“Ćwiczenia w pigułce” pozwalają na zwiększenie wydolności organizmu o 70 procent

Dodaj do ulubionych

“Ćwiczenia w pigułce” pozwalają na zwiększenie wydolności organizmu o 70 procent

Niemalże codziennie bombardowani jesteśmy historiami i faktami naukowymi informującymi  o korzyściach wynikających z biegania. Są to bezsprzecznie wspaniałe wieści – co jednak zrobić w przypadku, gdy nie możemy sobie pozwolić na tego typu wysiłek? Jeżeli chodzi o osoby starsze, otyłe oraz zmagające się z ograniczeniem zdolności ruchowych, trening aerobowy często pozostaje poza ich zasięgiem.

Naukowcy z Instytutu Salk dzięki swoim wcześniejszym badaniom odkryli grupy genów aktywowanych podczas biegania. Teraz udało im się określić sposób ich stymulacji bez konieczności uprawiania aktywności fizycznej. Było to możliwe dzięki zastosowaniu substancji chemicznej imitującej trening. Przyspieszała ona między innymi spalanie tłuszczu oraz zauważalnie poprawiała kondycję. Eksperyment, którego rezultaty opublikowano w wydaniu magazynu Cell Metabolism z 2 maja bieżącego roku nie tylko poszerza obecny zakres wiedzy o wpływie treningu na zdrowie, ale także pokazuje, że istnieje farmaceutyczna alternatywa dla osób cierpiących na choroby serca, płuc, cukrzycę typu 2 oraz inne poważne problemy zdrowotne.

"Nie od dziś wiadomo, że możliwa jest poprawa wytrzymałości organizmu na drodze treningu" przyznał główny autor badania, Ronald Evans, pracownik Instytutu Medycznego im. Howarda Hughesa oraz szef wydziału Biologii Molekularnej i Rozwojowej Instytutu Salk. "Zadaliśmy sobie jednakże pytanie: czym dokładnie jest wytrzymałość? Czy gdybyśmy zrozumieli jej biologiczne podstawy bylibyśmy w stanie zastąpić wysiłek fizyczny lekami?"

Poprawa wytrzymałości sprawia, że możemy wykonywać wysiłek fizyczny przez dłuższy okres czasu. Co więcej, wraz ze zwiększeniem wydolności organizmu nasze mięśnie przestają przetwarzać węglowodany (glukozę), a zamiast tego spalają tłuszcz. Eksperci założyli więc, że wytrzymałość definiować można jako wzrost efektywności wykorzystywania przez ciało zapasów tkanki tłuszczowej. Wcześniejsze analizy przeprowadzone w laboratorium Evansa zorientowane były na analizę genu PPAR delta (PPARD). Wykazały one, że myszy poddane zabiegom genetycznym mającym na celu stymulację genu PPARD mogły uprawiać aktywność fizyczną o wiele dłużej niż zwierzęta będące przedstawicielami grupy kontrolnej. Co więcej, większa była w ich przypadku odporność na insulinę, co również stanowi wyznacznik wytrzymałości fizycznej. Eksperci odkryli także, że związek chemiczny o nazwie GW1516 (GW) stymulował PPARD, znacznie poprawiając ogólną wydolność organizmu. Niemniej jednak, zauważono, że GW zwiększał wytrzymałość myszy (definiowaną jako możliwość dłuższego angażowania się w wysiłek fizyczny) wyłącznie w przypadku, gdy był on połączony z codziennym treningiem. Sprawiło to, że rzeczoną substancję uznano za nieefektywny zamiennik ćwiczeń.  

W ramach opisywanego w niniejszym artykule eksperymentu, zespół z Instytutu Salk podawał myszom większą dawkę GW przez dłuższy okres czasu (8 tygodni zamiast 4). Wytrzymałość zwierząt,  którym podano substancję jak i zdrowych myszy stanowiących grupę kontrolną badano na kole treningowym, sprawdzając jak długo przedstawiciele obydwu grup są w stanie biec na przyrządzie relatywnie szybkim tempem.

Zwierzęta z grupy kontrolnej były w stanie biegać w kole przez 160 minut, natomiast gryzonie, którym podano GW - aż 270 minut (prawie 70 % dłużej). W obydwu grupach objawy przemęczenia zauważano, gdy poziom glukozy (cukru) we krwi spadł do poziomu 70 mg/dl, wskazując, że niski poziom glukozy (hipoglikemia) odpowiedzialny jest za zmęczenie.  

Aby w pełni zrozumieć działanie leku na poziomie molekularnym, zespół poddał analizie ekspresję genową zachodzącą w mięśniach myszy. Badacze zaobserwowali, że ekspresja aż 975 genów uległa zmianie na skutek działania podanej substancji – były one stymulowane lub też dezaktywowane. Zwiększyła się aktywność genów odpowiedzialnych za spalanie tłuszczu. Co intrygujące, geny, które zostały dezaktywowane odpowiedzialne były za czerpanie energii z węglowodanów. Oznacza to, że  PPARD hamuje przetwarzanie cukru jako głównego źródła energii, magazynując go prawdopodobnie dla mózgu. Aktywacja procesu spalania tłuszczu jest wysoce czasochłonna, co może stanowić powód dla którego ciało wykorzystuje glukozę…za wyjątkiem sytuacji, w których konieczne jest zastosowanie schematu odwrotnego – na przykład do podtrzymania na zadowalającym poziomie wydajności mózgu w sytuacji dużego wydatku energetycznego. Mimo, że mięśnie mogą spalać zarówno cukier jak i tłuszcz, nasz mózg jest już o wiele bardziej wybredny, jako że preferuje on cukier. Wedle naukowców to właśnie dlatego w przypadku zużycia zapasów glukozy zauważamy u siebie oznaki zmęczenia zarówno psychicznego jak i fizycznego.  

 

"Nasze badanie wskazuje, że spalanie tłuszczu jest w mniejszym stopniu wyznacznikiem wytrzymałości, a w większym – mechanizmem kompensacyjnym pozwalającym zachować glukozę w organizmie" przyznał Michael Downes, jeden z badaczy Instytutu Salk oraz współautor badania. "PPARD dezaktywuje geny odpowiedzialne za przetwarzanie cukru w mięśniach, dzięki czemu glukoza może zostać przekazana do mózgu."

 

Co ciekawe, w mięśniach myszy przyjmujących znaczne ilości leku nie zauważono zmian fizjologicznych typowo towarzyszących wysiłkowi fizycznemu - zwiększenia ilości mitochondriów i naczyń krwionośnych oraz wzmocnienia włókien mięśniowych. Dowodzi to faktu, że nie wszystkie zmiany zachodzące w ciele można stymulować substancjami chemicznymi. Niemniej jednak, myszy, którym podawano większa dawkę leku wolniej przybierały na wadze oraz były bardziej odporne na insulinę, szczególnie w porównaniu z przedstawicielami grupy kontrolnej.

 

"Ćwiczenia prowadzą do aktywacji PPARD, jednakże wykazaliśmy, że zbliżone efekty można osiągnąć bez wysiłku. Możliwe jest więc zwiększenie w pewnym stopniu wydajności organizmu bez wyczerpującego treningu" powiedział Weiwei Fan, badacz zatrudniony na Instytucie Salk.  

 

Mimo, iż badania laboratoryjne prowadzono na myszach, firmy farmaceutyczne wykazały zainteresowanie ich wynikami oraz chęć ich powtórzenia na ludziach. Zespół ekspertów przedstawił w swojej pracy gro zastosowań leku opartego na GW, począwszy od przyspieszania tempa spalania tłuszczu u osób cierpiących na otyłość oraz cukrzycę typu 2, aż po poprawę sprawności ogólnej pacjentów, zarówno przed jak i po operacji.  

 

Autor: Stylnazdrowie.pl

Redakcja poleca
comments powered by Disqus

Powrót ↑