Copyright © 2020. All Rights Reserved

Колагенът в скелетните мускули 

29 август 2019
Колагенът в скелетните мускули 

Независимо какво правим във всеки един момент в тялото ни работят различни мускули. Да вземем например ежеминутното изпомпване на кръв от сърцето, което започва  още в първите дни от ембрионалното развитие. Сърцето работи неуморно по времето на целия човешки живот благодарение именно на специализирани мускули. Мускули има и в кухите вътрешни органи като стомах, черва, кръвоносни съдове и пр. От съкращенията на гладката мускулатура зависят жизненоважни процеси като дишане, кръвообращение, храносмилане и са неволеви - не е нужно да влагаме усилия, за да ги контролираме. Движенията на този тип мускули са бавни, ритмични и ние не усещаме признаци на умора, въпреки че тези гладки мускули работят непрекъснато през целия човешки живот. 

Скелетните мускули са напълно различни. Именно чрез тях ние можем да придвижваме тялото си в пространството и да устоим на гравитацията. Въпреки че седенето на стол изглежда като почивка, благодарение на скелетните мускули ние можем да поддържаме изправената стойка на гърба, чрез врата завъртаме главата в различни посоки, контролираме положението на ръцете в пространството и пр. 

Дори по време на сън, докато си почиваме тези 3 различни типа мускули работят. Сърцето ни бие и изпомпва кръв. Кръвоносните съдове се свиват и разширяват, червата извършват своите движения, белите ни дробове поемат и издишат въздух. Колкото и да ни се струва, че сме спали неподвижно през нощта ние контролираме движенията на тялото си и по тази причина не падаме от леглото. 

Скелетната мускулатура е образувана от влакна, които погледнати под микроскоп изглеждат напречнонабраздени. При бозайниците скелетните мускули са изградени от:

  • вода (72-80%)
  • протеини (15-21%)
  • мазнини и липиди (около 3.9%)
  • екстрактни вещества, които съдържат азот (около 1.7%)

От външната страна тези мускули са свързани с хлабава влакнеста съединителна тъкан, както и със сухожилия. Този тип мускули не работят неуморно и постоянно както другите 2 типа, а извършват бързи и мощни съкращения като след множество повторения настъпва умора. 

Според максималната си скорост на скъсяване скелетните мускули могат да се разделят на бързи и бавни влакна. Бързите мускулни влакна се съкращават бързо и се изморяват бързо, а бавните съответно се съкращават значително по-бавно.

Някои от мускулните влакна са с преобладаващ тъмночервен цвят, защото са заобиколени от множество кръвоносни съдове и съдържат специфичен протеин. Други са заобиколени от по-малко кръвоносни съдове и са предимно бели. Повечето мускули съдържат както бели, така и червени мускулни влакна. Мускулите имат едно много важно свойство - те могат да се разтягат и след това да възвръщат първоначалната си конфигурация, благодарение на еластичността. Червените мускулни влакна са по-разтегливи от белите. 

Всеки път по време на физическо натоварване в мускулните влакна и връзките се получават микроскопични разкъсвания. След това обаче те зарастват и мускулите стават по-здрави, силни, големи и издръжливи. Самите мускулни влакна са обединени в снопчета, чиито краища се сливат в сухожилията. Именно затова при редовните тренировки мускулите се променят, заздравяват също и прикрепените към тях сухожилия. 

Мускулните клетки притежават свойството дразнимост и реагират чрез съкращение. Много слабите дразнители, които не водят до забележимо съкращение на мускулите се наричат подпрагови, а тези дразнители с достатъчна сила, които предизвикват видимо съкращаване се наричат прагови. При естествени условия съкращенията на мускулите не са единични, а са множество на брой, които се сливат. 

Мускулен тонус е способността на мускулите да поддържат за продължителен период от време леко съкращение устойчиво и с минимален разход на вещества и енергия. Така например ние можем да стоим часове наред в изправен стоеж и да преодоляваме силата на земното притегляне, да поддържаме определени позиции на главата, крайниците и тялото. Мускулният тонус се поддържа чрез непрекъснато изпращане на импулси чрез нервната система. 

Големината, формата и размера на мускулите в човешкото тяло са много разнообразни и зависят от разположението, функцията, която извършват и индивидуалния човек. 

По външен вид мускулите могат да са:

  • дълги
  • къси
  • плоски

Според групиране по форма скелетните мускули могат да са: 

  • вретеновидни
  • многоразделни
  • лентовидни
  • плоски
  • зъбчати
  • пръстеновидни
  • с 2, 3 или 4 глави
  • къси
  • общи
  • двукоремни

Според разположението в тялото мускулите може да са:

  • на главата (мимически и дъвкателни мускули)
  • на шията
  • на тялото ( гръб, гърди, корем)
  • на крайниците (ръце, крака)

Според действието си скелетните мускули са:

  • агонисти, които извършват еднакви действия като сгъване, привеждане, завъртане
  • антагонисти, които извършват противоположно на агонистите действие. Например агонистите сгъват, а антагонистите разгъват и пр.
  • синергисти са мускулите, които участват в движението индиректно чрез стабилизиране. Те често се разполагат в близост до стави и силно подвижни части на тялото.

Връзката на скелетните мускули със сухожилията и фасциите е с помощта на колаген, В края на всяко едно мускулно влакно се вмъкват влакна колаген от сухожилията или фасциите и така прехода от един вид тъкан в друга е плавен и устойчив. 

Публикацията от 2016 г. Remodelling of Skeletal Muscle Extracellular Matrix: Effect of Unloading and Reloading дава информация за типовете колаген, които вземат участие при изграждането на скелетните мускули.

В състава на скелетните мускули влиза и от 1 до 10% съединителна тъкан, която има множество функции. Именно тя осигурява механичната опора на кръвоносните съдове и нервите. Освен това съединителната тъкан в мускулите позволява възвръщането на обичайната форма чрез еластичността. Както сухожилията, така и съединителната тъкан в мускулите служат за предаване на сила. Така напрежението, развито в една част от мускула може да се предаде до по-отдалечени региони и да се разпространи до други мускулни групи. 

Извънклетъчната матрица образува сложни пространствени мрежи и структури, които са различни според спецификите на тъканта. Извънклетъчната матрица е изградена от колаген и различни протеогликани. 

В блога на aloha.bg сме писали какви за разликите между колаген тип I и колаген тип II.

Съществуват 29 различни типа колаген, а колаген тип I е най-често срещания и участва в изграждането на:

В мускулите, костите и сухожилията има колаген тип 1, а в хрущялите колаген тип 2.

Гъвкавостта на мускулните влакна отчасти се осигурява от протеина колаген. За тази цел фибрите колаген са организирани в строго организирани структури. Тъй като колаген тип I, който взема голямо участие и в изграждането на мускулите, е изграден от 3 спирали, при разтягане на мускулите тези спирали се опъват, разтягат и изправят. 

Както и преди споменахме, мускулите в най-голямата си част съдържат вода, а след това протеини като колаген, който има свойството силно да набъбва и увеличава обема си във вода. Колаген тип I е от 30 до 90% от общото количество колаген в мускулите. Към тип I се свързва и колаген тип III. Мускулите с бавни движения съдържат повече колаген тип I и по-малко колаген тип III, а при мускулите с бързи движения количеството колаген тип III е по-голямо. 

Колаген тип I е основният тип колаген, който е издръжлив на големи натоварвания и притежава висока якост на опън, но ограничена еластичност и затова е подходящ за предаване на сила.

Колаген тип III е подобен по структура на колаген тип I, но образува по-тънки и по-еластични влакна. 

Двата типа колаген (I и III) се преплитат и образуват сложни пространствени структури. Освен това както споменахме в мускулите има нервни влакна и капиляри, които са прикрепени пак с помощта на колаген, който подсилва тяхната цялост при съкращаване, разтягане и разнообразни движения. 

В изграждането на мускулите участват и малки количества от колаген тип II, V, XI и пр., но около 90% е колаген тип I. 

В блога на aloha.bg вече сме писали за базалната мембрана, изградена от колаген тип IV, която е изключително важна и осигурява физическа защита срещу проникването на раковите клетки по-навътре в тъкани и органи. Когато тези злокачествени клетки не са успели да преодолеят базалната мембрана от колаген става дума за карцином in situ. Базалната мембрана обгражда и мастните клетки и е свързана с фиброза на мастната тъкан. Базална мембрана от колаген тип IV има и около снопчетата мускулни влакна, както и около кръвоносните съдове. 

Синтезът на колаген в скелетните мускули се извършва чрез фибробласти. Колагенът е протеин с 3 полипептидни вериги, изградени от аминокиселини. Обикновено различните видове колаген подлежат както на синтез, така и на разрушаване. За да бъдат фибрите колаген стабилни и устойчиви на разрушаване се образуват кръстосани връзки между тях или т.нар. крослинкинг. В дентина на зъбите също има колаген тип I и процедурата крослинкинг с помощта на UV лъчи и витамин B2 може да заздрави влакната колаген, така че да не бъдат разграждани от бактерии и служи за профилактика на подвенечен кариес. В очите също има колаген тип I, който чрез неинвазивна процедура с крослинкинг позволява отново за минути облъчване с UV лъчи и накапване на витамин B2 заболяването кератоконус да бъде преодоляно без постъпване в болница и сложна операция. 

Какво се случва, когато тренираме? Вече споменахме, че мускулните влакна търпят поражения и микроразкъсвания. Да направим аналогия с нараняването на кожата. Когато се порежете по-дълбоко спешно се изграждат нови тъкани, именно с колаген тип I и III. С цел по-голяма здравина тези тъкани може да са с повече кръстосани връзки. По същия начин мазолите на ръцете са загрубяване на кожата с цел защита чрез натрупване на неразтворим колаген. При усилени тренировки между отделните влакна колаген в мускулите се създават подобни кръстосани връзки, които правят мускулите по-силни, по-здрави и променят формата им. Основният проблем е, че фибробластите в даден период спират да образуват нов колаген, а старият бива разграден. Тъй като кожата ни е изключително богата на колаген тип I този дисбаланс между синтез на нов колаген и разрушаване на стария се проявява с бръчки, провисвания, неравномерен тен, стрии, целулит, видимо изтъняване и пр. 

Когато скелетните мускули са неактивни разрушаването на колагена е ускорено, защото няма достатъчно кръстосани връзки, които да го направят устойчив. Така трайното обездвижване води до мускулна атрофия, защото без протеини като колаген, мускулните влакна практически са богати на … вода. Освен това намалява и броят на капилярите, които също са обградени със защитни обвивки от колаген. Това нарушава кръвоснабдяването на мускулните влакна и допълнително ускорява процесите на атрофия. 

По време на значително обездвижване настъпва истински хаос в пространствената структура на влакната колаген. При добре развити мускули влакната колаген са ориентирани успоредно на мускулните влакна като се появяват и къси перпендикулярни влакна колаген за повече устойчивост. При обездвижване протеините колаген са с напълно дезорганизирана и неподредена структура. Тези твърдения са доказани с клинични опити над животни, хора на легло, болни от костни и ставни заболявания, в експериментални условия с липса на гравитация и космонавти.

Мускулите не реагират по един и същ начин на обездвижването. Различната реакция се обяснява с различните функции и натоварвания, които те изпълняват. Когато атрофиралите мускули възобновят дейността си, мускулната маса и обемът им могат да се възвърнат след сравнително кратък период от време, но възстановяването на мускулната сила отнема повече време. Това се дължи на функционално незрели мускулни влакна. 

Саркопения - загуба на мускулна масаЗагубата на скелетна мускулна маса поради напредване на възрастта се нарича саркопенияТова състояние се появява често при напълно здрави хора (над често над 50-годишна възраст). Саркопенията се характеризира с намаляване на размера на мускулите и качеството на мускулната тъкан, а мускулните влакна постепенно биват заменени от мазнини. 

Как ще се развие саркопенията зависи от първоначалното количество мускулна маса, начина на живот като хранене и двигателна активност и различни индивидуални характеристики като хормонален баланс. Измерването на килограми телесно тегло или пък на телесни обиколки не може да даде информация дали човек страда от тежка форма на саркопения. Диагнозата се поставя, ако мускулната маса е с над 2 стандартни отклонения под средната, човекът върви бавно със скорост под 0,8 метра в секунда, има слаба мускулна сила (под 30 кг за мъжете и под 20 кг за жените). 

Според някои теории, саркопенията е болест на човекът от последните столетия. В миналото предците ни са били много повече физически активни и днешното обездвижване е противоестествено. Увеличената продължителност на живота може да доведе до много дълголетници, които прекарват последните си години напълно обездвижени и инвалидизирани. За саркопенията трябва да се мисли като мускулния аналог на остеопорозата, на чиято профилактика възрастните хора обръщат много повече внимание, но практически костите и скелетните  мускули са взаимносвързани. 

Мъжкият полов хормон тестостерон или други анаболни стероиди имат положителни ефекти върху запазването и увеличаването на мускулната сила и маса, но имат различни странични ефекти. 

Колкото повече мускулна маса имаме, толкова повече калории изгаряме. Когато тази мускулна маса постепенно атрофира и мускулните влакна се подменят с мазнини, теглото започва постепенно да се покачва въпреки че спазваме диета. 

Липсата на физически упражнения е един от най-важните рискови фактори за развитие на саркопения. Но дори и професионалните спортисти, които продължават да тренират в напреднала възраст усещат прогресиращата загуба на мускулна маса и сила. 

Редовните тренировки стимулират мускулите и сухожилията да синтезират нови протеини като колаген и да образуват здрави омрежени структури. Значение има и приема на протеини чрез храна или добавки, които нямат странични ефекти.

Решението? Профилактика и лечение на саркопенията чрез физическа активност в комбинация с хранителна добавка, богата на колаген тип I, който естествено се среща в мускулите и сухожилията

Ако усещате болки в ставите вероятно това се дължи на износване на хрущялната тъкан и може да приемате Invita Active с хрущял от акула, естествен източник на колаген тип II. 

Разбира се, колагенът не е единствения протеин, който влиза в състава на мускулите, но е един от най-често срещаните протеини в човешкото тяло. Дори да приемате големи количества колаген, той пряко зависи от витамин С, а липсата на този витамин е водела до смъртоносната в миналото болест скорбут, при която са били увредени и мускулите. UV лъчите също могат да разрушат колагена, но главно в дермата на кожата. Ако желаете да повишите еластичността на кожата, така че тя да следва релефа на новообразувани мускули можете да се доверите на Натурален рибен колаген в лесна за нанасяне гелообразна форма. В него няма консерванти като парабени, а е използвана познатата на много фитнес маниаци млечна киселина, която освен като естествен консервант е и с  леко избелващо свойство поради нежния пилинг ефект. В натуралния колаген за тяло има и еластин, който увеличава еластичността на кожата, кръвоносните съдове и действа синергично с колагеновите фибри.

Ефектът на пептидите върху кожата и човешкото тяло

Пептидите са протеинови фрагменти, съставени от аминокиселини. Когато тези аминокиселини се свързват заедно, те образуват аминопептид, а когато пептидите се свързват заедно, те образуват гръбначния стълб на протеините. Те са добре известни със способността си да насърчават здравата кожа и коса. Те могат да се приемат и през устата, обикновено под формата на колаген на прах или добавки. За увеличаване на мускулната сила и подобряване на възстановяването на тъканите. В допълнение към козметичните цели, проучванията показват, че ползите от пептидите могат да включват борба с диабет тип 2. Както и понижаване на кръвното налягане и понижаване нивата на холестерола.

прочети още
Пептиди и пептидна биорегулация

Пептидите се свързват със специфични, строго определени участъци на молекулата - ДНК /хромозомите/, като предизвикват синтез на специфични белтъчини с биорегулаторно действие, като хормони, ензими, невромедиатори, антитела, клетъчни субстанции, колаген и мн.др! Казано с по-прости думи пептиди ни поддържат млади и здрави. Пептидите отключват резервния потенциал за продукция на нови стволови клетки в таргетни органи и тъкани! Пептидите са „умни” аминокиселини, които носят правилна информация!

прочети още
Сублингвални пептиди Linguals (лингвални пептиди)

Сублингвалното приложение на лекарства е модерна тенденция в медицината. Този метод за въвеждане на пептидни вещества в организма избягва отрицателното въздействие на продуктите върху стомашната лигавица, ускорява абсорбцията на активните вещества в кръвния поток - директно през лигавицата на устната кухина. Нашите препарати в сублингвална форма имат свойството да се абсорбират директно през устната лигавица, което улеснява по-бързото проникване на пептиди. Това води до ускоряване на проявата на ефекта им.

прочети още
Основни видове пептиди : характеристики, цени и начин на приложение

Какви пептиди съществуват и какъв е механизмът им на действие? В интернет има много реклами и сайтове, които предлагат закупуване на различни пептидни биорегулатори. В тази статия бихме искали да охарактеризираме накратко всеки вид, така че потенциалният купувач да знае характеристиките на всяка категория и да може да избере правилния пептиден биорегулатор.

прочети още