Сателитни клетки в мускулите на човешкото тяло

Сателитни клетки в тялото – информация

Това е термин от клетъчната биология, ползван в генетиката. Представлява хромозома, която се намира в частта на тялото между външния слой на мускулатурата и подкожната тъкан – местата, които са от генерализирано значение за спортове като културизъм и фитнес – важни за вида на човека и формата на неговото тяло.

Информация за сателитни клетки – хромозоми в мускулите на тялото

fascicle_myosatelit_sh_tendon

Сателитните клетки се наричат така заради разположението им във външната повърхност на мускулните влакна – между мембраната на клетъчните мускули (сакролемата) и най-горния слой на долната мембрана (основен тънък слой). Сателитните клетки са мускулни предшественици, вид стволови клетки, които обикновено са латентни извън съществуващите мускулни фибри.

Те се активират, когато травма или контузия засегнат мускулните влакна. Силовите упражнения – вдигането на тежести, причиняват повреди на мускулните фибри които, за да се справят с тях, усъвършенстват адаптационните си механизми, най-значителният от които е активирането на дейността на сателитните клетки. Повредите карат сателитните клетки да се размножават, а множество други фактори, както ще стане ясно впоследствие ги карат да мигрират към наранената зона. Този процес изгражда мускулното качество, важно в културизма (фитнеса и бодибилдинга).

Сателитните клетки се съединяват с наранените участъци, като добавят ядро към съществуващите тъкани. Това активира процес на регенерация, който не добавя нови мускулни влакна, но вместо това води до увеличаване на контратилните протеини – актин и миозин – вътре във фибрите. Ефектът на всичко това е мускулен растеж и сила –  заедно. Процесът е в своя пик след 48 часа, но продължава четири дни след появяването на първоначалната травма (упражнение). Затова трябва да дадеш време на мускула да се възстанови след тренировъчна сесия.

Тук се визира мускулната треска (болката в повредената мускулна тъкан) – подсилващ процес за изграждането на нови мускули и подобряване на външния вид.


В тялото на човека са открити два основни типа мускулни фибри.

  • Тип 1 – бавносъкращаващи се мускулни влакна (фибри на издръжливостта), работещи при продължителни упражнения като например тичането на дълги разстояния.
  • Тип 2 – бързосвиващи се мускулни влакна (по-големи от тип 1), които са по-малко издръжливи. Могат да предизвикат повече сила – ефект, смятан за резултат от по-големия им нервен запас. Тези фибри са по-податливи на увеличаване на мускулните размери и сила, имат по-голям запас от сателитни клетки около тях.

Тип 1 фибри имат пет до шест пъти повече, което може да отрази по-големия им кръвен и капилярен запас (някои изследвания показват равен брой сателитни клетки и в двата типа фибри).

Друга причина за наситеността на сателитни клетки във фибри тип 1 е, че те се използват много повече от тип 2. Мускулите функционират чрез подредена възстановителна система и тялото се стреми да запазва ограничената си енергия, като активира минимално количество мускули, необходимо за да свърши дадена работа. Първо се включват в действие фибрите от тип 1 и така те стават обект на повече контузии от тип 2. Когато влакната от тип 1 се изморят или се стресират от масата или тежестта, мозъкът натоварва влакната от тип 2.

Това обяснява защо трябва да вдигаш тежко, за да извлечеш максимални ползи в залата. Вдигането на малки тежести за по-голям брой повторения натоварва фибрите от тип 1, които, както вече отбелязахме, е по-малко вероятно да станат по-големи или по-силни.

Повечето хора над 40-годишна възраст ще ти кажат, че за тях е трудно да качат значително количество мускулна маса, дори ако правят редовни тренировки. Една от причините е относителната липса на тестостерон, хормон, необходим за качването на маса. Нивата на тестостерон, които лекарите намират за „нормални“, са прилични за ежедневието, но ако имаш тестостерон по-нисък от 300, това прави почти невъзможни успехите ти в залата.

differantiation


Трите типа сателитни клетки на мускулите:

  • Pax7 (+ve) – регулатор и маркер на мускулни предшественици и сателитни клетки, който допринася за развитието на ембриона и постембрионния растеж на скелетната мускулатура при гръбначни живи организми. Важен за възстановяването и обновяването им.
  • MyuD (+ve) – ключов модел в биологията на развитието, за който се знае малко. Участва в развитието на мускулите чрез последователни миогенни вълни, от които зависят повечето процеси на мускулатурата.
  • Myunucleus (мионуклеус) – присъства в многоядрени скелетни мускулни влакна около цитоплазмения състав. Свързан е с миозина – участва в атрофията на бързите и бавни влакна. Променя цитоплазменото наличие в съотношение обем към мионуклеуса за двата типа влакна.

Друга причина за забавянето на мускулния растеж с възрастта е загубата на нервномускулна ефикасност: мускулите отговарят по-малко на мозъчните сигнали. Без оптималното ниво на нервна сила, мускулът не може да се свива толкова мощно и крайният резултат е загуба на скорост, сила и размери. Намалялата нервна сила обикновено е причината за края на прославени спортни кариери. Мускулите може да са в сравнително добра форма, но отговарящите системи са забавени.

Хората над 40 виждат и че им отнема повече време да се възстановят след тренировъчна сесия. Съединителните тъкани като сухожилия и връзки имат далеч по-малко зареждане с кръв от мускулите, поради което травмите на съединителната тъкан отшумяват за по-дълго време. С възрастта тези тъкани стават по-сухи, което води до още по-дълго време за възстановяване. Тъй като съединителната тъкан участва в мускулната сила, ако се опиташ да тренираш много или пък твърде често, няма да постигнеш особени резултати и ще се чувстваш претренирал.

Хората над 40-годишна възраст или по-старите често имат по-малко сателитни клетки от по-младите хора – 40 % по-малко в сравнение с общия брой мускулни ядра. Тъй като се нуждаеш от сателитните клетки, за да поправиш повредените мускули, значението на загубата е очевидно; все пак ефектът може да не е толкова краен за тези с дълга тренировъчна история. Едно изследване върху силовите атлети откри, че съдържанието на сателитни клетки в трапецовидните им мускули е със 71% по-високо, отколкото при нетрениращите хора.

В изследването участвали и силови атлети, приемащи анаболни стероиди, и съдържанието на сателитни клетки при тях било същото като при„чистите“атлети. Скорошни изследвания показаха, че докато тежките тренировки са най-добрият начин да активираш сателитните клетки, тренировките за издръжливост могат също да увеличат активността на сателитните клетки. Изследване върху по-възрастни мъже, правещи упражнения за издръжливост, а не силови тренировки показа, че те имат 29% увеличение на активността на сателитните клетки. Това, което определя активацията на сателитните клетки, е степента на повреда на мускулните клетки. Броят на сателитни клетки намалява – постепенно, но редовно, при прекратяване на тренировките. Тренирането помага на сателитните клетки постоянно да се подновяват.

Сателитните клетки в мускулите са първичният материал за формиране на всички видове останали клетки в скелетната мускулатура. Те стоят и в началото на веригата на изграждане на мускулните фибри и увеличаването на техния обем. По-просто казано, колкото повече активни сателитни клетки има в мускула, толкова по-бързо ще расте и по-голям ще става той.

Активирането на сателитните клетки става в резултат физически упражнения, посредством задействането на различни анаболни гени и увеличеното производство на азотен оксид след тренировката. С възрастта обаче производството на азотен оксид в резултат на физическите натоварвания спада, а това води понижена реакция от страна на сателитните клетки при тренировка и по-слаб или никакъв мускулен растеж. Изследвания показват, че намаляването на производството на азотен оксид води до спад на мускулната хипертрофия по време на свръхнатоварването на мускулите по време на тренировка. Паралелно с това бе потвърдено, че именно азотният оксид е първичното сигнално вещество, активиращо „спящите” сателитни клетки.

Активиращата роля на азотния оксид при мускулния растеж е свързана със стимулирания от него хепатоцитен растежен фактор (HGF). HGF е цитокин, изпълняващ различни клетъчни функции в мускулите. Една от тях е активирането на сателитните клетки и придвижването им до получилите микротравми по време на тренировките места в мускулните влакна с цел регенерация и мускулна хипертрофия.

Предизвиканата от мускулното разтягане хипертрофия зависи от освобождаването на HGF, а отделяните количества хепатоцитен растежен фактор са по-големи при по-висока концентрация на азотен оксид. В резултат на интезивните ексцентрични упражнения – частта от движението, когато тежестта се отвежда от тялото до изходно положение, серумните нива на произвеждания от черния дроб HGF скачат с 19% около 4 часа след тренировката и активират сателитните клетки.

Повече азотен оксид = повече активни сателитни клетки = повече мускулна маса

Специалисти от Центъра за изучаване на тренировъчните натоварвания в Гейнсвил, Флорида, показаха, че по-високите нива на азотния оксид увеличават броя на активираните сателитни клетки в мускулите и степента на тяхната активност. За целта били провокирани увреждания на мускулните влакна при 2 групи мишки, съставени съответно от млади и възрастни гризачи. При старите мишки възстановителната реакция от страна на сателитните клетки била ограничена и по-слаба. При приема на L-аргинин и други прекурсори на азотния оксид обаче, броят на активните сателитни клетки при старите мишки също се увеличил и мускулите им започнали да се възстановяват с ускорени темпове.

Това показва, че приемът на азотни бустери, съдържащи изходните материали за производството на азотен оксид, увеличава броя на активните сателитни клетки и води до по-голям мускулен растеж. Друго интересно заключение от изследване, публикувано в Journal of Muscle and Nerve, показва, че азотният оксид предотвратява и увреждането и разграждането на сателитните клетки в мускулите под въздействието на кортизола. Същото изследване посочва, че нивата на сателитните клетки в мускулите са правопропорционални на концентрацията на азотния оксид.

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *