Какова роль питания в развитии костей и скелетной мускулатуры кратко

Обновлено: 03.07.2024

Генетика контроля питания скелетных мышц. Влияние диеты на мышцы

В обоих случаях гены регулируются для удовлетворения потребности какого-либо органа или системы. Эта форма регуляции генов в целом подобна таковой при регуляции генов у бактерий, т.е. триптофановому оперону. Клетки бактерий меняют свой фенотип для получения определенных преимуществ для себя, а не для удовлетворения каких-либо потребностей организма в целом.

Примером того, как клетки могут с пользой для себя изменяться под воздействием внешней среды, может служить использование глютамина скелетными мышцами. Доступность глютамина влияет на процессы обмена в мышцах. Кроме того, глютамин является важнейшим источником аминоазота для мышечных клеток. Глютамин также играет значимую роль в регуляции быстро делящихся клеток, таких как лимфоциты и эпителиальные клетки кишечника.

Глютамин и глютамат транспортируются в клетку с помощью натриевых переносчиков. Для экспериментальных целей в качестве первичной клеточной культуры может быть взята скелетная мышца крысы. Эти клетки демонстрируют повышение экспрессии внутреннего транспорта как глютамина, так и глютамата, когда они лишены экзогенного обеспечения глютамином, к тому же одновременно увеличивается активность глютаминсинтетазы.

Этот фермент катализирует присоединение аминогруппы к карбоксильной части молекулы глютамата, в результате образуется глютамин. Таким образом, два различных нутриента, глютамин и глютамат, могут полностью обеспечить потребность мышечных клеток в глютамине. Это обеспечение достигается двумя независимыми путями, каждый из которых находится под генетическим контролем.

Описанный механизм демонстрирует, как различные нутриенты могут перекрестно стимулировать экспрессию связанных между собой белков: удаление глютамина или глютамата из окружения клетки ведет к усилению транспорта обеих аминокислот. Не только дефицит глютамина и глютамата усиливает экспрессию их собственных транспортных белков, но и утрата одного вещества приводит к повышению экспрессии переносчика другого.

Исследование кинетики транспорта показало, что дефицит глютамина (или глютамата) усиливал максимальную скорость, с которой аминокислота транспортировалась в клетку (Vmax), и не изменял аффинность переносчика к соответствующей аминокислоте. Это позволило предположить, что возникающий дефицит аминокислот приводит к увеличению продукции ряда соответствующих переносчиков. Время, необходимое для удвоения Vmax, составляло примерно 4 час. Данный факт, а также то, что индукция обоих переносчиков (как глютамата, так и глютамина) прекратилась, когда глютамин был удален в присутствии актиномицина D (который ингибирует синтез ДНК), свидетельствует о том, что их регуляция осуществляется посредством инициации транскрипции.

В транспортных системах глютамина и глютамата еще многое непонятно, но исследования в этой области весьма перспективны, т.к. каждая аминокислота имеет только два переносчика — натрий-зависимый и натрий-независимый. Только натрий-зависимый переносчик реагирует на исчезновение какого-либо нутриента. Регуляция глютамата и глютамина, несмотря на свою важность, составляет лишь малую часть нутриентного гомеостаза в клетках скелетных мышц in vivo, поскольку их энергетические потребности в основном удовлетворяются посредством глюкозы и свободных жирных кислот.

До сих пор неясно, до какой степени изменения в диете влияют на способность скелетной мышцы регулировать потребление жиров. Cameron-Smith и соавт. показали, что краткосрочная диета с высоким содержанием жиров повышает экспрессию генов липидного метаболизма и экспрессию генов в мышце человека. Они обследовали 14 спортсменов, которых разделили на группы.

Это подразумевает повышение экспрессии генов, необходимых для транспортировки жирных кислот и окислительного метаболизма в скелетной мышце. По заключению исследователей взаимодействие жирной кислоты с генетическим материалом скелетных мышц представляется важным из-за вклада этого процесса в способность окислительного профиля мышцы к адаптации к доминирующему источнику пищи. Однако необходимо более точное объяснение этих механизмов.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

В нашем организме 206 костей, но насколько они прочные и крепкие? Когда мы говорим о хорошем самочувствии, здоровье скелета – это последнее, о чем мы вспоминаем.

Мы бесконечно говорим о коже и ее состоянии, процессах старения, уделяем много времени микрофлоре кишечника, тренировке мышц, здоровью сердца и сосудов. Но основа всего этого - скелет, именно он несет нагрузку всего тела и поддерживает осанку на протяжении всей жизни.

Кости скелета накапливают прочность и силу до 25 лет, а после 30-ти они постепенно начинают терять свою прочность, если постоянно не поддерживать физическую активность и баланс необходимых минералов – кальция, магния, фосфора.

Почему важно помнить о здоровье костей?

Здоровье костей не менее важно, чем здоровье любых других органов тела, особенно для женщин, так как плотность костей уменьшается после менопаузы. У женщин остеопороз встречается почти в 50% случаев. Потеря плотности кости может привести к остеопорозу, который, в свою очередь, грозит переломами при малейших нагрузках, тем самым уменьшая подвижность. Остеопорозом страдают и мужчины, но гораздо реже (всего около 4% населения) и в более позднем возрасте – около 70 лет.

Чем опасно это заболевание? Кости при нем становятся пористыми и хрупкими, поэтому, компрессия (сжатие) или резкие воздействия (при падениях, неловких движениях) могут вести к переломам. Чаще всего страдают позвонки, шейка бедра и плечевая кость.

Как и при всех других болезнях, профилактика – это основа борьбы с остеопорозом. Важно обращать внимание на здоровье ваших костей сейчас, независимо от того, сколько вам лет. Прочность костей достигается за счет регулярных упражнений (особенно силовых тренировок в комбинации с аэробными нагрузками) и включения в свой рацион продуктов для крепких костей.

Что влияет на наши кости?

Начнем с того, что костная масса на 80% определяется генетикой, а на остальное влияют такие факторы окружающей среды, как диета и физические упражнения. Поэтому 20% проблем со скелетом зависит от того, что происходит в детском и подростковом возрасте. В течение всей фазы роста скелета, крайне важно получить достаточное количество кальция и витамина D для наращивания костной массы. Кальций наиболее активно откладывается в костях именно в этот период. В дальнейшем кости только реминерализуются, то есть обновляются, но уже не растут.

Одного только кальция для крепости скелета недостаточно. Нужен еще и витамин D. Поступая с пищей или образуясь в коже после пребывания на солнце, он подвергается серии преобразований в организме, но, в конечном счете, активная форма витамина D связывается с рецептором витамина D в кишечнике, и это необходимо для всасывания кальция из кишечника в кровь.

Что важно знать об усвоении минералов?

Итак, для здоровья костей нужны не только источники кальция в рационе, но и витамин D, чтобы кальций мог усвоиться. Между тем, важно избегать приема железосодержащих добавок или даже употребления продуктов, богатых железом вместе с кальций-содержащими продуктами, поскольку железо и кальций препятствуют усвоению друг друга.

Помимо кальция, в построении костной ткани участвуют фосфор и магний. Они придают костям прочность и эластичность, формируют их пористую структуру. Чтобы кости были одновременно прочными и эластичными, важен баланс этих веществ в питании, а если одной только пищи недостаточно – нужно принимать добавки с кальцием, магнием и фосфатами.

Какие продукты могут пополнить запасы кальция, а также дают порцию необходимых витамина D, магния и фосфора?

Традиционное коровье (козье, кобылье, верблюжье молоко) все чаще заменяют растительными альтернативами (миндаль, три ореха, соя, овес, банан, кунжут и т. д.) важно помнить, кальций содержится и хорошо усваивается только из настоящих молочных продуктов.

Причем, чтобы кальций полноценно усвоился, эти продукты не должны быть с 0%-ной жирностью. Без жира не будет витамина D, а значит, кальций не будет полноценно усваиваться организмом. Поэтому, если вам нужно укрепить кости скелета и пополнить запасы кальция – помимо цельного молока, которое переносят не все люди, обратите внимание на греческий йогурт, сыр, творог и кефир.

Белок: но лучше – животный!

Специалисты рекомендуют для пациентов с остеопорозом животный белок, поскольку есть научные доказательства [1] того, что диеты с высоким содержанием белка важны для здоровья костей. Эксперты рекомендуют получать дозу белка из сардин и анчоусов, так как они богаты кальцием и витамином D. Менее полезным, но все еще хорошим источником белка будет стейк, поскольку высокое содержание железа может препятствовать усвоению кальция.

Продукты питания, использующиеся в средиземноморской диете

Исследования показали [2], что женщины, которые придерживались этого плана питания, имели более высокую плотность костной ткани. Средиземноморская диета включает: овощи и фрукты, рыбу, морепродукты, оливковое масло, сыр и йогурт, цельное зерно.

Овощи семейства крестоцветных

Овощи, богатые витамином К

Крестоцветные овощи - это не единственные растительные варианты продуктов для поддержки прочности костей скелета. Петрушка, чернослив, авокадо и киви являются источниками витамина К, который работает совместно с кальцием для создания крепких костей.

Грибы, выращенные под влиянием ультрафиолета

Грибы, подвергшиеся воздействию солнечного света или искусственного УФ-света, производят большое количество витамина D, поддерживающего здоровье костей. Витамин D регулирует усвоение кальция в организме, и достаточное его потребление имеет важное значение для здоровья костей. Но не все грибы выращиваются таким образом, чтобы обеспечить обогащение организма витамином D.

Какие продукты богаты витамином D?

Яйца, лосось, молоко, йогурт, сардины и сельдь – это продукты, которые полезны для скелета. И конечно, пока лето, нужно чаще бывать на солнышке. Тем не менее, метаболизм витамина D является сложным процессом, и даже адекватное потребление, регулярные прогулки под солнцем могут привести к дефициту витамина D. В этом случае, на помощь придут добавки витамина D и кальция.

Сколько в граммах?

Взрослые должны получать 1000 мг кальция и 200 международных единиц (МЕ) витамина D в день. Если вам за 50 лет, принимайте 1200 мг кальция и 400–600 МЕ витамина D в день. Хотя кальций и витамин D можно принимать в виде добавок, лучше всего получать их за счет естественной диеты.

Влияние алкоголя

Любителям алкоголя стоит задумать о здоровье скелета. Известно, что алкогольные напитки вредны для здоровья костей. Алкоголь вымывает кальций из костей в мочу. Это справедливо для тех, кто пьет более 2 стаканов пива в день или более 50 г крепкого алкоголя.

[1] Mangano KM, Sahni S, Kerstetter JE. Dietary protein is beneficial to bone health under conditions of adequate calcium intake: an update on clinical research. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2014;17(1):69‐74. doi:10.1097/MCO.0000000000000013
[2] Maltais ML, Desroches J, Dionne IJ. Changes in muscle mass and strength after menopause. J Musculoskelet Neuronal Interact. 2009;9(4):186‐197.
[3] Blekkenhorst LC, Hodgson JM, Lewis JR, et al. Vegetable and Fruit Intake and Fracture-Related Hospitalisations: A Prospective Study of Older Women. Nutrients. 2017;9(5):511. Published 2017 May 18. doi:10.3390/nu9050511

Какая роль питания в развитии костей скелетной мускулатуры?

В ращвитии костей принимает участие главным обращом кальций.

Он придает косиям прочность, твердость, но хрупкость.

В компенсацию хрупкости в костях также содержится белок коллаген, придающий костям пластичность, упругость.

В совокупности наши кости крепкие, но не ломаются от мельчайшего удара.

Для синтеща коллагена нужны жлементы, входящие в состав пищи(Н, О, С, N).

Для синтеза некоторых белков(гемоглобин, инсулин, хлорофилл, белок крови моллюсков головоногих) нужны и др.

Элементы(Fe, Mg, Cu).

Наши мыщцы - жто сплошной белок миозин, для синтеза которого также необходимы макрожлементы.

Так как мы гетеротрофные органищмы, то синтезировать эти элементы сами из ничего мы не можем.

Для поддержания мышц необходима энергия(АТФ и ГТФ), которую синтезируют наши митохондрии опять же на базе элементов, получаемых из пищи.

Вывод : для нормальной работоспособности нашего ОДА необходимо полноценное питание.

Как влияет развитие мускулатуры на скелет?

Как влияет развитие мускулатуры на скелет.

К костям не прикрепляются мышцы мимические , гладкие или скелетные?

К костям не прикрепляются мышцы мимические , гладкие или скелетные.

Объясните происхождение названия поперечно - полосатая скелетная мускулатура?

Объясните происхождение названия поперечно - полосатая скелетная мускулатура.

Какая мышечная ткань покрывает кости человека?

А) гладкая В) поперечнополосатая скелетная С) гладкая скелетная D) сердечная.

Почему скелетную мускулатуру называют дополнительным сердцем?

Развитие тканей у ПАПОРОТНИКОВ?

Значение в жизни человека ?

Каков механизм согласованной работы скелетной мускулатуры?

Какова роль питания в развитии костей и скелетной мускулатуры?

Вегетативная нервная система регулирует :А — движение скелетной мускулатуры, Б — работу внутренних органов?

Вегетативная нервная система регулирует :

А — движение скелетной мускулатуры, Б — работу внутренних органов.

Соматический отдел нервной системы управляет работой : а) внутренних органов, б) скелетной мускулатуры, в) гладкой мускулатуры, г)желёз?

Соматический отдел нервной системы управляет работой : а) внутренних органов, б) скелетной мускулатуры, в) гладкой мускулатуры, г)желёз.

Поднимите руку. Теперь сожмите кулак. Сделайте шаг. Правда, легко? Человек выполняет привычные действия практически не задумываясь. Около 700 мышц (от 639 до 850, согласно различным способам подсчета) позволяют человеку покорять Эверест, спускаться на морские глубины, рисовать, строить дома, петь и наблюдать за облаками.

Но скелетная мускулатура — далеко не все мускулы человеческого тела. Благодаря работе гладкой мускулатуры внутренних органов, по кишечнику идет перистальтическая волна, совершается вдох, сокращается, обеспечивая жизнь, самая важная мышца человеческого тела — сердце.

Определение мышц

Мышца (лат. muskulus) — орган тела человека и животных, образованный мышечной тканью. Мышечная ткань имеет сложное строение: клетки-миоциты и покрывающая их оболочка — эндомизий образуют отдельные мышечные пучки, которые, соединяясь вместе, образуют непосредственно мышцу, одетую для защиты в плащ из соединительной ткани или фасцию.

Мышцы тела человека можно поделить на:

Гладкая мускулатура входит в состав внутренних органов — кишечника, мочевого пузыря, стенки сосудов, сердца. Благодаря ее сокращению повышается артериальное давление при стрессе или передвигается пищевой комок по желудочно-кишечному тракту.

Сердечная — характерна только для сердца, обеспечивает непрерывную циркуляцию крови в организме.

Интересно узнать, что первое мышечное сокращение происходит уже на четвертой неделе жизни эмбриона – это первый удар сердца. С этого момента и до самой смерти человека сердце не останавливается ни на минуту. Единственная причина остановки сердца в течение жизни — операция на открытом сердце, но тогда за этот важный орган работает АИК (аппарат искусственного кровообращения).

Строение мышц человека

Единицей строения мышечной ткани является мышечное волокно. Даже отдельное мышечное волокно способно сокращаться, что свидетельствует о том, что мышечное волокно – это не только отдельная клетка, но и функционирующая физиологическая единица, способная выполнять определенное действие.

Отдельная мышечная клетка покрыта сарколеммой – прочной эластичной мембраной, которую обеспечивают белки коллаген и эластин. Эластичность сарколеммы позволяет мышечному волокну растягиваться, а некоторым людям проявлять чудеса гибкости – садиться на шпагат и выполнять другие трюки.

В сарколемме, как прутья в венике, плотно уложены нити миофибрилл, составленные из отдельных саркомеров. Толстые нити миозина и тонкие нити актина формируют многоядерную клетку, причем диаметр мышечного волокна – не строго фиксированная величина и может варьироваться в довольно большом диапазоне от 10 до 100 мкм. Актин, входящий в состав миоцита, — составная часть структуры цитоскелета и обладает способностью сокращаться. В состав актина входит 375 аминокислотных остатка, что составляет около 15% миоцита. Остальные 65 % мышечного белка представлены миозином. Две полипептидные цепочки из 2000 аминокислот формируют молекулу миозина. При взаимодействии актина и миозина формируется белковый комплекс — актомиозин.

Название мышц человека

Когда анатомы в Средние века начали темными ночами выкапывать трупы, чтобы изучить строение человеческого тела, встал вопрос о названиях мускулов. Ведь нужно было объяснить зевакам, которые собрались в анатомическом театре, что же ученый в данный момент кромсает остро заточенным ножом.

Ученые решили их называть либо по костям, к которым они крепятся (например, грудинно-ключично-сосцевидная мышца), либо по внешнему виду (например, широчайшая мышца спины или трапециевидная), либо по функции, которую они выполняют (длинный разгибатель пальцев). Некоторые мышцы имеют исторические названия. Например, портняжная названа так потому, что приводила в движение педаль швейной машины. Кстати, эта мышца — самая длинная в человеческом теле.

Читайте также: