Czy wiesz, że aktywność fizyczna może ochronić Cię przed cukrzycą typu 2, demencją, chorami układu krążenia i nowotworami. Z drugiej strony już po 3 dniach bez ruchu obserwuje się niekorzystne zmiany w ciele. Zobacz, dlaczego warto się ruszać każdego dnia.

To, jak brak ruchu może szybko popsuć nasze zdrowie, udowodniono w badaniu z 2012 roku, kiedy to grupie zdrowych młodych mężczyzn (średnio 24 lata) na zaledwie 14 dni zredukowano liczbę kroków z 10 tys. do 1,5 tys. przy jednoczesnym zwiększeniu kaloryczności o 50%. Już po 3 dniach takiej zmniejszonej aktywności i przekarmiania zaobserwowano pogorszoną insulinowrażliwość. Nie zdziwi też fakt, że wszyscy uczestnicy badania po tygodniu przytyli oraz zwiększyli ilość tłuszczu trzewnego. Ważne jest jednak to, że zaburzenia wrażliwości na insulinę wystąpiły jeszcze przed zmianami w składzie ciała. To oznacza, że nawet krótkotrwałe unieruchomienie pozostawia po sobie ślad.

Jak ważne są mięśnie

Mięśnie regulują glikemię

To, ile mamy mięśni, decyduje o stanie naszego zdrowia. Oczywiście im więcej tym lepiej. Jest to największa tkanka w naszym ciele i co najważniejsze największa regulująca glikemię. Warte zaznaczenia jest to, że mięśnie w większym stopniu kontrolują stężenie glukozy we krwi niż sama insulina. Dodatkowo w wyniku treningu fizycznego mięśnie nie potrzebują nawet udziału insuliny, by glukoza przeszła z krwi do wnętrza komórki. To duże odciążenie dla naszej trzustki.

Gromadź mięśnie, póki możesz

Mięśnie stanowią dla nas zapas aminokwasów, po które organizm może sięgnąć np. gdy chorujemy. Wtedy zwiększa się zapotrzebowanie na białko i zwykle w takim stanie nie zapewniamy takiej ilości protein z dietą. Aby układ odpornościowy mógł sprawnie działać, a organizm miał budulec do regeneracji, potrzeba dużych ilości aminokwasów. Wtedy właśnie czerpiemy je z białek mięśniowych. Przeciętnie podczas choroby tracimy 1kg masy mięśniowej tygodniowo. Ale zdarzają się poważniejsze sytuacje, wtedy tempo utraty masy mięśniowej może wynosić nawet 1kg dziennie! Im mniejsza wyjściowa masa mięśniowa, tym gorsze rokowania. Dla pacjenta na oddziale intensywnej terapii to już walka o przeżycie. Warto mieć to na uwadze każdego dnia i dopóki to możliwe gromadzić kapitał mięśniowy.

Mięsnie w ciągłej przebudowie

Sytuacja mięśni podobna jest do kości. Tkanka mięśniowa podlega ciągłej przebudowie. Cały czas tracimy pewną pulę białek mięśniowych i wymieniamy je na nowe. Ale nowe białka wbudujemy tylko w mięśnie, których używamy. To ruch pobudza odbudowę. Gdy nie stymulujemy mięśni, tracimy je. A od 35 – 40. roku życia rocznie gubimy średnio 0,8% masy mięśniowej. Tempo to jest szybsze w stanach chorobowych. Każdy bezruch nasila utratę mięśni. U osób po 65. roku życia już samo zredukowanie liczby kroków prowadzi do utraty 18% masy mięśniowej już po 2 tygodniach. Co gorsza ponad połowa z tych osób już nigdy nie odbuduje tkanki mięśniowej do poziomu sprzed 2 tygodni. Ważne jest więc, by być aktywnym każdego dnia. Lampka alarmowa powinna zapalać się, gdy dzienna liczba kroków spada poniżej 7 tys. (uwaga – to minimum dla osób po 65 roku życia!). O zakresie dramatycznie niebezpiecznym dla zdrowia mówimy, gdy dzienna liczna kroków spada do 4 tys.

Mięśnie rozmawiają z resztą ciała

Pracujące mięśnie szkieletowe wywierają wpływ na funkcjonowanie wszystkich narządów w organizmie. Dzieje się to za sprawą miokin wydzielanych podczas kurczenia się włókien mięśniowych. Są to cytokiny i peptydy produkowane przez włókna mięśniowe. Pośredniczą w komunikacji między mięśniami a innymi narządami, w tym mózgiem, tkanką tłuszczową, kośćmi, wątrobą, jelitami, trzustką, łożyskiem naczyniowym i skórą, a także w obrębie samych mięśni. Do tej pory zindentyfikowano ponad 650 różnych miokin i znaczna większość pozostaje jeszcze niezbadana.

Ćwiczenia poprawiają pracę mózgu

Ćwiczenia fizyczne mają pozytywny wpływ na zdrowie mózgu i funkcje poznawcze. Aktywność fizyczna zmniejsza ryzyko demencji i przynosi korzyści w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych. Ćwiczenia zmniejszają stres, lęk i depresję. Aktywny styl życia wiąże się z szybszą nauką, lepszą pamięcią i refleksem. Dzieci i nastolatki aktywne fizycznie osiągają lepsze wyniki w szkole i odznaczają się wyższą inteligencją. Aktywność fizyczna ma również korzystny wpływ na apetyt , sen i nastrój.

Wszystko dzięki BDNF

Wydzielane podczas pracujących mięśni katepsyna B i iryzyna przedostają się do mózgu i tam stymulują produkcję BDNF (czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego). Substancja ta prowadzi do powstawania nowych komórek mózgowych. Stwierdzono, że aż 82% istoty szarej mózgu, może być modyfikowane przez aktywność fizyczną. Obszarem mózgu najbardziej podatnym na wpływ ćwiczeń fizycznych jest hipokamp. Jest to część odpowiedzialna głównie za pamięć i naukę. Udowodniono, że aktywność fizyczna poprawia przepływ krwi do tej części mózgu, zwiększa powstawanie nowych komórek mózgowych oraz poprawia plastyczność połączeń nerwowych.

Badania na ludziach pokazują, że trening aerobowy powtarzany przez 3 miesiące zwiększa objętość hipokampa u zdrowych osób o 12% i o 16% u pacjentów ze schizofrenią[1].

Regulacja apetytu

IL-6 to jedna z głównych miokin wytwarzanych przez pracujące mięśnie. Przy jej wysokich stężeniach (w wyniku intensywnych i długotrwałych ćwiczeń) substancja ta przechodzi do mózgu i tam wpływa na ośrodek sytości hamując apetyt. Choć jej podwyższone poziomy towarzyszą otyłości i cukrzycy typu 2,  wykazano, że IL-6 ma również korzystny wpływ na procesy metaboliczne. Np. myszy z niedoborem IL-6 przybierają na wadze i rozwijają insulinooporność. Inne badania na gryzoniach pokazują, że IL-6 stymuluje wydzielanie insuliny i poprawia gospodarkę glukozową. Badania na ludziach wykazują, że fizjologiczne poziomy IL-6 zwiększają wychwyt glukozy, lipolizę i utleniania tłuszczu. Cytokina ta opóźnia opróżnianie żołądka, a tym  

Tkanka tłuszczowa

Nie jest zapewne zaskoczeniem, że trening fizyczny pobudza spalanie tkanki tłuszczowej. To nie tylko za sprawą zwiększonych wydatków energetycznych, ale tekże pod wpływem wytwarzanych przez pracujące mięśnie miokin. Pobudzają one lipolizę (rozkład tkanki tłuszczowej) oraz zmniejszają ilość tłuszczu wisceralnego. Jest to tłuszcz zlokalizowany wewnątrz jamy brzucha. Nadmierna kumulacja tego tłuszczu (otyłość brzuszna) koreluje cukrzycą typu 2, chorobami układu krążenia, demencją, rakiem jelita grubego i rakiem piersi. Zdarza się, że otyłość brzuszna występuje nawet u osób z prawidłową masą ciała i taki stan również zwiększa śmiertelność.

Brak aktywności fizycznej sprzyja wzrostowi ilości tłuszczu wisceralnego, podczas gdy trening fizyczny zmniejsza masę tkanki tłuszczowej trzewnej.

Brunatna tkanka tłuszczowa (BAT)

Przełomowym odkryciem stało się zaobserwowanie wpływu miokin na modyfikację tkanki tłuszczowej. Dowiedziono, że sprzyjają one brunatnieniu białej tkanki tłuszczowej. Czym jest brunatna tkanka tłuszczowa (BAT)? Ten rodzaj tkanki tłuszczowej możemy uznać za sprzymierzeńca w walce z nadwagą, otyłością i insulinoopornością. Brzmi trochę sprzecznie. O co więc chodzi? W przeciwieństwie do tej naszej znanej i nie do końca lubianej białej tkanki tłuszczowej, ta brązowa uczestniczy w produkcji ciepła, ma dużo więcej mitochondriów i jest lepiej ukrwiona. Oznacza to, że jest bardzo aktywna metabolicznie, a jej większa ilość pozwala nam spalać więcej kalorii. W przeciwieństwie do białej tkanki tłuszczowej, której zadanie opiera się głownie na magazynowaniu energii. Udowodniono, że myszy z większą ilością BAT są bardziej oporne na rozwój otyłości i cukrzycy typu 2. Całkiem do niedawna uważano, że tkanka ta występuje u noworodków, a potem zanika. Ostatnie lata przyniosły jednak przełom w tej kwestii. Okazuje się, że ten rodzaj tłuszczu występuje u znacznego odsetka osób dorosłych. Zlokalizowana jest ona głównie w okolicy nadobojczykowej oraz szyi. A pojedyncze komórki brunatne mogą być rozsiane w różnych miejscach białej tkanki tłuszczowej. Częściej obecność BAT stwierdza się u kobiet, a jej ilość maleje z wiekiem i ze wzrostem masy ciała. To, co sprzyja zwiększaniu brunatnej tkanki tłuszczowej, to ekspozycja na zimno oraz aktywność fizyczna.

Hipoteza na temat brutantnienia tkanki tłuszczowej indukowanego miokinami nie jest jeszcze jednoznacznie potwierdzona u ludzi. Do tej pory takie działanie odnotowano u gryzoni. Wstępnie jednak sugeruje się, że za brunatnienie tkanki tłuszczowej w wyniku pracy mięśni odpowiedzialne są miokiny takie jak iryzyna, białko podobne do meteoryny (Metrnl), IL-6 oraz również wydzielany przez mięśnie kwas β-aminoizomasłowy. W procesie tym mogą uczestniczyć także dwie hepatokiny uwalniane przez wątrobę podczas aktywności fizycznej. Są to czynnik wzrostu fibroblastów 21 (FGF-21) i folistatyna.

Ćwiczenia wzmacniają kości

To że brak aktywności fizycznej nasila utratę masy kostnej, pisałam już w artykule o osteoporozie. Teraz opiszę krótko, jak działają na kości miokiny wytwarzane przez pracujące mięśnie.

Choć trening fizyczny zwiększa stężenie IL-6, to u osób aktywnych jej poziomy w stanie spoczynku są na niższym poziomie niż u osób z siedzącym stylem życia. I właśnie te przewlekle niskie poziomy IL-6, a nie krótkotrwały wzrost pojawiający się bezpośrednio po treningu, wywiera ochronny wpływ na kości. Nadmierne wydzielanie IL-6 skutkuje nasileniem resorpcji kości (utrata masy kostnej).

IGF-1 (insulinopodobny czynnik wzrostu) to z kolei miokina wytwarzana podczas pracy mięśni, która pobudza osteoblasty do tworzenia kości.

Wątroba

Aby zapobiec nadmiernemu spadku glukozy podczas ćwiczeń, do gry wkracza wątroba, która produkuje i uwalnia do krwi glukozę właśnie na takie zwiększone potrzeby organizmu. Za proces glikogenolizy (rozpadu glikogenu do glukozy) i glukoneogenezy (wytwarzania glukozy) odpowiada glukagon ale i wydzielana przez pracujące mięśnie IL-6.

Kontrola glikemii

Ćwiczenia mogą zwiększać wrażliwość na insulinę, a pracujące mięśnie pozwalają komórkom spalać glukozę bez udziału insuliny. Już sam ten fakt stawia aktywność fizyczną jako ważny element leczenia insulinooporności i cukrzycy typu 2. Dodatkowe korzyści płyną z działania samych miokin uwalnianych przez mięśnie podczas pracy. I tak ostre podwyższenia IL-6 podczas wysiłku fizycznego stymulują wydzielanie GLP-1 (więcej o tym hormonie pisałam w artykule o zastrzykach na odchudzanie- KLIKNIJ TU), co prowadzi do poprawy wydzielania insuliny oraz opóźnienia tempa opróżniania żołądka. Oba te czynniki regulują poposiłkowe stężenie glukozy. Dodatkowo pozostałe miokiny takie jak angiogenina, osteoprotegeryna oraz sama IL-6 chronią komórki β trzustki przed cytokinami prozapalnymi. Oznacza to, że komórki trzustki, które produkują insulinę, są mniej podatne na uszkodzenia i tym samym mogą dłużej zachować swoje funkcje.

Naczynia krwionośne

Folistatyno-podobne białko 1 (FSTL1) jest wytwarzana zarówno przez komórki mięśni szkieletowych, jak i sercowych (jest także kardiokiną). Udowodniono, że działa ona ochronnie na serce. Jej wysokie stężenie obserwuje się także w niewydolności serca i jest to dobry prognostyk, ponieważ świadczy o zwiększonych możliwościach regeneracji naczyń wieńcowych.

Wolniejsze starzenie się skóry

Udowodniono, że ćwiczenia wytrzymałościowe opóźniają starzenie się skóry. Działanie takie przypisuje się IL-15 wydzielanej przez pracujące mięśnie. Dodatkowo aktywność fizyczna poprawia dotlenienie i ukrwienie organizmu, a to zapewnia lepszy dopływ substancji odżywczych także do skóry. Zupełnie inaczej układa się też skóra na umięśnionym niż wiotkim ciele, więc to kolejny argument za tym, by dbać o mięśnie.

Działanie miokin w obrębie samych mięśni

IL-6 zwiększa wychwyt glukozy przez pracujące mięśnie oraz nasila utlenianie kwasów tłuszczowych. W badaniach na myszach zaobserwowano, że muslina zwiększa ilość mitochondiriów w mięśniach[2] oraz hamuje zanik mięśni związany z chorobą nowotworową [3].

Trening fizyczny obniża stężenie miostatyny. Jest to cytokina, która hamuje rozbudowę mięśni. Jej podwyższone poziomy powiązane są z siedzącym trybem życia, urazami mięśniowymi, sarkopenią (nadmierną utratą masy mięśniowej), insulinoopornością, cukrzycą i osteoporozą. Jej działanie hamuje folistatyna, wydzielana przez mięśnie podczas aktywności fizycznej. Drugą miokiną, która działa antagonistycznie do miostatyny jest dekoryna. Ona również wytwarzana jest podczas pracy mięśni. Działa korzystnie na procesy naprawcze tkanek i udowodniono, że jej wyższe poziomy spowalniają rozrost nowotworu piersi oraz mogą hamować rozprzestrzenianie się przerzutów do tkanki kostnej nawet do 90%.

Działanie przeciwzapalne ćwiczeń

Brak aktywności fizycznej wiąże się z przewlekłym stanem zapalnym o niskim stopniu nasilenia, zwłaszcza gdy towarzyszy temu otyłość. Trening fizyczny może wywoływać efekty przeciwzapalne zarówno bezpośrednio po każdym  treningu, jak i poprzez długoterminową adaptację treningową. Wzrost IL-6 po ćwiczeniach prowokuje organizm do działania przeciwzapalnego.

IL-6 może zwiększać stan zapalny lub zmniejszać, w zależności od miejsca pochodzenia. Gdy jest wydzielana przez komórki tłuszczowe działa prozapalnie i sprzyja insulinooporności, a gdy wytwarzają ją komórki mięśniowe działa przeciwzapalnie. Siedzący styl życia zwiększa spoczynkowy poziom IL-6 we krwi. Osoby wytrenowane mają ten poziom niższy. Wynika to z adaptacji treningowej, która zwiększa wrażliwość mięśni na IL-6. IL-6 może inicjować procesy ochronne, przeciwzapalne lub naprawcze w całym organizmie w stanach zagrażających życiu. Ponadto, może mieć fundamentalne znaczenie dla reakcji organizmu na przewlekły i ostry stres.

[1] Pajonk  FG, Wobrock  T, Gruber  O, et al.  Hippocampal plasticity in response to exercise in schizophrenia. Arch Gen Psychiatry.  2010;67(2):133-143. [PubMed]

[2] Subbotina  E, Sierra  A, Zhu  Z, et al.  Musclin is an activity-stimulated myokine that enhances physical endurance. Proc Natl Acad Sci U S A.  2015;112(52):16042-16047.

[3] Re Cecconi  AD, Forti  M, Chiappa  M, et al.  Myokine induced by aerobic exercise, retards muscle atrophy during cancer cachexia in mice. Cancers.  2019;11(10):1541.