Cała prawda o roli testosteronu i hormonu wzrostu - marzec 2011

Istnieją pary tak symboliczne, że definiują zajmowaną przez siebie niszę – Romeo i Julia, Batman i Robin, schabowe i ziemniaki. Dla starszych czytelników będą to – Woodward i Bernstein, Newman i Redford, Ali i Frazier. Jest też wiele przykładów, w których łącząc dwie rzeczy w parę, otrzymujemy coś potężniejszego niż suma tych składników.

W kulturystyce ogólnie przyjmuje się, że takim duetem jest testosteron (T) i hormon wzrostu (GH). Oczywiście można się kłócić, że wraz z insuliną otrzymalibyśmy jeszcze bardziej interesujące zestawienie, należałoby również doliczyć całą plejadę innych leków, które na końcu tego kulturystycznego filmu znalazłyby się na szybko przewijanej liście aktorów. Powyższy opis odnosi się do poszczególnych grup leków, w rozwoju muskulatury najbardziej popularną parą byłyby dwa sterydy anaboliczno-androgenne (SAA): testosteron i trenbolon lub Deca i D-bol.

T i GH w postaci leków są stosowane przez osoby uprawiające kulturystykę amatorsko i zawodowo. T jest szeroko dostępny pod różnymi postaciami, a w różnych ankietach jest najczęściej wymienianym SAA, poza tym jest też głównym lekiem używanym w leczeniu niedoborów testosteronu. GH był niegdyś nieosiągalny z powodu kosztów i ograniczonej produkcji – pozyskiwano go z ludzkich zwłok. Rekombinanty GH powstały po to, by uniknąć potencjalnego narażenia pacjentów na śmiertelne infekcje (choroba Creutzfeldta-Jakoba). Rozwój technologii rekombinacyjnych i produkcja na skalę przemysłową umożliwiły powstanie nadwyżek tego hormonu. Pojawiły się pewne zagraniczne źródła, dzięki którym można zakupić ten środek w Internecie po znacznie zaniżonej cenie.

T i GH są hormonami anabolicznymi, będącymi w stanie zwiększyć masę i rozmiar tkanek, które na nie reagują. Kulturyści odkryli, że ponadnaturalne dawki jednego z nich znacznie zwiększają ilość chudej masy mięśniowej, a połączenie obu hormonów daje efekt jest silniejszy, niż przy stosowaniu każdego z tych środków osobno. GH powoduje również spalanie tłuszczu, nie jest to jednak tematem naszej dyskusji.

Kulturyści nie są jedyną grupą zainteresowaną łączeniem T i GH w celu promowania wzrostu mięśni. Na hipertroficznym efekcie treningu zależy praktycznie wszystkim ciężarowcom. Opublikowanie wyników wielu badań, w których udowodniono, że pewne rodzaje treningu pozwalają w naturalny sposób podnieść poziom hormonów anabolicznych, w szczególności T i GH, zainteresowało większość ćwiczących. Temat natychmiast podchwycili sportowcy naturalni, którzy popadli w ekscytację nad możliwością uzyskania naturalnej przewagi metabolicznej nad rywalami.

Warto zauważyć, że trening kulturystyczny (niska intensywność, wysoka objętość, krótkie odpoczynki) jest kojarzony z silniejszą odpowiedzią hormonów anabolicznych niż w przypadku treningu trójboistów (wysoka intensywność, niska objętość, dłuższe odpoczynki). Należy również nadmienić, że wzrost poziomu T i GH wywołany treningiem, choć znaczny (~25%), ma charakter przejściowy. Koncentracja tych hormonów we krwi ma tendencję do powracania do normy w ciągu godziny, dwóch po zakończeniu treningu, rosnąc i malejąc w szybkim tempie. Ponadto zjawisku temu towarzyszy wzrost poziomu kortyzolu, steroidowego hormonu katabolicznego, również kojarzonego z treningiem.

Oczywiście tkanka mięśniowa nie składa się z T i GH – powstaje z elementów strukturalnych podtrzymujących funkcjonowanie grup kurczliwych włókien, odpowiedzialnych za poruszanie szkieletem. Nie można zwiększyć rozmiaru mięśni poprzez bezmyślne wstrzykiwanie SAA i GH. Gdyby pompowanie mięśni było równie proste co podłączanie pompki do koła samochodu, każdy 14-letni chłopak wyglądałby jak Ronnie Coleman.

Aktywowanie szlaków anabolicznych

T i GH zwiększają rozmiary funkcjonalnych struktur białkowych poprzez aktywację szlaków anabolicznych. Czasami wymaga to włączenia odpowiednich genów w DNA tkanki mięśniowej. Proces ten nosi nazwę transkrypcji, w trakcie której powstaje rybosomalne RNA czyli rRNA. Cząsteczki te są szablonami, na których, w procesie translacji, budowane są białka. W innych przypadkach dochodzi do bezpośredniej stymulacji pewnych receptorów lub enzymów, które sprawiają, że komórka staje się bardziej anaboliczna lub antykataboliczna, lub do wytwarzania przekaźników drugiego stopnia, inicjujących osobne mechanizmy anaboliczne – przykładowo IGF-1 oraz mGF. Działanie T i GH nie jest jednakowe, choć w pewnym zakresie się pokrywa – na przykład obydwa hormony generują IGF-1. Prowadzi to do odrębnych rezultatów, w których T powoduje hipertrofię tkanki mięśniowej, a GH wzrost białek niekurczliwych, co nie ma większego wpływu na siłę, prowadzi jednak do zwiększenia chudej masy ciała, zależnej od wzrostu ilości wody w ciele. Znaczna część osób, którym GH został przepisany w celu walki z procesami starzenia, donosi, że hormon wygładził im skórę. Dzieje się tak po części z powodu wzmocnienia skóry właściwej (warstwy skóry składającej się z tkanki łącznej), jednak główną przyczyną tego efektu kosmetycznego jest napięcie nawodnionej skóry.

Zmagania z obciążeniem (ćwiczenia fizyczne) mogą wywołać wiele procesów anabolicznych. Ćwiczenia z ciężarami i skurcze mięśniowe wywołują odpowiedź szlaków i receptorów podobną jak w przypadku stymulacji T i innym silnym anabolikiem – insuliną. Wytworzenie cytokin, kwasu mlekowego i innych przekaźników aktywuje wiele procesów anabolicznych powodowanych przez T, wliczając w nie generowanie przekaźników drugiego stopnia IGF-1 i mGF. Przekaźniki te, wraz z testosteronem, wpływają na „obudzenie” komórek satelitarnych w okolicach mięśni. Gdy są one aktywne, dojrzewają i łączą się z tkanką mięśniową, oddając jej swoje jądra (DNA). Pozwala to na zwiększenie przekroju poprzecznego tego obszaru, ograniczonego przez tzw. domenę jądrowo-cytoplazmatyczną. Innymi słowy, proces ten umożliwia twoim mięśniom większy rozrost i lepsze wypełnienie rękawów.

Niektóre ze szlaków aktywowanych przez hormony anaboliczne i ćwiczenia są również aktywowane przez pewne składniki odżywcze. Białko, a w szczególności aminokwas rozgałęziony leucyna, działa jako pseudohormon. Kiedy komórki mięśni wykryją wzrost poziomu leucyny, aktywacji ulegają szlaki anaboliczne promujące wzrost białek kurczliwych, wliczając w nie kluczowy szlak mTOR.

Efekt końcowy, do którego dążymy pilnie trenując, stosując odpowiednią dietę i – opcjonalnie – środki anaboliczne, to hipertrofia mięśni i wzrost siły (nie wliczając w to innych korzystnych efektów, jak utrata tłuszczu czy lepsze gojenie). Powszechne są opinie na temat procesów anabolicznych i priorytetów, które powinni sobie stawiać kulturyści, by zmaksymalizować przyrosty. Badacze z McMaster University (Hamilton, Ontario, Kanada) przyjrzeli się względnej wartości tych czynników anabolicznych, klasyfikując je względem siły oddziaływania na hipertrofię mięśni szkieletowych.

Wzrost wielkości mięśni i ich siły nie zawsze idą w parze. Opis tego eksperymentu pozwala na zrozumienie skali wzrostu tkanki mięśniowej, z pomiarem siły nie ma problemu. Mięśnie rosną, gdy synteza nowych białek jest szybsza od rozkładu tych już istniejących. W przypadku wzrostu siły powinien nastąpić wzrost syntezy białek kurczliwych. Proteiny te przypominają łańcuchy i zębatki, które skracają mięsień w trakcie skurczu i pozwalają na jego późniejsze wydłużenie. Podobnie jak w przypadku lin na bloczkach do podnoszenia, im więcej białek kurczliwych, tym większy ciężar można podnieść. Jedna lina na bloczku może unieść żołnierza lub dwóch, ale by zrobić to z pojazdem opancerzonym, potrzeba ich więcej i muszą być grubsze. Do ugięcia ramienia z 1-kilogramową sztangielką wystarczą cieniutkie włókna mięśniowe, jeśli chcesz ugiąć ramiona ze sztangą o wadze 80 kg, musisz mieć grubsze łańcuchy z aktyny i miozyny.

Doktorzy West i Phillips, uznani badacze tego zagadnienia, zilustrowali względną wartość różnych procesów anabolicznych na hipertrofię mięśni. Niektórzy mogą być zaskoczeni wynikami. Co się okazało najsilniejszym sygnałem? Zdrowy rozsądek podpowiada, że dieta – w końcu pożywienie jest podstawą każdego programu zdrowotnego. A może to trening z dużymi ciężarami determinuje siłę i wielkość mięśni, ponieważ zdrowie i siła nie są terminami równoważnymi? Inni mogą sugerować, że odpowiedzią są hormony anaboliczne, uwalniane w trakcie treningu, ponieważ ciało przystosowuje się do nowych warunków. Niewielu zdobyłoby się na stwierdzenie, że chodzi o środki dopingujące. Po cichu przyznamy, że pod tym względem najsilniej działa GH; T jest dobrze znany, powszechnie stosowany i znacznie tańszy. W końcu na każdej siłowni znajdziemy kogoś stosującego SAA – ale żaden z nich nie wygląda jak zawodowiec z dostępem do GH.

Podstawa piramidy siły

Jednak gdy na wyniki eksperymentu spojrzymy obiektywnie, dowody jasno wskazują, że największym wyznacznikiem wzrostu mięśni i ich siły jest testosteron. Ale u podstawy piramidy siły nie leży tylko T i jego naturalna produkcja. Doktorzy West i Phillips wyraźnie napisali, że na hipertrofię mięśniową najsilniej wpływają sterydy anaboliczne wprowadzane do organizmu. Podobna odpowiedź na trening i dietę u kobiet, które mają niższy poziom T, a także u starszych mężczyzn w porównaniu do tych młodszych, posłużyła za wyjaśnienie stosunkowo nikłego wpływu testosteronu naturalnego na ten proces. Pomimo dekad zaprzeczania jakiemukolwiek korzystnemu wpływowi tych środków na wyniki sportowe, współczesne badania nad SAA dowiodły tego, co kulturyści wiedzą od początków naszego sportu.

Wiele osób nie chce stosować SAA lub nie zamierza przekraczać dawki testosteronu, jaka jest przepisana w związku z hormonalną terapią zastępczą. Bez fundamentu z SAA wzrost całkowity nie osiągnie najwyższego poziomu. Wydaje się to niesprawiedliwe i dyskusyjne pod kątem moralnym, jednak takie są fizjologiczne fakty. Przy braku SAA wzrost mięśni zostanie zahamowany przed wykorzystaniem ich całkowitego potencjału. Każdy słyszał o Mount Everest i K2, jednak nieliczni wiedzą o szczycie Kanczendzonga, trzeciej co do wysokości górze na ziemi. Wznosi się na imponujące 8586 m n.p.m., stoi jednak w cieniu swego wyższego sąsiada. Najlepszy z kulturystów naturalnych jest ludzkim odpowiednikiem szczytu Kanczendzonga. Na szczęście omawiana piramida siły ma jeszcze wiele innych stopni.

Najbardziej kluczowym zagadnieniem w hipertrofii mięśni – przy braku SAA – jest wyczerpujący trening lub ćwiczenia przekraczające próg anaerobowy. Oznacza to trenowanie wystarczająco ciężko, by w mięśniach nastąpiło wytworzenie kwasu mlekowego. Ćwiczenia muszą mieć wystarczającą objętość – trzy serie do załamania czy nawet serie z wymuszonymi powtórzeniami działają lepiej niż pojedyncza seria. Wygląda na to, że hipertrofię najlepiej stymuluje 40-minutowy trening z krótkimi przerwami.

Posiłek potreningowy z szybko przyswajalnymi źródłami białka i dekstrozy to kolejny czynnik odpowiedzialny za hipertrofię. U osób, które natychmiast po treningu wypijają szejka bogatego w leucynę, glutaminę i węglowodany, następuje silniejszy proces wzrostu. Węglowodany są szczególnie efektywne w ograniczeniu wydzielania kortyzolu w odpowiedzi na trening.

W miarę ćwiczenia należy zwiększać obciążenie. Większe ciężary to większe mięśnie, pod warunkiem, że nie zmieni się objętość treningu i długość odpoczynków. Z badań przeprowadzonych na zwierzętach można wnioskować, że duże obciążenia stymulują szlak enzymatyczny w tkance mięśniowej odpowiedzialny za miejscową produkcję androgenów. Mechanizm ten nie jest tak dobrze poznany u ludzi i może zachodzić w większych grupach mięśniowych w odpowiedzi na ćwiczenia z ciężarem przekraczającym pewną wymaganą wartość.

Ostatni czynnik pochodzi z obszaru, który budzi najwięcej zainteresowania – wzrost poziomu hormonów anabolicznych wywołany treningiem. Doktorzy West i Phillips zaprezentowali badania potwierdzające powyższe założenie. U ochotników wykonujących ćwiczenia na ramiona nie odnotowano wzrostu T i GH krążącego we krwi, natomiast gdy do treningu dołączono nogi (dużo większą grupę mięśniową), nastąpił wzrost poziomu hormonów anabolicznych. Jednakże zmiana ta nie wpłynęła na syntezę białek w mięśniach ramion, pomimo wzrostu poziomu T i GH wywołanego ćwiczeniami na nogi.

Obecnie rola wzrostu w poziomów T i GH wywołanego treningiem nie jest do końca zbadana. Doktorzy West i Phillips wysunęli hipotezę, że proces ten może mieć wpływ na produkcję energii, regenerację i odtwarzanie uszkodzonych tkanek lub na dystrybucję składników odżywczych. Niemniej jednak wygląda na to, że nie prowadzi on do powstania mierzalnych zmian w anabolizmie i hipertrofii. Zasugerowano, że istotniejsze zmiany w poziomie T i GH mogą zachodzić na poziomie wewnątrzkomórkowym, jednak nie zostały one zmierzone. 

Powyższe informacje mogą bardzo sfrustrować sportowców naturalnych, ponieważ potwierdzają, że jeśli chodzi o hipertrofię mięśni, SAA dają swoim użytkownikom ogromną przewagę. Jednakże podkreślają również znaczenie odpowiedniego treningu i czasu przyjmowania posiłków w optymalizacji procesów wzrostu mięśni. Doktorzy West i Phillips na pewno nie chcieli, by ich praca popierała czy usprawiedliwiała stosowanie SAA w celu poprawy muskulatury. Ich intencją było raczej pokazanie, jaką wagę mają ćwiczenia i dieta w zdrowiu ogółu społeczeństwa, a nie jak doprowadzić do potreningowej zmiany w poziomie T i GH. Przedstawione badania mogą zainteresować osoby leczące ludzi w podeszłym wieku. Nastanie ery selektywnych modulatorów receptorów androgenowych (SARMs) może przyczynić się do ponownego zainteresowania tym zagadnieniem.