Του Γιώργου Κιόση,
Στο προηγούμενο άρθρο μου αναφέρθηκα στους μεταβολικούς δρόμους που ακολουθούν τα συστατικά της τροφής (υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπίδια), έτσι ώστε να παραχθούν μόρια ικανά να προσφέρουν ενέργεια στα κύτταρα (όπως το ΑΤΡ), όταν υπάρχει ανάγκη, καθώς και μόρια που θα χρησιμοποιηθούν για τη βιοσύνθεση νέων, όπως πρωτεϊνών, ώστε να ανακυκλώνονται τα κυτταρικά στοιχεία. Ιδιαίτερη σημασία δόθηκε στη γλυκόζη, καθώς και στους δρόμους της γλυκόλυσης, του κύκλου του Krebs, και της οξειδωτικής φωσφορύλιωσης, που αυτή ακολουθεί, μιας και αποτελούν πρότυπα για τον μεταβολισμό και των υπολοίπων συστατικών της τροφής (λιπιδίων, πρωτεϊνών και άλλων υδατανθράκων). Απαραίτητο απόκομμα του προηγούμενου άρθρου, αλλά και ιδιαίτερα σημαντικό για την κατανόηση αυτού, αποτελεί το εξής: το ΑΤΡ είναι ένα μόριο που «δίνει» στα κύτταρα την ενέργεια που έχει αποθηκευμένη, ώστε να επιτελέσουν τις διάφορες δραστηριότητές τους. Πώς, λοιπόν, βοηθά το ΑΤΡ στη συστολή των μυών και στη μετέπειτα κίνηση του σώματος του ανθρώπου;
Η κίνηση του σώματος είναι μία από τις βασικές λειτουργίες του μυοσκελετικού συστήματος και απαιτεί τη συνεργασία των μυών, των οστών και των αρθρώσεων. Τα οστά είναι σκληρές και ανθεκτικές δομές πάνω στις οποίες προσφύονται οι γραμμωτοί μύες. Άρθρωση καλείται ο τρόπος σύνδεσης δύο ή περισσοτέρων οστών μεταξύ τους. Έτσι, η σύσπαση των μυών προκαλεί την κίνηση των οστών ως προς τις αρθρώσεις (αυτές που επιτρέπουν, βέβαια, την κινητικότητα μεταξύ των οστών).
Οι μύες ταξινομούνται σε τρεις ευρείες κατηγορίες: τους γραμμωτούς ή σκελετικούς, τους λείους και τον καρδιακό μυ. Η συστολή των γραμμωτών μυών υπόκειται στη βούλησή μας, δηλαδή συσπώνται όταν το θέλουμε εμείς και σε αυτούς ανήκουν μύες όπως οι μύες των χεριών μας. Οι λείοι μύες συσπώνται ανεξάρτητα από τη θέλησή μας και σε αυτή την κατηγορία ανήκουν μύες, όπως αυτοί που προκαλούν τις περισταλτικές κινήσεις στον γαστρεντερικό σωλήνα, μέσω των οποίων προωθείται η τροφή. Ο καρδιακός μυς, γνωστός και ως μυοκάρδιο, εντοπίζεται στην καρδιά και μέσω αυτού γίνεται η προώθηση του αίματος μεταξύ των κοιλοτήτων της καρδιάς, αλλά και από την καρδιά προς τη συστηματική και πνευμονική κυκλοφορία του σώματος.
Πώς, λοιπόν, πραγματοποιείται η επιθυμία μας για κίνηση και γιατί είναι απαραίτητη η ύπαρξη ενέργειας (δηλαδή μόρια ΑΤΡ – ενεργειακού νομίσματος) ώστε να γίνει αυτό;
Για να κινηθεί το ανθρώπινο σώμα, είναι απαραίτητο να γίνει συστολή των μυϊκών κυττάρων. Το σήμα για να συσταλούν τα κύτταρα δίνεται από την εξειδικευμένη περιοχή ελέγχου της κίνησης του εγκεφάλου. Τα κύτταρα των μυών έχουν ένα καλά ανεπτυγμένο σύστημα πρωτεϊνικών νηματίων (σαν κλωστές) στο εσωτερικό τους. Το σύστημα αυτό αντιπροσωπεύει το 80% περίπου του όγκου του κυττάρου. Αυτά τα νημάτια αποτελούνται από πρωτεΐνες και διακρίνονται σε παχιά και λεπτά. Κατά τη μυϊκή σύσπαση τα παχιά νημάτια «σπρώχνουν» προς το εσωτερικό του κυττάρου τα λεπτά νημάτια (εκατέρωθεν από κάθε πλευρά του κυττάρου), ώστε αυτό να μειώνεται σε μήκος (βράχυνση). Μέσω αυτού του μηχανισμού, γίνεται η μυϊκή συστολή προκειμένου να υπάρξει κίνηση. Για να πραγματοποιηθεί, ωστόσο, αυτή η προώθηση των λεπτών νηματίων από τα παχιά, απαιτείται ενέργεια, η οποία αποδίδεται μέσω των μορίων ΑΤΡ. Αυτά τα μόρια έχουν προκύψει από τη διάσπαση των συστατικών της τροφής. Έτσι, λοιπόν, η ενέργεια που είναι «αποθηκευμένη» μέσα στα συστατικά των τροφών απελευθερώνεται και ένα μέρος της αξιοποιείται για την κίνηση του σώματος.
Ωστόσο, η σύσπαση των σκελετικών μυών, πέρα από την κίνηση του σώματος του ανθρώπου κατά τη σωματική άσκηση ή την αλλαγή θέσης στον χώρο, εξυπηρετεί και άλλες λειτουργίες, ζωτικές για την λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Μία τέτοια λειτουργία είναι η συμβολή τους στην επιστροφή του αίματος πίσω στην καρδιά μέσω των φλεβών.
Οι φλέβες είναι αγγεία με λεπτό τοίχωμα, τα οποία ξεκινώντας από διάφορα μέρη του σώματος μεταφέρουν το μη οξυγονωμένο αίμα στην καρδιά, και, ειδικότερα, στον δεξιό κόλπο της. Όταν οι φλέβες βρίσκονται πιο κάτω από την καρδιά, η μεταφορά του αίματος χρειάζεται να υπερνικήσει τη βαρύτητα, η οποία προκαλεί την αντίθετη κίνησή του. Για να αποφευχθεί η παλινδρόμηση του αίματος μέσω της βαρύτητας, οι φλέβες διαθέτουν βαλβίδες που κλείνουν και δεν επιτρέπουν το αίμα να επιστρέψει προς τα πίσω. Επίσης, οι μύες που υπάρχουν γύρω από τις φλέβες, μέσω της συστολής τους, ασκούν πίεση σε αυτές, με αποτέλεσμα να «προωθούν» το αίμα γρηγορότερα και αποτελεσματικότερα στην καρδιά. Το φαινόμενο τούτο είναι γνωστό ως «μυϊκή αντλία». Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τις φλέβες των κάτω άκρων. Το αίμα σε αυτές πρέπει να διανύσει τη μεγαλύτερη απόσταση για να φτάσει στην καρδιά. Έτσι, η κίνηση των κάτω άκρων και η συστολή των μυών, όπως αυτών στην γάμπα, επιταχύνουν την κίνηση του αίματος προς την καρδιά.
Συνοψίζοντας, η κατανόηση της διαδικασίας παραγωγής ενέργειας μέσω του μεταβολισμού των τροφών είναι θεμελιώδης για την ερμηνεία της μυϊκής συστολής και, κατ’ επέκταση, της κίνησης του σώματος. Το ΑΤΡ, το οποίο παράγεται από τη διάσπαση των υδατανθράκων, των πρωτεϊνών και των λιπιδίων, παίζει καθοριστικό ρόλο όχι μόνο στη συστολή των μυών αλλά και στη διατήρηση της συνολικής λειτουργικότητας του οργανισμού. Η κινητικότητα, πέρα από τη σωματική άσκηση, συμβάλλει σημαντικά στη ροή του αίματος μέσω της «μυϊκής αντλίας», ενισχύοντας την καρδιαγγειακή υγεία.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Physiology, Muscle Contraction, National Library of Medicine. Διαθέσιμο εδώ
- Veins, Physiopedia. Διαθέσιμο εδώ
- Venous Disease, Cleveland Clinic. Διαθέσιμο εδώ
