6827069001

Fizjologia wysiłku fizycznego

Wykład 9. Układ odpornościowy a wysiłek fizyczny. Suplementy.

1. Cytokiny a wysiłek fizyczny.

Wysiłek fizyczny może być uważany za prototyp reakcji stresowej. W trakcie energicznego wysiłku, szczególnie w trakcie takich obciążeń jak bieg maratoński, wysiłek maksymalny na bieżni i rowerze czy przy podnoszeniu ciężarów może dochodzić do reakcji związanych z układem cytokin. Uszkodzenia tkanki mięśniowej w czasie długotrwałego wysiłku mogą być spowodowane drastycznym podwyższeniem poziomu IL-6 w mięśniach, jednak duża ilość tej cytokiny wydzielana obwodowo ma cechy czynnika wzrostu. Układ cytokin jest aktywowany w trakcie wysiłku fizycznego. Interleukina-6 jest produkowana w znacznie większej ilości niż pozostałe cytokiny i to prawdopodobnie ona odgrywa pozytywną rolę w usuwaniu szkodliwych metabolitów wtórnych powstałych w trakcie wysiłku. Zmiany w układzie cytokinowym w trakcie wysiłku obejmują:

•    aktywację odpowiedzi ostrej fazy, która wykazuje podobieństwo do tej obserwowanej w trakcie sepsy czy po operacjach, a także w czasie silnego stresu psychologicznego;

•    podniesienie poziomu cytokin prozapalnych: IL-1 oraz TNF-a, a także nawet 100-krotny wzrost poziomu IL-6;

•    podniesienie poziomu przeciwzapalnej IL-10;

•    odmienne profile wydzielanych cytokin, które są zależne od czasu i siły obciążenia;

•    dodatnie korelacje pomiędzy poziomem adrenaliny a poziomem cytokin prozapalnych, szczególnie IL-6.

A Sepsis			® Exercise

Rysunek 1. Porównanie efektów immunologicznych stanu zapalnego (sepsy) i wysiłku fizycznego.

Bodźcem do wydzielania cytokin podczas wysiłku fizycznego są skurcze mięśni i towarzyszące im uszkodzenia włókien mięśniowych, które inicjują odpowiedź zapalną (IRE) zapoczątkowaną uwalnianiem czynników chemotaktycznych oddziałujących na komórki immunologiczne rozpoczynające szybki proces naprawy. Neutrofile pojawiają się w miejscu uszkodzenia w ciągu kilku godzin i obecne do 24 godzin, następnie wkraczają makrofagi obecne do 14 dni od zakończenia wysiłku. Do czynników aktywujących komórki neutrofilne należą m in. cytokiny prozapalne TNF-a i IL-ip, będące jednocześnie aktywatorami enzymu oksydazy NADPH, która katalizuje generację reaktywnych form tlenu (ROS). Zwiększona ich ekspresja w mięśniach jest obserwowana nawet do 5 dni po wysiłku. Cytokiny prawdopodobnie mają podstawową rolę w utracie mięśni wraz z wiekiem. Wiele z nich (przede wszystkim TNF-a, IL-1 i IL-6) może modulować procesy naprawcze w mięśniach szkieletowych po ich uszkodzeniu i być zaangażowanych w utrzymanie żywotności komórek mięśniowych. Nieprawidłowa produkcja lub wrażliwość na cytokiny mogą prowadzić do zmian zarówno masy jak i funkcji mięśni (stężenie cytokin prozapalnych jest podniesione u osób starszych). Mogą wpływać na sakropenię przez interferencję z efektami działania IGF-1. W procesie