Većina mašina ne postaje bolja korišćenjem. Stari kamion ne postaje postepeno Ferari tako što ćete ga voziti brzo, a kalkulator neće postati superračunar prostim ukucavanjem gomile brojeva. Ljudsko telo je drugačije. Kao što bilderi znaju, što više ljudi koriste svoje mišiće, oni postaju snažniji. A nekorišćeni mišići ne ostaju očuvani; oni se troše usled zapostavljanja, atrofiraju.To je čudesan efekat, koji naučnici ne razumeju u potpunosti. Nekako, mišićne ćelije “osećaju” kako su korišćene, i oblikuju se tako da bolje odgovaraju načinu korišćenja. Kako se to dešava? I šta je to tačno u vežbama što pokreće promene?

Da li je ovaj čovek vežbao?

NASA mora da zna odgovor. Astronauti u svemiru neprestano vežbaju da bi ostali u formi. I pored toga, njihovi mišići imaju običaj da slabe. “Obično, ljudski mišići rade dosta stvari kojih smo mi jedva svesni – podižu naša tela i održavaju stav nasuprot gravitaciji. U svemiru, nema tog stalnog rada mišića. Postoji opasnost od atrofije,” objašnjava Kenet Boldvin (Kenneth Baldwin), profesor Odeljenja za fiziologiju i biofiziku pri Kalifornijskom univerzitetu, Irvin.

Uz podršku NASA-e, Boldvin istražuje šta se dešava unutar mišića i razotkriva osnovnu zagonetku: zašto vežbanje deluje? NASA-u posebno interesuju izometrijske vežbe – tj, statične vežbe pri kojima se astronaut snažno odupire o fiksiranu površinu. Statične vežbe zahtevaju jednostavnu laganu opremu koja je jeftinija i manje sklona kvarenju u toku misije. Ali imaju li efekta?

Kako bi to saznali, Boldvinova grupa je trenirala laboratorijske miševe, aktivirajući mišiće nogu ovih glodara bezbolnim električnim impulsima. Ispitivali su tri tipa vežbi: kontrakciju mišića, istezanje mišića, i izometrijske vežbe, gde mišić vrši rad bez promene dužine. (Samo se setite sklekova: kontrakcija mišića se dešava kada ste najudaljeniji od podloge, istezanje kada ste najbliži podlozi, a izometrija kada ste negde između.)

Posle vežbanja, naučnici su vršili testove kako bi videli kako su mišji mišići reagovali. ‘Ono što smo otkrili,” kaže Boldvin, “jeste da su, nakon 12 termina vežbi, sva tri tipa vežbanja obezbedila otprilike isti rast mišića, čak i one izometrijske statične vežbe.”
Ovo nije bila nikakva novost. Drugi naučnici su već dolazili do istog zaključka, Ali, Boldvinova grupa je napravila korak dalje u analizi podataka.

Pored merenja ukupne mišićne mase – koliko nabildovani su bili miševi? – merili su i količinu kontraktilnih proteina u mišićnim ćelijama. Kontraktilni proteini su ono što u stvari uzrokuje kontrakciju mišića. Oni daju mišiću njegovu snagu.

Na njihovo iznenađenje, Boldvinov tim je otkrio da, iako su izometrijske vežbe sprečile slabljenje mišića nogu, one nisu zaustavile smanjenje količine kontraktilnih proteina u tim mišićima. Mišić je u stvari propadao na molekularnom nivou.

Niko ne zna razlog za to, ali jedna stvar izgleda jasna: izometrijske vežbe možda nisu najbolji način za održavanje mišića astronauta. Boldvin planira da nastavi istraživanja sa upravo obnovljenim sredstvima dobijenim od NASA-e.

Ne toliko konvencionalna mogućnost bi bilo uzimanje pilula koje bi sprečavale atrofiranje mišića. Ove pilule za sada postoje samo u teoriji, kaže Boldvin, ali postoje razlozi da verujemo da bi možda bile moguće. To je zbog toga što, kada započne atrofija, mišić ne propada samo pasivno – on aktivno sam sebe razgrađuje! Složena mreža enzima unutar mišićnih ćelija rastavlja mišićne proteine molekul po molekul. “Kako bi iseckali te proteine, mi koristimo dosta energije,” kaže Boldvin. Ako bi naučnici mogli da izdvoje enzim u ovoj mreži, možda bi bili u stanju da razviju lek koji bi sprečio njegovo delovanje, tako usporavajući slabljenje mišića.

Ova aktivna razgradnja mišićnih proteina se neprekidno dešava u svačijim mišićima, kao i stalno stvaranje novih. Da li mišić raste ili se smanjuje, ili ostaje isti, zavisi od ravnoteže između ovih stopa razgradnje i stvaranja, nalik nivou vode u kadi iz koje istovremeno ističe i u koju utiče voda.

Boldvin posmatra mehanizme koji stoje iza ‘stvaralačke’ polovine ove ravnoteže. Tačnije, njegova grupa se usredsređuje na hormon po imenu Insulin-Like Growth Factor 1 (IGF-1). Mišići proizvode IGF-1 kao odgovor na naporne vežbe, a ovaj hormon aktivira enzime u mišićnim ćelijama koji utiču na njihov rast. Zaista, Boldvin je otkrio da je nivo IGF-1 bio viši kod miševa odmah nakon vežbanja. “Neki ljudi misle da mehanički stres uključuje gen (za IGF-1), ali mi zaista još uvek ne razumemo taj proces. Ono što znamo jeste da IGF-1 pokreće rast mišića,” objašnjava Boldvin.

Da li bi dodatne količine IGF-1 mogle biti korišćene za održavanje ravnoteže između propadanja i stvaranja mišićnih proteina kod astronauta? Boldvin kaže da razmišljaju o toj ideji, i da već razmatraju načine kako bi se ona mogla izvesti. Ako bi bili uspešni, to bi bila dobra vest ne samo za astronaute. Na kraju krajeva, svi smo mi vlasnici te neverovatne, samoprilagođujuće mašine koju zovemo ljudsko telo.

(decembar 2004.)

vrh