Kolagenas sąnariams: 3 pagrindinės naudos, kurias verta žinoti

Kolagenas sąnariams: 3 pagrindinės naudos, kurias verta žinoti

Kolagenas sąnariams dažniausiai siejamas su judėjimo sistemos ir kremzlių struktūros palaikymu, tačiau jo reikšmė organizme yra gerokai platesnė. Tai vienas svarbiausių struktūrinių baltymų, aptinkamas kremzlėse, sausgyslėse, raiščiuose, kauluose ir kituose jungiamuosiuose audiniuose. Kolageno molekules sudaro trys tarpusavyje susisukusios baltymų grandinės – ši trigubos spiralės struktūra padeda audiniams išlaikyti tvirtumą ir atsparumą tempimui [1].

Kalbant apie kolageną sąnariams, svarbu suprasti, kad pats sąnarys nėra vien kremzlė. Tai sudėtinga sistema, kurioje kartu veikia kaulai, kremzlės, sąnario kapsulė, raiščiai, sausgyslės, raumenys ir sąnarinis skystis. Skirtingų tipų kolagenas padeda palaikyti šių audinių struktūrą ir mechanines savybes [2]. Kolagenas sąnariams svarbus vertinant ne vien kremzlę, bet ir sausgyslių, raiščių bei kitų jungiamųjų audinių struktūrą.

Trumpai: trys pagrindinės kolageno funkcijos sąnariuose yra kremzlės struktūros palaikymas, jėgos perdavimas bei sąnario stabilizavimas ir jungiamųjų audinių prisitaikymas prie fizinio krūvio.

Kas yra kolagenas ir kuo jis ypatingas?

Kolagenas – ne vienas konkretus baltymas, o giminingų struktūrinių baltymų šeima. Žmogaus organizme aprašyti 28 kolageno tipai, žymimi romėniškais skaitmenimis nuo I iki XXVIII. Jie skiriasi molekuline sandara, išsidėstymu audiniuose ir atliekamomis funkcijomis.

Kai kalbama apie tai, kuo kolagenas sąnariams reikšmingas, svarbu atskirti skirtingų kolageno tipų funkcijas:

• I tipo kolagenas vyrauja sausgyslėse, raiščiuose ir organinėje kaulų matricoje. Jis suteikia audiniams atsparumo tempimui ir padeda perduoti raumenų sukuriamą jėgą [2].
• II tipo kolagenas sudaro pagrindinį sąnarinės kremzlės kolageno tinklą. Jis padeda kremzlei išlaikyti struktūrą ir atlaikyti judant patiriamas mechanines apkrovas [3].
• III tipo kolagenas dažnai aptinkamas kartu su I tipo kolagenu sausgyslėse, raiščiuose ir kituose jungiamuosiuose audiniuose. Jis sudaro plonesnes fibriles, padeda organizuoti tarpląstelinę matricą ir yra ypač svarbus audinių persitvarkymo bei gijimo procesams.

Tai reiškia, kad kolagenas sąnariams apima gerokai daugiau nei vien sąnarinę kremzlę. Kolagenas taip pat sudaro audinius, kurie perduoda raumenų jėgą, kontroliuoja judesio amplitudę, stabilizuoja sąnarį ir padeda jungiamiesiems audiniams prisitaikyti prie fizinio krūvio.

1. Kolagenas palaiko sąnarinės kremzlės struktūrą

Sąnarinė kremzlė dengia sąnaryje susiliečiančių kaulų galus. Jos paviršius leidžia kaulams judėti vienas kito atžvilgiu su labai maža trintimi, o pati kremzlė padeda paskirstyti sąnariui tenkančias apkrovas [3, 4].

Kremzlę galima įsivaizduoti kaip vandens prisotintą kompozicinę medžiagą. Joje esantys proteoglikanai pritraukia vandenį, o II tipo kolageno skaidulos sudaro tvirtą erdvinį karkasą. Šių medžiagų sąveika leidžia kremzlei vienu metu būti pakankamai elastingai, kad sugertų spaudimą, ir pakankamai tvirtai, kad neprarastų savo formos [3].

Kolageno tinklas šiame audinyje veikia panašiai kaip armatūra statinyje: jis padeda išlaikyti bendrą konstrukciją ir riboja pernelyg didelį audinio išsiplėtimą [3].

Vis dėlto netikslu sakyti, kad kolagenas „sutepa sąnarius“. Mažą trintį užtikrina visa organizuota kremzlės struktūra, jos paviršius, vandens ir proteoglikanų matrica bei sąnarinis skystis. Kolageno vaidmuo – padėti šiai struktūrai išlikti vientisai ir mechaniškai atspariai.

2. Kolagenas padeda perduoti jėgą ir stabilizuoti sąnarį

Kolagenas sudaro maždaug 65–80 proc. sausgyslių sausosios masės. Jo skaidulos organizuotos hierarchiškai: molekulės jungiasi į fibriles, fibrilės – į skaidulas, o šios – į didesnius pluoštus [4, 5]. Tokia struktūra leidžia sausgyslėms atlaikyti tempimo jėgas ir perduoti raumenų sukuriamą krūvį kaulams.

Paprastai tariant, sausgyslę galima palyginti su itin tvirtu lynu. Tačiau ji nėra visiškai standi. Jos kolageno skaidulos ramybės būsenoje yra šiek tiek banguotos, o didėjant apkrovai palaipsniui išsitiesina. Tai leidžia audiniui sugerti dalį energijos ir perduoti jėgą kontroliuojamu būdu.

Raiščiuose taip pat gausu I tipo kolageno. Jie jungia kaulus tarpusavyje, padeda kontroliuoti sąnario judėjimo kryptį ir neleidžia jam judėti už fiziologinių ribų [2]. Jeigu sausgyslės daugiausia perduoda raumenų jėgą, raiščiai veikia tarsi stabilizuojantys diržai, padedantys išlaikyti sąnario geometriją.

Todėl antroji kolageno nauda sąnariams nėra susijusi tik su kremzlės apsauga. Kolagenas sąnariams sudaro reikšmingą visos judesį kontroliuojančios sistemos dalį.

3. Kolagenas sąnariams padeda audiniams atsinaujinti ir prisitaikyti prie fizinio krūvio

Kolagenas nėra nekintanti medžiaga, kuri organizme išlieka tokia pati visą gyvenimą. Jungiamuosiuose audiniuose nuolat vyksta jo atsinaujinimas: senos ar pažeistos kolageno molekulės suskaidomos, o jų vietoje gaminamos naujos.

Šis procesas vadinamas audinių persitvarkymu arba remodeliavimu. Jį veikia įvairūs organizmo signalai, tarp jų ir fizinis krūvis. Judant, sportuojant ar atliekant fizinį darbą, sausgyslės, raiščiai ir kiti jungiamieji audiniai patiria mechaninę įtampą. Ląstelės šią įtampą atpažįsta ir gali keisti kolageno gamybos bei skaidymo procesus [6].

Tačiau didesnis krūvis ne visada reiškia didesnę kolageno gamybą ar stipresnius audinius. Prisitaikymas priklauso nuo krūvio intensyvumo, trukmės ir dažnio, taip pat nuo žmogaus fizinio pasirengimo ir poilsiui skirto laiko. Tinkamai parinktas ir palaipsniui didinamas krūvis gali padėti audiniams prisitaikyti, o per didelis arba staiga padidintas krūvis gali viršyti jų gebėjimą atsinaujinti [7].

Ar kolagenas pats užtikrina normalią sąnarių veiklą?

Kolagenas yra būtina sąnarių audinių sudedamoji dalis, tačiau sąnarių būklė priklauso nuo visos biologinės ir mechaninės sistemos.

Kremzlės funkcijai svarbūs ne tik kolageno pluoštai, bet ir proteoglikanai, vanduo, chondrocitai bei tvarkinga audinio architektūra. Sąnario stabilumui taip pat reikalingi sveiki raumenys, raiščiai, sausgyslės ir nervų sistemos kontroliuojami judesiai [3, 6].

Todėl tiksliau sakyti, kad kolagenas sąnariams:

1. suteikia audiniams struktūrinį karkasą;
2. padeda jiems atlaikyti ir perduoti mechanines jėgas;
3. yra nuolat vykstančio audinių atsinaujinimo ir prisitaikymo dalis.

Jis nėra vienintelė sąnarių medžiaga ir negali būti vertinamas atskirai nuo viso organizmo.

Dažniausiai užduodami klausimai

Koks kolagenas sąnariams svarbiausias?

Sąnarinėje kremzlėje vyrauja II tipo kolagenas, o sausgyslėse ir raiščiuose – I tipo kolagenas. Todėl nėra vieno kolageno tipo, atsakingo už visą sąnario funkciją [2, 3].

Ar kolagenas sutepa sąnarius?

Kolagenas nėra tepamoji medžiaga. Jis sudaro kremzlės pluoštinį karkasą, o mažą trintį lemia visa kremzlės paviršiaus struktūra, jos vandens ir proteoglikanų matrica bei sąnarinis skystis [3].

Ar kolagenas nuolat atsinaujina?

Taip, jungiamuosiuose audiniuose vyksta kolageno sintezė ir skaidymas. Tačiau skirtingi audiniai atsinaujina nevienodu greičiu, o suaugusiųjų sąnarinės kremzlės gebėjimas atkurti didelius pažeidimus yra ribotas [4, 6].

Kodėl kolageno struktūrai reikalingas vitaminas C?

Vitaminas C būtinas fermentams, kurie modifikuoja proliną ir liziną kolageno gamybos metu. Be šių reakcijų negali susiformuoti pakankamai stabili ir funkcionali kolageno struktūra [9].

Ar kolagenas sąnariams svarbus tik vyresniems žmonėms?

Ne. Kolagenas yra bazinė kremzlių, sausgyslių ir raiščių medžiaga visais gyvenimo etapais. Jis svarbus tiek augant audiniams, tiek jiems prisitaikant prie kasdienio ir sportinio fizinio krūvio [6, 7].

Daugiau skaitykite čia:

Literatūra:

1. 1. Shoulders, M. D., & Raines, R. T. (2009). Collagen structure and stability. Annual review of biochemistry, 78, 929–958. https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.77.032207.120833  
   2. Gelse, K., Pöschl, E., & Aigner, T. (2003). Collagens–structure, function, and biosynthesis. Advanced drug delivery reviews, 55(12), 1531–1546. https://doi.org/10.1016/j.addr.2003.08.002
   3. Sophia Fox, A. J., Bedi, A., & Rodeo, S. A. (2009). The basic science of articular cartilage: structure, composition, and function. Sports health, 1(6), 461–468. https://doi.org/10.1177/1941738109350438
   4. Becerra, J., Andrades, J. A., Guerado, E., Zamora-Navas, P., López-Puertas, J. M., & Reddi, A. H. (2010). Articular cartilage: structure and regeneration. Tissue engineering. Part B, Reviews, 16(6), 617–627. https://doi.org/10.1089/ten.TEB.2010.0191
   5. Kannus P. (2000). Structure of the tendon connective tissue. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 10(6), 312–320. https://doi.org/10.1034/j.1600-0838.2000.010006312.x
   6. Kjaer M. (2004). Role of extracellular matrix in adaptation of tendon and skeletal muscle to mechanical loading. Physiological reviews, 84(2), 649–698. https://doi.org/10.1152/physrev.00031.2003
   7. Bohm, S., Mersmann, F., & Arampatzis, A. (2015). Human tendon adaptation in response to mechanical loading: a systematic review and meta-analysis of exercise intervention studies on healthy adults. Sports medicine – open, 1(1), 7. https://doi.org/10.1186/s40798-015-0009-9

Straipsnyje pateikta informacija nėra autoriaus asmeninė nuomonė, tai bendro pobūdžio informacija, kuri nesusijusi su asmens apsisprendimu įsigyti ir/ar vartoti maisto papildus. Jei sergate specifine liga, vartojate papildomus vaistus ar maisto papildus, būtinai prieš pradėdami vartoti naujus maisto papildus pasikonsultuokite su savo šeimos gydytoju ar vaistininku. Rekomenduojame sprendimus, susijusius su asmenine sveikata, priimti asmeniškai ar pasitarti su šeimos gydytoju, įvertinus Jūsų asmeninę sveikatos būklę. Jeigu pastebėjote netikslumų ar turite komentarų, nusiskundimų, patarimų dėl pateikto turinio, prašau susisiekite el. paštu ecosh@ecosh.lt.