Wraz z postępującym wiekiem nasze ciało się zmienia. Można to zauważyć i poczuć. Osoby starsze, podobnie jak sportowcy zawodowi, należą do grupy tzw. wysokiego ryzyka zajścia wszelakich uszkodzeń mięśni szkieletowych. Ludzie w podeszłym wieku są bardziej narażeni na ryzyko upadku i złamania kończyn niż osoby młodsze. Jest to związane ze zmianami które z powodu procesu starzenia się zaszły w mięśniach.

Jak starzeją się mięśnie?

Podczas procesu starzenia się mięśni dochodzi do stopniowego zmniejszania się masy tkanki mięśniowej. Nosi on nazwę sarkopenii. Nazwa ta została wprowadzona przez Rosenberga około 20 lat temu (Rosenberg i  wsp. 1997). Na początku termin ten był stosowany tylko do opisania zmniejszenia się masy mięśni, teraz jest bardziej złożony i oprócz ubytków tej tkanki określa inne procesy towarzyszące temu zjawisku oraz zmniejszenie siły mięśni (Lang i wsp. 2010).

Zmiany w strukturze mięśni

Zmiany w strukturach oraz biochemii są zauważalne u wysokiego odsetka populacji po przekroczeniu pewnej granicy wieku. Dotyczy ona około 25% osób pomiędzy 50 a 70 rokiem życia oraz około 40% osób posiadających 80 lat i więcej. To zmniejszenie masy mięśni, które nasila się z wiekiem prawdopodobnie jest związane ze zmniejszeniem liczby komórek mięśniowych w wyniku apoptozy - śmierci miocytów (Kovacheva i wsp. 2010).

Dirks i Leeuwenburgh byli pierwszymi, którzy zaobserwowali zjawisko fragmentacji DNA (wskaźnik apoptozy) zachodzące w miocytach mięśnia brzuchatego łydki u 24-miesięcznych szczurów w porównaniu do młodszych (6-miesięcznych). W populacji ludzi jest podobnie, zaobserwowano ważne zwiększenie się fragmentacji DNA w komórkach mięśnia brzuchatego łydki u ludzi po osiągnięciu 70 lat w porównaniu z osobami po 21 roku życia. Zjawisko to jest prawdopodobnie spowodowane uszkodzeniami mitochondrialnego DNA (mtDNA), które są przyczyną zaburzeń w produkcji ATP, przez co dają początek apoptozie opierającej się lub nie na działaniu kaspaz (Marzetti i wsp. 2009).

Ważnym powodem zmniejszania się mięśni podczas starzenia jest redukcja objętości włókien mięśniowych (atrofia). Podczas badań zauważono również stopniową utratę siły mięśni. Początkowo po ukończeniu 50 lat człowiek traci z każdym rokiem około 1,5% tej siły, po 60 latach życia utrata ta zwiększa się już do 3% z każdym minionym rokiem. Jest to wynikiem utraty jednostek motorycznych i zmniejszeniem ogólnej masy mięśni w organizmie (Jang i wsp. 2011).

Utrata siły nie jest jednakowa w obrębie górnych i dolnych kończyn. Na ogół zmniejszenie to jest większe w przypadku kończyn dolnych (Narici i wsp. 2010). Wiadomo również że w wyniku starzenia dochodzi do zaniku dwóch głównych form włókien mięśniowych, odpowiednio I i II typu, z tym że po ukończeniu 70 roku życia zwiększa się utrata II formy włókien. 

Zmiany w biochemii mięśni

Wraz z wiekiem zmienia się też działanie na płaszczyźnie biochemicznej tkanki mięśniowej. Badania molekularne potwierdzają tę hipotezę, wykazując spadek ekspresji obu izoform miozyny, czyli MHC-IIa i MHC-IIx u osób starszych w porównaniu z ludźmi w sile wieku. Jednak zauważono również, że po ukończeniu 80 roku życia maleje udział włókien typu I. Może to prowadzić do powstania nowych zależności proporcjonalnych w udziale obu typów włókien w mięśniach, co można zaobserwować w populacji ludzkiej po ukończeniu 85 roku życia (Naricini i wsp. 2010).

Starzenie się mięśni - jak zapobiegać?

Jak wynika z przeprowadzonych badań, aktywność fizyczna i dieta mają wpływ na budowę i funkcjonowanie mięśni u ludzi starszych. Fizjologiczne starzenie się, niewłaściwy sposób odżywiania się jak i brak aktywności fizycznej niosą w  rezultacie zmiany w funkcji i budowie mięśni, odchyleń od właściwego metabolizmu energetycznego, zmniejszenia zdolności oksydacyjnej mitochondriów i nagromadzenia się tkanki tłuszczowej (Waters i wsp. 2010).

W badaniach naukowych udowodniono, że u ludzi starszych aktywność fizyczna zwiększa masę jak i siłę tkanki mięśniowej, polepsza utlenianie kwasów tłuszczowych, dodatkowo usprawnia działanie wielu enzymów oraz indukuje rozwój układu krwionośnego. Udowodniono również pozytywny wpływ aktywności fizycznej na wrażliwość mięśni na insulinę oraz wzmożone utlenianie triglicerydów przez co zmniejsza się udział tkanki tłuszczowej w mięśniach szkieletowych. Potwierdzono wzrost liczby komórek satelitarnych u ludzi starszych uprawiających trening wytrzymałościowy.

Jednak żeby te wszystkie pozytywne zmiany mogły być widoczne,  mięśnie muszą otrzymać niezbędne składniki pokarmowe. Ilość oraz jakość przyjmowanego pokarmu gra w tym procesie główną rolę. Najlepsze zaobserwowane wyniki uzyskuje się podczas stosowania diety restrykcyjnej, czyli poprzez ograniczenie ilości spożywanego pokarmu do około 50-70% bez wywoływania efektów niedożywienia. Pozytywne efekty takiej diety są zauważalne.

Są nimi: mniejsza utrata włókien mięśniowych, zmniejszenie odkładania się tri glicerydów, jak również większa wrażliwość tej tkanki na insulinę. Kaloryczna restrykcja skutkuje zwiększeniem poziomu ekspresji i aktywności palmitoilotransferazy karnitynowej I (Kim i wsp. 2009), wzrostem stężenia glikogenu w tkance mięśniowej oraz zwiększeniem szybkości lipolizy. Dieta ta również niweluje zły wpływ stresu oksydacyjnego na miocyty. Zwiększa ona produkcję antyoksydantów m.in. dysmutazy ponadtlenkowej I i II, lub peroksydazy glutationowej na poziomie mRNA u rocznych szczurów. Zahamowane jest akumulowanie żelaza w miocytach przez co zmniejsza ryzyko uszkodzenia DNA przez wolne rodniki.

______________________

Autor: Tomasz Domoradzki