AKTYWNOŚĆ FIZYCZNA – STYMULATOR I INHIBITOR UKŁADU IMMUNOLOGICZNEGO
W poprzednim poście zwróciłem uwagę na immunostymulujące aspekty aktywności fizycznej o charakterze rekreacyjnym. Jednocześnie w ostatnich latach, używając slangu, panuje wielki „hype” na uprawianie sportów ekstremalnych. Zaprezentuję więc dane dotyczące tego drugiego krańca kontinuum, czyli efektów nadmiernej (w stosunku do możliwości biologicznych organizmu) aktywności fizycznej. LET’S START!
Raporty epidemiologiczne sugerują, że sportowcy wykonujący bardzo ciężkie wysiłki fizyczne (ang. excess exercise, EE) zwiększają podatność na choroby zakaźne. Według aktualnego stanu wiedzy ta zwiększona podatność ma podłoże wieloczynnikowe. Jednym z głównych czynników ryzyka jest tzw. zespół przetrenowania (ang. overtraining syndrome, OTS), określany również jako zespół „zmęczenia” lub „burnout”, a także specyficzny stan organizmu w okresach intensywnego treningu/rywalizacji sportowej czy "okno" trwające od 3 do 72 godzin po skrajnym wysiłku fizycznym, takim jak np. maraton, ultra-maraton lub triathlon (Lehmann i wsp., 1993; Mackinnon, 2000; Nieman, 1994; Pedersen i wsp., 1996). Zespół przetrenowania występuje wówczas, gdy zawodnik realizujący intensywny trening fizyczny zamiast się poprawiać, osiąga w pierwszej fazie stabilizację, a w konsekwencji pogorszenie zdolności wysiłkowej - nawet po względnie długim okresie regeneracji (MacKinnon, 2000; Noakes, 2001). Klasyczne symptomy OTS dotyczą głębokich zmian nastroju, ekstremalnego zmęczenia oraz częstych infekcji (McKinnon, 2000). Istnieje wiele dodatkowych oznak i objawów związanych z OTS, które można podzielić na fizjologiczne, psychologiczne, immunologiczne i biochemiczne (Fry i wsp., 1991). Sportowcy wykazują różne kombinacje tych objawów, o różnym stopniu nasilenia i bez określonego wzorca przypisywanego konkretnej aktywności fizycznej (O’Toole, 1998). Generalnie, ryzyko infekcji jest największe w sportach zespołowych, ale także w innych dyscyplinach, w których sportowcy mają bliski kontakt fizyczny przed, podczas i po treningu oraz zawodach.
Przyjmuje się, że OTS i EE są związane z supresją (osłabieniem) funkcji immunologicznych (w tym mechanizmie istotny wpływ wywierają m. in. „hormony stresu” jak adrenalina i kortyzol). Klinicznie objawia się to zwiększoną podatnością organizmu m. in. na choroby zakaźne. W szczególności wiąże się to ze zwiększoną częstością występowania i nasileniem zakażeń górnych dróg oddechowych (ang. upper respiratory tract infections, URTI), zwykle obejmujących wirusowe URTI, ale nie zakażenia dolnych dróg oddechowych (MacKinnon, 2000; Sheperd, 1997).
W tygodniach następujących po odbyciu maratonu lub ultramaratonu wśród biegaczy występuje od 2 do 6 razy więcej przypadków URTI (Walsh i wsp., 2011).
W jednym z badań dotyczącym 50 maratończyków wykazano, że w okresie 2 tygodni od zakończenia maratonu u 7 z nich wystąpił jakiś rodzaj stanu chorobowego (z symptomami URTI).
Z kolei u piłkarzy nożnych stwierdzono w dniu rozpoczęcia międzynarodowych rozgrywek istotny spadek produkcji IgA (Akimoto i wsp., 2003). Wiąże się to z wyższym ryzykiem URTI podczas treningu. Inne badania wykazały, że poziom IgA może się obniżyć nawet po jednorazowym forsownym wysiłku fizycznym (Neville i wsp., 2008). Zapamiętajcie, że immunoglobulina typu A (IgA) to największa grupa przeciwciał, wydzielanych przez organizm!
Zanieczyszczone lub zimne powietrze jest uważane za istotny czynnik etiologiczny u osób uprawiających sport. Natomiast astma czy nadreaktywność dróg oddechowych jest najczęstszym przewlekłym schorzeniem medycznym u sportowców trenujących dyscypliny o charakterze wytrzymałościowym (rozpowszechnienie wynosi około 8%) (Sharp i Koutedakis, 1992).
U osób z relatywnie dużym wydatkiem energetycznym często również występują zaburzenia jelitowe, takie jak biegunka, powolne gojenie się ran i zwiększona wrażliwość na alergeny środowiskowe i pokarmowe (Nieman, 2000; Pedersen i wsp., 1999). Wydaje się jednak, że URTI powodują więcej przypadków niepełnosprawności wśród sportowców niż wszystkie inne choroby łącznie (Weidner, 1994).
Tradycyjna medycyna sportowa nie ma w tym zakresie wiele do zaoferowania, ponieważ infekcje dróg oddechowych często polegają na reaktywacji wirusów, które już znajdują się w organizmie (pozostają w stanie uśpienia), takich jak wirus Epsteina-Barra powodujący mononukleozę zakaźną (tzw. „chorobę pocałunków”), czyli ostrą chorobę wirusową, która objawami przypomina grypę.
UWAGA! Ze wszystkich istniejących wirusów (tzw. wewnątrzkomórkowe pasożyty bezwzględne), każdego roku 7–15% przypadków przeziębień i schorzeń układu oddechowego u ludzi wywoływanych jest przez RNA-wirusy, czyli… koronawirusy (rodzaje alfa i beta). Jednak koronawirusy mutują stosunkowo wolno, dlatego zdaniem światowych ekspertów koronawirus SARS-CoV-2 nie przetrwa w populacji ludzkiej.
Niedobory żywieniowe mogą również upośledzać funkcje immunologiczne. Istnieją liczne dowody na to, że wiele zakażeń występuje częściej, a ich przebieg jest cięższy w wyniku określonych deficytów żywieniowych (Scrimshaw i SanGiovanni, 1997; Calder i Jackson, 2000). Jednak prawdą jest również to, że nadmierne spożycie poszczególnych składników pokarmowych (np. wielonienasyconych kwasów tłuszczowych omega-3, żelaza, cynku, witamin A i E) może zaburzać funkcje immunologiczne i zwiększać ryzyko infekcji (Chandra, 1997). Należy podkreślić, że nawet łagodne medycznie infekcje mogą spowodować pogorszenie wyników sportowych. Czynniki żywieniowe a układ immunologiczny to jednak opowieść na odrębny post.
CIEKAWOSTKA: Spożywanie 30–60 g węglowodanów na godzinę podczas długotrwałego i intensywnego wysiłku fizycznego tłumi wzrost hormonów stresu, takich jak kortyzol (od lat wiadomo, że wykazuje on działanie przeciwzapalne i immunosupresyjne), i wydaje się ograniczać stopień indukowanej wysiłkiem immunosupresji. Poza tym, nasz organizm potrzebuje podaży minimum 150–180 gramów węglowodanów dziennie, by układ immunologiczny funkcjonował prawidłowo (najważniejsze w tym kontekście są jednak aminokwasy).
Skoro już wiemy, że osoby nadmiernie obciążające organizm wysiłkiem fizycznym w konsekwencji osłabiają (często nieświadomie) swój układ immunologiczny, to powstaje naturalne pytanie poznawcze, ale i praktyczne, dotyczące patomechanizmów tego zjawiska. Jakie zaproponowano hipotezy powstawania immunosupresji związanej z nadmiernym wysiłkiem fizycznym? Wybrałem do opisu jedną z wielu hipotez, która jest relatywnie mało znana…
GLUTAMINOWA HIPOTEZA PRZETRENOWANIA (ANG. GLUTAMINE HYPOTHESIS OF OVERTRAINING)
Hipoteza ta koncentruje się na obserwacji, że wielu sportowców doświadczających zespołu przetrenowania, a także sportowców podczas okresów intensywnego treningu, często ma niski poziom glutaminy we krwi (MacKinnon, 2000; Field i wsp., 2000).
Glutamina (łac. Levoglutamidum; skrót: Gln) to jeden z aminokwasów endogennych (warunkowo niezbędnych), który jest istotnym źródłem energii dla niektórych komórek układu immunologicznego (stanowi substrat do produkcji limfocytów i makrofagów). Pamiętacie jak w ostatnim poście pisałem, że przy prawidłowo funkcjonującym układzie immunologicznym makrofagi bardzo efektywnie pożerają komórki nowotworowe? Nawiasem mówiąc, glutamina to najczęściej występujący aminokwas w układzie mięśniowym człowieka (stanowi ponad 60% wszystkich aminokwasów; największy rezerwuar dotyczy oczywiście mięśni szkieletowych). Drugim jest tauryna, odkryta już w 1827 roku w żółci wołów. Newsholme i wsp. (1994) zasugerowali, że częste URTI i inne stany immunosupresyjne można przypisać niskim poziomom glutaminy, co może utrudniać optymalne funkcjonowanie układu immunologicznego. Wykazano również, że glutamina wspomaga tworzenie dodatniego bilansu azotowego, hamuje procesy kataboliczne w tkance mięśniowej oraz chroni ją przed utratą glikogenu, który jest polimerem glukozy występującym głównie w mięśniach szkieletowych, ale również w wątrobie, mózgu i innych tkankach. Pamiętajcie, że sportowiec ćwiczący w stanie zubożonych zasobów glikogenu (ograniczonej rezerwy energetycznej; szczególnie podczas wysiłków wytrzymałościowych) doświadcza większego wzrostu we krwi „hormonów stresu” i większych zaburzeń kilku wskaźników funkcji odpornościowych. W takich warunkach szybciej powstają też procesy zmęczenia a parametry wysiłkowe ulegają stopniowemu pogorszeniu.
Glutamina naturalnie występuje w białkach zwierzęcych jak produkty mięsne (np. wołowina 4,8%), mleczne (np. odtłuszczone mleko 8,1%), jajka (4,4%), w mniejszej ilości występuje w surowym szpinaku, pietruszce czy czerwonej kapuście (typowa dieta dostarcza jej od 3 do 6 gramów dziennie). Natomiast w wyjątkowo wysokiej ilości znajduje się w hydrolizatach białka serwatkowego typu whey (ang. Whey Protein Hydrolizate, WPH). Dlatego też niedobory tego aminokwasu występują często u wegan, którzy całkowicie zrezygnowali z podaży białka pochodzenia zwierzęcego.
CIEKAWOSTKA: L-GLUTAMINA LECZY JELITO NIESZCZELNE
L-glutamina jest jednym z najlepszych suplementów na zespół jelita nieszczelnego (ang. leaky gut syndrome, LGS). Zaznaczę tylko, że ten stan patologiczny występuje u ok. 80% populacji, więc prawdopodobnie też u Ciebie. L-glutamina syntetyzowana przez organizm ze zdysocjowanego kwasu glutaminowego (glutamatu), stanowi „paliwo” dla komórek w jelicie cienkim (enterocytów). Przyczynia się do łagodzenia reakcji immunologicznych z wykorzystaniem przeciwciał klasy IgA, które kojarzy się z nadwrażliwością i alergiami pokarmowymi. W jednym z badań opisanych w prestiżowym czasopiśmie medycznym „The Lancet” u 20 pacjentów po operacji suplementacja L-glutaminą pomogła w utrzymaniu zdrowia i długości kosmków jelitowych, a także zabezpieczeniu błony śluzowej i zapobiegła dalszemu postępowaniu nieszczelności jelita (Van der Hulst i wsp., 1993).
Czy więc w wymiarze czysto profilaktycznym, terapeutycznym, ale i sportowym, wskazana jest suplementacja L-glutaminą?
Jeśli dążysz do poprawy kondycji przewodu pokarmowego i usunięcia nieszczelności jelit zalecam przyjmowanie 5 gramów proszku glutaminowego 2 razy dziennie.
Jeśli jesteś początkującym sportowcem to suplementacja powinna wynieść 3-5 gramów w podzielonych dawkach (2-3 razy dziennie).
Jeśli jesteś zaawansowanym sportowcem to suplementacja powinna wynieść 5-8 gramów w podzielonych dawkach (2-3 razy dziennie).
PRZYKŁAD: Castell i wsp. (1996) dostarczyli dowody, że doustny suplement glutaminy (5 g w 330 mL wody) spożyty natychmiast po i 2 godziny po maratonie istotnie zmniejsza częstość występowania URTI (w okresie 7 dni po biegu).
UWAGA! Zalecenia dla kulturystów o masie ciała minimum 100 kg to nawet… 30 gramów dziennie!!!
Chociaż glutaminowa hipoteza przetrenowania nie została ostatecznie w pełni zaakceptowana na gruncie naukowym, przyjmuje się, że glutamina może nadal służyć jako odpowiedni marker OTS.
