Komórki satelitarne, a hormony

Komórki satelitarne… Brzmi skomplikowanie? Zacznijmy od początku. Przede wszystkim chodzi o cel treningowy – jednym z najbardziej pożądanych zjawisk jest hipertrofia mięśniowa, która nie mogłaby się odbyć bez udziału specyficznych, swoistych komórek (niebagatelna jest tutaj rola tzw. komórek macierzystych). Wiecie też, że struktury komórkowe, w tym ogólno mięśniowe są uszkadzane w następstwie ekstremalnego wysiłku fizycznego (np. trening oporowy, z ciężarami), prawda? Kolejnym krokiem i jednym z kluczowych zarazem jest pogłębienie procesów regeneracyjnych i przebieg maksymalnej, głębokiej odnowy mięśni w jak najkrótszym czasie – zwiększy to możliwość wykonania cięższych i dłuższych sesji treningowych. Kluczem do tego są komórki satelitarne i aktywność hormonów… Dlaczego?

Czym są komórki satelitarne i jak działają?

Zacznijmy od początku – komórki, tkanki, pasma włókien… Nasze mięśnie składają się podstawowo z wiązek włókien, ale zawierają też różne rodzaje komórek, w tym macierzyste i satelitarne. Tak po prawdzie są one częścią regeneracyjnego i naprawczego organizmu aktywowanych głównie na drodze hormonalnej w stanach uszkodzeń. Jakie uszkodzenia interesują nas najbardziej i jakiego rodzaju regeneracja? Otóż w czasie ekstremalnego treningu na siłownie, jakiemu się poddajecie, dochodzi do uszkodzeń włókien mięśniowych ze względu na obciążenie fizyczne wynikające z intensywności – oczywiście jest to nieodzowny element rozrostu tkanki mięśniowej, poprawy wytrzymałości mięśni i osiągów siłowych. Nieco inaczej niż w przypadku katabolicznego rozpadu, gdzie ze względu na mocne i intensywne ćwiczenia brakuje czasem energii, zaś organizm by kontynuować wysiłek przy braku substancji energetycznych i niskich zasobach glikogenowych sięga po tkankę mięśni, rozbijając ją na mniejsze części w celu przetworzenia na elementy energetyczne. Tak czy inaczej po obu procesach, przy właściwym podejściu, następuje faza anaboliczna i regeneracyjna, podczas której tkanka mięśni ulega procesom rozrostowym, zaś włókna pogrubiają się i wzmacniają – w efekcie tego poprawia się ich wytrzymałość, a to z kolei oznacza większe możliwości w zakresie wykonywania dłuższych i cięższych sesji ćwiczeń.

Na pewno wiecie też, że duże napięcie typu mięśniowego służy uszkodzeniom na tle ich struktur komórkowych – natomiast komórki satelitarne wzięły swoją nazwę od właściwości migracyjnych. O co chodzi? Otóż komórki te są z reguły umiejscowione na zewnętrznych częściach włókien mięśniowych, skąd de facto przemieszczają się, a dokładniej łączą z włóknami będącymi w stanie uszkodzenia – do nich przede wszystkim należy odnowa, naprawa i utrzymanie komórek mięśni szkieletowych w optymalnej do funkcjonowania „kondycji”. Rozwój tkanki mięśniowej i zwiększanie objętości samego mięśnia to nie wyłącznie bezpośrednie działanie na nie – dla przykładu współpraca innych tkanek takich jak na przykład oddziaływanie ich komórek macierzystych jest również kluczowym elementem. Komórki nazywane macierzystymi stymulują ogromnie aktywność satelitarnych, których liczba oraz aktywność pobudzają i jednocześnie warunkują rozrost mięśni. Pozytywna rola komórek macierzystych na osiąganie stanu hipertrofii mięśniowej została potwierdzona między innymi w badaniu Thomasa Hawke’a. Warto wspomnieć, że równie istotnym elementem jest także zachowanie balansu między jądrem komórkowym, a tempem i samym rozmiarem danego mięśnia.

Brzmi prosto: komórki satelitarne działają i uskuteczniają postępy względem wzmacniania, regeneracji i gwałtownego rozrostu tkanki mięśniowej. Czy równie prosto wygląda to w praktyce? Otóż nie… Zacznijmy od tego, że wiele komórek posiada tylko jedno jądro komórkowe – wyjątkiem są na przykład mięśnie szkieletowe cechujące się tak zwaną wielojądrowością. Do czego zmierzam? Ta właśnie liczba jest swoistym limiterem rozrostu – im większa ilość jąder, tym mięsień może być większy. Ponadto komórki satelitarne znajdujące się na zewnętrznej powierzchni włókien są w stanie uśpionym – aktywują się pod wpływem współpracy określnych hormonów w stanach rozerwania i uszkodzenia owych włókien.  O hormonach wspomniałem, aby zwrócić uwagę na fakt, że nie wystarczy przecież od tego zwiększyć liczby jąder komórkowych, aby nasilić rozwój samego mięśnia i zwiększyć jego objętość. Zadanie komórek satelitarnych nie tylko polega na reperowaniu struktur i uszkodzeń – przynajmniej nie bezpośrednio. Z tych samych właściwości wynika coś jeszcze… Mogą jeszcze odnawiać inne satelitarne komórki, a także wytwarzać całkiem nowe mięśniowe. Jak wspomniałem sam dodawanie czy zwiększenie liczby jąder nie jest działaniem wystarczającym – najpierw komórka satelitarna musi zostać pobudzona przez określony czynnik wzrostowy o naturze hormonalnej, zaś następnie dochodzi do pobudzenia mechanizmów wzrostu na drodze działania insulinopodobnego czynnika wzrostu wytwarzanego wewnątrz mięśni szkieletowych będących podczas pracy fizycznej.

Wnioskować można zatem, iż ilość komórek satelitarnych oraz ich aktywność przy odpowiednim koordynowaniu działań hormonalnych pogłębia regenerację wprowadzając ją na maksymalny poziom w znacznie krótszym czasie oraz ogromnie wpływ na rozrost tkanki mięśniowej i może być kluczem do silnej odpowiedzi hipertroficznej. Jak zatem zwiększyć ilość owych komórek?

Komórki sateliarne – zwiększanie ich ilości i aktywności

Oczywistym faktem jest niezwykle pozytywny wpływ treningu z ciężarami / ćwiczeń oporowych na aktywność komórek satelitarnych – kolejną prawidłowością jest ich aktywacja w momencie rozerwania i uszkadzania włókien. Od tych kwestii (oraz ilości tychże komórek) jest zatem uzależnione tempo regeneracji – to z kolei jest warunkowane przez IGF-1 (insulinopodobny czynnik wzrostu), które jest „zapalnikiem” stymulującym w tym zakresie. Jego działanie polega w dużej mierze na pobudzaniu funkcji sygnalizacyjnych mTOR (kinaza serynowo-treoninowa) w zakresie mięśni szkieletowych. Kinaza mTOR zaliczana jest do specyficznej grupy kinaz białkowych. Przyzwyczailiście się na pewno, że rodniki fosforanowe ATP pełnią przede wszystkim funkcje energetyczne (wszak adenozyno-tri-fosforan jest cząsteczką i zarazem nośnikiem energetycznym), tak jak i ich przenoszenie z owej cząsteczki, prawda? Otóż w tym przypadku transport rodników ma za zadanie informować – proces tak zwanej fosforylacji i tym samym przeniesienia rodników na białko o charakterze sygnalizatora jest w owych okolicznościach stymulatorem aktywności. Kolejną opcją na jest suplementacja optymalną formą aminokwasu leucyny, który w tym momencie będzie działał podobnie do IGF-1 – zarówno insulinopodobny czynnik wzrostu, jak i aminokwas intensyfikują działanie mTOR w komórkach satelitarnych, co de facto doprowadza do zwiększenia ich aktywności. Sygnały kinazy serynowo-treoninowej są kluczem do aktywacji komórek satelitarnych i syntezy białek wewnątrz nich.

Jakiś czas temu sprawdzano skuteczność SAA i zarazem efektywność testosteronu w zakresie zwiększania ilości komórek satelitarnych – podobnie ma się do tego manipulacja poziomem estrogenu, który de facto jest uważany za anaboliczny hamulec męskiego hormonu. Sztuką pod tym względem jest wyważenie wszystkiego i synergiczne wykorzystanie obu tych punktów stanowiących odbicie.  O czym mowa? Zapewne zdajecie sobie sprawę jak oddziałuje estrogen, a dokładniej jego nadmiar, na rozwój tkanki mięśniowej oraz aspekty zdrowotne, prawda? Wiemy, że regularny (acz nie gwałtowny) poziom testosteronu zmniejsza się u mężczyzn wraz z wiekiem po przekroczeniu bariery ok. 30 lat – skutkuje to przechyleniem się szali na korzyść estrogenu, co de facto owocuje wzrostem jego poziomu. Odnieśmy się też do samej produkcji testosteronu w uproszczonej formie: Do podwzgórza zostają wysyłane sygnały pobudzające produkcję hormonu gonadoliberyny (GnRH), który de facto jest „zapalnikiem” dla lutropiny (LH, hormon luteinizujący) pełniącej rolę stymulatora dla śródmiąższowych komórek Leydiga w jądrach do produkcji testosteronu. Estrogen natomiast jest czynnikiem hamującym ową sygnalizację i zarazem blokerem gonadoliberyny. Efektu możecie się domyślić: Wysoki poziom estrogenu wpływa na obniżenie poziomu testosteronu. Natomiast korzystanie z SAA i przyjmowanie testosteronu przez długotrwały okres czasu i/lub w niedopasowanych do siebie dawkach może doprowadzić nawet do upośledzenia naturalnej produkcji męskiego hormonu po pewnym czasie kolejnym niezbyt przyjemnym mankamentem może być zwiększenie ryzyka nabawienia się ginekomastii, czyli przerostu męskiego gruczołu piersiowego. Wszystko ma jakieś negatywne strony – kluczem jest balans i właściwe podejście. Zauważcie też, że stosunkowo często wykorzystywane są także tak zwane środki antyestrogenowe hamujące jego produkcję i działanie. Jednak zbyt długie ich stosowanie czy wykorzystywanie zbyt dużych dawek również może przyczynić się do szeregu komplikacji zdrowotnych, z których raczej byśmy zadowoleni nie byli… Nie wspominając też o hamowaniu przyrostów masy mięśniowej – zgodnie z badaniami całkowita blokada estrogenu nie wpływa pozytywnie na rozwój tkanki mięśniowej, a wręcz odwrotnie.

Co zatem robić? Jak mają się nasze komórki satelitarne? Zgodnie z tym co mówią nam badania na różnych grupach testujących zestawionych ze sobą, testosteron i estrogen mają stosunkowo duży wpływ na ilość komórek satelitarnych. W przypadku tego drugiego istotne jest by nie blokować go, a ograniczać i trzymać jego niski poziom. Stosowanie SAA do samej stymulacji wzrostu mięśni bezpośrednio nie wiąże się typowo ze szlakiem IGF-1, a przynajmniej bardzo rzadko się tak dzieje, mimo to androgeny oddziałują na objętość komórki mięśniowej, aktywność i ilość komórek satelitarnych – interesujące, prawda? Nie oznacza to przecież, że bodziec testosteronowy nie zwiększa produkcji IGF-1 – zatem nie wpływa, ale może wykorzystać ów szlak. Ponadto zwiększa się wrażliwość na insulinopodobny czynnik wzrostu, co czyni go w tym zakresie niezwykłym wręcz stymulantem – można więc stwierdzić, iż testosteron zwiększa aktywność komórek satelitarnych, aczkolwiek sama stymulacja IGF-1 odbywa się w trybie miejscowym. Natomiast zachowanie niskiego poziomu estrogenu (nie blokowanie go całkowicie) pozwoli ograniczyć negatywne skutki z nim związane, a jednocześnie wzmocnić aktywność satelitarnych komórek oraz też pod innym kątem poprzez pobudzenie produkcji NO (tlenku azotu). Nie zapominajmy też o ćwiczeniach mających mniejszy lub większy wpływ na owe komórki – faktem jest, że zarówno stosowany testosteron, jak i estrogen zwiększają ilość i efektywność działania satelitarnych komórek naprawczych oraz stymulujących rozrost tkanki mięśniowej pozwalając o wiele łatwiej osiągnąć stan hipertroficzny.

Autor: Janusz Ziółkowski – opub. w SdW