Bílkoviny a zvyšování výkonnosti

l text: IVAN MACH l foto: M&F

Svaly jako základní jednotka lidského těla jsou paradoxně zanedbávané většinou lidí se sedavým způsobem života. Jsou naštěstí preferované příznivci fitness a kulturistiky, kteří vědí, že svaly mají mnoho funkcí, a proto jim věnují svoji téměř každodenní pozornost jak při cvičení, tak ve svém jídelníčku. Dokázali byste vyjmenovat jen některé z nich?

a) Vzniká v nich pohybová energie.
b) V jejich buňkách se přeměňuje energie ze živin.
c) Tvarují tělo, mnohdy až do neuvěřitelně estetických křivek.

Jak zvýšit vytrvalost svalstva?

V magazínu MUSCLE&FITNESS jsme se už mnohokrát těmto funkcím podrobně věnovali, takže by se zdálo, že každý nový článek o jejich stavbě a funkcích je tak trochu nošením dříví do lesa. Také jsem si to myslel, dokud se mi nedostal do ruky jeden z nejčtenějších světových deníků USA Today (něco jako český deník Dnes) s datem 19. srpna 2002. Redaktorka Kathleen Fackelmann v něm uveřejnila zajímavý článek o nových vědeckých výzkumech, které přinášejí nový pohled na mechanismy využívání energie ve svalových vláknech.

Tyto unikátní výzkumy, které se dostaly až do rubriky Better Life tohoto deníku (Betterlife@usatoday.com), jsou na stopě jakéhosi molekulárního přepínače, který přepíná sval, když se unaví, ze silového do vytrvalostní režimu. To, čemu sportovci říkají „druhý dech“, tak nabývá zcela konkrétního, vědecky podloženého obsahu. Opravdu existuje látka, která to dokáže? Dočkáme se brzy suplementu, který nám pomůže překonat únavu při silovém tréninku a rychle přepnout do vytrvalostního režimu např. při rýsovacích aerobních technikách? Ale abychom nebyli sobci – o tyto pilulky bude obrovský zájem v rehabilitační medicíně. Tam mohou pomoci oslabeným pacientům při boji s nemocemi a při následující rekonvalescenci. A určitě také v kardiologii, vždyť podpora vytrvalosti srdečního svalu může mít v dnešní době, kdy většina z nás umírá na srdeční selhání, opravdu kolosální význam.

Nadějná bílkovina se jmenuje PGC-1

Zřejmě proto vzbudil výzkum Dr. Bruce Spiegelmana z Dana-Farber Cancer Institute v Bostonu ohlas, který vyústil do tohoto článku v jednom z nejčtenějších amerických deníků. Autorka nejdříve vysvětluje skutečnost, která je dobře známa i našim čtenářům, že v každém svalu jsou k dispozici dva druhy svalových vláken. Ta první – červená se zapojují z větší části při silové námaze (tréninku) a snadno se unaví a ta druhá – bílá pracují efektivně zejména ve vytrvalostním režimu, takže umožňují např. maratóncům běžet celé hodiny, aniž by cítili nepřekonatelnou únavu. V tradičním prestižním vědeckém časopisu s jedním z nejvyšších citačních indexů na světě Nature popisuje Dr. Spiegelman svoje pokusy s geneticky manipulovanými krysami, u nichž se mu unikátní bio-inženýrskou metodou podařilo vypěstovat svalovou tkáň, v níž výrazně převažovala bílá svalová vlákna nad červenými. Podstata metody spočívala v tom, že krysy byly zmanipulovány tak, že produkovaly svalovou bílkovinu označenou PGC-1.

Vědecký tým zjistil, že u těchto krys vytvářejících bílkovinu PGC-1 došlo k překvapující svalové transformaci. Ve srovnání s kontrolní skupinou pokusných zvířat, která měla červená a bílá svalová vlákna v rovnováze, získaly geneticky zmanipulované laboratorní krysy výhodu, která je předurčovala k nadprůměrným vytrvalostním výkonům. Jejich původně sytě červená svalová vlákna se touto transformací změnila na světle růžová vlákna jako stvořená k vytrvalostní zátěži. Je známo, že také u vysoce trénovaných kulturistů a dalších sportovců roste poměr bílých vláken k červeným, který znamená zvýšení trénovanosti a schopnosti vysokého nasazení s oddáleným nástupem únavy.

Suplement nebo lék?

Znamená to snad, že pravidelný a intenzivní trénink, který trvá delší dobu, stimuluje tvorbu PGC-1 ve svalech? Proč u sprinterů v atletice a cyklistice téměř výhradně převažují červená svalová vlákna před bílými? Před vědeckým týmem Dr. Spiegelmana, který své výzkumy provádí v rámci výzkumu rakoviny, leží tedy ještě mnoho otazníků. Podle předpovědí týmu by mohl trvat vývoj metody, která by fungovala u lidí podobně jako účinkuje PGC-1 u krys, ještě asi 10 let. Mezitím bude však možné studovat tréninkové režimy, které samy o sobě vedou k podpoře vytrvalostních parametrů kosterního svalstva, zajímavých hlavně ze sportovního hlediska. Zdá se však, že bílkoviny typu PGC-1 mohou v budoucnu sehrát výraznou roli i při zvyšování výkonnosti na výsost tak důležitého příčně pruhovaného svalu – lidského srdce. Uvidíme, zda tyto výzkumy povedou v konečném důsledku k vyvinutí suplementu pro sportovce nebo léku, oddalujícímu selhání srdce a prodlužujícímu život.