протеините

Нашето тяло непрекъснато се бори за намиране на балансирано състояние, при което можем да изразходваме достатъчно енергия за изпълнение на задачите, но не твърде много, така че да губим ненужно енергия.

Човешкият организъм има поразителна способност да реагира на всичко, което предизвиква собственото му оцеляване - било то физиологично или психологическо - с бърз успех. Чрез процес, посочен като хомеостаза тялото е в състояние да запази вътрешната си среда въз основа на това как се адаптира към външната среда.

За да се постигне хомеостатичен баланс, редица регулаторни пътища, медиатори и пратеници трябва да си взаимодействат, за да намерят и след това да поддържат такъв баланс. Един от тези регулатори са протеини на топлинен шок.

Какво представляват протеините на топлинен шок и какво правят?

Протеини на топлинен шок (HSP) съществуват в клетките на всички живи организми. Те съставляват голямо семейство протеини, които подпомагат синтеза на протеини и предпазват всяка клетка от различни протеинови увреждащи стресори. Те функционират, за да се адаптират към неблагоприятни условия. Поради тази причина те често се наричат ​​„протеини на стреса“.

Клетките реагират на увреждащи протеините стресори чрез иницииране на реакция, наречена „топлинен шок“ или реакция на „стрес“, която включва бързо и преходно увеличаване на специфичен набор от протеини. [1]

Тези специализирани протеини се категоризират в семейства или „подгрупи“ като HSP60 и HSP70. Тези термини се основават на
молекулно тегло. Те са наречени протеини на „топлинен шок“, поради това, че са изолирани по време на изследвания за хипертермия и макар че вътрешната топлина в тялото може да ги задейства, може да не е задължително това, което увлича тяхното производство.

По време на минимален стрес, HSPs помагат да сигнализират имунните клетки, които се борят с болестите. Въпреки това, за целите на тази статия ние се интересуваме повече от това, което се случва по време на физиологичен стрес, тъй като ни помага да разберем отговора на тренировките за съпротива и тяхната роля в мускулната адаптация.

HSP улесняват транспортирането на протеини, възстановяват клетъчните увреждания в мускулите и заместват протеините, когато е необходимо, а също така помагат за привличането на аминокиселини, за да ги насърчат да се превърнат в мускулни влакна. Протеините от топлинен шок също помагат за поддържане и възстановяване на правилното сгъване на протеини - основно те предпазват новообразуваните протеини, уверете се, че се сглобяват правилно и не се образуват неправилно [2].

HSP по същество поддържат реда, като „гледат дете“ на други протеини и ги държат фокусирани върху собствената си работа - можете да разберете защо те се наричат ​​„придружители поради тяхната роля в сглобяването и регулирането на много протеинови комплекси и контрола на клетъчния цикъл.

Ключова точка: Протеините от топлинен шок са специализирани протеинови клетки, които подпомагат синтеза на протеини и предпазват от неблагоприятни ситуации като клетъчно увреждане.

Тренировки за устойчивост и протеини от топлинен шок

HSP не само присъстват в еукариотни и прокариотни клетки, но и в набразден мускул - и когато поставим достатъчно претоварващ стрес върху мускула, например при тренировка с тежести, HSP ще се повишат, за да отговорят на наложените изисквания, поставени пред него.

Като такива се счита, че съдействат адаптация към упражнения в скелетни мускули, които впоследствие могат да предпазят мускулите от стресови фактори [3].

Протеините от топлинен шок могат да се използват като маркери за увреждане на мускулите, подобно на креатин киназата. Претоварването, необходимо за предизвикване на увеличаване на тези протеини, може да бъде постигнато по няколко начина - обаче различни видове упражнения предизвикват различни HSP реакции. Както при креатин киназата, има потенциал тези протеини да бъдат използвани, за да се оцени дали спортистът е преуморен, преуморен и претрениран.

Установено е, че упражнението за издръжливост с по-ниска интензивност освобождава HSP60, който играе ключова роля в транслокацията на протеини и цитопротекцията поради местоположението му [4], докато упражненията с по-висока интензивност (както при тренировките за съпротива) освобождават HSP70.

Какво казват изследванията

Установено е, че при хората ексцентричните тренировки значително повишават семейството на протеините на топлинен шок HSP70. Например, едно проучване, използващо 11 здрави мъже [5], показва, че многократните максимални ексцентрични контракции на четириглавите мускули предизвикват освобождаване на HSP от 30-минутния период след тренировка и все още са повишени 4 дни по-късно. Нивата на HSP се увеличиха до

15-кратно ниво на почивка. Авторите на изследването съобщават, че Изглежда, че HSP70 участва в възстановяването и процесите на ремоделиране/адаптация в скелетните мускули.

По същия начин, същият отговор се наблюдава в проучване на Thompson et al [6] след само един пристъп на ексцентрична тренировка в мускулите на бицепса на брахията при доброволци от мъжки и женски пол. в това проучване, Установено е, че HSP70 се увеличава с 234% в 48-часовата точка след интервенцията.

Не е изненадващо, че се предлага HSP да играят важна роля в реакцията на хипертрофия и на упражненията за съпротива.. В друго проучване, отново от Thompson et al [7], се предполага, че протеините на топлинен шок, заедно с отговорите на активираната от митоген протеин киназа (MAPK), са важни за дългосрочните адаптации на скелетните мускули, включително адаптацията на хипертрофията.

Ключова точка: Доказано е, че упражнението за съпротива увеличава HSP70, особено при наличие на максимално ексцентрично натоварване.

Мускулен растеж и протеини от топлинен шок

Както видяхме от досегашните изследвания, HSP се влияят силно от упражненията, особено тренировките за съпротива. В крайна сметка HSP са част от система за саморемонт, която се инициира практически веднага след тренировка и продължава, докато процесът на възстановяване завърши. Тези протеини са свързани със сигналния отговор на мускулното претоварване и като такива могат да се разглеждат като част от спусъка за възстановяване и регенерация на мускулите.

Въпреки че скелетните мускули се състоят от много протеини, доминиращите - актин и миозин, съществуват във функционалния саркомер по организиран и повтарящ се начин, предназначен за преодоляване на задачите. Когато тези функционални единици са поставени под механични или метаболитни повреди по време на тренировка за устойчивост, неизменно ще възникнат щети и с цел да се сведат до минимум нежеланите странични ефекти под формата на разграждане на протеини, организми като HSPs са се развили като еволюционно запазен защитен механизъм [8].

HSPs изглежда помагат на други сигнални пътища при регулиране на възстановяването и растежа на скелетната мускулна тъкан, когато катаболната активност е била задействана и е достигнала своя връх - това прави HSPs ключов протеин за запазване на мускулите и иницииране на нова мускулна тъкан. Те са мощен инструмент в арсенала ви за изграждане на мускули и синтез на протеини. По същество, HSP70 е критичен протеин на скелетната мускулатура, който регулира положително размера на мускулите [9].

Обобщение

Специални протеинови клетки за топлинен шок, които се увеличават в неблагоприятни ситуации, като например при висока температура или по време на тренировка, за да подпомогнат поддържането на хомеостазата на скелетните мускули. Те функционират за улесняване на транспортирането на протеини, възстановяване на клетъчни увреждания в мускулите и заместване на протеини, когато е необходимо, и помагат за привличането на аминокиселини, за да ги насърчат да се превърнат в мускулни влакна.

Поради тяхното присъствие в набраздени мускули, е доказано, че упражненията увеличават циркулиращите HSP - особено упражнение за съпротива, когато има елементи на максимално ексцентрично натоварване. Като такива, HSP се издигат, за да отговорят на наложените изисквания, поставени към мускула, и впоследствие насърчават адаптация към упражнения в скелетните мускули, които могат да предпазят мускулите от стресорите на механични и метаболитни стресори.

Не е изненадващо, че HSP са предложени да бъдат един механизъм, който може да обясни сигнализирането за хипертрофия, като една от техните роли е да регулират възстановяването и растежа на скелетната мускулна тъкан, когато катаболната активност е била задействана и е достигнала своя връх.