تاثیر ورزش بر متابولیسم پروتئین در عضله

عضلات مخطط در واکنش به ورزش، تغییرات بنیادینی در فیزیولوژی و متابولیسم نشان میدهند. درحالیکه ورزش موجب تغییرات فیزیولوژیک زیادی همچون هیپرتروفی در وزنه برداری یا مصرف اکسیژن در ورزشهای ایروبیک میشود، پایه و اساس این تغییرات با مجموع تغییرات ایجاد شده توسط ورزش در متابولیسم پروتئین در عضله صورت میگیرد. در واقع، هرگونه ورزشی با هدف بازسازی و اصلاح تغییر پروتئین عضله را تحریک میکند، و هدف آن بازسازی و نیز اصلاح است، و ترکیب میوسلولی پروتئینها همراستا با سازگاریها منطبق با نیازهای مکانیکی و متابولیک تحمیل میشود. مکانیسم یا مکانیسمهایی که توسط آن ورزش تغییر پروتئین را تحریک میکند زیر مجموعه مطالعه و بررسی زیاد است. این مطالعات با استفاده و بکارگیری آمینواسیدهایی که توسط ایزوتوپهای پایدار نشان دار شده اند اجرا میشود.
اصولا، استفاده از این متغیرهای رفتاری (مثلا، 13C AA در مقابل 12C)، همراه با اسپکترومتری جرمی بررسی واکنشهای پر بازده تغییر پروتئین عضله با ورزش کردن را میسر کرده است. با بکارگیری این تکنیکها، بدیهی است که ورزش موجب برگشت پروتئین عضله، مثلا سنتز پروتئین عضله یا MPS و شکستن پروتئین یا MPB میشود. علاوه بر این، ورود مواد مغذی ویژه (مثلا، پروتئینهای لبنی) در حالیکه MPB را ضعیف میکند MPS را تقویت می نماید، و نگهداری پروتئوستاسیسها و سازگاری ورزش را تسهیل می نماید. مکانیسمهایی که با ورزش کردن منجر به اینگونه واکنشهای متابولیکی میشوند شامل فعالسازی هماهنگ روشهای بازفرستی mRNA ( برای مثال، هدف مکانیسمی rapamycin) و روشهای متعدد MPA ( مثلا، autophagy و ubiquitin– proteasome) میباشند. واکنشهای هورمونی که بخاطر ورزش کردن ایجاد میشوند، و یا فاکتورهای رشد اجرای خودکار پاراکرین، انتقال انرژی مکانیکی و روشهای پیام رسانی ثانویه درون میوسلولی مسبب این مکانیسمها هستند. نهایتا، در اینجا شناختی اندکی درباره اینکه چگونه ورزشهای جداگانه ( مثلا ورزشهای مقاومتی و استقامتی) منجر به چنین سازگاریهای صریحی از نقطه نظر مولکولی و متابولیسم پروتئین میشوند باقی می ماند.
سوخت و ساز پروتئین عضله تحت کنترل تعادلی پویا بین سنتز پروتئین عضله یا MPS و شکسته شدن پروتئین عضله یا MPB است. معمولا، در حالت پیش جاذب تسریع شده، مقادیر MPB از MPS بیشتر بوده ( مثلا 0.08-0.1% برای MPB و 0.03-0.07% برای MPS)، که تعادل پروتئینی بوجود می آورد یعنی 0.04% تا 0.05% ، و بنابراین، موجب افت کلی پروتئینهای عضله میشود. با اینحال، این سناریوی فروساختی با جذب پروتئنیهای مواد لبنی معکوس میشود، که در نتیجه آن میزان MPS از MPB بیشتر شده و تعادل پروتئین عضله دوباره از طریق دو برابر کردن نسبی MPS مثبت میشود. نتیجه کلی این چرخه، بازیابی پروتئینهای عضله است که در خلال مرحله پیش جاذب شروع به از بین رفتن کرده اند.
در قالب پذیری عضله هیچ نمونه بهتری نسبت به آن چیزی که در واکنش به ورزش کردن رخ میدهد وجود ندارد. بارگیری مکانیکی عضله که با ورزش در ارتباط است موجب تغییر پروتئین عضله میشود، و با افزایش سنتز و شکست پروتئینهای عضله خود را نشان میدهد. علاوه بر این، MPB با ورزش کردن افزایش می یابد ( بیش از MPS)، که این امر منجر به تعادل کلی منفی میشود، برای مثال ورزشی که سریع و تند انجام شود اغلب متابولیک است.
بعبارت دیگر، وقتی پروتئینهای خوراکی در هنگام ورزش کردن مصرف شوند ( که به این طریق محیط AA برای MPS تامین میشود) این امر موجب میشود MPS برای دوره های طولانی تری مثلا 24 ساعت دوام بیاورد. در این مورد، افزایش در مقدار MPS این دسته از MPB را سنگین تر میکند و تعادل کلی پروتئین مثبت میشود. این سناریو تعادل مثبتی است که تغییرات مجدد و مرتبط با سازگاری ورزش مثلا هایپر تراپی و زیست زایی میتوکندری را مطابقت میدهد. این مقاله ادامه دارد............