Bevezető - A Mikrobióma futás

Scroll Down

Minden élő szervezet két egymással ellentétes természeti követelménynek próbál megfelelni

Az állatok egy állandó, kiemelkedően magas szintű fizikai felkészültséggel próbálják elkerülni a táplálékká válást illetve azt, hogy táplálék hiányában éhen haljanak, elpusztuljanak. A túléléshez fizikailag felkészültnek kell lenni, az élelemszerzéshez használt mozgásnak pedig energia-hatékonynak. Ezzel egy időben az egyed nyugalomban a lehető legkevesebb energia-áldozat árán kíván életben maradni. A későbbi erőkifejtéshez raktároz és tartalékol. A két elv egymásban folytatódó körkörös rendszerként működik: a táplálékszerzés során energiabefektetés történik, melynek célja az energia forrásául szolgáló táplálék megszerzése, későbbi feldolgozás és tárolás céljából, mely a következő energiabefektetési ciklus energiaigényét hivatott biztosítani. Ez a kettősség hozza létre azt az egyensúlyt, mely a szervezetet kiemelkedő erőnléti, fizikai szinten tartja.

Emberként a gondolkodás segítségével nagymértékben kiiktattuk a táplálékszerzéshez szükséges fizikai erőfeszítést, azt ma már fakultatívan végezzük, melyet sportnak nevezünk. Ugyanakkor a legtöbb esetben annak sem intenzitása, sem formája, sem gyakorisága nem felel meg azon követelményeknek, melyek fizikailag alkalmassá tennének minket az élelemszerzésre. Ma már nem a minden körülmények közötti életben maradás a cél, ezzel pedig elvesztettük a természetes visszacsatolást: az elégtelen vagy nem megfelelő minőségű fizikai erőnlét ellenére is életben maradunk, de ezért az életminőségünkkel fizetünk.

Az egyensúly felbomlásának következménye, hogy a fizikai teljesítőképességet fenntartó mozgásformák (például a futás) energiaszükségletét biztosító összetett metabolikus rendszerek egyszerűen beomlanak: nincs szükség a hosszantartó, alacsony intenzitású mozgás energiaigényét biztosító biokémiai útvonalakra és struktúrákra, mert a legtöbb fizikai tevékenység rövid távú energiaigényét olyan szisztémák (elsősorban szénhidrát-anyagcsere) is képesek biztosítani, melyeket normál körülmények között az állatvilág kizárólag átmeneti teljesítménynövelésre használ. Az anyagcsere megváltozása annak köszönhető, hogy a szervezet számára egyszerűbb – bár hosszú távon kétségkívül veszélyesebb – a könnyen bevihető szénhidrát felhasználása, mintha folyamatosan például zsíranyagcserére támaszkodna.

A fejlett világ a "longevity", az élet minden áron történő meghosszabbításának lázában ég, holott az életminőség az egyén szintjén lényegesen fontosabb. Egyetemi tanulmányaink során mindannyian találkozunk azzal az élettani kísérlettel, melynek során egy kipreparált béka szívét egy kampóra akasztva kell különböző folyadékok alkalmazásával életben tartani. Csak később tudatosult, hogy ennek a kísérletnek egy fontos üzenete van: ma már szinte bárkit, bármeddig életben lehet tartani, kérdés, hogy hol húzzuk meg az élet határát.

Longevity helyett az új célt "Healthevity"-nek kellene elnevezni. Erről szól A Mikrobióma Futás.

Próbáljuk meg megérteni, hogyan nyerünk energiát

A szervezetünkben - nagyon leegyszerűsítve - egy hármas energiatermelő rendszer működik, amit egy autós analógiával lehet a legjobban bemutatni. Az emberi szervezet képes zsír, szénhidrát és szélsőséges körülmények között fehérje felhasználásával energiát biztosítani a saját működéséhez. A kémiai energiát a legnagyobb mértékben a vázizmok alakítják át mozgási energiává.

A vázizmok képesek nagy nyomatékkal és alacsony fordulatszámmal működő dízel motorként üzemelni, mely során zsírsavak felhasználásával és a sejtekben található mitokondrium nevű sejtszervecskével nyerik ki az energiát. Az üzemanyag forrása a vázizomban tárolt illetve a zsírszövetben rendelkezésre álló zsír. A mobilizációhoz, a helyszínre történő juttatáshoz, a feldolgozáshoz, így az energia előállításához idő kell, a rendszer szűk keresztmetszetét a mitokondriumok száma, mérete illetve a mobilizálás sebessége, vagyis feldolgozó kapacitása adja. Ez az a rendszer, mellyel órákon át képesek vagyunk túrázni, futni vagy kerékpározni.

A rendszer stabilitását éppen maga a visszacsatolás adja: a mozgás intenzitása véges, egy dízelmotor is alacsony fordulaton adja le a legnagyobb teljesítményt. Azt a mozgási intenzitást, amely során erre a rendszerre támaszkodunk – nagyon leegyszerűsítve – nevezzük Z2-nek (Zóna 2). A zóna alsó részén már szinte alig fejtünk ki erőt (a Z1 a regeneráció zónája, a sokak által hajtogatott „séta”), a felső egyharmadhoz érve pedig egyre nagyobb mértékben kezdünk el szénhidrátot használni: nő a légzésszám, fokozódik a szívverés. Ez már egy másik motor részleges bekapcsolódását is jelenti, de csak jelzés értékkel. Van lehetőség persze a zóna fokozatos kiszélesítésére, arra, hogy valaki zsír égetésével egyre többet illetve egyre nagyobb intenzitással fusson/kerékpározzon: de ehhez a mitokondriumok számának és méretének is növekednie kell, mely a Z2 zóna felső határán történő edzéssel (óvatos egyensúlyozással) lehetséges. Ez egy régóta ismert elv, ilyen módon készülnek – számtalan mérést felhasználva – a Tour de France versenyre a kerékpárosok.

A második rendelkezésünkre álló hajtómű tehát benzinnel működik: nagy fordulaton, rövid időre képes hatalmas teljesítményt leadni, cserébe irtózatos energiaigénnyel lép fel, amely meghatározza az összes tulajdonságát: ez a szénhidrát-alapú mechanizmus. A vázizmokban, a májban tárolt glikogén bontásával glukózhoz jutnak az izomsejtek, ez a sejtplazmában metabolizálódik és amennyiben van még szabad mitokondriális kapacitás, akkor szintén széndioxiddá és vízzé alakul, miközben energia szabadul fel. Az egészséges szervezet ezt olyan esetben veszi igénybe, ha rövid időre kell többlet erőfeszítést tennie: egy emelkedőre kell felfutnod, hirtelen gyorsítanod kell, hogy átérj a zöldön. Amennyiben a mitokondriumok telítettek, akkor tejsav keletkezik, melyet az izmok először megpróbálnak sejt, majd szöveti szinten szétosztani és hasznosítani, ha nem megy, akkor a tejsav a keringésbe is bekerül.

Egészséges sportolók esetében ekkor indul be a harmadik, exogén hajtómű

A bélmikrobiótában található baktériumok a tejsavat felhasználják és valószínűleg propionáttá alakítják át, mely az izomszövet számára újból felhasználható. Ez a rendszer egy segédhajtómű, egy faelgázosító kazán, ami a rendszer elégtelenségét hivatott korrigálni.

A fentiekből egyből következik néhány dolog a sportolók számára:

A teljesítményük több módon is fokozható, valószínűleg ezek finomra hangolt kombinációja a legmegfelelőbb. Céljuk, hogy a Z2-t kiszélesítsék, tehát egyre nagyobb intenzitás mellett is szinte kizárólag zsírt égetve legyenek képesek teljesíteni, hiszen ezzel gyakorlatilag a „világból ki tudnak futni”. A mitokondriumok számának növeléséhez a rendszer rendkívül enyhe túlterhelése a legjobb, csak olyan mértékben szabad fokozni a fizikai aktivitást, amely a sejtszervecskék számának növelését követeli meg az izmoktól, de nem csap át masszív tejsavtermelésbe, mert akkor a rendszer telítődik, majd leáll.
Másik ismert tény, hogy intervallum edzések során (amikor rövid, teljes erőből történő futást iktatnak be az edzésbe két lassú szakasz közé) a szervezetet sokknak teszik ki, indukálják a glikogénbontást, mellyel a sokktűrés mellett a glikogént hasznosító enzimek számát is növelik, vélhetően ennek köszönhető, hogy a profi sportolók glikogén tároló kapacitása mind a májban, mind az izmokban fokozott, a felhasználás magas hatásfokkal történik.
Ami viszont eddig nem volt egyértelmű, csak a 2015-ös Boston Maratont követő kísérletek után lett az, hogy ezen idő alatt egy másik rendszer, a Z2-Z3 határán „ülő” Z2(baktérium) rendszer is szélesítésre kerül azáltal, hogy a keringésben található tejsav a bélrendszerbe is eljut, ott kedvező körülményeket teremtve a Veillonella nevű baktérium elszaporodásához. A baktériumok visszaalakítják a tejsavat, a számuk növekszik, a pufferkapacitás, amit tejsav-sokk esetén biztosítanak, kiszélesedik.

A fentiek tükrében 3 olyan sport van, amely ezeknek a követelményeknek sok ember esetén megfelel és finomra hangolható: a futás, a sífutás és a kerékpározás. És most nézzük meg, mi történik, ha elégtelen a mozgás, melyet végzünk...

Keep Scrolling