Sportska biohemija – upale mi¹iæa

[Bred]

Upale mi¹iæa su realnost svakog sportiste koji posle cele zime slabe ili nikakve fizièke aktivnosti poku¹a da se naprasno vrati u formu za jedan dan. Zato za sve Vas koji ste dobili upalu mi¹iæa ili æete je tek dobiti ili ste je mo¾da prele¾ali nekad u ¾ivotu, evo prilike da vidite za¹to je mleèna kiselina ne¹to ¹to treba da ostane u jogurtu, a ne u mi¹iæima, kako spreèiti njen nastanak i kako je najbr¾e odstraniti iz organizma kada nastane.

Pi¹e: Voin Petroviæ

Tvrdnja da upala mi¹iæa nastaje kada se u mi¹iæima nagomila izvesna „mleèna kiselina“ je ne¹to ¹to se veæ smatra intelektualnom ba¹tinom naroda i stvar je op¹te kulture. Meðutim, otkud mleèna kiselina tu i èemu zapravo slu¾i, ne¹to je ¹to se ljudi retko zapitaju. Ono ¹to znamo je da mleèna kiselina nastaje kada se dogaða mleènokiselinsko vrenje mleka, pod dejstvom raznih bakterija, ¹to se koristi kao industrijski proces u proizvodnji prehrambenih namirnica kao ¹to su sir ili jogurt. Odkud onda mleèna kiselina u ljudskim mi¹iæima? Da bi se dobili odgovori na ovo pitanje, potrebno je najpre pogledati kako funkcioni¹e mi¹iæna æelija i kako se odvija njen energetski metabolizam.
Kako rade mi¹iæi?

Kontrakcija mi¹iæne æelije je biohemijski proces koji se u najkraæim crtama zasniva na delikatnoj regulaciji protoka jona kalcijuma, natrijuma i kalijuma kroz membranske strukture na æeliji. Mehanizmi za regulaciju protoka jona kroz æelijske membrane tro¹e neverovatne kolièine energije, koja se dobija iz molekula adenozin trifosfata (ATP). ATP se mo¾e proizvesti na dva naèina: u velikim kolièinama dugotrajnim procesom uz prisustvo kiseonika kao primaoca elektrona u mitohondrijama ili u manjim kolièinama izuzetno brzo i bez prisustva kiseonika kao primaoca elektrona u citoplazmi æelije.

Ovaj drugi proces je manje efikasan i ostavlja neke neiskori¹æene molekule koji bi dalje mogli da se upotrebe u svrhe dobijanja energije. U oba sluèaja gorivo mo¾e biti neki ¹eæer (najèe¹æe glukoza), dok se masti mogu metabolisati samo kroz mitohondrije i uz prisustvo kiseonika. U normalnim uslovima æelija bira ekonomièniji put kojim se dobija vi¹e molekula ATP-a uz utro¹ak kiseonika u mitohondrijama. Ovaj proces se naziva æelijsko disanje.

Mi¹iæne æelije poseduju relativno malo mitohondrija i velike rezerve glukoze vezane u obliku polisaharida glikogena. U periodima normalne fizièke aktivnosti, glukoza se u procesu koji se zove glikoliza razla¾e do piruvata (gro¾ðane kiseline), a zatim se tako dobijen piruvat u mitohondrijama dalje oksiduje aerobno (u prisustvu kiseonika) do ugljendioksida i vode, oslobaðajuæi velike kolièine energije u obliku ATP molekula.

U trenucima izuzetnog fizièkog napora æelije moraju tro¹iti velike kolièine energije za kratko vreme, pa se za proizvodnju ATP-a bira brzi, anaerobni put (put bez kiseonika) za razlaganje ¹eæera i proizvodnju ATP-a, koji podrazumeva samo glikolizu (do piruvata). Tu se proces zaustavlja jer je razlaganje piruvata u mitohondrijama spor proces.

Za potrebe problematike upale mi¹iæa zanima nas samo ovaj drugi sluèaj, kada dolazi do izuzetnog napora i kada do mi¹iæa ne sti¾u dovoljne kolièine kiseonika, pa se dogaða samo glikoliza, bez oksidacije piruvata u mitohondrijama.
Do piruvata...

U najkraæim crtama, glikoliza se odvija u citoplazmi, tako ¹to se molekul glukoze ili sliènog ¹eæera sa 6 ugljenikovih (C) atoma cepa na dva dela (po 3 C atoma), oduzimaju im se atomi vodonika (H, po dva sa svakod dela, 4 ukupno) koji se prebacuju privremeno na koenzim NAD (koji onda postaje NADH2, ukupno dva takva). Upro¹æeno hemièarski predstavljeno reakcija izgleda ovako:

Ovaj proces je brz i neisplativ jer svaki piruvat bi mogao, kada bi se oksidovao dalje, u mitohondrijama i uz prisustvo kiseonika, da da jo¹ po 15 molekula ATP-a. Meðutim, mi¹iæna æelija nema vremena za to, pa mora da pre¾ivljava sa onime ¹to ima. I za kratak ¹print, ovo je sasvim dovoljno. Neæemo se zadihati dok trèimo za autobusom, veæ tek kad u njega uðemo. Nevolja nastaje kada ovaj neekonomièni proces treba da se odr¾ava du¾e vreme, na du¾e staze.

Naravno, æelija odmah poèinje da odvodi nastali piruvat i NADH2 u svoje malobrojne mitohondrije, ali to ni izbliza nije dovoljno da se spreèi njegovo nagomilavanje u citoplazmi mi¹iæne æelije. Glavni problem nastaje onda kada se sva kolièina NAD koenzima, kojeg inaèe ima vrlo malo u æelijama, potro¹i tj. prevede u NADH2. Da priroda nije smislila kako da prevaziðe ovaj problem, proizvodnja energije u æelijama mi¹iæa ovde bi stala.

nastavak -> http://www.b92.net/zivot/nauka.php?nav_id=352873