Η άσκηση αφήνει τους μύες γεμάτους με μικροσκοπικά δάκρυα, έτσι μετά από μια σκληρή προπόνηση, τα κέντρα ελέγχου των μυϊκών κυττάρων – που ονομάζονται πυρήνες – κινούνται προς αυτούς τους μικροσκοπικούς τραυματισμούς για να τους βοηθήσουν να τα διορθώσουν, ανακάλυψαν πρόσφατα οι επιστήμονες.
Στη νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε τον Οκτ . 14 στο περιοδικό Science, οι ερευνητές αποκάλυψαν έναν μέχρι τώρα άγνωστο μηχανισμό επισκευής που ξεκινά μετά από τρέξιμο στον διάδρομο. Εντυπωσιακές εικόνες δείχνουν πώς, λίγο μετά την ολοκλήρωση της άσκησης, οι πυρήνες κινούνται προς τα δάκρυα στις μυϊκές ίνες και δίνουν εντολές για την κατασκευή νέων πρωτεϊνών, προκειμένου να σφραγιστούν τα τραύματα. Η ίδια διαδικασία πιθανότατα ξετυλίγεται στα δικά σας κύτταρα τις ώρες μετά την επιστροφή σας στο σπίτι από το γυμναστήριο.
Οι συγγραφείς της μελέτης ανακάλυψαν ότι «οι πυρήνες κινήθηκαν προς το σημείο του τραυματισμού εντός 5 ωρών από τον τραυματισμό», δήλωσε ο Dr. Η Elizabeth McNally και ο Alexis Demonbreun, της Ιατρικής Σχολής Feinberg του Πανεπιστημίου Northwestern, που δημοσιεύτηκε επίσης στο Science. Και μέσα σε μόλις 24 ώρες από τον τραυματισμό, η διαδικασία αποκατάστασης ήταν «σχεδόν ολοκληρωμένη».
Οι σκελετικοί μύες, οι οποίοι επιτρέπουν εκούσιες κινήσεις όπως το περπάτημα, αποτελούνται από πολλά λεπτά, σωληνοειδή κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα ονομάζονται επίσης «μυϊκές ίνες», λόγω της εμφάνισής τους που μοιάζει με νήμα. Ένας μόνο μυς μπορεί να περιέχει εκατοντάδες έως χιλιάδες μυϊκές ίνες, σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου. Και κάθε ίνα περιέχει μονάδες συσταλτικών μηχανημάτων, γνωστών ως σαρκομερή, που συστέλλονται και επιμηκύνονται κατά τη διάρκεια της άσκησης.
Η έκκεντρη σύσπαση, όπου οι μύες σας επιμηκύνονται αναγκαστικά καθώς συστέλλονται, μπορεί να προκαλέσει υπερβολική διάταση αυτών των σαρκομερίων. (Το δεύτερο μισό μιας μπούκλας του δικεφάλου, όπου χαμηλώνετε αργά έναν αλτήρα από το ύψος του ώμου στο πλάι και το τρέξιμο στην κατηφόρα είναι παραδείγματα αυτού του τύπου άσκησης.) Όταν τα σαρκομέρια τεντώνονται υπερβολικά κατά τη διάρκεια της έκκεντρης άσκησης, μπορούν να τραβήξουν τη μεμβράνη που τα περιβάλλει, προκαλώντας ζημιά, σύμφωνα με μια ανασκόπηση του 2001 που δημοσιεύτηκε στο Journal of Physiology.
Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα μυϊκά κύτταρα βασίζονται σε ένα εξειδικευμένο πλήρωμα κυτταρικού λάκκου για να τα βοηθήσει να τα διορθώσουν. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι, δευτερόλεπτα μετά τον τραυματισμό που προκαλείται από την άσκηση, διάφορες πρωτεΐνες σχηματίζουν ένα “καπάκι” πάνω από την κατεστραμμένη περιοχή της μεμβράνης και τα κοντινά μιτοχόνδρια, τα λεγόμενα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας του κυττάρου, βοηθούν στην απορρόφηση τυχόν περίσσειας ασβεστίου που εισήλθε στο κύτταρο μέσω του δακρύου, καθώς η ποσότητα ασβεστίου στα μυϊκά κύτταρα πρέπει να ελέγχεται για να λειτουργήσουν σωστά.
Και τώρα, η νέα μελέτη δείχνει ότι οι πυρήνες στα μυϊκά κύτταρα σπεύδουν να βοηθήσουν επίσης.
Για τη μελέτη, οι ερευνητές τοποθέτησαν ενήλικα ποντίκια σε διάδρομο με κλίση προς τα κάτω και στη συνέχεια πήραν δείγματα μυϊκών ινών από τα ζώα μετά τις συνεδρίες τους για τζόκινγκ. Επιπλέον, ζήτησαν από 15 υγιείς ανθρώπους εθελοντές να τρέξουν σε διάδρομο (μεγέθους ατόμου) και στη συνέχεια έκαναν βιοψία σε μυϊκές ίνες από το vastus lateralis, ένα μέρος του τετρακέφαλου.
Διαπίστωσαν ότι, τόσο στις μυϊκές ίνες του ποντικού όσο και στις μυϊκές ίνες του ανθρώπου, πρωτεΐνες συσσωρεύτηκαν γύρω από τα δάκρυα στις ίνες και σχημάτισαν «ουλές» μέσα σε 5 ώρες μετά την άσκηση. Και στις μυϊκές ίνες που ελήφθησαν 24 ώρες μετά την άσκηση, ομάδες πυρήνων είχαν πλησιάσει τα δάκρυα, ενώ οι πυρήνες εμφανίστηκαν πιο μακριά στα δείγματα 5 ωρών. Για να δει ακριβώς πώς οι πυρήνες είχαν μεταναστεύσει προς τις τοποθεσίες τραυματισμού, η ομάδα ανέπτυξε μυϊκά κύτταρα ποντικιού σε εργαστηριακά πιάτα και τα μάζεψε με λέιζερ, για να μιμηθεί τον τραυματισμό που προκλήθηκε από την άσκηση.
Στα κύτταρα που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο, οι πυρήνες συγκεντρώθηκαν γύρω από τα τραύματα του λέιζερ μέσα σε 5 ώρες και σύντομα δημιούργησαν “καυτά σημεία” κατασκευής πρωτεΐνης κοντά. Συγκεκριμένα, η μετανάστευση των πυρήνων ακολουθήθηκε από μια ξαφνική έκρηξη μορίων mRNA,, ένα είδος γενετικού εγχειριδίου οδηγιών ενσωματωμένο στον πυρήνα. Το mRNA ουσιαστικά αντιγράφει τα σχεδιαγράμματα που κωδικοποιούνται στο DNA και τα μεταφέρει στο κύτταρο, όπου μπορούν να κατασκευαστούν νέες πρωτεΐνες. Οι νεοσύστατες πρωτεΐνες στη συνέχεια βοηθούν στη σφράγιση και την αναδόμηση των τραυματισμένων μυϊκών κυττάρων.
Είναι ενδιαφέρον ότι οι συγγραφείς διαπίστωσαν επίσης ότι τα ποντίκια που προπονήθηκαν στον διάδρομο πριν από τη μελέτη ανέπτυξαν λιγότερες ουλές στις μυϊκές τους ίνες από ποντίκια που δεν είχαν υποβληθεί σε προηγούμενη πρακτική. Αυτό ευθυγραμμίζεται με προηγούμενα στοιχεία ότι, με τη συνεπή προπόνηση, οι μύες γίνονται πιο δυνατοί και λιγότερο επιρρεπείς σε σχίσιμο κατά τη διάρκεια προπονημένων κινήσεων, σύμφωνα με τους New York Times.
