Как биологията определя използването на хранителните вещества и защо човешките цели не винаги съвпадат с физиологичните потребности на тялото

Част I: Хомеостазата – основният принцип, по който функционира човешкото тяло

Когато човек започне да приема хидролизиран колаген като хранителна добавка, обикновено има конкретна цел. Един иска да подобри състоянието на кожата си, друг търси по-бързо възстановяване след физическо натоварване, а трети се надява да подпомогне ставите или сухожилията си. Това е напълно естествено – ние приемаме хранителните добавки с определени очаквания и оценяваме резултатите според собствените си нужди.

Човешкият организъм обаче не функционира според нашите желания. След като хранителните вещества бъдат абсорбирани, те вече не са „добавка за кожа“, „добавка за стави“ или „добавка за коса“. Те стават част от сложната метаболитна система на организма и започват да участват в процеси, които се регулират от фундаменталните закони на физиологията.

Тук възниква един от най-интересните въпроси в съвременната нутрициология: как организмът използва приетите хранителни вещества и защо този процес невинаги съвпада с причината, поради която човек ги приема?

За да отговорим на този въпрос, първо трябва да разгледаме един от най-важните принципи в биологията – хомеостазата.

Хомеостазата – състоянието на динамично равновесие

Всяка клетка в човешкото тяло съществува в непрекъснато променяща се среда. Температурата на околната среда се изменя, приемът на храна е различен всеки ден, физическата активност се променя, възникват инфекции, възпалителни процеси и механични натоварвания. Въпреки това вътрешната среда на организма остава удивително стабилна.

Именно тази способност се нарича хомеостаза.

Хомеостазата представлява непрекъснатото поддържане на относително постоянни вътрешни условия, необходими за нормалното функциониране на клетките. Това не означава, че организмът е в неподвижно равновесие. Напротив – той непрекъснато се адаптира към промените, като чрез множество регулаторни механизми възстановява необходимия баланс.

Температурата на тялото, киселинно-алкалното равновесие, концентрацията на глюкоза, нивата на калций, водното съдържание на клетките, артериалното налягане и хиляди други физиологични показатели се поддържат в сравнително тесни граници. Отклоненията извън тези граници могат да нарушат работата на ензимите, клетъчния метаболизъм и функциите на цели органи.

Следователно основната задача на организма не е да преследва определен външен резултат, а да запази функционалната стабилност на вътрешната среда.

Динамично, а не статично равновесие

Понятието „равновесие“ понякога създава погрешното впечатление, че организмът се стреми към неподвижно състояние. В действителност хомеостазата представлява непрекъснат поток от процеси.

Всяка секунда милиони клетки синтезират белтъци, разграждат стари молекули, възстановяват увредени структури, обменят хранителни вещества и комуникират помежду си чрез химични сигнали.

• Кожата непрекъснато се обновява.
• Костите непрекъснато се ремоделират.
• Черният дроб синтезира и разгражда белтъци.
• Мускулите се адаптират към натоварването.
• Имунната система постоянно следи за микроорганизми и увредени клетки.

Всички тези процеси протичат едновременно и никога не спират.

Хомеостазата не означава липса на промяна. Тя означава, че въпреки непрекъснатите промени организмът успява да запази своята функционална цялост.

Кой управлява този сложен процес?

Често използваме изрази като „организмът решава“ или „организмът насочва хранителните вещества“, защото така физиологията става по-разбираема. В научен смисъл обаче няма централен орган, който да взема подобни решения.

Поддържането на хомеостазата е резултат от взаимодействието между няколко регулаторни системи.

• Нервната система реагира за части от секундата на промените във външната и вътрешната среда.
• Ендокринната система използва хормони, които регулират метаболизма, растежа, възстановяването и енергийния баланс.
• Имунната система контролира възпалителните процеси и участва активно в регенерацията на тъканите.

На клетъчно ниво всяка клетка непрекъснато получава информация от околната среда чрез рецептори, сигнални молекули, механично натоварване и химични фактори. В отговор тя променя своята активност – ускорява или забавя синтеза на белтъци, започва делене, мигрира към място на увреждане или активира механизми за възстановяване.

Следователно хомеостазата не се управлява от един „централен контролен пункт“, а възниква като резултат от координираната работа на милиарди клетки, които непрекъснато обменят информация помежду си.

Белтъците – непрекъснато обновяващ се ресурс

За да функционира тази сложна система, организмът се нуждае от постоянен приток на хранителни вещества.

Особено важни са белтъците.

За разлика от мазнините, които могат да се натрупват като енергиен резерв, човешкото тяло не разполага със специален склад за белтъци. Вместо това то поддържа т.нар. аминокиселинен пул – динамичен резерв от свободни аминокиселини в кръвта и тъканите, който непрекъснато се попълва чрез храната и чрез разграждането на собствените белтъци.

От този общ резерв клетките синтезират хиляди различни белтъчни молекули:

• ензими;
• транспортни белтъци;
• рецептори;
• антитела;
• мускулни белтъци;
• колаген;
• еластин;
• структурни компоненти на клетките.

Следователно приетите с храната аминокиселини не принадлежат на една конкретна тъкан. Те стават част от общия белтъчен обмен и се използват навсякъде, където протича синтез.

Този принцип е изключително важен за разбирането на действието на хидролизирания колаген.

Хранителните вещества нямат „крайно предназначение“

Когато приемем витамин C, той не „знае“, че сме го избрали за имунната система. Когато приемем калций, той не „знае“, че сме го избрали за костите. По същия начин, когато приемем хидролизиран колаген, неговите аминокиселини и биоактивни пептиди не носят информация за причината, поради която сме ги приели.

След абсорбцията те навлизат в общото кръвообращение и стават достъпни за всички клетки, които в този момент синтезират белтъци или изграждат компоненти на извънклетъчната матрица.

Това не означава, че организмът използва хранителните вещества произволно. Напротив – тяхното включване в различните метаболитни процеси се определя от физиологичните потребности на съответните клетки, от локалната им активност, от наличието на регулаторни сигнали и от текущото състояние на тъканите.

С други думи, след абсорбцията хранителните вещества престават да бъдат „добавка с определена цел“ и се превръщат в ресурс за поддържане на хомеостазата.

Колагенът – идеалният пример за този принцип

Именно затова хидролизираният колаген е отличен пример за начина, по който работи човешкият организъм.

Повечето хора свързват колагена с красивата кожа. Научните данни обаче показват, че това е само една от многобройните му функции.

Колагенът е най-разпространеният структурен белтък в човешкото тяло. Той изгражда голяма част от извънклетъчната матрица и участва в структурата на кожата, костите, сухожилията, връзките, ставния хрущял, фасциите, стените на кръвоносните съдове, роговицата на окото и много други тъкани.

Следователно, когато говорим за колаген, всъщност говорим за един от основните градивни елементи на човешкия организъм.

Именно затова следващата стъпка е да разгледаме какво се случва с хидролизирания колаген след неговия прием, как се абсорбират колагеновите пептиди и по какъв начин те участват в непрекъснатото обновяване на извънклетъчната матрица в различните тъкани.

Част II: Как организмът използва приетия колаген?

В първата част разгледахме един от най-важните принципи на човешката физиология – хомеостазата. Видяхме, че организмът непрекъснато се стреми да поддържа стабилна вътрешна среда и че хранителните вещества не се използват според нашите очаквания, а според физиологичните потребности на клетките и тъканите.

Хидролизираният колаген е отличен пример за този принцип. Макар много хора да го свързват предимно с красотата на кожата, неговият път в организма се определя от общите механизми на белтъчния обмен и клетъчната биология.

За да разберем защо е така, трябва да проследим какво се случва с колагена след неговия прием.

Първата стъпка – храносмилането

Хидролизираният колаген вече е преминал предварителен процес на ензимно разграждане, при който дългите колагенови влакна са разпаднати до значително по-къси пептидни вериги. Това е причината той да се усвоява по-лесно от нативния колаген.

След прием хранителната добавка достига стомаха, където действието на солната киселина и ензима пепсин започва допълнителното разграждане на пептидите. В тънкото черво процесът продължава под въздействието на панкреатичните ензими – трипсин, химотрипсин и карбоксипептидази, както и на ензимите, разположени по повърхността на чревните клетки.

Крайният резултат е смес от свободни аминокиселини, дипептиди и трипептиди.

През последните две десетилетия изследванията показаха, че част от тези малки пептиди не се разграждат напълно до отделни аминокиселини, а могат да преминат през чревната стена в почти непроменен вид. Сред най-добре проучените са дипептидът Pro-Hyp (пролин–хидроксипролин) и трипептидът Gly-Pro-Hyp (глицин–пролин–хидроксипролин).

Именно тези колагенови пептиди представляват особен научен интерес.

Абсорбцията – повече от обикновено усвояване на белтък

Дълго време се смяташе, че всички хранителни белтъци задължително се разграждат до свободни аминокиселини, преди да бъдат абсорбирани.

Днес знаем, че това не е напълно вярно.

Част от малките колагенови пептиди се транспортират през чревните клетки чрез специализиран белтъчен преносител, известен като PepT1 (Peptide Transporter 1). След това те навлизат в порталното кръвообращение, преминават през черния дроб и достигат системното кръвообращение.

Няколко клинични проучвания показват, че концентрацията на тези пептиди в кръвта започва да се повишава приблизително 30–60 минути след приема, достига максимум между 1 и 2 часа, а част от тях могат да бъдат открити в циркулацията и няколко часа по-късно.

Това е важно откритие, защото показва, че хидролизираният колаген не доставя само аминокиселини, а и специфични биоактивни пептиди, които могат да взаимодействат с различни клетки.

От кръвта към тъканите

След като попаднат в кръвообращението, колагеновите пептиди вече не принадлежат на хранителната добавка.

Те стават част от вътрешната среда на организма.

От този момент нататък няма механизъм, който да ги насочи единствено към кожата, ставите или сухожилията.

Кръвта достига практически до всички тъкани, а съдържащите се в нея аминокиселини и пептиди са достъпни за всяка клетка, която се нуждае от тях.

Това е една от най-често неразбираните особености на хранителните добавки.

Организмът не разполага със система, която да „прочете“ причината за приема на даден продукт.

След абсорбцията всички хранителни вещества стават част от общия метаболитен резерв.

Къде ще бъдат използвани те зависи от физиологичното състояние на отделните тъкани.

Извънклетъчната матрица – архитектурата на тъканите

За да разберем ролята на колагена, трябва да се запознаем с още едно фундаментално понятие – извънклетъчната матрица.

Ако си представим клетките като жителите на един град, извънклетъчната матрица е инфраструктурата, която ги поддържа.

Тя не представлява просто пространство между клетките. Това е сложна триизмерна мрежа от белтъци, гликопротеини и полизахариди, която осигурява механична здравина, еластичност, хидратация и структурна организация на тъканите.

Основните ѝ компоненти включват:

• колагенови влакна;
• еластинови влакна;
• протеогликани;
• хиалуронова киселина;
• адхезионни белтъци като фибронектин и ламинин.

Извънклетъчната матрица не е еднаква във всички органи.

• В кожата тя трябва да осигурява здравина и еластичност.
• В сухожилията – висока устойчивост на опън.
• В хрущяла – способност да поема натиск.
• В костите – механична здравина и минерализация.

Във всеки орган тя е изградена по различен начин, но колагенът остава един от основните ѝ структурни компоненти.

Фибробластите – архитектите на извънклетъчната матрица

Най-важните клетки, участващи в изграждането на извънклетъчната матрица в съединителната тъкан, са фибробластите.

Тяхната функция далеч не се изчерпва с производството на колаген.

Те синтезират:

• колагенови молекули;
• еластин;
• фибронектин;
• протеогликани;
• хиалуронова киселина;
• множество сигнални молекули, които регулират възстановяването на тъканите.

Фибробластите непрекъснато оценяват състоянието на заобикалящата ги среда. Те реагират на механично натоварване, възпалителни сигнали, растежни фактори, хормони и промени в извънклетъчната матрица. Когато е необходимо възстановяване, тяхната синтетична активност се увеличава. Така започва изграждането на нова извънклетъчна матрица.

Синтезът на колаген – сложен многоетапен процес

Създаването на една колагенова молекула е значително по-сложно, отколкото изглежда. Всичко започва в клетъчното ядро, където съответният ген се транскрибира в информационна РНК. След това в рибозомите се синтезират дълги полипептидни вериги, наречени проколагенови α-вериги.

В ендоплазмения ретикулум настъпва един от най-важните етапи – хидроксилирането на аминокиселините пролин и лизин. Този процес зависи от наличието на витамин C и е абсолютно необходим за стабилността на бъдещата колагенова молекула.

След това трите α-вериги се подреждат в характерната тройна спирала, образувайки молекула проколаген.

Проколагенът се отделя извън клетката, където специални ензими премахват крайните му участъци и го превръщат в зрял колаген.

Следва подреждането на молекулите в колагенови фибрили и образуването на здрави колагенови влакна чрез напречни химични връзки.

Това е процес, който изисква време, енергия и прецизна координация между множество клетъчни механизми.

Извънклетъчната матрица непрекъснато се обновява

Важно е да се подчертае, че извънклетъчната матрица не е постоянна структура.

Тя непрекъснато се ремоделира.

Докато фибробластите синтезират нов колаген, друга група ензими – матричните металопротеинази (MMP) – разграждат старите или увредени колагенови влакна.

Този баланс между синтез и разграждане е основен механизъм за поддържане на нормалната структура и функция на тъканите.

Когато синтезът и разграждането са в равновесие, извънклетъчната матрица запазва своите механични свойства.

Когато това равновесие се наруши – например с напредването на възрастта, под влияние на ултравиолетовото лъчение, хроничното възпаление или оксидативния стрес – постепенно започват да се появяват структурни промени.

Именно тук се вписва ролята на хидролизирания колаген – не като вещество, което „замества“ собствения колаген на организма, а като източник на аминокиселини и биоактивни пептиди, които могат да подпомогнат естествените процеси на синтез и ремоделиране.

Част III: Физиологичните потребности на организма и човешките очаквания

В предходните части разгледахме какво представлява хомеостазата, как се абсорбира хидролизираният колаген и по какъв начин неговите пептиди и аминокиселини стават част от общия белтъчен обмен. Проследихме и сложния процес на синтез на колаген във фибробластите и непрекъснатото ремоделиране на извънклетъчната матрица.

Сега стигаме до въпроса, който вероятно вълнува най-много хората, приемащи колагенови добавки.

Ако една жена приема колаген с надеждата да подобри състоянието на кожата си, означава ли това, че организмът ще използва приетите колагенови пептиди именно за тази цел?

На пръв поглед подобно предположение изглежда логично. От гледна точка на физиологията обаче въпросът е поставен по различен начин.

Организмът не използва хранителните вещества според причината, поради която човек ги е приел. Той ги включва в процесите, които във всеки един момент поддържат неговата структура и функции.

Физиологичните потребности не съвпадат с желанията на човека

В ежедневието често използваме изрази като „колаген за кожа“, „колаген за стави“ или „колаген за коса“. Тези определения са удобни за ориентиране на потребителите, но могат да създадат погрешното впечатление, че организмът разпределя приетия колаген към предварително определена тъкан.

В действителност човешкото тяло не разпознава подобни категории.

След абсорбцията колагеновите пептиди и аминокиселините се включват в общото кръвообращение. От този момент нататък те са достъпни за всички клетки, които синтезират белтъци или изграждат компоненти на извънклетъчната матрица.

Това означава, че използването им се определя не от човешките очаквания, а от физиологичната активност на различните тъкани.

Следователно е по-точно да говорим не за приоритети на организма, а за физиологични потребности на тъканите.

Какво представляват физиологичните потребности?

Всяка тъкан в човешкото тяло изпълнява специфична функция.

• Кожата изгражда механична и имунологична бариера.
• Сухожилията пренасят силата от мускулите към костите.
• Хрущялът поема механичното натоварване в ставите.
• Кръвоносните съдове трябва да останат достатъчно здрави и еластични, за да издържат милиони пулсови вълни всяка година.
• Костите осигуряват механична опора и служат като основен резервоар за калций и фосфор.

За да изпълняват тези функции, всички тези структури непрекъснато се обновяват. Интензивността на това обновяване не е еднаква. Тя зависи от множество фактори:

• възрастта;
• механичното натоварване;
• микроуврежданията;
• възпалителните процеси;
• локалните растежни фактори;
• хормоналната регулация;
• генетичните особености;
• общото здравословно състояние.

Следователно различните тъкани могат едновременно да използват едни и същи хранителни ресурси, но в различна степен.

Организмът не преследва красотата

Тук се крие една от най-съществените разлики между човешките очаквания и биологията.

Когато човек започне прием на колаген, той често очаква:

• по-гладка кожа;
• по-малко бръчки;
• по-стегнат контур на лицето;
• по-здрава коса.

Това са напълно разбираеми цели. За организма обаче тези характеристики не представляват самостоятелна физиологична задача.

От гледна точка на биологията кожата трябва преди всичко да изпълнява своите основни функции:

• да предпазва организма от механични увреждания;
• да ограничава загубата на вода;
• да възпрепятства проникването на микроорганизми;
• да участва в имунната защита;
• да регулира телесната температура;
• да възприема външни дразнения чрез богатата си нервна мрежа.

Ако тези функции са запазени, организмът е изпълнил своята задача.

Подобряването на еластичността на кожата или намаляването на фините бръчки не представляват самостоятелна биологична цел. Те могат да бъдат видим резултат от добре поддържаната структура на извънклетъчната матрица, но не са процес, който организмът преследва сам за себе си.

Това е фундаментална разлика. Красотата е човешка ценност. Функцията е биологична необходимост.

Един и същ колаген участва в десетки различни тъкани

За да разберем защо организмът не може да бъде разглеждан като система, която „избира“ само една тъкан, е необходимо да разгледаме разпределението на различните типове колаген.

До момента са описани поне 28 типа колаген, но няколко от тях изграждат по-голямата част от човешките тъкани.

• Колаген тип I е най-разпространеният. Той осигурява механична здравина на кожата, костите, сухожилията, връзките, фасциите и голяма част от съединителната тъкан.
• Колаген тип II е основният структурен компонент на ставния хрущял и играе ключова роля за неговата устойчивост при натиск.
• Колаген тип III участва в структурата на кръвоносните съдове, вътрешните органи и ретикуларните влакна, като често се среща заедно с колаген тип I.
• Колаген тип IV изгражда базалните мембрани – специализирани структури, които отделят епителните клетки от подлежащата съединителна тъкан и регулират обмена на вещества.
• Колаген тип V участва в организацията на колагеновите влакна в кожата, роговицата и плацентата.

Още тук става ясно, че колагенът не принадлежи на една-единствена система. Той участва практически навсякъде.

Защо различните тъкани използват различно количество ресурси?

Не всички тъкани се ремоделират с еднаква скорост.

• Кожата е изложена ежедневно на механично натоварване, ултравиолетово лъчение, температурни промени и химични въздействия.
• Сухожилията реагират на физическата активност.
• Костите непрекъснато се адаптират към механичното натоварване чрез процесите на костно ремоделиране.

При наличие на рана или възпаление активността на фибробластите може значително да се увеличи.

Всички тези процеси протичат едновременно. Следователно използването на аминокиселини и колагенови пептиди зависи от реалната метаболитна активност на всяка тъкан, а не от предварително зададена „йерархия“. Това е причината науката да избягва твърдения от типа „организмът първо възстановява ставите“ или „организмът първо възстановява кожата“.

Подобни твърдения не отразяват сложността на физиологичните процеси.

Хомеостазата означава поддържане на цялото

Най-важният извод е, че човешкият организъм не разглежда отделните органи изолирано. Всички системи са взаимосвързани.

• Здравината на кожата зависи от състоянието на нейната извънклетъчна матрица.
• Състоянието на извънклетъчната матрица зависи от активността на фибробластите.
• Активността на фибробластите зависи от клетъчната сигнализация, хормоналната регулация, хранителния статус, локалните растежни фактори и множество други механизми.

По същия начин протичат процесите и в костите, сухожилията, връзките, фасциите и кръвоносните съдове.

Следователно организмът не се стреми да постигне максимално добър резултат само в една тъкан. Неговата основна задача е да поддържа функционалната цялост на целия организъм.

Именно това представлява практическото проявление на хомеостазата.

Част IV: Типовете колаген показват защо целият организъм участва в неговия обмен

След като разгледахме как хидролизираният колаген се разгражда, абсорбира и включва в общия белтъчен обмен, естествено възниква още един въпрос.

Защо организмът използва тези градивни елементи в толкова много различни тъкани?

Отговорът се крие в самата биология на колагена.

Колагенът не представлява една единствена молекула. Това е голямо семейство от структурни белтъци, които изграждат различни компоненти на извънклетъчната матрица. До момента са описани поне 28 типа колаген, всеки със специфична пространствена организация, механични свойства и физиологична функция.

Тези различия позволяват на всяка тъкан да придобие структурата и механичните характеристики, необходими за изпълнение на нейната функция.

Колаген тип I – основният носещ елемент на организма

Най-разпространеният е колаген тип I, който представлява приблизително 90% от общото количество колаген в човешкото тяло.

Той изгражда дермата на кожата, костите, сухожилията, връзките, фасциите, част от стените на кръвоносните съдове и редица други съединителнотъканни структури.

Основната му функция е да осигурява висока механична здравина и устойчивост на опън.

Именно поради широкото му разпространение всяка промяна в неговия синтез може да се отрази едновременно върху множество различни тъкани.

Колаген тип II – специализиран за ставния хрущял

За разлика от тип I, колаген тип II се среща почти изключително в ставния хрущял.

Там той изгражда фина мрежа, която заедно с протеогликаните и водата позволява на хрущяла да поема значителни механични натоварвания без да губи своята еластичност.

Неговият синтез се извършва основно от хондроцитите – специализираните клетки на хрущялната тъкан.

Колаген тип III – еластичност и структурна опора

Колаген тип III често се среща заедно с тип I.

Той участва в изграждането на кръвоносните съдове, вътрешните органи, ретикуларните влакна и младата гранулационна тъкан, която се образува по време на зарастването на рани.

Този тип колаген придава по-голяма гъвкавост на тъканите и играе важна роля при процесите на регенерация.

Колаген тип IV – основата на базалните мембрани

За разлика от влакнестите типове колаген, тип IV образува тънки мрежовидни структури.

Той изгражда базалните мембрани – специализирани слоеве, върху които лежат епителните клетки.

Базалните мембрани изпълняват множество функции. Осигуряват механична опора, участват в клетъчната сигнализация и регулират преминаването на вещества между различните тъкани.

Колаген тип V и останалите типове

Колаген тип V участва в организацията на колагеновите влакна и регулира тяхната дебелина. Среща се в кожата, роговицата и плацентата.

Други типове, като тип X, имат специализирана роля в процесите на костно развитие, а тип XI участва в изграждането на хрущялната матрица.

Макар количеството им да е значително по-малко, всички те са необходими за нормалното функциониране на различните органи.

Един общ белтъчен обмен за всички типове колаген

Тук се крие най-същественият физиологичен принцип.

Независимо колко различни са отделните типове колаген, техният синтез започва от едни и същи основни градивни елементи – аминокиселини и малки колагенови пептиди, които постъпват в общия метаболитен резерв след храносмилането и абсорбцията.

След това всяка клетка синтезира собствения тип колаген, който е характерен за нейната тъкан.

• Фибробластите синтезират предимно колаген тип I и III.
• Хондроцитите изграждат основно колаген тип II.
• Остеобластите синтезират колагена, необходим за костната матрица.
• Клетките на базалните мембрани образуват колаген тип IV.

Това означава, че организмът не транспортира готови молекули колаген до определена тъкан. Вместо това различните клетки използват общия резерв от градивни елементи, за да произведат точно този тип колаген, който е необходим за изпълнение на тяхната специфична функция.

Защо това е важно за хората, които приемат колаген?

Именно тази организация на колагеновия обмен обяснява защо не можем да разглеждаме хидролизирания колаген като хранителна добавка, предназначена само за една структура на организма.

• Жена може да започне прием с надеждата да подобри състоянието на кожата си.
• Спортист може да очаква по-добро възстановяване на сухожилията.
• Друг човек може да търси подкрепа за ставния хрущял.

След абсорбцията обаче всички тези очаквания се срещат с една и съща физиологична реалност.

Колагеновите пептиди и аминокиселините навлизат в общия белтъчен обмен, а различните клетки ги използват за синтеза на собствените си типове колаген според текущите процеси на обновяване и ремоделиране на извънклетъчната матрица.

Точно поради тази причина ефектите от продължителния прием на хидролизиран колаген могат да се проявят в различни тъкани едновременно. Това не означава, че организмът избира една структура за сметка на друга, а че поддържането на хомеостазата изисква непрекъснато обновяване на всички съединителнотъканни системи.

Това е и причината колагенът да бъде определян като един от фундаменталните структурни белтъци на човешкия организъм, а не като белтък, свързан единствено с красотата на кожата или със здравето на ставите.

Част V: Какво означава това за практическата употреба на колагена?

В предходните части разгледахме фундаменталните принципи, които определят начина, по който човешкият организъм използва хранителните вещества. Видяхме, че хидролизираният колаген не достига до една предварително определена тъкан, а след абсорбцията става част от общия белтъчен обмен. От този момент нататък неговите аминокиселини и биоактивни пептиди могат да бъдат използвани от различни клетки в зависимост от техните физиологични потребности и от процесите на ремоделиране, които протичат в съответните тъкани.

Това поставя един важен въпрос.

Ако организмът не „насочва“ приетия колаген към една конкретна структура, защо клиничните изследвания все пак показват положителни ефекти върху кожата, ставите и други съединителнотъканни структури?

Отговорът се крие не в това, че колагенът има предварително определена „крайна дестинация“, а в начина, по който различните клетки използват наличните ресурси.

Колагенът подпомага естествените процеси, а не ги заменя

Една от най-разпространените заблуди е, че приетият колаген „се вгражда“ директно в кожата или в ставния хрущял.

Всъщност подобно нещо не се случва.

След абсорбцията колагеновите пептиди и аминокиселините стават част от общия метаболитен резерв на организма. Клетките използват тези градивни елементи като суровина за синтеза на собствените си белтъци. При колагена това означава, че новите колагенови молекули се изграждат от самите клетки – предимно от фибробластите в съединителната тъкан и от други специализирани клетки, като хондроцитите в хрущяла и остеобластите в костната тъкан.

Следователно хранителната добавка не заменя собствените възстановителни механизми на организма. Тя може да ги подпомогне, когато са налице всички необходими условия за нормален синтез.

Това е съществена разлика.

Колагенът не извършва възстановяването. Възстановяването се извършва от организма.

Защо клиничните проучвания показват различни ефекти?

Понякога читателите остават с впечатление, че щом една добавка подобрява състоянието на кожата, тя няма отношение към ставите, или обратното.

Научните данни показват по-различна картина.

В различните клинични изпитвания изследователите поставят различни цели. Едни измерват хидратацията и еластичността на кожата, други оценяват ставния комфорт, трети проследяват възстановяването след физическо натоварване или промените в костната плътност.

Това означава, че самите проучвания не доказват къде „отива“ колагенът. Те показват в кои тъкани могат да бъдат измерени определени физиологични промени при конкретни условия и в определени групи хора.

Следователно резултатите от различните изследвания не си противоречат.

Те разглеждат различни проявления на един и същ биологичен процес – непрекъснатото обновяване на съединителната тъкан.

Защо постоянството е по-важно от високата доза?

След като синтезът на колаген е непрекъснат процес, логично възниква въпросът дали по-високата еднократна доза би довела до по-бърз резултат.

Физиологията не подкрепя подобно предположение.

Синтезът на колаген представлява строго регулиран клетъчен процес, който зависи от експресията на множество гени, от активността на ензими, от наличието на витамин C, желязо, мед, достатъчно количество аминокиселини и от нормалната функция на клетките.

Следователно увеличаването на количеството приет колаген не означава автоматично увеличаване на синтеза.

Много по-важно е организмът да разполага с постоянен приток на необходимите градивни елементи, които да участват в ежедневното ремоделиране на извънклетъчната матрица.

Това обяснява защо повечето клинични проучвания използват умерени дневни дози, приемани в продължение на няколко месеца, а не много високи количества за кратък период.

Колагенът е само една част от сложната система

Тук стигаме до още една важна особеност. Дори най-качественият хидролизиран колаген не може самостоятелно да осигури оптимален синтез.

За образуването на стабилни колагенови влакна организмът се нуждае и от други фактори:

• достатъчен прием на белтъчини;
• витамин C, необходим за хидроксилирането на пролина и лизина;
• мед, която участва в образуването на напречните връзки между колагеновите влакна;
• желязо като кофактор на определени ензими;
• цинк, който подпомага множество ензимни реакции;
• достатъчно енергия и нормален клетъчен метаболизъм.

Не по-малко значение имат и факторите на начина на живот.

Качественият сън, редовната физическа активност, ограничаването на тютюнопушенето и предпазването на кожата от прекомерно ултравиолетово облъчване оказват съществено влияние върху процесите на ремоделиране на съединителната тъкан.

Хидролизираният колаген е част от тази система, но не може да замести останалите ѝ компоненти.

Най-важният извод

След разглеждането на всички физиологични механизми можем да се върнем към въпроса, с който започна статията.

• Жена приема колаген, защото иска по-красива кожа.
• Спортист приема колаген, защото иска по-бързо възстановяване.
• Друг човек го избира с надеждата да подпомогне ставите си.

Това са целите на човека. След абсорбцията обаче организмът не разпознава тези цели.

Той разпознава единствено аминокиселини и биоактивни пептиди, които стават част от общия белтъчен обмен и могат да бъдат използвани от всички клетки, участващи в изграждането и обновяването на съединителната тъкан.

Именно поради това не можем да разглеждаме колагена като вещество, което „работи само за кожата“ или „само за ставите“.

По-научно е да кажем, че той предоставя ресурси, които могат да подпомогнат естествените процеси на ремоделиране навсякъде, където те протичат.

Заключение

Хомеостазата е един от фундаменталните принципи на живота. Благодарение на нея човешкият организъм непрекъснато поддържа своята вътрешна среда, възстановява увредените структури и съхранява функционалната цялост на своите тъкани.

Хидролизираният колаген се вписва именно в тази биологична логика.

След приема му неговите аминокиселини и биоактивни пептиди не „избират“ една определена тъкан и не следват причината, поради която човек е решил да използва хранителната добавка. Те стават част от общия белтъчен обмен и могат да бъдат използвани от различни клетки при изграждането и ремоделирането на извънклетъчната матрица.

Затова, когато оценяваме действието на колагена, е важно да разглеждаме организма като единна, взаимосвързана система, а не като сбор от отделни органи с независими потребности. Красивата кожа, здравите сухожилия или доброто състояние на ставите не са резултат от това, че организмът е „избрал“ една тъкан пред друга. Те са видими проявления на добре функциониращите механизми за поддържане и обновяване на съединителната тъкан.

Може би именно това е най-важният научен извод: хранителните добавки не променят физиологичните принципи, по които работи човешкият организъм. Те могат единствено да осигурят необходимите градивни елементи, които организмът използва в съответствие със собствените си механизми за поддържане на хомеостазата. Разбирането на тези механизми ни помага да имаме по-реалистични очаквания към действието на колагена и да оценяваме неговата роля като част от сложната биология на човешкото тяло, а не като средство с еднопосочно действие.