7 Minutės
Galite bėgti tol, kol atsisakys kojos, bet jūsų kraujas gali „pasiduoti" anksčiau. Toks tiesmukas vaizdinys kyla iš naujo tyrimo, kuriame stebėti elitiniai bėgikai dviejuose labai skirtinguose renginiuose: maždaug 40 km lenktynėse ir žiaurios ištvermės išbandyme Ultra-Trail du Mont Blanc (apie 171 km). Tyrėjai nustatė, kad didėjant distancijai ir kauptis stresui, stiprėjo požymiai, jog raudonosios kraujo ląstelės (RBC) sensta ir praranda gebėjimą judėti bei funkcionuoti efektyviai.
Ištirtos kraujo mėginių ėminiai iš bėgikų dviejose skirtingose varžybose.
Tyrimo dizainas ir pagrindinės išvados
Tarptautinė mokslininkų grupė surinko kraują iš 23 elitinių atletų prieš varžybas ir iškart po jų. Šie sportininkai varžėsi arba Martigny–Combes à Chamonix trasoje (apie 40 km), arba Ultra-Trail du Mont Blanc (apie 171 km). Laboratoriniai tyrimai apėmė daugybę molekulinių žymenų — metabolitus, lipidus ir mechaninio streso indikatorių — siekiant sudaryti išsamų vaizdą, kaip RBC reaguoja į ekstremalią ištvermę.
Sutrumpintas pasakojimas: abu bėgimai parodė ląstelių pažeidimų požymių, tačiau ultradistancijos bėgikai patyrė gerokai didesnį nusidėvėjimą. Raudonosios kraujo ląstelės tapo mažiau lankščios, jose kaupėsi biocheminiai pažeidimai, susiję su spartesniu suskaidymu. Konkretus ląstelių membranos taisymo kelias — Lands ciklas — ypač perdaug apkrautas ultrabėgikų mėginiuose, kas rodo, jog organizmas nebespėja atstatyti pažeidimų tempu, kuriuo jie atsiranda.
Praktine prasme laskungumas reiškia, kad RBC turi suspausti ir „išslysti" per kapiliarus, kurie siauresni už jų ramybės diametrą. Jei ląstelės praranda elastingumą, kraujotaka prastėja. Standžios ląstelės pašalinamos iš apytakos anksčiau, todėl laikui bėgant mažėja deguonies pristatymo geba audiniams. Tyrime aptiktas cirkuliuojančių RBC sumažėjimas tik tarp tų, kurie įveikė ultradistanciją, kas dera su šiuo mechanizmu.
Laboratorinė analizė apėmė platų spektrą: masės spektrometriją skirtą metabolitams, lipidomiką membranų pažeidimų rodikliams, taip pat mechaniškai orientuotus matavimus, kurie nustato RBC deformabilumą. Ši daugiakomponentė analizė padėjo atskleisti ne tik kokybinį pokytį, bet ir specifinius biocheminius mechanizmus, kurie gali būti taikomi tolimesniems intervencijų tyrimams.
Kodėl raudonosios kraujo ląstelės yra pažeidžiamos
Raudonosios kraujo ląstelės yra neįprastos: jos neturi branduolio. Branduolio neturėjimas reiškia, kad nėra galimybės sintetinti naujų baltymų ir labai ribotas vidinių pažeidimų taisymas. Jos sensta ir yra perdirbamos blužnyje bei kepenyse. Kai mechaninis krūvis ir molekulinis stresas kaupiasi — oksidacinės reakcijos, lipidų skilimas, membranų pažeidimai — RBC negali „siūti" pažeidimų taip, kaip tai daro branduolinės ląstelės.
Todėl ištvermės stresas tampa ypatingai reikšmingas. Raumenys prisitaiko — hipetrofija, kapiliarizacija, mitochodrijų biogenezė. Sausgyslės ir kaulai taip pat gali adaptuotis lėtai. O raudonosios kraujo ląstelės? Jų prisitaikymas yra ribotas, nes pagrindiniai atstatymo mechanizmai nėra tie patys. Tyrėjai teigia, kad tai primena stresą prieš taisymą: tam tikru trukmės ir krūvio slenksčiu — kažkur tarp maratono ilgio pastangų ir ~160 km (100 mylių) bėgimo — pažeidimai kaupiasi greičiau nei organizmas spėja juos atstatyti.
Biocheminėje perspektyvoje matyti keli pagrindiniai pažeidimų tipai: lipidų peroksidacija, membranos fosfolipidų modifikacijos, ATP sumažėjimas ir ko-faktorių pokyčiai, kurie mažina membranos taisymo gebėjimus. Lands ciklas, atsakingas už fosfolipidų remodeliavimą membranoje, atrodo kaip kritinis „kamštis": kai jo pajėgumas išnaudojamas, pažeistos membranos dalys lieka nepakoreguotos, o ląstelė tampa trapesnė mechaniniam stresui.
Be to, oksidacinis stresas, susijęs su padidėjusia metaboline veikla ir uždegiminiu atsaku po ilgo bėgimo, gali sustiprinti baltymų ir lipidų kovalentines modifikacijas. Tai skatina hemolizę arba fitmentinį pašalinimą iš apytakos — procesus, kurie laikinai mažina efektyvų deguonies pernešimą.
Interpretacija, ribotumai ir ką dar nežinome
Yra svarbių atsargumo priemonių, kurias reikia prisiminti vertinant šio tyrimo išvadas. Imtis buvo mažas — 23 atletai — ir dvi lenktynės skyrėsi ne tik distancija, bet ir tempu, aukščio pokyčiais, temperatūra ir reljefu. Tai apsunkina tiesioginius priežasties bei pasekmės teiginius. Be to, tyrimas nebuvo ilgalaikis, tad lieka neaišku, ar šie staigūs pokyčiai virsta ilgalaikiais pažeidimais arba ar visiškas atsistatymas įvyksta per kelias dienas ar savaites.
Yra ir platesnė perspektyva: ankstesni tyrimai rodo, kad elitiniai ištvermės atletai dažnai turi ilgesnę gyvenimo trukmę ir geresnę širdies bei kraujagyslių rizikos profilį, lyginant su bendrąja populiacija. Todėl vienkartinis ląstelinio streso epizodas vargu ar reiškia prastesnę ilgalaikę sveikatą automatiškai. Vis dėlto faktas, kad įprastas, gausiai paplitęs ląstelių tipas gali būti stumiamas link pagreitinto senėjimo reakcijos į ekstremalias pastangas, kelia svarbius klausimus tiek sporto medicinai, tiek transfuzinės medicinos sričiai.
Svarbūs neatlikti klausimai, kuriuos reikėtų spręsti ateityje: kiek greitai RBC atsinaujina po ultradarbo; ar pasikartojantis labai intensyvus treniravimas sukelia kumuliatyvų efektą; ar tam tikros mitybos strategijos, atsigavimo protokolai ar farmakologinės priemonės gali sumažinti membranų ir metabolinį pažeidimą. Taip pat būtina atskirti, kurie tyrimuose nustatyti žymenys yra tik laikini adaptaciniai atsakai ir kurie gali reikšti patologinį procesą.
Be to, kadangi lenktynės skyrėsi aplinkos sąlygomis (temperatūra, atstumas, pakilimai), reikalingi kontroliniai tyrimai, kuriuose būtų valdomi šie veiksniai arba kuriuose būtų lyginami keli tarpiniai atstumai, kad būtų galima nustatyti „lūžio tašką" tarp saugaus adaptacijos ir pernelyg didelio pažeidimo rizikos.
Ekspertų įžvalgos
„Dažnai galvojame apie ištvermės poveikį raumenims ir sąnariams," sako dr. Lena Morales, sporto fiziologė, kuri nebuvo susijusi su tyrimu. „Bet kraujas yra tiesioginė pristatymo sistema. Nedideli nuostoliai raudonosios ląstelės deformabilume gali išsiversti į sumažėjusią deguonies prieinamumą periferiniuose audiniuose per pakartotus streso epizodus. Šių pokyčių stebėjimas galėtų padėti atletams optimizuoti atsistatymą ir sumažinti trumpalaikį našumo nuosmukį."
Ji priduria: „Jeigu paralelė su kraujo saugojimu pasitvirtins, galime sulaukti kryžminių privalumų — geresnių transfuzinių produktų ir geresnės atletų priežiūros. Tokia transformacinė įžvalga yra tai, ko tikiesi iš žmonių tyrimų: jie gali atrodyti netvarkingi, bet pasako gilesnę fiziologinę istoriją."
Tyrimo pagrindinis autorius Travis Nemkov iš University of Colorado Anschutz pasakė paprastai: „Mes neturime gairių, ar žmonės turėtų ar neturėtų dalyvauti tokio tipo varžybose. Ką galime pasakyti: kai jie dalyvauja, tvarus stresas žalina gausiausią organizmo ląstelių tipą." Šis teiginys pabrėžia, kad informacijos trūksta ir kad būtinos kryptingos rekomendacijos, paremtos platesniais duomenimis.
Kitas įdomus straipsnio elementas yra netikėtas panašumas su transfuzinės medicinos pastebėjimais. Biocheminiai pažeidimai, aptikti ultrabėgikų RBC, primena tuos, kurie vystosi, kai donoro kraujas laikomas transfuzijoms. Angelo D'Alessandro, bendraautorius ir biochemikas, pasiūlė, kad ši panašumo sritis gali būti naudinga: ekstremalus fizinis krūvis gali tarnauti kaip kontroliuojamas žmogaus modelis intervencijoms, skirtoms išsaugoti ląstelių funkciją saugojimo metu.
Tai atveria galimybę taikyti sporto fiziologijoje išbandytus sprendimus transfuzinėms problemoms ir atvirkščiai: transfuzinės technologijos, skirtos sumažinti saugojimo pažeidimus, galėtų būti pritaikytos sportininkų atsistatymui. Tokia tarpdisciplininė sąsaja yra viena iš vertingiausių šio tyrimo priedų.
Praktiniai patarimai iš tolesnių tyrimų krypties gali apimti: išsamesnį kraujo žymenų stebėjimą po varžybų, individualizuotą atsigavimo planavimą pagal cirkuliuojančių RBC dinamiką ir testavimą, ar papildai (pvz., antioksidantai, fosfolipidų šaltiniai) ar treniruočių periodizacija gali sumažinti membranos pažeidimus.
Galutinė mintis: ši studija sutelkia dėmesį į tašką, kur sporto mokslas susitinka su ląsteline fiziologija. Ji ne uždraudžia aktyvumo; vietoj to, parodo slenkstinį reiškinį ir atveria kelią papildomiems tyrimams bei praktiniam stebėjimui. Sekantis žingsnis idėja paprastas, bet įgyvendinimas sudėtingas: sekti daugiau žmonių ilgesnį laiką ir klausti, kaip — ir kaip greitai — tos ląstelės atsigauna.
Bėkite, jei taip nuspręsite. Tačiau galbūt pasitikrinkite kraują po varžybų. Mokslas mums priminė, kad ne viskas lenkiasi taip kantriai kaip žmogaus dvasia.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą