Life Style

ภาพที่สวยงามแสดงให้เห็นว่ากล้ามเนื้อรักษาตัวเองได้อย่างไรหลังออกกำลังกาย

นิวเคลียส (สีม่วง) ในเซลล์กล้ามเนื้อเคลื่อนไปยังบริเวณที่เกิดการบาดเจ็บเพื่อช่วยซ่อมแซมการฉีกขาด

(เครดิตรูปภาพ: William Roman) ออกกำลังกายทำให้กล้ามเป็นมัด น้ำตาไหลด้วยกล้องจุลทรรศน์ ดังนั้นหลังจากออกกำลังกายอย่างหนัก ศูนย์ควบคุมของเซลล์กล้ามเนื้อที่เรียกว่านิวเคลียสจะพุ่งเข้าหาอาการบาดเจ็บเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้เพื่อช่วยซ่อมแซม นักวิทยาศาสตร์เพิ่งค้นพบ

ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ 14 ต.ค. ในวารสาร ศาสตร์ นักวิจัยค้นพบ a กลไกการซ่อมที่ไม่ทราบมาก่อนซึ่งเกิดขึ้นหลังจากวิ่งบนลู่วิ่ง ภาพที่น่าประทับใจแสดงให้เห็นว่า ไม่นานหลังจากการฝึกสิ้นสุดลง นิวเคลียสจะพุ่งเข้าหาเส้นใยกล้ามเนื้อฉีกขาด และออกคำสั่งให้สร้างโปรตีนใหม่เพื่อปิดบาดแผล กระบวนการเดียวกันนั้นน่าจะเกิดขึ้นในตัวคุณเอง เซลล์ ในชั่วโมงหลังจากที่คุณกลับบ้านจากโรงยิม

ผู้เขียนศึกษาพบว่า “นิวเคลียสเคลื่อนไปยังบริเวณที่บาดเจ็บภายใน 5 ชั่วโมงหลังจากได้รับบาดเจ็บ” ดร.เอลิซาเบธ แมคนัลลี และอเล็กซิส เดมอนบรุน จาก Northwestern University Feinberg School of Medicine เขียนในคำอธิบายและตีพิมพ์ใน ศาสตร์. และภายในเวลาเพียง 24 ชั่วโมงของการบาดเจ็บ กระบวนการซ่อมแซมก็ “ใกล้จะเสร็จสมบูรณ์”

ที่เกี่ยวข้อง: ภายในวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต: กาลครั้งหนึ่งเซลล์ต้นกำเนิด

โครงกระดูก กล้ามเนื้อ ซึ่งเปิดใช้งานการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ เช่น การเดิน ประกอบด้วยเซลล์รูปท่อบางๆ เซลล์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า “เส้นใยกล้ามเนื้อ” เนื่องจากมีลักษณะเหมือนเส้นด้าย กล้ามเนื้อเดียวสามารถมีเส้นใยกล้ามเนื้อได้หลายร้อยถึงหลายพันเส้น ตาม สถาบันมะเร็งแห่งชาติ. และเส้นใยแต่ละเส้นประกอบด้วยหน่วยของเครื่องจักรหดตัวที่เรียกว่า sarcomeres ซึ่งหดตัวและยืดออกระหว่างการออกกำลังกาย

การหดตัวนอกรีตซึ่งกล้ามเนื้อของคุณถูกบังคับให้ยาวขึ้นเมื่อหดตัวอาจทำให้ sarcomeres เหล่านี้ยืดออกได้ (ช่วงครึ่งหลังของ bicep curl โดยที่คุณค่อย ๆ ลดดัมเบลล์จากระดับไหล่ไปด้านข้าง และการวิ่งลงเนินเป็นตัวอย่างของการออกกำลังกายประเภทนี้) เมื่อ sarcomeres ยืดออกมากเกินไปในระหว่างการออกกำลังกายนอกรีต พวกเขาสามารถดึงเมมเบรนที่อยู่รอบ ๆ ตัวพวกมันได้ ทำให้เกิดความเสียหายตามการทบทวนในปี 2544 ที่ตีพิมพ์ใน วารสาร สรีรวิทยา.

ในสถานการณ์เหล่านี้ เซลล์กล้ามเนื้อต้องอาศัยลูกเรือพิทเซลลูลาร์ที่มีทักษะเพื่อช่วยแก้ไขก่อนหน้า

การศึกษา มี แสดงให้เห็นว่า วินาทีหลังจากเกิดการบาดเจ็บที่เกิดจากการออกกำลังกาย โปรตีนหลายชนิดก่อตัวเป็น “ฝาครอบ” เหนือบริเวณที่เสียหายของเมมเบรนและบริเวณใกล้เคียง

ไมโทคอนเดรีย

ขุมพลังแห่งเซลล์ ช่วยกันซับ แคลเซียมส่วนเกินที่เข้าสู่เซลล์ผ่านการฉีกขาด เนื่องจากปริมาณแคลเซียมในเซลล์กล้ามเนื้อต้องได้รับการตรวจสอบเพื่อให้ทำงานได้อย่างเหมาะสม

และตอนนี้ การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่านิวเคลียสในเซลล์กล้ามเนื้อเร่งรีบเข้าไปช่วยด้วย

สำหรับการศึกษานี้ นักวิจัยได้วางหนูที่โตเต็มวัยไว้บนลู่วิ่งที่เอียงลง จากนั้นจึงเก็บตัวอย่างเส้นใยกล้ามเนื้อจากสัตว์ต่างๆ หลังจากการจ็อกกิ้ง นอกจากนี้ พวกเขายังขอให้อาสาสมัครที่เป็นมนุษย์สุขภาพดี 15 คนวิ่งบนลู่วิ่ง (ขนาดเท่าคน) จากนั้นจึงตัดเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อจากส่วนกล้ามเนื้อบริเวณกว้างใหญ่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกล้ามเนื้อสี่ส่วน ที่เกี่ยวข้อง: การวิ่งสร้างกล้ามเนื้อหรือไม่

Microscopic image shows muscle cell nuclei converging on a tear in a muscle fiber

นิวเคลียสรวมตัวกันใกล้กับบริเวณที่เกิดการบาดเจ็บในเส้นใยกล้ามเนื้อ (เครดิตรูปภาพ: William Roman)

พวกเขาพบว่าในเส้นใยกล้ามเนื้อเมาส์และเส้นใยกล้ามเนื้อของมนุษย์โปรตีนสะสม รอบ ๆ น้ำตาในเส้นใยและเกิด “แผลเป็น” ภายใน 5 ชั่วโมงหลังการออกกำลังกาย และในเส้นใยกล้ามเนื้อที่สุ่มตัวอย่าง 24 ชั่วโมงหลังการออกกำลังกาย กลุ่มของนิวเคลียสได้เข้ามาใกล้น้ำตา ในขณะที่นิวเคลียสปรากฏขึ้นไกลออกไปในตัวอย่าง 5 ชั่วโมง เพื่อดูว่านิวเคลียสเคลื่อนตัวไปยังบริเวณที่บาดเจ็บได้อย่างไร ทีมงานได้ขยายเซลล์กล้ามเนื้อของเมาส์ในจานทดลองและยิงเลเซอร์เพื่อเลียนแบบอาการบาดเจ็บที่เกิดจากการออกกำลังกาย ในเซลล์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการ นิวเคลียสจะรวมตัวกันรอบๆ เลเซอร์ที่ได้รับบาดเจ็บภายใน 5 ชั่วโมง และในไม่ช้าก็สร้าง “ฮอตสปอต” ของการสร้างโปรตีนในบริเวณใกล้เคียง โดยเฉพาะการย้ายถิ่นของนิวเคลียสตามมาด้วยการระเบิดอย่างกะทันหันของ mRNA โมเลกุล ซึ่งเป็นคู่มือพันธุกรรมชนิดหนึ่งที่สร้างขึ้นในนิวเคลียส mRNA จะทำสำเนาพิมพ์เขียวที่เข้ารหัสใน ดีเอ็นเอ และนำพวกมันออกไปสู่เซลล์ ซึ่งสามารถสร้างโปรตีนใหม่ได้ โปรตีนที่สร้างขึ้นใหม่จะช่วยในการผนึกและสร้างเซลล์กล้ามเนื้อที่ได้รับบาดเจ็บขึ้นใหม่

ในอนาคต การรักษาพยาบาลอาจจะถูกคิดค้นขึ้นเพื่อกำหนดเป้าหมาย วิถีทางโมเลกุลที่ยอมให้นิวเคลียสเคลื่อนตัวและเริ่มกระบวนการซ่อมแซมนี้ ที่สามารถช่วยเร่งการฟื้นตัวของผู้ป่วยหลังจากได้รับบาดเจ็บที่กล้ามเนื้อ McNally และ Demonbreun เขียนไว้ในคำอธิบายของพวกเขา

ที่น่าสนใจคือผู้เขียนยังพบว่าหนู ที่ฝึกบนลู่วิ่งก่อนการศึกษาทำให้เกิดรอยแผลเป็นบนเส้นใยกล้ามเนื้อน้อยกว่าหนูที่ไม่เคยฝึกฝนมาก่อน ซึ่งสอดคล้องกับหลักฐานก่อนหน้านี้ว่าด้วยการฝึกอย่างสม่ำเสมอ กล้ามเนื้อจะแข็งแรงขึ้นและมีแนวโน้มที่จะฉีกขาดน้อยลงระหว่างการเคลื่อนไหวที่ได้รับการฝึกฝน ตาม The New York Times .เผยแพร่ครั้งแรกใน Live Science.

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Back to top button