarzanych przez organizm białek. Nie bez powodu też noszą nazwę białek opiekuńczych, gdyż ograniczają i jednocześnie ochraniają przed apoptozą komórek, denaturacją białek oraz nadmierną agregacją - czyli hamują aktywność białek szkodliwych w tym zakresie dla funkcjonowania organizmu. Jednocześnie też przyczyniają się do znacznie lepszego przebiegu procesów naprawczych względem cząsteczek. Pośrednio także wpływają na usprawnienie mechanizmu swoistej odpowiedzi immunologicznej i poprawiają ogólną aktywność układu odpornościowego. Wiąże się to silnie z korzyściami dla sportowców, gdyż układ immunologiczny osób o wysokiej aktywności fizycznej jest szczególnie obciążony, przez co pracuje o wiele gorzej.

Za ciekawostkę można uznać fakt, że białka HSP sprawdzają się jako element łączący procesy regeneracyjne z pracą układu odpornościowego, doprowadzając do ich współdziałania. Teoria ta została wysunięta przez Matzingera, a streszcza się w stwierdzeniu, że białka HSP spełniają funkcję ostrzegawczą i alarmują o niebezpieczeństwie. Nie informują jednak o zagrożeniu ze strony wrogiego patogenu, a o uszkodzeniach na tle komórkowym i tkankowym. Zdaniem Matzingera to nie sama obecność patogenu wywołuje zwiększoną reakcję immunologiczną, lecz skutki jego działania. Wobec tego HSP znajdujące się wewnątrz komórek odgrywają rolę informatorów. I jednocześnie sprzyjają procesom odnowy oraz regeneracji.

 

TRENING I HSP

białka szoku cieplnegoFaktem jest, że treningi w wyższych temperaturach mogą być problematyczne. Organizm nie czuje się komfortowo w takiej sytuacji i próbuje się schłodzić, między innymi doprowadzając do nasilonej potliwości. Wraz z potem tracimy składniki mineralne, a do tego - przyjmując zbyt małą ilość płynów - można doświadczyć odwodnienia. W wielu dyscyplinach sportu odpowiednie nawodnienie stanowi czynnik warunkujący dobre rezultaty treningowe oraz wyniki sportowe. W niektórych przypadkach warto jednak poddać się działaniu podwyższonej temperatury, gdyż może to znacznie wspomóc naszą odnowę biologiczną. Technika ta stosowana jest w wielu dyscyplinach sportu, w tym także w kulturystyce. Osoby uprawiające sporty siłowe oraz sylwetkowe - w okresie przygotowań do zawodów - mogą stosować różne fazy przygotowawcze. Mogą one wtedy kłaść szczególny nacisk na specjalistyczne treningi skupiające się na rozwoju siły, wytrzymałości, czy też techniki. W okresie przygotowawczym, niezależnie od jego rodzaju, może wystąpić nie tylko klasyczne zmęczenie ogólne, ale również obwodowe, czy też nerwowo–mięśniowe. W tym przypadku mile widziane są wszelkie zabiegi rozgrzewające, w tym właśnie sauna. Zabieg ten jest stosowany nie tylko w przypadku odnowy biologicznej, gdzie aktywowane zostają wspomniane białka HSP, pełniące funkcję wsparcia regeneracyjnego, ale też w okresie redukcji tkanki tłuszczowej w celu pozbycia się nadmiaru zalegającej wody podskórnej. Stosowanie warunków czasowego podniesienia temperatury sprzyja także układom: wydzielniczo–hormonalnemu, sercowo–naczyniowemu, oddechowemu, krwionośnemu oraz nerwowemu.

Zdaniem doktor Rhondy Pattrick, przeprowadzającej obserwacje zarówno względem oddziaływania sauny na możliwości wysiłkowe, jak też roli białek szoku cieplnego na organizm oraz rezultaty sportowe, wprowadzanie się w stan podwyższonej temperatury niesie za sobą ogrom pozytywów. W takich okolicznościach dochodzi do poprawy krążenia, a tym samym zostaje zwiększony przepływ krwi do tkanki mięśniowej. Nasze mięśnie otrzymują również więcej tlenu i składników odżywczych (także elementów regeneracyjnych). To wszystko razem pomaga w stworzeniu optymalnych warunków do zwiększania objętości masy mięśniowej. Rhonda Pattrick uważa również, że ten często niedoceniany zabieg bardzo sprzyja aktywności układu hormonalnego w zakresie wydzielania hormonu wzrostu (HGH), mającego wysoką wartość anaboliczno–regeneracyjną. Zgodnie z jej obserwacjami, stosowanie sauny wpływa na lepsze chłodzenie organizmu i zabezpiecza go przed przegrzaniem, jednocześnie zwiększając produkcję HGH o 500%! Ma to również związek z poprawą regeneracji powysiłkowej z uwagi na wzmożone usuwanie składników nasilających ból mięśniowy. Wpływa także na niwelowanie nadmiernego napięcia mięśniowego oraz regulację kurczów mięśniowych. Co ciekawsze, sprzyja również poprawie ogólnej wytrzymałości wysiłkowej trenującego.

białko szoku cieplnegoAle, jak się mają do tego wszystkiego białka szoku cieplnego? Otóż, sauna może stymulować produkcję białek HSP i jednocześnie doprowadzać do podniesienia aktywności układu immunologicznego. Wszystko staje się jasne, gdy dołączymy do tego funkcję regeneracyjną HSP. Pomyślmy – czynniki stresowe, wysiłek fizyczny, hormony i enzymy o działaniu katabolicznym – wszystko to (oraz wiele innych elementów) doprowadza do degradacji białek mięśniowych. Jednocześnie integralną częścią procesu rozwoju mięśni jest proces ich uszkadzania. Prawda treningowa mówi, że anabolizm, będący fazą budującą nie mógłby zaistnieć, gdyby nie katabolizm, będący fazą degradacyjną. W momencie wystąpienia uszkodzeń komórkowych - co dotyczy także uszkodzeń włókien mięśniowych - na drodze wysiłku fizycznego, dochodzi do aktywacji mechanizmu regeneracyjnego. Przy dostępności określonych składników, organizm reperuje uszkodzenia, zaś białkowe elementy strukturalne ulegają podmianie i wzmocnieniu. Włókna mięśniowe w optymalnych warunkach stają się o wiele grubsze i bardziej wytrzymałe. Daje to możliwość stosowania cięższych treningów: przy zastosowaniu większych obciążeń i/lub dłuższych sesji ćwiczeń, co ma bezpośredni wpływ na podniesienie wytrzymałości. Dodatkowo, zwiększona ekspresja białek HSP doprowadza do stymulacji wzrostu mięśni, również na drodze usprawnienia mechanizmu regeneracyjnego. HSP znajdujące się wewnątrz komórek, są w stanie informować o stopniu, miejscu, oraz ewentualnym uszkodzeniu komórek tkanek lub narządów.

Białka szoku cieplnego dzieli się na kilka rodzin, aczkolwiek nasilenie ich syntezy jest w dużym stopniu zależne od rodzaju zaangażowanych włókien mięśniowych, a więc także typu wysiłku fizycznego. Warunkowane jest to również intensywnością wysiłku. Dla przykładu - wysoka intensywność treningu, gdzie dominują skurcze ekscentryczne i/lub izometryczne, może doprowadzić do stwarzania warunków ograniczających sprawne krążenie krwi oraz do zmian przepuszczalności błon komórkowych przy niedostatecznym zaopatrzeniu w tlen. Wysiłek fizyczny rzecz jasna również doprowadza do podwyższenia ciepłoty ciała i zarazem stopnia potliwości. Zjawisku temu towarzyszy również wysoka produkcja RFT (reaktywnych form tlenu) oraz jonów wodorowych, co często obserwujemy w trakcie intensywnych przemian energetycznych wywołanych ciężkim wysiłkiem fizycznym. Efekt? Stosunkowo duże uszkodzenia komórek, na które organizm odpowiada silnym stanem zapalnym i aktywacją czynnika stymulującego wzmożoną ekspresję białek szoku termicznego. Naito i współpracownicy w swoich badaniach zaobserwowali, że włókna mięśniowe o wyższym potencjale oksydacyjnym (włókna ST), mają również wyższy poziom bazowy charakterystycznych dla siebie typów białek HSP niż włókna mięśniowej FT (glikolityczne). Co to oznacza? Otóż, być może włókna tzw. wolnokurczliwe (ST) wymagają mniejszej ekspresji białek szoku cieplnego dla uzyskania optymalnej ochrony przed stresem oraz degradacją od strony wysiłku fizycznego. Nie tylko mechanizm regeneracyjny i odpornościowy, ale również antyoksydacyjny jest wspierany przez działanie białek szoku cieplnego, będących dodatkową linią obrony organizmu przed zagrożeniami indukowanymi wysiłkiem fizycznym.

 

PODSUMOWANIE

Wykorzystywanie sauny, a tym samym podwyższanie produkcji białek HSP, może przynieść wiele korzyści zawodnikom uprawiającym większość dyscyplin sportowych. Bez regeneracji i optymalnego poziomu przebiegu procesów wewnętrznych organizmu, również tych związanych z syntezą białek, nie ma mowy o dobrych rezultatach. Teraz jednak, posiadając wiedzę i nowe spojrzenie na mechanizmy odnowy organizmu, możemy zadziałać jeszcze bardziej efektywnie i kompleksowo w celu zwiększenia swojej wydajności fizycznej. Powodzenia!

 

Autor: Janusz Ziółkowski

 

Zobacz popularne artykuły:

Powrót

Komentarze

Dodaj komentarz

Dodaj komentarz

>
Wiadomość

Białko - właściwości, stosowanie, stackowanie

Białko to podstawowy składnik każdej diety. Niezależnie od Twoich celów treningowych. Dowiedz się jak suplementować, stackować i dobierać odżywki białkowe.

Fit przepis na marchewkowe ciasteczka

Fit przepis na marchewkowe ciasteczka białkowe to świetne połączenie startej marchwi z odżywką białkową i bezglutenowymi płatkami owsianymi. Musisz spróbować!

WHEY 100 - odżywka białkowa

Whye 100 to niezwykle wartościowy koncentrat białka serwatki.

background

choose your language

Wybierz wersję językową

  • pl
  • en
  • de
  • es
  • fr
  • it
  • nl
Popup Activator