Badanie: co się dzieje we krwi biegacza podczas ekstremalnego wysiłku?

Po ekstremalnym wysiłku - np. godzinnym biegu do wyczerpania - we krwi dramatycznie wzrasta poziom wolnego pozakomórkowego DNA. Jest to marker kojarzony dotychczas m.in. z nowotworami, zapaleniami czy z nekrozą komórek. Nowe światło na to zagadnienie rzucają badania naukowców z Łodzi.n"Wiadomo, że intensywny wysiłek fizyczny powoduje w organizmie reakcje metaboliczne, stresowe. Zdarzało się, że ludzie podczas ciężkiego wysiłku fizycznego schodzili ze świata - przypomina prof. Dariusz Nowak z Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. - Ale dopiero niedawno odkryto, że po ciężkim wysiłku fizycznym we krwi znacznie wzrasta ilość tzw. wolnego pozakomórkowego DNA (cfDNA)".
 Badanie: co się dzieje we krwi biegacza podczas ekstremalnego wysiłku?
/ pixabay
Badacz tłumaczy, że DNA w organizmie człowieka występuje zwykle wewnątrz komórek - w jądrze (DNA jądrowe) lub w mitochondriach (mtDNA). Może się jednak zdarzyć, że wolne fragmenty DNA pojawiają się i w osoczu krwi. Wzrost stężenia takiego pozakomórkowego DNA zwykle nie świadczy o pozytywnych zjawiskach w organizmie. Jest to czynnik wiązany dotąd m.in. ze zniszczeniem komórek: chorobami nowotworowymi, zapalnymi, autoimmunologicznymi czy powikłaniami podczas ciąży.
 
Teraz okazuje się, że nie tylko. Badania prowadzone na UM w Łodzi pokazały, że po godzinnym biegu do wyczerpania poziom wolnego pozakomórkowego jądrowego DNA jest 10-krotnie wyższy, niż przed biegiem. Podobnie, ale nie aż tak wyraźnie dochodzi do wzrostu wolnego pozakomórkowego mtDNA. "Dopiero będziemy badali, jakie to ma następstwa" - zaznacza prof. Nowak.
 
W eksperymencie na Uniwersytecie Medycznym w Łodzi uczestniczyła grupa 11 zdrowych mężczyzn. Badanym oznaczono pułap tlenowy - maksymalne pochłanianie tlenu. A potem zaczynał się - w kontrolowanych warunkach - trening na bieżni. Każdy biegł w tempie dostosowanym do swoich możliwości, przy prędkości bieżni odpowiadającej 70 proc. maksymalnego pochłaniania tlenu. "To był bieg do wyczerpania" - mówi Nowak. I dodaje, że badani biegli tak długo, jak dawali radę - np. do czasu, kiedy nie mogli już utrzymać prędkości, jaką narzucała im bieżnia. "Średnio trwało to godzinę. Jedni padali w takich warunkach np. po 8 km, inni - po 12 km" - opowiada naukowiec. Każdy z badanych przeszedł po trzy takie treningi - oddzielone trzema dniami odpoczynku.
 
Zarówno przed każdym treningiem, jak i po, biegaczom pobierano krew i sprawdzano m.in. poziom wolnego, pozakomórkowego DNA. Badacze z Łodzi chcieli przede wszystkim sprawdzić, czy organizm przyzwyczaja się do ekstremalnego wysiłku i czy poziom takiego pozakomórkowego DNA przy kolejnych treningach nie staje się coraz niższy. "Zakładaliśmy, że przy kolejnych rundach wysiłku zacznie rozwijać się tolerancja" - opowiada prof. Dariusz Nowak. Z badań jego zespołu wynikło jednak, że nie - we krwi również i po kilku regularnych treningach ciągle było tak samo dużo tego wolnego DNA jądrowego. Wśród badanych nie było wyjątków.
 

 
"Obecność cfDNA we krwi nie świadczy tutaj prawdopodobnie o zniszczeniu komórek w mechanizmie nekrozy lub apoptozy" - opowiada rozmówca PAP. Po śmierci każdej komórki, DNA, które się w niej znajduje, musi zostać przez organizm zutylizowane - tłumaczy. Ale od uszkodzenia komórki do chwili, kiedy DNA trafi do krwi mija zwykle około pięciu godzin. "A w tym eksperymencie fragmenty DNA pojawiały się we krwi zaraz po zakończeniu biegu, który trwał około godziny. Za szybko!" - Zauważa naukowiec.
 
I przytacza jedno z możliwych wyjaśnień zgodnie, z którym cfDNA we krwi biegacza może pochodzić z białych krwinek lub płytek krwi. "One z cząsteczek DNA miałyby tworzyć coś w rodzaju siateczki do łapania i zabijania bakterii" - porównuje prof. Nowak. W tym przypadku DNA odgrywałoby więc inną rolę, niż nośnik informacji genetycznej. Ekspert zastrzega jednak, że to wciąż tylko hipoteza.
 
W kolejnych badaniach naukowcy chcą sprawdzić m.in. czy efekt podwyższonego cfDNA obserwowany jest również u kobiet. Tu badania są trudniejsze, bo zdolność organizmu do ekstremalnego wysiłku zmienia się w ramach cyklu płciowego.
 
"Będę chciał też sprawdzić długość tzw. telomerów u ludzi, którzy zawodowo uprawiają biegi czy wysiłek" - wyjawia badacz z UM w Łodzi. Skracanie telomerów - fragmentów DNA na końcach chromosomów - świadczyć by mogło o przyspieszonych procesach starzenia.
 
"Należy się zastanowić, czy na pewno częste uprawianie biegów długodystansowych jest drogą do utrzymania młodości" - komentuje prof. Nowak. Podkreśla, że wysiłek fizyczny korzystnie wpływa na zdrowie, ale tylko, jeśli jest umiarkowany. "Kiedy wysiłek jest za duży, staje się szkodliwy. Nie jest tak, że można organizm bezkarnie katować" - kończy.
 
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

 

 

POLECANE
Klub sportowy w żałobie. Nie żyje piłkarz Wiadomości
Klub sportowy w żałobie. Nie żyje piłkarz

W wieku 36 lat zmarł Marek Zdziemborski - były piłkarz Sparty Miszewo i LKS Zryw Bielsk. Informacja o jego śmierci pojawiła się w mediach społecznościowych w czwartek, 31 lipca. 

Donald Trump zostanie nominowany do pokojowej Nagrody Nobla z ostatniej chwili
Donald Trump zostanie nominowany do pokojowej Nagrody Nobla

Wicepremier Kambodży Sun Chanthol ogłosił w piątek, że Phnom Penh zamierza nominować prezydenta USA Donalda Trumpa do Pokojowej Nagrody Nobla za jego rolę w doprowadzeniu do porozumienia o rozejmie w konflikcie granicznym z Tajlandią. Deklaracja ta padła pomimo tego, że termin zgłaszania kandydatur minął.

Sprawca tragedii na A1 posiedzi dłużej. Ile lat grozi Sebastianowi  M.? z ostatniej chwili
Sprawca tragedii na A1 posiedzi dłużej. Ile lat grozi Sebastianowi M.?

Sąd Rejonowy w Piotrkowie Trybunalskim zdecydował o przedłużeniu aresztu dla Sebastiana M., oskarżonego o spowodowanie we wrześniu 2023 r. śmiertelnego wypadku na autostradzie A1. Zginęła wówczas trzyosobowa rodzina.

Komunikat dla mieszkańców woj. warmińsko-mazurskiego Wiadomości
Komunikat dla mieszkańców woj. warmińsko-mazurskiego

Ogłoszono przetarg na opracowanie dokumentacji projektowej przebudowy Kanału Jeglińskiego. To najdłuższy z pięciu kanałów żeglugowych, które zostaną zrewitalizowane w ramach projektu „Zielona Infrastruktura Wielkich Jezior Mazurskich".

Agencja Uzbrojenia podpisała umowę na produkcję czołgów K2 i K2PL w Polsce z ostatniej chwili
Agencja Uzbrojenia podpisała umowę na produkcję czołgów K2 i K2PL w Polsce

Umowę na dostawę kolejnych 180 czołgów K2, w tym pierwszych w wersji K2PL, podpisano w piątek w należących do PGZ gliwickich zakładach Bumar-Łabędy.

Wiadomo, gdzie prezydent pojedzie tuż po zaprzysiężeniu. Ogłosi tam projekt ważnej ustawy z ostatniej chwili
Wiadomo, gdzie prezydent pojedzie tuż po zaprzysiężeniu. Ogłosi tam projekt ważnej ustawy

Prezydent Karol Nawrocki w pierwszy dzień urzędowania po zaprzysiężeniu odwiedzi Kalisz – powiedział w piątek prezydent miasta Krystian Kinastowski. Prezydent elekt spotka się z mieszkańcami i ogłosi swój pierwszy projekt ustawy.

Gniazdo promieniujących os odkryte na terenach z odpadami radioaktywnymi. Ludzie wściekli na władze z ostatniej chwili
Gniazdo promieniujących os odkryte na terenach z odpadami radioaktywnymi. Ludzie wściekli na władze

Gniazdo os, emitujące promieniowanie dziesięciokrotnie przekraczające dopuszczalne normy, odkryto w ośrodku Savannah River Site (SRS) w Karolinie Południowej, w USA. Niegdyś produkowano tam komponenty do amerykańskiej broni jądrowej. Znaleziska dokonali pracownicy wykonujący rutynowe pomiary promieniowania.

TV Republika: Wg danych Nielsen w lipcu pobiliśmy TVP1, Polsat i TVN z ostatniej chwili
TV Republika: Wg danych Nielsen w lipcu pobiliśmy TVP1, Polsat i TVN

W lipcu TV Republika osiągnęła najlepszy wynik oglądalności w Polsce – wyprzedzając nie tylko inne stacje informacyjne, ale także ogólnopolskie giganty jak TVP1, TVN czy Polsat. Zarządcy stacji podkreślają, że to historyczny moment.

Koszmarny bilans rosyjskiego ataku na Kijów. Nie żyje 31 osób, 159 rannych z ostatniej chwili
Koszmarny bilans rosyjskiego ataku na Kijów. Nie żyje 31 osób, 159 rannych

W Kijowie zakończyła się akcja ratownicza po czwartkowych atakach rosyjskich dronów i rakiet, w których zginęło 31 osób, w tym pięcioro dzieci, a rannych zostało 159 – powiadomił w piątek prezydent Ukrainy Wołodymyr Zełenski.

Niemcy mają problem. Zbliżają się do niechlubnego rekordu dekady z ostatniej chwili
Niemcy mają problem. Zbliżają się do niechlubnego rekordu dekady

W Niemczech liczba bezrobotnych w lipcu wzrosła do 2,979 mln – o 65 tys. więcej niż w czerwcu i o 171 tys. więcej niż rok wcześniej. Eksperci przewidują, że wkrótce liczba ta przekroczy 3 miliony. Ostatni raz podobne wartości Federalnej Agencji Pracy notowała 10 lat temu.

REKLAMA

Badanie: co się dzieje we krwi biegacza podczas ekstremalnego wysiłku?

Po ekstremalnym wysiłku - np. godzinnym biegu do wyczerpania - we krwi dramatycznie wzrasta poziom wolnego pozakomórkowego DNA. Jest to marker kojarzony dotychczas m.in. z nowotworami, zapaleniami czy z nekrozą komórek. Nowe światło na to zagadnienie rzucają badania naukowców z Łodzi.n"Wiadomo, że intensywny wysiłek fizyczny powoduje w organizmie reakcje metaboliczne, stresowe. Zdarzało się, że ludzie podczas ciężkiego wysiłku fizycznego schodzili ze świata - przypomina prof. Dariusz Nowak z Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. - Ale dopiero niedawno odkryto, że po ciężkim wysiłku fizycznym we krwi znacznie wzrasta ilość tzw. wolnego pozakomórkowego DNA (cfDNA)".
 Badanie: co się dzieje we krwi biegacza podczas ekstremalnego wysiłku?
/ pixabay
Badacz tłumaczy, że DNA w organizmie człowieka występuje zwykle wewnątrz komórek - w jądrze (DNA jądrowe) lub w mitochondriach (mtDNA). Może się jednak zdarzyć, że wolne fragmenty DNA pojawiają się i w osoczu krwi. Wzrost stężenia takiego pozakomórkowego DNA zwykle nie świadczy o pozytywnych zjawiskach w organizmie. Jest to czynnik wiązany dotąd m.in. ze zniszczeniem komórek: chorobami nowotworowymi, zapalnymi, autoimmunologicznymi czy powikłaniami podczas ciąży.
 
Teraz okazuje się, że nie tylko. Badania prowadzone na UM w Łodzi pokazały, że po godzinnym biegu do wyczerpania poziom wolnego pozakomórkowego jądrowego DNA jest 10-krotnie wyższy, niż przed biegiem. Podobnie, ale nie aż tak wyraźnie dochodzi do wzrostu wolnego pozakomórkowego mtDNA. "Dopiero będziemy badali, jakie to ma następstwa" - zaznacza prof. Nowak.
 
W eksperymencie na Uniwersytecie Medycznym w Łodzi uczestniczyła grupa 11 zdrowych mężczyzn. Badanym oznaczono pułap tlenowy - maksymalne pochłanianie tlenu. A potem zaczynał się - w kontrolowanych warunkach - trening na bieżni. Każdy biegł w tempie dostosowanym do swoich możliwości, przy prędkości bieżni odpowiadającej 70 proc. maksymalnego pochłaniania tlenu. "To był bieg do wyczerpania" - mówi Nowak. I dodaje, że badani biegli tak długo, jak dawali radę - np. do czasu, kiedy nie mogli już utrzymać prędkości, jaką narzucała im bieżnia. "Średnio trwało to godzinę. Jedni padali w takich warunkach np. po 8 km, inni - po 12 km" - opowiada naukowiec. Każdy z badanych przeszedł po trzy takie treningi - oddzielone trzema dniami odpoczynku.
 
Zarówno przed każdym treningiem, jak i po, biegaczom pobierano krew i sprawdzano m.in. poziom wolnego, pozakomórkowego DNA. Badacze z Łodzi chcieli przede wszystkim sprawdzić, czy organizm przyzwyczaja się do ekstremalnego wysiłku i czy poziom takiego pozakomórkowego DNA przy kolejnych treningach nie staje się coraz niższy. "Zakładaliśmy, że przy kolejnych rundach wysiłku zacznie rozwijać się tolerancja" - opowiada prof. Dariusz Nowak. Z badań jego zespołu wynikło jednak, że nie - we krwi również i po kilku regularnych treningach ciągle było tak samo dużo tego wolnego DNA jądrowego. Wśród badanych nie było wyjątków.
 

 
"Obecność cfDNA we krwi nie świadczy tutaj prawdopodobnie o zniszczeniu komórek w mechanizmie nekrozy lub apoptozy" - opowiada rozmówca PAP. Po śmierci każdej komórki, DNA, które się w niej znajduje, musi zostać przez organizm zutylizowane - tłumaczy. Ale od uszkodzenia komórki do chwili, kiedy DNA trafi do krwi mija zwykle około pięciu godzin. "A w tym eksperymencie fragmenty DNA pojawiały się we krwi zaraz po zakończeniu biegu, który trwał około godziny. Za szybko!" - Zauważa naukowiec.
 
I przytacza jedno z możliwych wyjaśnień zgodnie, z którym cfDNA we krwi biegacza może pochodzić z białych krwinek lub płytek krwi. "One z cząsteczek DNA miałyby tworzyć coś w rodzaju siateczki do łapania i zabijania bakterii" - porównuje prof. Nowak. W tym przypadku DNA odgrywałoby więc inną rolę, niż nośnik informacji genetycznej. Ekspert zastrzega jednak, że to wciąż tylko hipoteza.
 
W kolejnych badaniach naukowcy chcą sprawdzić m.in. czy efekt podwyższonego cfDNA obserwowany jest również u kobiet. Tu badania są trudniejsze, bo zdolność organizmu do ekstremalnego wysiłku zmienia się w ramach cyklu płciowego.
 
"Będę chciał też sprawdzić długość tzw. telomerów u ludzi, którzy zawodowo uprawiają biegi czy wysiłek" - wyjawia badacz z UM w Łodzi. Skracanie telomerów - fragmentów DNA na końcach chromosomów - świadczyć by mogło o przyspieszonych procesach starzenia.
 
"Należy się zastanowić, czy na pewno częste uprawianie biegów długodystansowych jest drogą do utrzymania młodości" - komentuje prof. Nowak. Podkreśla, że wysiłek fizyczny korzystnie wpływa na zdrowie, ale tylko, jeśli jest umiarkowany. "Kiedy wysiłek jest za duży, staje się szkodliwy. Nie jest tak, że można organizm bezkarnie katować" - kończy.
 
PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

 


 

Polecane
Emerytury
Stażowe