Практично у всіх людських міфах та історіях трапляється так, що рослина чи плід, або якийсь еліксир може омолодитись, подарувати щасливчикові вічну красу та життя.

засіб

Чи можемо ми уявити собі подібне закляття? Такий, який може зменшити сприйнятливість до деменції, серцево-судинних захворювань, інсульту, діабету, деяких видів раку та запобігти часто смертельним переломам кісток у літньому віці принаймні на 30 відсотків? Той, що покращує когнітивні та статеві функції, сон, зменшує стрес і навіть благотворно впливає на настрій - все без побічних ефектів? Скільки прибутку отримала б фармацевтична компанія, яка могла б випустити цей препарат на ринок?

Правда в тому, що ми це вже маємо. Це називається вправою. Фізичний транспорт нашого тіла від А до В вважався корисним з давніх часів. Перший зафіксований випадок, коли лікар призначав фізичні вправи своїм пацієнтам, можна віднести до одного з батьків медицини Гіппократа. Він вважав, що фізичні вправи збільшують кісткову та м’язову масу, покращують поставу, травлення та тепловий баланс. Він вважав фізичну активність життєво важливим елементом здоров'я людини.

Гіппократ був дуже близький до реальності і, можливо, навіть недооцінював корисний ефект фізичних вправ. У звіті, опублікованому в 2015 році, Академія королівських коледжів (координаційний орган, що базується у Великобританії, відповідальний за 24 медичні органи в країні) просто описала вправи як "чудодійне ліки". Це твердження базувалося не на невеликому дослідженні, а на рандомізованих клінічних випробуваннях та мета-аналізах з найвищим доказовим значенням.

Соціальні та технологічні зміни

В результаті дивовижних технологічних досягнень тривалість життя надзвичайно зросла за останні століття. "Значне збільшення тривалості життя сьогодні є результатом останніх 200 років", - сказала професор Джанет Лорд, директор Інституту запальних захворювань та старіння при Раді з медичних досліджень Бірмінгемського університету, Англія. У той же час за цей короткий час режим праці та побуту та звички суспільства сильно змінилися: сидячий спосіб життя став домінуючим. Фізична робота замінена сидячою роботою, люди сидять перед телевізором/комп’ютером, їдучи на найменші відстані, а все ефективніші побутові прилади настільки спростили роботу по дому, що вона вже не вимагає великих зусиль.

Як результат, фізичні вправи більше не є частиною звичного розпорядку дня для більшості людей сьогодні. Це також підтверджується статистикою, яка створює досить лякаючу картину. В Угорщині 50 відсотків населення не займаються жодними фізичними навантаженнями, що робить це одне з найгірших місць в Європейському Союзі. Згідно з опитуванням Британського фонду серця, у Великобританії 20 мільйонів людей пересуваються менше рекомендованого. За підрахунками, ця бездіяльність та наслідки, пов’язані з цим, будуть коштувати системі охорони здоров’я Великобританії близько 1,2 млрд. Фунтів стерлінгів на рік.

Господь сказав так

"Фізіологічна та генетична спадщина (визначена мільйонами років високих фізичних навантажень - автор). Просто не змогла пристосуватися до цієї різкої зміни способу життя".

Те, що вважається вправою?

Простіше кажучи, це називається фізичною активністю, яка підвищує пульс людини, підвищує температуру тіла та покращує дихання. У Великобританії мінімальні фізичні вправи, рекомендовані головним медичним працівником для дорослих, включають 150 хвилин серцево-судинної системи із середньою інтенсивністю (або 75 хвилин інтенсивної) та два тренування для зміцнення/обтяження на тиждень. Це означає 5x30 хвилин або 5x15 хвилин кардіотренувань на тиждень, що є зовсім незначною кількістю. А заходи середньої інтенсивності не слід розглядати як надзвичайно складні вправи - навіть інтенсивна ходьба або навіть косіння відповідають вимогам. Крім того, всі факти свідчать про те, що регулярні фізичні вправи такої кількості та інтенсивності мають суттєві позитивні наслідки.

Важливо зазначити, що це рекомендована мінімальна тижнева кількість, і більше фізичних вправ має ще більш благотворний вплив на здоров’я.

Драматичні ефекти

Як і будь-яка інша дисципліна, область фізіології рухів зазнає постійного розвитку та змін у ставленні. До останніх років багато дослідників вважали, що благотворний вплив фізичних вправ на організм досягався за рахунок незначних, але цілеспрямованих ефектів; він знижує артеріальний тиск, рівень холестерину та заважає людям приймати зайві жирові прокладки, спалюючи зайві калорії. Однак сьогодні стало ясно, що це дуже далеко від реальності.

Експерти все частіше досліджують біологічні механізми, що лежать в основі благотворних змін, спричинених рухом. Наукові дані тепер показують, що фізичні вправи впливають на все тіло разом, створюючи стихійні зміни майже в кожному життєво важливому органі чи системі органів. Оскільки дослідники отримують детальну картину точних фізіологічних наслідків фізичних вправ, лікарі, особливо на Заході, починають поступово включати фізичні вправи у свою практику. Мета полягає в тому, щоб розглядати фізичні вправи як ліки - як таке саме лікування, яке можна призначити в певній дозі, для певної ситуації відповідно до потреб пацієнта.

Мозок і нервова система

«Збільшення наукових доказів за останні десятиліття свідчить про те, що фізичні вправи можуть мати ряд благотворних наслідків для когнітивного здоров'я. Це підтверджується як експериментами на тваринах, так і на людях », - сказав Артур Ф. Крамер, професор Північно-Східного університету в Бостоні, один з піонерів впливу фізичних вправ на мозок і нервову систему.

Нейробіологічні ефекти фізичних вправ дуже різноманітні і включають зміни у функції мозку, сприйнятті та структурі. У короткостроковій перспективі фізичні вправи виступають не тільки як антидепресант, але й як підсилювач настрою завдяки знеболюючим сполукам та опіоїдним сполукам, що утворюються під час фізичних вправ.

Якщо ми подивимося на довгострокові наслідки, то список досить вражаючий; Люди, які регулярно виконують аеробні вправи (плавання, біг, їзда на велосипеді - будь-яка форма фізичних вправ, яка може тривати довше), мають кращі результати в усіх тестах, які вимірюють когнітивні функції, наприклад, з точки зору когнітивної гнучкості, функції просторової пам'яті, а також швидкість обробки інформації. також більша. Ексклюзивність аеробних рухів, мабуть, зумовлена ​​тривалістю самої активності - пептидів або білків (BDNF, IGF-1, VEGF), які сприяють утворенню нових нейронів та судин та захисту існуючих нейронів, переважно лише безперервних, тривалі вправи починають виробляти на вищому рівні.

Більшість досліджень зосереджувались на впливі аеробних вправ на когнітивне здоров’я, що не обов’язково означає, що це єдина форма фізичних вправ, яка особливо корисна для здоров’я мозку. "Ряд інших видів тренувань, таких як силові тренування, йога та вивчення нових рухових навичок (які ми вивчаємо під час занять спортом), також зазнав позитивних змін", - сказав Крамер. Однак біологічні механізми, що призводять до цих змін, є різними для аеробних та інших форм руху. Швидше за все, всі форми фізичних вправ однаково корисні для здоров’я мозку - гріхом було б робити лише одну.

Вправи також різко знижують ризик захворювань нервової системи, включаючи хворобу Альцгеймера та Паркінсона, і можуть покращити стан пацієнтів, які вже хворіють на це захворювання. Люди похилого віку, які регулярно займаються спортом, мають набагато більші ділянки мозку, що відповідають за пам’ять, ніж їхні сидячі сучасники, які, крім того, постійно стискаються в цих областях. Це підтверджується дослідженням 2011 року Крамером та співавт., Яке досліджувало мозок 120 людей похилого віку після того, як група потрапила під однорічну програму аеробних вправ.

«Ми спостерігали, що однорічна програма аеробних вправ безпосередньо впливала на масу гіпокампу, ключової області мозку, відповідальної за важливі аспекти пам'яті, у дорослих людей похилого віку. Кілька років тому ми думали, що функція та маса гіпокампу постійно зменшуватимуться з віком. Наші результати говорять про те, що це не обов'язково так », - пояснив Крамер.

У пацієнтів з хворобою Альцгеймера та Паркінсона фізичні вправи можуть полегшити симптоми, а фізичні вправи середньої інтенсивності, що застосовуються клінічно через 24-48 годин після інсульту, можуть зменшити ступінь травми. Коли мова зайшла про здатність фізичних вправ поліпшити стан тих, хто вже страждає нейродегенеративними захворюваннями, Крамер висловився так: «Це так вірно. Однак наразі невідомо, які біологічні процеси, що породжуються фізичними вправами, призводять до поліпшення стану пацієнтів. Вони можуть бути такими ж, як у здорових людей: посилене утворення нових нервових клітин, судин, синапсів та підвищений рівень факторів росту та нейромедіаторів ".

Імунна система

Процес старіння надає злоякісний вплив на органи та системи органів - одним із наслідків яких є зменшення або виснаження імунної системи (імуносенесценція) з віком. Це один із факторів, який сприяє погіршенню імунної відповіді на вакцинацію, більшій частоті інфекцій та ракових захворювань.

Люди похилого віку можуть зазнати особливого ризику від грипу, головним чином через ускладнення, які він викликає. Найефективнішим способом боротьби з ним все ще залишається вакцина проти грипу, але хоча вакцина генерує адекватну імунну відповідь у молодих людей з ефективністю від 70 до 90 відсотків, у людей похилого віку цей показник становить лише від 17 до 53 відсотків. Вправи, навпаки, є стимулятором, який напрочуд здатний посилити імунну відповідь на вакцинацію. Учасники старіння, які брали участь у 10-місячній навчальній програмі в клінічному випробуванні, були значно захищенішими після вакцинації проти грипу, ніж контролі, які взагалі не виконували фізичних вправ.

Інші дослідження надають додаткові докази того, що зниження імунітету можна затримати фізичними вправами. У 2018 році Джанет Лорд та його колеги проаналізували та порівняли імунні профілі 125 літніх людей (велосипедистів віком 55-75 років, які були активними протягом усього життя) з неактивними дорослими того ж віку та молодшими. Дослідження дало досить дивовижні результати.

«Найбільшим сюрпризом для нас стало те, що фізичні вправи запобігли скороченню щитовидної залози (головного місця дозрівання Т-клітин, життєво важливого лімфатичного органу). В університетській імунології ми дізнаємось, що вилочкова залоза поступово скорочується з кінця підліткового віку, але вилочкові залози наших досліджуваних велосипедистів змогли генерувати Т-клітини в тій же мірі, що і двадцятих років », - сказав Лорд.

Регулярні фізичні вправи також впливають на низку інших параметрів, пов’язаних з імунітетом (як показано на малюнку нижче), що справді свідчить про те, що часті фізичні вправи можуть регулювати імунну відповідь і затримувати виснаження імунітету, спричинене старінням.

Моя фігура. Джерела: Діаграми імунних клітин - Мікаель Хеггстрьом, використовується з дозволу.

Серцево-судинна система

Сприятливий вплив фізичних вправ на серцево-судинну систему, мабуть, найкраще відомий серед непростих людей. Витривалість серцево-судинної системи може бути розвинена лише за допомогою фізичних вправ, і це є одним з важливих факторів, який зменшив не тільки серцево-судинну, але й ризик смерті як чоловіків, так і жінок. Ті, хто має більшу серцево-судинну форму, в 3-5 разів рідше помирають, ніж ті, хто має низьку витривалість (див. Малюнок нижче), незалежно від інших факторів ризику. Sмаксимальне споживання кисню (VO2max - об'єктивне, вимірюване значення серцево-судинної форми) є найсильнішим предиктором майбутньої тривалості життя як у здорових, так і у серцево-судинних пацієнтів.

З урахуванням віку відносний ризик будь-якої смерті від серцево-судинної форми. Найбільш навчена група зображена на малюнку як орієнтир. Власна цифра, використовуючи дані Myers et al., 2002.

На здоров’я серцево-судинної системи впливають фізичні вправи через різні біологічні ефекти. Це чітко покращує ліпопротеїновий профіль - тобто знижує рівень тригліцеридів, підвищує “хороший” холестерин (ЛПВЩ) і знижує рівень “поганого” холестерину (ЛПНЩ). Він також регулює кров'яний тиск, зменшує здатність крові до згортання, стимулює утворення нових судин, покращує функцію ендотеліальних клітин (клітин, що складають внутрішню стінку судин) в існуючих судинах, а також покращує кровотік у коронарних артерій.

Кістково-м’язова система

Вправи впливають не тільки на судинну систему, але і на м’язи. Погіршення енергетичних центрів клітин, функція мітохондрій, є ще одним супутнім процесом старіння, і цей процес ще більш виражений у тих, хто веде сидячий спосіб життя. Це проблема, оскільки недосконала функція мітохондрій призводить до утворення декількох окисників, які потім можуть пошкодити ДНК та різні білки. Оскільки м’язи повні мітохондрій, ми можемо уникнути надмірного окисного пошкодження за допомогою фізичних вправ.

Тренування на витривалість, окремо або в поєднанні з силовими тренуваннями, сильно стимулює утворення нових мітохондрій у м’язових клітинах і покращує функцію існуючих мітохондрій, незалежно від віку. Інтервальне тренування високої інтенсивності (HIIT) викликає подібні зміни та стимулює синтез важливих білків, які відіграють важливу роль у біологічному окисленні. Ці адаптивні клітинні та молекулярні зміни для фізичних вправ сприяють утворенню меншої кількості шкідливих окислювачів, захищаючи таким чином від окисного стресу.

Однак фізичні вправи не тільки викликають зміни в обмінних процесах, що відбуваються в м’язових клітинах, але й збільшують розміри м’язів. Постійна втрата м’язової сили та м’язової маси, пов’язана із старінням (саркопенія), збільшує ризик падінь та переломів, що може призвести до значних проблем із якістю життя та інвалідності. Однак ясно, яка форма тренувань найкраще підходить для збільшення та підтримки м’язової маси - і це силові тренування, особливо силові тренування. Тому силові тренування - це найефективніший метод, який може запобігти або принаймні затримати процес саркопенії.

І хороша новина полягає в тому, що непідготовлені старші дорослі, здається, можуть розвиватися так само швидко за допомогою силових тренувань, як не підготовлена ​​молодь. Дослідження серед людей похилого віку також зафіксували до 150 відсотків збільшення м’язової сили та від 10 до 30 відсотків збільшення поперечного перерізу м’язових волокон після 3-6-місячної програми силових тренувань. Силові тренування можуть також поліпшити щільність кісток і, як і аеробні тренування, склад тіла. Все це сприяє кращій якості життя і тому, що людина здатна виконувати свої повсякденні завдання якомога довше в старості і не повинна піклуватися про інших.

Ідеальне зображення правила "використовуй або втрати". МР-зображення м’язів стегна 40-річного триатлоніста (верхня частина) порівняно з МР-зображеннями чоловіка 74-річного сидячого способу життя (середній) та 70-річного триатлоніста (нижнього). Спостерігайте, скільки жирової тканини (біла зовнішня частина) і скільки м’язів (темно-сіра частина) у нетренованої особини. На відміну від цього, різниця між 40- і 70-річним триатлоністом непомітна. Фото: Врублевський та ін., 2011

М’яз як видільний орган

Однією з гіпотез, що порушує форму, є те, що багато корисних наслідків фізичних вправ можуть бути спричинені сигнальними молекулами, що перекачуються в кров під час скорочення м’язів. Вперше ці сигнальні молекули були ідентифіковані в 2000-х (їх по-англійськи називали міокін), і з тих пір їх сім’я розширилася до сотень членів. Всі вони звільняються від скорочення м’язів, і їх концентрація в крові прямо пропорційна інтенсивності та тривалості тренування. Оскільки рецептори цих молекул знаходяться на клітинах у кількох органах, вони діють не лише локально в м’язових клітинах, але можуть також чинити багато віддалених ефектів в інших органах. Не випадково дослідження підкреслили їх роль у цілому ряді біологічних процесів (ріст м’язів, обмін речовин, імунна система, запалення).

Однією з таких важливих молекул є катепсин В, який, згідно з науковими дослідженнями, здатний перетнути гематоенцефалічний бар'єр (бар'єр, що захищає центральну нервову систему, що вибірково пропускає лише привілейовані речовини) і посилює утворення нових нейронів у мозку. Подібною молекулою є іризин, який здатний зв'язуватися з рецепторами жирових клітин і клітин печінки, викликаючи тим самим значні клітинні метаболічні зміни. Виявлено низку ефектів іншого міокіну, інтерлейкіну-6, зокрема посилення імунної відповіді на появу ракових клітин та зменшення запалення.

Перелік ефектів, обговорений у цій статті, далеко не вичерпний, але можна зрозуміти, що фізичні вправи впливають майже на кожну частину нашого тіла. Доказів надзвичайно багато: фізичні вправи є життєво важливими для профілактики та лікування захворювань, і головний урок полягає в тому, що скористатися фізичними вправами ніколи не пізно - незалежно від віку, статі чи рівня підготовки.

Автор - асистент наукового співробітника з терапії Azeria у Королівському коледжі Лондона, магістра в галузі неврології, в даний час в Інституті досліджень раку Великобританії в Кембриджі.