Учеными доказано, что физическая активность перезапускает биологические часы организма. Термин «теломеры» уже используется специалистами, но пока не известен широкому кругу людей. Очевидно, через некоторое время мы будем употреблять его наряду с другими известными словами, имеющими отношение к здоровому долголетию.

Теломеры и биологический возраст

Теломеры находятся на концах хромосомы и защищают ее от повреждений и «склеивания» с другими хромосомами. Теломеры еще называют «защитными колпачками» хромосомы. Они отвечают за долголетие, одним из индикаторов которого является процесс изменения их длины: они укорачиваются ‒ мы стареем, растут – тем лучше для здоровья и продолжительности жизни.

В свою очередь на жизнедеятельность «хромосомных наконечников» влияет фермент теломераза – сочетание белка и рибонуклеиновой кислоты, которое вырабатывается в самой клетке. Миссия теломеразы – поддерживать длину теломер, то есть удлинять концы хромосом. В интернете можно встретить рекламу «препаратов» для активации теломеразы. Они не только не работают, но и могут нанести вред, спровоцировав появление мутаций в клетках.

В опубликованном систематическом обзоре в Sports Medicine – Open группа ученых обобщила имеющиеся данные 43 исследований о том, как регулярная физическая активность влияет на длину теломер и активность теломеразы. Полученные результаты показывают:

  • регулярные аэробные тренировки умеренной и высокой интенсивности могут способствовать активности теломеразы и сохранению длины теломер, но оптимальная интенсивность, продолжительность и тип физической активности для достижения максимального эффекта остаются пока неясными;
  • у людей, ведущих активный образ жизни, длина теломер в среднем выше по сравнению с их малоподвижными сверстниками;
  • у женщин в постменопаузе и у людей с избыточным весом наблюдается статистически значимое увеличение длины теломер после регулярных тренировок;
  • при высоком уровне физической подготовки длина теломер сохраняется дольше, однако влияние новых тренировочных программ в группах, куда входили профессиональные спортсмены, минимально, вероятно, из-за уже достигнутого «плато» по уровню физической нагрузки.

Ученые подчеркивают необходимость дальнейших исследований для более глубокого понимания влияния физической активности на биологию теломер, имеющих критическое значение для профилактики возрастных заболеваний, включая сердечно-сосудистые патологии, диабет и онкологию.

Факты о теломерах:

  • У людей, которые выглядят старше своего возраста, теломеры более короткие. Выяснить эту взаимосвязь удалось в том числе и по фото участников исследований, ведь теломеры отвечают за старение кожи и появление седины.
  • Чем короче теломеры, тем выше риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). По данным Элизабет Блэкберн, лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2009 год, треть населения с самыми короткими теломерами страдала от ССЗ на 40% чаще, чем треть с самыми длинными теломерами.
  • Короткие теломеры влияют на снижение умственных способностей своего хозяина: при обследовании группы 70-летних людей, отличавшихся хорошим здоровьем, специальные тесты с максимальным результатом прошли именно те, чьи теломеры были длиннее.

Иризин как регулятор

Иризин – гормон, который вырабатывается в мышцах в ответ на физическую нагрузку, связан с нейропластичностью мозга и скоростью обучения. Присутствие иризина в головном мозге дало возможность ученым высказать предположение о его роли в формировании памяти. Для научного обоснования этой теории были проанализированы посмертные образцы ткани мозга людей, которым при жизни была диагностирована болезнь Альцгеймера: содержание иризина в образцах было снижено примерно в два раза.

Полученные данные, скорее всего, станут стимулом для разработки нового класса лекарственных препаратов, направленных на замедление нейродегенерации. Вопрос только в том, как именно обеспечить доставку действующего вещества в головной мозг.

Китайский институт спортивной науки (China Institute of Sport Science) представил результаты клинического исследования, доказывающего, что силовые тренировки повышают уровень гормона иризина и снижают жировую массу тела у пожилых мужчин.

В исследовании иризин рассматривается как потенциальный метаболический регулятор, способствующий трансформации белой жировой ткани в бурую. До сих пор большая часть имеющихся данных касалась лишь аэробных тренировок. Исследование китайских ученых впервые демонстрирует устойчивую связь между силовыми нагрузками и ростом уровня иризина у мужчин в возрасте и сопутствующее снижение жировой массы. Ранее активно изучалась выработка иризина у молодых людей. Полученные данные были названы противоречивыми: 8-недельные силовые тренировки не приводили к росту иризина, но если их длительность была 12 недель, то положительный эффект становился очевидным.

В исследовании китайских ученых приняли участие 17 мужчин, средний возраст которых 62 года. Программа тренировок включала силовые упражнения на ноги и мышцы пресса два раза в неделю по 55 минут в течение 12 недель. Участникам не предлагалось изменить свой рацион питания ‒ исследование было сфокусировано исключительно на тренировочной нагрузке.

На основе полученных данных сделано два основных вывода:

  • уровень иризина у мужчин повысился после 12-недельных силовых тренировок, сопровождаясь снижением процента жира в организме;
  • чем больше рост уровня иризина, тем значительнее снижался процент жира (отрицательная корреляция).

Ученые подчеркивают необходимость проведения дальнейших исследований по двум причинам: слишком маленький размер выборки, в которую вошли лишь мужчины определенного возраста, и то, что не учитывался рацион питания.

Факты об иризине:

  • Известность иризин получил в 2012 году, а название – в честь греческой богини Ириды.
  • Учеными экспериментально доказано, что иризин способствует увеличению костной массы, что может быть использовано в профилактике остеопороза и мышечной атрофии.
  • Синтез иризина происходит в мышцах во время нагрузок – это раскрывает часть механизма воздействия физических упражнений на состояние мозга.

«Батарейки» наших клеток

Митохондрии – энергетические станции клеток, отвечающие за производство энергии, молодость, красоту и долголетие. Спорт, сон, здоровое питание, активный образ жизни оказывают положительное влияние на работу митохондрий. Производство энергии в митохондриях возможно только при участии кислорода, поэтому оно неразрывно связано с процессами окисления. С возрастом митохондрии повреждаются и количество свободных радикалов увеличивается, реактивные формы кислорода атакуют клеточные структуры и повреждают ДНК. Одна из причин метаболических и нейродегенеративных заболеваний – митохондриальная дисфункция.

В European Journal of Sport Science опубликован обзор, подготовленный международной группой ученых, которые проанализировали данные о том, как продолжительные силовые тренировки с различной степенью нагрузки влияют на митохондриальную функцию.

В частности, ученых интересовал ответ на вопрос: способны ли силовые тренировки, наряду с аэробными нагрузками, улучшать состояние митохондрий. Анализировались различные типы силовых тренировок (с высокой и низкой нагрузкой, в том числе с ограничением кровотока) и то, как они влияют на митохондриальные параметры мышечных клеток.

Тренировки с ограничением кровотока (BFR) представляют собой стратегию, включающую применение манжет или бинтов, накладываемых на конечности на время выполнения упражнений, для поддержания артериального притока к мышцам и препятствия венозному оттоку. В анализ были включены исследования с участием молодых, здоровых и ранее не тренированных мужчин. Ученые пришли к следующим выводам:

  • Силовые тренировки с высокой нагрузкой могут улучшать митохондриальную функцию, в частности, увеличивать способность митохондрий к производству энергии.
  • Изменения в содержании митохондрий показали разнонаправленные результаты: от увеличения до снижения или отсутствия эффекта. Это может быть связано с методологическими различиями исследований или с ростом мышечной массы, «размывающим» относительную плотность митохондрий.
  • Силовые тренировки с низкой нагрузкой, особенно в условиях ограничения кровотока, также могут индуцировать митохондриальный биогенез, что делает их перспективным инструментом в таких областях, как реабилитация и гериатрия.

Авторы научной работы подчеркивают, что большинство включенных исследований имели небольшой размер выборки (в среднем по 8-10 человек на группу), также применялись разные методы оценки митохондриальных изменений. Необходимы более масштабные рандомизированные исследования с учетом пола, возраста, диеты и образа жизни участников с применением стандартизированных методов оценки митохондриальной функции.

Факты о митохондрии:

  • Каждую секунду митохондрии нашего тела производят в 10 тысяч раз больше энергии, чем Солнце.
  • Некоторые клетки являются чемпионами по содержанию митохондрий: женская половая клетка, называемая ооцитом, содержит сотни тысяч митохондрий, тогда как зрелые формы красных кровяных телец и клетки кожи их практически не содержат.
  • Недостаток сна крайне негативно сказывается и на работе митохондрий, и на нейрогенезе.
  • Устранение митохондриальной дисфункции является сегодня одним из самых многообещающих способов предотвращения ряда серьезных заболеваний, главным образом онкологических.