Медиаторы воспаления арахидоновая кислота
Когда клетки активируются различными стимулами, например продуктами микробов и разными медиаторами воспаления, арахидоновая кислота, содержащаяся в мембране, под действием ферментов образует простагландины и лейкотриены. Эти биологически активные липидные медиаторы передают внутриклеточные и внеклеточные сигналы к запуску различных биологических процессов, включая воспаление и гемостаз.
Арахидоновая кислота является 20-углеродной полиненасыщенной жирной кислотой (5,8,11,14-эйкозатетраеновая кислота), которая содержится в пищевых продуктах или преобразуется из незаменимой жирной кислоты — линолевой. Арахидоновая кислота не находится в клетке в свободном состоянии, а обычно этерифицирована в фосфолипиды мембран. Механические, химические и физические стимулы (например, С5а) высвобождают арахидоновую кислоту из фосфолипидов мембран под действием клеточных фосфолипаз, в основном фосфолипазы А2.
Биохимические сигналы участвуют в активации фосфолипазы А2, включая повышение содержания цитоплазматического Са2+ и активацию различных киназ в ответ на внешний стимул. Эйкозаноиды (метаболиты арахидоновой кислоты) синтезируются двумя основными классами ферментов: циклооксигеназами (СОХ) (продуцируют простагландины) и липоксигеназами (продуцируют лейкотриены и липоксины). Эйкозаноиды связываются с G-белок-связанными рецепторами на клетках различных типов и могут фактически опосредовать каждую фазу воспалительной реакции.
а) Простагландины. Простагландины (PG) продуцируются тучными клетками, макрофагами, эндотелиальными клетками и многими другими типами клеток и вовлекаются в местные и системные воспалительные реакции. Простагландины образуются под действием двух СОХ: конститутивно экспрессированной СОХ-1 и индуцибельного фермента СОХ-2. Простагландины распределены на группы в соответствии со структурными свойствами и кодируются буквой (PGD, PGE, PGF, PGG, PGH и др.) и подстрочным номером (например, 1, 2), который указывает на двойные связи в их структуре.
Самые важные среди них при воспалительных реакциях — PGE2, PGD2, PGF2a, PGI2 и тромбоксан А2, каждый из которых образуется при действии специфического фермента на предшественник во время передачи сигнала. Некоторые из этих ферментов ограничивают распространение ткани. Например, тромбоциты содержат фермент тромбоксансинтетазу и основной продукт этих клеток — тромбоксан А2, потенциальный агент агрегации тромбоцитов и вазоконстриктор. Тромбоксан А2 нестабилен и быстро преобразуется в неактивную форму — тромбоксан В2.
В сосудистом эндотелии тромбоксансинтетаза отсутствует, но присутствует простациклинсинтетаза, которая приводит к образованию PGI2 (простациклина) и его стабильного конечного продукта PGFla. PGI2 — это вазодилататор и потенциальный ингибитор агрегации тромбоцитов, который еще и заметно увеличивает проницаемость и хемотаксические эффекты других медиаторов. Дисбаланс тромбоксана и PGI2 наблюдается на ранних стадиях тромбообразования в коронарных и церебральных кровеносных сосудах. PGD2 — главный простагландин тучных клеток.
Вместе с широко распространенным PGE2 он вызывает вазодилатацию и повышает проницаемость посткапиллярных венул, таким образом усиливая формирование отека. PGF2ot стимулирует сокращение гладких мышц матки, бронхиального дерева и мелких артериол. PGD2 является хемоаттрактантом для нейтрофилов.
Простагландины оказывают местное действие, а также участвуют в патогенезе боли и лихорадки при воспалении. PGE2 обладает гипералгезическим эффектом и делает кожу гиперчувствительной к боли, например при внутрикожных инъекциях квазиопти-мальных концентраций гистамина и брадикинина. При инфекциях он участвует в развитии цитокин-индуцированной лихорадки.
б) Лейкотриены. За продукцию лейкотриенов, которые в основном секретируются лейкоцитами, являются хемоаттрактантами и оказывают влияние на сосуды, отвечают липоксигеназные ферменты. Существуетри разные липоксигеназы. Одна из них — 5-липокси-геназа — является основной для нейтрофилов. Этот фермент превращает арахидоновую кислоту в 5-гидроксиэйкозатетраеновую кислоту, которая хемотаксична для нейтрофилов и является предшественником лейкотриенов.
Лейкотриен В4 — потенциальный хемотаксический агент и активатор нейтрофилов, вызывающий агрегацию и адгезию клеток на эндотелии венул, генерацию АФК и высвобождение лизосомных ферментов. Содержащие цистеинил лейкотриены С4, D4, Е4 вызывают вазоконстрикцию, бронхоспазм (важно при астме) и повышают сосудистую проницаемость, которая, как при действии гистамина, ограничена в венулах. Лейкотриены обладают большим потенциалом, чем гистамин, в увеличении сосудистой проницаемости и вызове бронхоспазма.
в) Липоксины. Липоксины образуются тоже из арахидоновой кислоты через липоксигеназный путь, но, в отличие от простагландинов и лейкотриенов, являются ингибиторами воспаления. Липоксины почти не встречаются в клетках, которые участвуют в синтезе простагландинов и лейкотриенов. При синтезе липоксинов лейкоцит продуцирует предшественники, которые потом путем взаимодействия лейкоцита с тромбоцитом превращаются в липоксины. Основная функция липоксинов — ингибирование мобилизации лейкоцитов и клеточных компонентов воспаления. Липоксины ингибируют хемотаксис нейтрофилов и их адгезию к эндотелию. Имеется обратная зависимость между продукцией липоксинов и лейкотриенов, предполагающая, что липоксины могут быть эндогенными негативными регуляторами лейкотриенов и таким образом принимать участие в разрешении воспаления.
Синтез эйкозаноидов ингибируют многие противовоспалительные лекарственные средства:
— ингибиторы циклооксигеназ (аспирин и другие нестероидные противовоспалительные средства, например индометацин). Они ингибируют обе циклооксигеназы — СОХ-1 и СОХ-2 и тем самым подавляют синтез простагландинов. Аспирин осуществляет этот эффект через необратимое ацетилирование и инактивирование СОХ. Селективные ингибиторы СОХ-2 — новый класс лекарственных средств. Поскольку СОХ-2 индуцируется различными воспалительными стимулами и в норме отсутствует в большинстве тканей, она вызывает научный интерес. СОХ-1, наоборот, продуцируется в ответ на действие стимула воспалительного процесса и в норме экспрессируется в большинстве тканей.
Это различие позволяет предположить, что СОХ-1 отвечает за продукцию простагландинов, которые вовлечены и в воспалительный ответ, и в функции гомеостаза (например, жидкостный и электролитный баланс в почках, защиту клеток в ЖКТ), тогда как СОХ-2 генерирует простагландины, которые вовлечены только в воспалительную реакцию. Если эта концепция верна, то селективные ингибиторы СОХ-2 не должны оказывать токсического действия, присущего неселективным ингибиторам: например, при использовании СОХ-2 не должны развиваться язвы желудка. Однако эти различия не абсолютны, поскольку, по-видимому, СОХ-2 участвует в формировании нормального гомеостаза.
Клинические исследования выявили, что селективные ингибиторы СОХ-2 могут повысить риск возникновения осложнений со стороны сердечнососудистой системы и сосудов головного мозга, что послужило причиной изъятия с рынка США нескольких препаратов.
Повышение риска развития артериального тромбоза при приеме селективных ингибиторов СОХ-2, вероятно, связано с их способностью снижать синтез эндотелиальными клетками PGI2 (вазодилататора и ингибитора агрегации тромбоцитов), не нарушая СОХ-1-опосредованную продукцию тромбоцитами тромбоксана А2 (важного индуктора агрегации тромбоцитов и вазоконстриктора). В соответствии с этой гипотезой, селективное ингибирование СОХ-2 нарушает баланс продукции тромбоксана и вызывает тромбоз сосудов, особенно у лиц, имеющих и другие факторы риска развития тромбоза;
— ингибиторы липоксигеназ. Нестероидные противовоспалительные средства не действуют на 5-липоксигеназу, поэтому были разработаны другие ингибиторы этого ферментного пути. Фармакологические средства, ингибирующие продукцию лейкотриенов (например, зилеутон) или блокирующие лейкотриеновые рецепторы (например, монтелукаст), очень эффективны при лечении астмы;
— кортикостероиды. Эти мощные противовоспалительные средства могут действовать через редуцирование транскрипции генов, которые кодируют СОХ-2, фосфолипазу А2, провоспалительные цитокины (например, IL-1 и TNF) и iNOS.
Другой подход к контролю воспалительного ответа заключается в модификации захвата и уровня липидов посредством повышения потребления с пищей рыбьего жира. Эффективность этого подхода объясняется наличием в рыбьем жире полиненасыщенных жирных кислот, которые являются скудными субстратами для преобразования активных метаболитов и циклооксигеназным, и липоксигеназным путями, но отличными субстратами для образования противовоспалительных липидных продуктов резолвинов и протектинов.
— Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей «Образование и функции фактора активации тромбоцитов (PAF)»
Оглавление темы «Патофизиология воспаления»:
- Механизмы удаления микробов и мертвых клеток из очага воспаления
- Механизмы повреждения лейкоцитами здоровых клеток
- Виды нарушений функции лейкоцитов и их причины
- Механизмы завершения воспаления (терминальная фаза воспаления)
- Медиаторы воспаления и их источники, эффекты
- Гистамин и серотонин как клеточные медиаторы воспаления
- Образование метаболитов арахидоновой кислоты (простагландинов, лейкотриенов и липоксинов)
- Образование и функции фактора активации тромбоцитов (PAF)
- Образование и функции активных форм кислорода (АФК)
- Образование и функции оксида азота (NO)
Источник
Ваше тело само знает, как использовать вызванное тренировками воспаление в качестве стимулятора роста мышечной силы. Однако существует добавка, которая способствует эффективности этого процесса. Познакомьтесь с полезными свойствами арахидоновой кислоты и увеличивайте физические показатели как в старые добрые времена!
Давным-давно усердно тренирующихся атлетов почти никогда не видели без одного надежного препарата под рукой. Они носили его с собой в спортивной сумке, куда бы ни направлялись, и чувствовали себя крайне неуютно, если его не было рядом.
Это был не сок. Это был не сывороточный протеин или креатин. Это были НПВП, или нестероидные противовоспалительные препараты. Вы, возможно, знаете их под другими названиями, такими как ибупрофен и напроксен.
Но с течением времени все изменилось. Несколько исследований установили, что у людей, которые регулярно используют противовоспалительные препараты, реакция организма на формирование мышц в результате тренировок была в различной степени снижена.
Стало ясно, что в действительности наш организм нуждается в некотором уровне воспаления для роста мыщц; без этого потенциал увеличения мышечной массы притупляется. И хотя многие силовые атлеты и спортсмены на выносливость по-прежнему периодически используют НПВП-препараты, совершенно ясно, что дни полагающихся на защиту от болезненного воспаления культуристов сочтены.
Но из этой статьи атлетам необходимо почерпнуть не только идею «прекращения приема обезболивающих препаратов». Она также поднимает вопрос: что если существует способ стратегически или с помощью добавок спровоцировать оптимальный тип воспаления, который приведет к росту мышц? Это бы идеально подошло для того времени, когда ваш прогресс неизбежно замедляется, и вы начинаете приближаться к ужасающему периоду «плато».
Такая добавка существует. Она называется арахидоновая кислота (ARA), и исследования показывают, что она обладает огромным потенциалом и может стать новым мощным инструментом в арсенале спортивных добавок для современных атлетов.
Что собой представляет арахидоновая кислота
Арахидоновая кислота – жирная кислота, которая отвечает за процессы воспаления в мышечной ткани. Эта 20-углеродная-омега-6 жирная кислота находится в клеточных мембранах мышц, называемых сарколеммы. Когда мышцы повреждаются при поднятии тяжестей, ферменты накапливаются в пораженной области и высвобождают ARA из мембран.
Когда это происходит, АRА катализируется циклооксигеназой и используется для образования небольших локализованных гормонов, называемых простагландинами, которые непосредственно вызывают воспаление и болевые ощущения, которые мы испытываем после тренировок. На первый взгляд это может показаться негативным эффектом, но, с другой стороны, эти медиаторы воспаления также провоцируют ответную реакцию организма на восстановление мышечной ткани и стимулируют синтез новых протеинов, которые поставляются на строительство новых мышечных клеток.
Этот процесс замедляется или нарушается, если вы принимаете НПВП. Но даже если вы этого не делаете, уровни арахидоновой кислоты в мышечной ткани неизбежно истощаются. Без потребления ARA вы рискуете исключить краткосрочное воспаление, необходимое для построения новой мышечной ткани. По этой причине некоторые исследователи полагают, что дефицит ARA является одним из основных факторов, способствующих возникновению эффекта «плато» при силовых тренировках.
Мы уверены, что большинство людей, читающих эту статью, знакомы с подобным явлением. Вспомните, когда вы впервые поднимали тяжести или возвращались в тренажерный зал после длительного периода отдыха, после занятий вы чувствовали болезненность и воспаление, но по мере того как вы приспосабливались к программе тренировок и нагрузкам, эти ощущения уменьшались. Со временем то же происходит и с вашими результатами. Центральное место в степени развития этого процесса занимает уровень потребления арахидоновой кислоты.
Источники арахидоновой кислоты
Арахидоновая кислота не считается незаменимой жирной кислотой, поскольку организм способен синтезировать ее самостоятельно из линолевой кислоты, содержащейся в печени. Тем не менее, это малоэффективный процесс, и просто увеличение потребления линолевой кислоты, как это происходит, когда вы принимаете больше полезных жиров и масел, предсказуемо не повышает уровень ARA. И хотя можно получить некоторое количество арахидоновой кислоты из таких продуктов, как куриное мясо, яйца, говядина и рыба, исследования показывают, что можно достигнуть гораздо больших преимуществ, принимая дополнительные добавки с ее содержанием.
Недавно ученые из Университета Тампа, Флорида провели слепые испытания арахидоновой кислоты с длительностью приема в восемь недель. Данное исследование характеризовалось одним весомым отличием от предыдущих попыток изучения эффектов ARA: оно рассматривало непериодичный режим тренировок и приема добавок.
Часто люди считают, что непериодичная программа – признак недостоверного исследования, но в данном случае это было намеренным шагом. В других исследованиях свойств АRА рассматривалась периодичная программа, предусматривающая нарастающие объемы тренировок, но здесь ученые целенаправленно подводили испытуемых к достижению периода «плато» в их тренировках.
Так что же произошло в итоге? После восьми недель тренировок группа, принимающая добавки с арахидоновой кислотой, показала значительно больший рост мышечной массы и силовых показателей, чем группа, принимающая плацебо-вещества. Как оказалось, добавки с АRА поспособствовали предотвращению адаптации к нагрузкам в ходе тренировок, что стимулировало продолжение вызванного воспалительными процессами роста мышц за рамки стандартных уровней.
Достижение прежнего роста мышц
Учитывая вышеописанное, логично было бы спросить: «В таком случае, какую пользу это может иметь для меня, если я периодизирую свои тренировки?» Это справедливый вопрос. Периодизация имеет важное значение для эффективных тренировок в долгосрочной перспективе, но это ни в коем случае не гарантирует постоянного роста мышц и увеличения силовых показателей.
В частности, по мере того как спортсмены становятся более продвинутыми в тренировках и развитии мышц, они зачастую стремительно достигают потолка увеличения силовых показателей и затем с помощью различных уловок стремятся к достижению хотя бы незначительного дополнительного роста.
По этой причине арахидоновая кислота, вероятно, будет наиболее эффективной для трех типов атлетов:
- Атлеты, которые пытаются справиться с «эффектом плато», даже при периодизации тренировок.
- Пауэрлифтеры, которые используют «принцип пирамиды» для максимизации производительности в заданный день, и при этом не хотят терять достигнутых показателей, формирующих основу их «пирамиды».
- Высококвалифицированные спортсмены, ищущие дополнительный импульс к повышению производительности и роста мышц.
Вы когда-нибудь слышали, как опытные силовые атлеты с горечью вспоминают о своих небывалых юношеских достижениях. Идея приема добавок с арахидоновой кислотой заключается в том, что они способны помочь организму испытать драматический рост физических показателей, который, как склонно считать большинство людей, характерен только для начинающих атлетов.
Как и в каком количестве принимать арахидоновую кислоту
В ходе последних исследований было установлено, что ежедневный прием 1,5 г арахидоновой кислоты способствует улучшению производительности и композиции тела. Эффективность ARA, к слову, весьма чувствительна к дозировке, учитывая тот факт, что при приеме 1 г в день в ходе предварительного исследования не были продемонстрированы подобные эргогенные свойства арахидоновой кислоты. Многие добавки с содержанием ARA обеспечивают только 250 мг на порцию, в соответствии с этим рекомендуется увеличивать дозу приема.
До сегодняшнего дня было проведено не так уж много исследований, выявляющих, каким образом арахидоновая кислота взаимодействует с другими добавками. Тем не менее, вполне логично, что можно объединить ее с добавками, которые улучшают восстановление, например, HMB (гидроксиметилбутират) и ВСАА (аминокислоты с разветвленной боковой цепью). Таким образом, вы сможете спровоцировать большее воздействие арахидоновой кислоты на повреждения мышц, а также максимизировать способность организма к восстановлению поврежденной ткани.
Еще одна интересная комбинация – сочетание ARA с рыбьим жиром. Исследования показывают, что омега-3 жирные кислоты, содержащиеся в рыбьем жире, помогают высвободить расположенную в фосфолипидах арахидоновую кислоту, позволяя организму быстрее усваивать ее на стадии мышечных повреждений. Омега-3 также получили весьма широкое признание за их противовоспалительные свойства, поэтому они выступают естественным дополнением к ARA.
Более того, новейшие добавки на основе арахидоновой кислоты зачастую изначально содержат небольшое количество рыбьего жира.
Но… разве воспаление не вызывает болевых ощущений?
Хотя арахидоновая кислота считается про-воспалительной добавкой, может показаться, что данный эффект проявляется лишь во время и после тренировок. Но что интересно, на самом деле АRА-добавки способствуют сокращению маркеров воспаления даже вне тренажерного зала. Кроме того, исследования не выявили каких-либо существенных негативных последствий для здоровья у испытуемых, ежедневно потребляющих 1,5 грамма ARA в течение 50 дней.
Тем не менее, рекомендуется избегать потребления арахидоновой кислоты, если у вас есть какие-либо препятствующие факторы или травмы, которые могут быть усугублены воспалением. Известны также отдельные случаи возникновения болевых ощущений в мышцах при приеме АRA-добавок. Поэтому имейте в виду, что разумно соблюдать цикличность приема арахидоновой кислоты, если болезненность становится слишком ощутимой или если у вас есть ранее полученные травмы.
Вывод
Конечно, чтобы закрепить наверняка эргогенные свойства арахидоновой кислоты, необходимо осуществить ряд дополнительных исследований, но на сегодняшний день имеющиеся результаты выглядят весьма многообещающими. Проведенные исследования показывают, что арахидоновая кислота может быть эффективным способом максимизации естественной реакции организма на тренировки, что позволит преодолеть барьеры и получить справедливую максимальную отдачу от напряженных занятий в тренажерном зале.
Источник