Kolagen – czy i kiedy warto brać?

Na przestrzeni ostatnich 10 lat pojawiło się prawie 1400 publikacji naukowych dotyczących kolagenu, najwięcej w zeszłym roku, bo aż 228. Oczywiście większa część z tych prac dotyczy efektu kosmetycznego związanego ze skórą, natomiast coraz więcej prac jest publikowanych w odniesieniu do mięśni, ścięgien i więzadeł. To pokazuje również kierunek badań i coraz większe zainteresowanie tym składnikiem w kontekście suplementacji sportowców. Czym zatem jest kolagen?

W prostych słowach kolagen to białko, które daje tkankom odporność na rozciąganie. Jest głównym składnikiem skóry, ścięgien, chrząstki, naczyń krwionośnych, kości i zębów. Kolagen stanowi jedną trzecią całkowitej ilości białka i jest najobficiej występującą formą białka strukturalnego w organizmie, na przykład w ścięgnach kolagen stanowi ~ 65-80% suchej masy ścięgien.

Kolagen jest zbudowany z 19 rodzajów aminokwasów, z czego najwięcej jest glicyny, proliny, alaniny i hydroksyproliny. Ze względu na różne funkcje i rolę jaką pełni kolagen do tej pory opisano 28 rodzajów kolagenu (fibrylarne i niefibrylarne), z czego największą pulę, bo aż 90% stanowi kolagen typu I.

  • Kolagen typu I: skóra, ścięgna, naczynia krwionośne, narządy, kości
  • Kolagen typu II: chrząstka stawowa (główny kolagenowy składnik chrząstki)
  • Kolagen typu III: rozciągliwe tkanki łączne jak skóra, mięśnie, układ naczyniowy; często razem z typem I
  • Kolagen typu IV: tworzy blaszkę podstawną, wydzielaną przez nabłonek warstwę błony podstawnej
  • Kolagen typu V: rogówka, zęby, kości, łożysko, skóra, mięśnie gładkie; często razem z typem I

Trening skutkuje adaptacją organizmu do obciążeń, zmiany związane z adaptacją zachodzą również w tkance łącznej – mięśniach, więzadłach, ścięgnach – poprzez zwiększenie swojej odporności na działające siły, dochodzi do poprawy „gęstości” albo inaczej mówiąc struktury tych tkanek. Kolagen jako białko strukturalne jest krytyczne dla integralności tych struktur. Jednak tak jak w przypadku białka, efekt suplementacji nie jest widoczny po jednorazowym użyciu, dopiero długoterminowe i systematyczne stosowanie ma sens. W większości prac dotyczących poprawy jakości mięśni czy więzadeł był to czas ok. 12-24 tygodni.

W badaniach oceniających wpływ suplementacji kolagenu na syntezę kolagenu i syntezę białek mięśniowych Shaw i wsp. stwierdzili, że synteza kolagenu wzrosła i pozostała podwyższona przez 72 godziny przy dawce 15 g/dzień w porównaniu z grupą kontrolną. Dawka 15 g/dzień kolagenu zwiększyła syntezę kolagenu w okresie regeneracji po wysiłku, co jest zauważalne po wzroście markerów syntezy kolagenu kostnego (PINP o 153% w porównaniu z 53,9% wzrostem w grupie kontrolnej).

W innych pracach możemy również znaleźć informacje, że suplementacja kolagenem poprawia regenerację, zmniejsza objawy bolesności mięśni po wysiłku jak również ma wpływ na niższe markery uszkodzenia mięśni i stan zapalnego. Osoby stosujące kolagen mają lepszą tolerancję na powtarzanie ćwiczeń o wysokiej intensywności, co można przełożyć na lepszą adaptację układu mięśniowo-szkieletowego do obciążeń treningowych. Natomiast te doniesienia nie potwierdzają się we wszystkich publikacjach.

Kolagen powoduje wzrost białek, takich jak białka miozyny, białka wiążące aktynę i tropomiozynę, które są związane z adaptacją do treningu oporowego. W grupie stosującej kolagen zaobserwowano wyższy wzrost miotyliny, białka Z-dysku mięśniowego, które jest ważnym wskaźnikiem przebudowy mięśni po wysiłku.

Kolagen odgrywa istotną rolę w zmniejszeniu potencjalnego ryzyka kontuzji w sporcie, ale również może być swojego rodzaju uzupełnieniem w trakcie powrotu po kontuzji.

Badania nad kolagenem koncentrowały się głównie na wpływie suplementacji na zdrowie kości i stawów, ze względu na jego rolę dla ścięgien i obrotu kostnego. Mimo, że wyniki są niejednoznaczne, istnieją przekonujące dowody na to, że kolagen hamuje rozpad kolagenu kostnego i łagodzi objawy związane ze zmianami zwyrodnieniowymi stawów i osteoporozą. Istnieje wiele publikacji wskazujących na zmniejszenie bólu stawów i poprawy funkcji przy suplementacji 5-10 g kolagenu. Wyniki sugerują również, że 5 g/dzień może być tak samo skuteczny jak 10 g/dzień w łagodzeniu bólu podczas aktywności u sportowców, w przypadku braku choroby zwyrodnieniowej stawów. Możliwym wyjaśnieniem zmniejszenia bólu stawów może być to, że kolagen zwiększa syntezę kolagenu typu I, II, IV, proteoglikanu i elastyny w chrząstce stawowej, prawdopodobnie zmniejszając uszkodzenie tkanek i zmniejszając ból. Suplementacja kolagenem prowadzi do zwiększonej jędrności tkanki łącznej, a ponadto peptydy kolagenowe mogą mieć właściwości przeciwzapalne, ponieważ glicyna może hamować prozapalne uwalnianie cytokin.

Glicyna zwiększa siłę organizacji macierzy kolagenowej, zmniejsza stan zapalny i wpływa na metabolizm tenocytów w ścięgnach

Kolagen z witaminą C

Synteza kolagenu prawdopodobnie wzrośnie wraz ze wspólnym spożyciem witaminy C, poprzez jej rolę w hydroksylacji proliny i lizyny, z których oba są niezbędne do tworzenia helisy kolagenowej i sieciowania międzycząsteczkowego.

Kolagen dla zawodniczek?

Ponieważ kobiety są bardziej podatne na urazy tkanki łącznej niż mężczyźni, dlatego możliwe, że w tej grupie suplementacja kolagenem będzie bardzo wskazana. Zwiększone ryzyko urazów u kobiet wynika z niższej szybkości syntezy kolagenu ścięgien natychmiast po wysiłku i zwiększonego poziomu estrogenu, co może zmniejszyć wytrzymałość mechaniczną i sztywność ścięgien i więzadeł.

Na podstawie badań kolagen może:

  • poprawiać regenerację mięśni po wysiłku
  • zmniejszać bolesność mięśni po wysiłku i stan zapalny
  • zmniejszać bóle stawowe
  • poprawić funkcjonalność stawów (szczególnie w uzupełnieniu protokołem ćwiczeń rehabilitacyjnych)
  • wydłużać bezbolesny czas wysiłku i syntezę kolagenu
  • stosowanie kolagenu jest uważane za bezpieczne, a żadne z badań nie wykazało niepożądanych skutków, nawet przy wyższych dawkach (60 g/dzień) lub różnych formach suplementów

Tradycyjnie kolagen w postaci suplementu pochodzi z kości, chrząstki lub skóry zwierzęcej, ale teraz wegańskie i wegetariańskie formy kolagenu stają się coraz bardziej dostępne (syntetyzowane z genetycznie zmodyfikowanych drożdży i bakterii), dzięki czemu są dostępne dla szerokiej grupy osób. Jednym z potencjalnych problemów przyjmowania kolageny jest przesłanka, że kolagen (w dawkach około 10 gramów dziennie) zwiększa poziom szczawianów w moczu, prawdopodobnie dlatego, że kolagen składa się z około 10% hydroksyproliny, a głównym metabolitem hydroksyproliny jest szczawian. W rezultacie może być delikatnie zwiększone ryzyko powstawania kamieni nerkowych na bazie szczawianu u osób, które są podatne.

Podsumowanie:

  • będąc sportowcem warto okresowo włączyć kolagen do swojego protokołu suplementacyjnego
  • zawodnicy, którzy są w trakcie leczenia kontuzji lub mają wysokie ryzyko kontuzji mięśniowo-więzadłowych – warto żeby stosowali kolagen przez dłuższy czas
  • kolagen należy spożywać przed (~ 60 min) treningiem, aby zmaksymalizować syntezę kolagenu, jednak bardzo praktycznym rozwiązaniem jest branie kolagenu do śniadania
  • kolagen warto spożywać wraz z witaminą C, w większości suplementy są wzbogacane o tę witaminę
  • suplementacja kolagenem ma istotne znaczenie dla regeneracji mięśni
  • publikacje, które się pojawiają znajdują już efekt działania przy 5 gramach kolagenu/dzień, ale większość prac rekomenduje dawkę 10-15 gramów/porcję
  • suplementacja kolagenem powinna być stosowana przez okres 12-24 tygodni
  • kolagen jest nie tylko dla sportowców, ale również osób starszych z problemami zwyrodnieniowymi stawów

Piśmiennictwo:

  1. Mishti Khatri, Robert J. Naughton, Tom Clifford, Liam D. Harper. The effects of collagen peptide supplementation on body composition, collagen synthesis, and recovery from joint injury and exercise: a systematic review. Amino Acids. 2021; 53(10): 1493–1506. Published online 2021 Sep 7. doi: 10.1007/s00726-021-03072-x.
  2. Simon Jerger, Christoph Centner, Benedikt Lauber, Olivier Seynnes, Tim Sohnius, Patrick Jendricke, Steffen Oesser, Albert Gollhofer, Daniel König. Effects of specific collagen peptide supplementation combined with resistance training on Achilles tendon properties. Scand J Med Sci Sports. 2022 Apr 11. doi: 10.1111/sms.14164. Online ahead of print.
  3. Shaw G, Lee-Barthel A, Ross ML, Wang B, Baar K. Vitamin C-enriched gelatin supplementation before intermittent activity augments collagen synthesis. Am J Clin Nutr. 2017 Jan;105(1):136-143. doi: 10.3945/ajcn.116.138594. Epub 2016 Nov 16. PMID: 27852613; PMCID: PMC5183725.

O autorze:

Wojtek Zep