13 Zář

Voda v nás – Základní hmota/látka

  • By: ProSapiens
  • Blog

Lidské tělo se skládá převážně z vody. Průměrné lidské tělo obsahuje až 60 % vody. Množství vody však není po celý život konstantní. Když se narodíme, tvoří voda přibližně 90 % naší tělesné hmotnosti a s přibývajícím věkem hydratace postupně klesá. Ve věku nad 80 let může být obsah vody až 50 % (Watson et al., 1980).

Tělesná tekutina se nachází prakticky v každé tkáni (Schleip et al., 2021). I v hustých vazech a šlachách je obsah vody > 50 %. Tuto úžasnou skutečnost vědci mnohokrát pozorovali v laboratoři. Změnu pozorovali tak, že změřili hmotnost vlhkých vazů zvířat a následně ji porovnali se stejnou hmotností po úplném vysušení tkáně.

Intersticiální (mezitkáňová) voda

Většinu vody v našem těle (~65 %) tvoří intersticiální voda, která je rozpuštěna v extracelulární matrix. Většina vody se dostává do základní látky přes malé arterioly (Schwartz, 2019), ve kterých se projevuje jako krevní plazma. Poté, co se voda dostane do základní látky, se obvykle tak či onak váže s hydrofilními povrchy proteoglykanů, dokud nemůže opět odejít, a to zpět do centrálního oběhu prostřednictvím malých lymfatických nebo žilních cév.

Tom Mayers : ,,Základním materiálem je vodný gel složený z mukopolysacharidů nebo glykosaminoglykanů, jako je kyselina hyaluronová, chondroitin sulfát, keratin, laminin, fibronektin a heparin. Tyto koloidy kapradin, které jsou součástí prostředí téměř každé živé buňky, vážou vodu takovým způsobem, že umožňují snadnou distribuci metabolitů (alespoň pokud jsou tyto koloidy dostatečně hydratované). Tvoří součást imunitního systému, systémové bariéry, která je vysoce odolná proti šíření bakterií.

V aktivní části těla základní látka neustále mění svůj stav. A podle potřeby má tendenci se dehydratovat a stává se zásobárnou metabolitů a toxinů v „zadržené“ nebo „nepohyblivé“ části těla (Mayers, 2013). Synoviální tekutina v kloubech a oční voda jsou příklady, v nichž lze pozorovat velké množství zakladní látky, ale menší množství je rozptýleno v každé měkké tkáni.

Carla Stecco: ,,Základní látka dodává tkáním viskozitu a plasticitu. Skládá se z vody a GAG (glykosaminoglykanů). Samotná základní látka je gelovitý materiál včetně extrafibrilární (mimo-vláknitý) matrix, ale bez kolagenových nebo elastinových vláken. Jinými slovy, kolagenová a elastinová vlákna vytvářejí trojrozměrnou síť a zakladní hmota obklopuje a vyplňuje dutiny.“

Proteoglykany (PG) a Glykosaminoglykany (GAG)

Základní látku tvoří především 1. proteoglykany, z nichž většina je hydrofilní (tj. milující vodu), a 2. vázaná voda. Podobně jako struktura rostlinných mechů jsou proteoglykany uspořádány geometrickým způsobem, který nabízí co největší povrch, na který se mohou vázat molekuly vody.

Hlavními bílkovinami základní látky jsou proteoglykany (PG), bílkoviny s vysoce nabitými postranními řetězci glykosaminoglykanů (GAG). Tyto nabité GAG slouží k modulaci hydratace tkáně a/nebo pomáhají organizovat kolagenní matrix (Sasarman a spol., 2016; Robinson a spol., 2017). Obsah vody v muskuloskeletálních tkáních je dán retencí volné vody PG v matrici (Dubinskaya a spol., 2007).

Proteoglykan s postrannámi glykozaminoglykani
  • Větší PG jsou častější ve stlačených muskuloskeletálních tkáních (Evanko a Vogel, 1990) a zajišťují pevnost v tlaku tím, že dodávají tkáni velké množství vody.
  • Naopak menší PG (biglykan a dekorin) jsou častější v tkáních zatížených tahem (Robinson a spol., 2017).
  • Pevnost v tlaku se uplatňuje při zatížení tahem (když je tkáň natažená/stretch), kdy voda v tkáni odolává (radiálnímu) stlačení při stlačení molekul kolagenu. Při tlakovém zatížení, například když se tkáně ovíjejí kolem kostí nebo sítnice.
  • Hustá zesíťovaná kolagenní matrix a na proteoglykany bohatá základní hmota společně zajišťují mechanickou pevnost tkání, a proto specifické pojivové tkáně používají různé poměry těchto látek, aby splnily své specifické mechanické požadavky.

GAG jsou polysacharidy s dlouhým řetězcem navázané na jaderný protein proteoglykan. Bylo identifikováno několik různých skupin GAG. Nejběžnější jsou: hyaluronan, chondroitinsulfát, dermatan sulfát a heparan sulfát.

Extracelulární (mimo-buňkové) proteiny stabilizují agregáty proteoglykanů a vytvářejí společné struktury podobné ,,kartáčku na lahvi“. GAG mají záporný náboj, který přitahuje vodu a vytváří hydratovaný gel. Tento gel je zodpovědný za turgiditu (bobtnání) a viskoelasticitu a také za řízení difuze různých metabolitů.

Hyaluron (HA)

V proteoglykanových agregátech slouží hyaluronan často jako základní protein, na který jsou navázány glykosaminoglykany. HA je jednou z nejhydrofilnějších molekul v přírodě: dokáže zachytit až 1000 násobek své vlastní hmotnosti ve vodě! Vysoké koncentrace proto mají tendenci zvyšovat obsah vody v tkáni.

HA je nejčastější GAG ve volné pojivové tkáni. Dodává pokožce vlhkost a vytváří schopnost svalů, šlach a fascií pohybovat se proti sobě. Podílí se také na procesu hojení ran.

Hyaluron

Působí především jako lubrikant, který chrání normální viskozitu tkáně a umožňuje klouzání fasciálních vrstev po sobě. Vyskytuje se ve všech pojivových tkáních od periostu až po epidermis. V muskuloskeletálním systému je HA všudypřítomná, zejména mezi vrstvami aponeurotické fascie, mezi hlubokou fascií a svalem, ve volném vazivu obklopujícím svalové svazky a v intramuskulárních fasciálních vrstvách.

Plní také důležitou funkci v perivaskulárních (cévy) a perineurálních (nervy) oblastech. V perivaskulárních oblastech, zejména v okolí žil, a v perineurálních oblastech kolem nervů jsou normální vlastnosti HA nezbytné, aby umožnily odpovídající klouzání po těchto strukturách. Tento vztah je podobný vztahu mezi hlubokou fascií a svalem. Bez dostatečného klouzání existuje možnost nervové uvíznutí a cévní inhibice (utlmení).

Nejnovější výzkum v oblasti fascií

Jedním z nejzajímavějších objevů v oblasti vědy o fasciích v posledních letech byla zpráva o existenci nového typu buněk pojivové tkáně, který se zřejmě zaměřuje především na rychlou produkci hyaluronanu.

Tým vědců z univerzity v Padově navrhl pro tyto buňky název „fasciacyty“. Popisují je jako buňky, které mají spíše kulatý tvar, na rozdíl od vřetenovitého tvaru normálních fibroblastů. Ukázali také, že tento typ buněk se často vyskytuje v horních a dolních částech volných vrstev pojivové tkáně, tj. na jejich přechodu do hustších fasciálních vrstev, které s nimi sousedí (Stecco a spol., 2018).

Literatura:

  1. Watson, P. E., Watson, I. D., & Batt, R. D. (1980). Total body water volumes for adult males and females estimated from simple anthropometric measurements – PubMed. The American Journal of Clinical Nutrition, 33(1). https://doi.org/10.1093/ajcn/33.1.27
  2. Schleip, R., & Wilke, J. (2021b). Fascia in sport and movement.
  3. Schwartz, N., Chalasani, M. L. S., Li, T. M., Feng, Z., Shipman, W. D., & Lu, T. T. (2019). Lymphatic function in autoimmune diseases. Frontiers in Immunology, 10. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00519
  4. Myers, T. W. (2013). Anatomy trains e-book: Myofascial meridians for manual and movement therapists. Elsevier Health Sciences
  5. Sasarman, F., Maftei, C., Campeau, P. M., Brunel-Guitton, C., Mitchell, G. A., & Allard, P. (2016). Biosynthesis of glycosaminoglycans: Associated disorders and biochemical tests – PubMed. Journal of Inherited Metabolic Disease, 39(2). https://doi.org/10.1007/s10545-015-9903-z
  6. Robinson, K. A., Sun, M., Barnum, C. E., Weiss, S. N., Huegel, J., Shetye, S. S., Lin, L., Saez, D., Adams, S. M., Iozzo, R. V., Soslowsky, L. J., & Birk, D. E. (2017). Decorin and biglycan are necessary for maintaining collagen fibril structure, fiber realignment, and mechanical properties of mature tendons. Matrix Biology : Journal of the International Society for Matrix Biology, 64, 81–93. https://doi.org/10.1016/j.matbio.2017.08.004
  7. Dubinskaya, V. A., Eng, L. S., Rebrow, L. B., & Bykov, V. A. (2007). Comparative study of the state of water in various human tissues – PubMed. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 144(3). https://doi.org/10.1007/s10517-007-0314-5
  8. Evanko, S. P., & Vogel, K. G. (2012). Ultrastructure and proteoglycan composition in the developing fibrocartilaginous region of bovine tendon. Matrix, 10(6), 420–436. https://doi.org/10.1016/S0934-8832(11)80150-2
  9. Stecco, C., Fede, C., Macchi, V., Porzionato, A., Petrelli, L., Biz, C., Stern, R., & Caro, R. D. (2018). The fasciacytes: A new cell devoted to fascial gliding regulation – PubMed. Clinical Anatomy (New York, N.Y.), 31(5). https://doi.org/10.1002/ca.23072
Posted in: Blog