Η φωνή των ιστών

20 Οκτ

Καθώς απολαμβάνουμε την αγαπημένη μας προπονητική ρουτίνα, στα μύχια του οργανισμού μας επιτελούνται μικρά θαύματα. Η σωματική άσκηση προκαλεί προσαρμογές τόσο στο μυϊκό μας σύστημα όσο και στο λίπος που αυτό περιλαμβάνει, οι οποίες μάς προστατεύουν από διαταραχές του μεταβολισμού, όπως είναι για παράδειγμα η παχυσαρκία και ο διαβήτης τύπου 2. Οι προσαρμογές που προκαλούνται από την άσκηση περιλαμβάνουν επίσης και την έκκριση πρωτεϊνών όπως οι μυοκίνες (από τους σκελετικούς μυς) και οι αδιποκίνες ή λιποκίνες (από τον λιπώδη ιστό). Αυτές οι εκκρινόμενες πρωτεΐνες μπορεί να δρουν με ενδοκρινικό τρόπο για να διευκολύνουν την “συνομιλία” ή το cross talk ^[◊] ενός ιστού με έναν άλλον ιστό και πιθανόν να συνεργάζονται για να βελτιώσουν τη συνολική υγεία του μεταβολισμού μας.

Ορισμένες μελέτες ^[1] υποδεικνύουν ότι κατά την άσκηση οι σκελετικοί μύες που συσπώνται  απελευθερώνουν μυοκίνες που λειτουργούν για να αλλάζουν τη σύνθεση του λευκού λίπους, για παράδειγμα να το μετατρέπουν από λευκό σε μπεζ λίπος ^[ο], που σημαίνει ότι αυτά τα μπεζ λιποκύτταρα καίνε θερμίδες για να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία του σώματος. Όταν λοιπόν γυμναζόμαστε ενεργοποιείται το μυϊκό μας σύστημα για να απελευθερώσει μυοκίνες και έχει ως αποτέλεσμα τη διέγερση της ενδοεπικοινωνίας μεταξύ των ιστών.

Αρκετές μελέτες σε ανθρώπους έχουν διερευνήσει τις επιδράσεις της άσκησης στην έκφραση και την έκκριση των αδιποκινών, ιδιαίτερα της λεπτίνης, που εκκρίνεται από τα λιποκύτταρα και βοηθά στη ρύθμιση της ενεργειακής ισορροπίας δρώντας ως κατασταλτικό της όρεξης. Η ποσότητα της λεπτίνης στο κυκλοφορικό συσχετίζεται με το λίπος. Επειδή η άσκηση μειώνει το λίπος, η άσκηση έχει ως αποτέλεσμα τη μειωμένη κυκλοφορία της λεπτίνης.

Τι λένε οι έρευνες – Η «συνομιλία» των μυϊκών ιστών με άλλους ιστούς ως απόκριση στην άσκηση και ο ρόλος των παραγόντων που ενδέχεται να μεσολαβούν σε αυτή την ενδοεπικοινωνία ήταν το θέμα στο οποίο εστίασαν τα ερευνητικά κέντρα της Δανίας ^[2] τα οποία συνεργάστηκαν για τη συγγραφή μίας ανασκόπησης που συνέλεξε δεδομένα από έρευνες και μελέτες για το θέμα.

Με ποιο τρόπο συνομιλούν οι ιστοί μεταξύ τους κατά την άσκηση; Οι μύες μας μπορεί να μεσολαβούν στο cross-talk ή τη «συνομιλία» με άλλα όργανα μέσω της απελευθέρωσης στην κυκλοφορία κυτοκινών, πεπτιδίων και πρωτεϊνών που προκαλούνται από την άσκηση που ονομάζονται μυοκίνες. Είναι σημαντικό ότι άλλοι ιστοί όπως το ήπαρ και ο λιπώδης ιστός μπορεί επίσης να απελευθερώνουν κυτοκίνες και πεπτίδια ως απόκριση στην άσκηση. Ως αποτέλεσμα, τα μόρια που απελευθερώνονται από την άσκηση μπορεί να μεταφέρουν ορισμένα από τα σήματα που εμπλέκονται στη “συνομιλία” μεταξύ των ιστών.

Αυτή η ενδοεπικοινωνία μεταξύ των ιστών που προκαλείται από την άσκηση έχει αναχθεί σε σημαντικό θέμα προς διερεύνηση και σύμφωνα με την εξειδικευμένη έκδοση The Journal of Exercise & Organ Cross Talk (JEOCT) ^[3] η ενημέρωση επικεντρώνεται σε μηχανισμούς μέσω των οποίων η άσκηση μπορεί να αποτρέψει ή να θεραπεύσει χρόνιες εκφυλιστικές ασθένειες, συμβάλλοντας στην πρόληψη και την εξατομικευμένη θεραπεία συγκεκριμένων ασθενειών. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται σε έρευνες που εστιάζουν στην απελευθέρωση πεπτιδίων και πρωτεϊνών από διαφορετικά όργανα (ιδιαίτερα τους σκελετικούς μυς) και τις ειδικές λειτουργίες τους στη μεταβολική ρύθμιση και στην ενδοεπικοινωνία μεταξύ κυττάρων και οργάνων μετά την προπόνηση

Και τι λένε στις ιδιαίτερες συνομιλίες τους ο εγκέφαλος με τους μυς όταν τελειώνουμε μία ρουτίνα προπόνησης; Ο εγκέφαλος, που έχει τη μεγαλύτερη και πιο περίπλοκη δομή του κεντρικού νευρικού συστήματος, ρυθμίζει τις λειτουργίες του ανθρώπινου σώματος και αποτελεί τη βάση ανώτερων νευρικών δραστηριοτήτων όπως η συνείδηση, η εγρήγορση, η μάθηση, η μνήμη, η νοημοσύνη, η διάθεση και η εκμάθηση γλώσσας. Ένας νευροτροφικός παράγοντας (BDNF) που προέρχεται από τον εγκέφαλο θεωρείται ότι παίζει βασικό ρόλο στη διαμεσολάβηση των επιπτώσεων της άσκησης στον ιππόκαμπο^[⸋], ο οποίος ρυθμίζει τη μάθηση και τη μνήμη.

Στην έκδοση του JEOCT του 2023 επισημαίνεται μία πανεπιστημιακή έρευνα ^[4] σε ανθρώπους, δείχνοντας ότι ο εγκέφαλός τους μπορεί να απελευθερώσει αυτόν τον νευροτροφικό παράγοντα ενώ κάνουν, για παράδειγμα, ποδήλατο. Επίσης σε μια άλλη μελέτη σε υγιείς ανθρώπους καθώς και σε άτομα με σχιζοφρένεια που είχαν προπονηθεί με αερόβιες ασκήσεις για τρεις μήνες, το επίπεδο του BDNF αυξήθηκε στον ιππόκαμπό τους κατά 12% και 16%, αντίστοιχα, κάτι που οδηγεί επίσης στο σχηματισμό νευρικού ιστού.

Εφόσον τα χαμηλά επίπεδα του BDNF συνδέονται με την αυτοκτονία, τη μείζονα κατάθλιψη, τη διαταραχή της μετατραυματικής καταπόνησης, τη σχιζοφρένεια και τη ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή, μπορούμε να κατανοήσουμε και να εκτιμήσουμε τη σπουδαιότητα της άσκησης που προκαλεί τις “συνομιλίες” των ιστών μεταξύ τους. Ο εγκέφαλος μπορεί να τροποποιήσει τη δομή και τη λειτουργία του σύμφωνα με τις περιβαλλοντικές αλλαγές και η εμπειρία διαφορετικών τύπων άσκησης, ειδικά της σωματικής, παίζει καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη του εγκεφάλου.

Κατά την εκτέλεση ενός προγράμματος σωματικής άσκησης ενεργοποιείται μια πληθώρα δραστηριοτήτων στο μυϊκό μας σύστημα αλλά και σε άλλα όργανα προκαλώντας πολυάριθμες ευεργετικές μεταβολικές επιδράσεις. Έτσι, η τακτική άσκηση μπορεί να βελτιώσει και να αποτρέψει την ανάπτυξη αρκετών χρόνιων μεταβολικών ασθενειών. Το μυϊκό μας σύστημα αναγνωρίζεται ως σημαντικό ενδοκρινικό όργανο που επικοινωνεί και συνομιλεί με άλλα εξίσου σημαντικά όργανα και ρυθμίζει τις συστηματικές προσαρμογές στην άσκηση. Αυτή με τη σειρά της μπορεί να επηρεάσει θετικά τη πλαστικότητα* και τη λειτουργία των εγκεφαλικών συνάψεων για την ανάπτυξη του εγκεφαλικού φλοιού, του δικτύου των νευρώνων και της λειτουργίας του ιππόκαμπου. Επιπλέον, η άσκηση όχι μόνο προάγει τη σωματική υγεία των ανθρώπων, αλλά επίσης προλαμβάνει ψυχικές ασθένειες και καθυστερεί τη γήρανση του εγκεφάλου.

ΠΗΓΕΣ

·       [1] https://perspectivesinmedicine.cshlp.org/content/8/8/a029801.full.pdf  (συνεργασία των ερευνητικών κέντρων των Πανεπιστημίων: Dorothy M. Davis Heart and Lung Research Institute, Department of Physiology and Cell Biology, The Ohio State University Wexner Medical Center , The Ohio State University Wexner Medical Center, Columbus, Ohio, Joslin Diabetes Center, Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts 02215 3 Department of Medicine, Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts 

·       [2] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/apha.13766 – Factors mediating exercise-induced organ crosstalk – The work was supported by grants from the Danish Diabetes Academy supported by the Novo Nordisk Foundation (RS), the Danish Council for Independent Research Medical Sciences (including Sapere Aude DFF Starting grant) (KH) and Steno Diabetes Center Odense funded by the Novo Nordisk Foundation (RS and KH)

·       [3] https://www.jeoct.com/article_171865.html – Effects of exercise on cognition, hippocampal neurogenesis, and learning: Muscle–brain crosstalk in health and diseases

·       [4] https://www.jeoct.com/article_167730.html – Effect of exercise on the improvement of age-induced cognitive impairment: With emphasis on cross talk between the brain and skeletal muscles.

^[◊]Στο πεδίο της επιστήμης το cross–talk ερμηνεύεται ως “λειτουργική διαντιδράση”

^[ο]Βλέπε προηγούμενο άρθρο μας «Το χρώμα του λίπους επηρεάζει το βάρος μας»,

^[⸋]Bλέπε προηγούμενο άρθρο μας «Οι φλαβανόλες, ο ιππόκαμπος και η προπόνηση»

[*]Βλέπε προηγούμενο άρθρο μας «Η άσκηση αλλάζει την “πλαστική” χημεία του εγκεφάλου μας»  

Δέσποινα Ιωαννίδου
Δημοσιογράφος, Προπονήτρια Σωματικής Διάπλασης
(Bodybuilding & Fitness) της Γεν. Γραμματείας Αθλητισμού