Интенсивные тренировки и стареющие клетки
Воспаление
Слово, которого мы все боимся, и из каждого утюга несется рекомендация избегать его любой ценой, потому что оно способствует развитию множества заболеваний и проблем. Это процесс, вызывающий старение и сокращающий продолжительность жизни.
Все эти утверждения верны в отношении хронического, но не острого воспаления. Острое воспаление — это крайне необходимая реакция организма на повреждения и травмы, и без него мы не исцеляемся.
Воспаление также неразрывно связано с физическими нагрузками. Во время тренировок наш организм запускает острую воспалительную реакцию, высвобождая всевозможные биологически активные вещества – цитокины, активируя клетки крови – макрофаги и другие молекулы, которые появляются в кровотоке. Это довольно логично, ведь физические упражнения — это невероятный стресс, который приводит к значительному повреждению мышц, которое зависит от интенсивности и продолжительности тренировки. Воспалительные клетки задействуются для восстановления этих повреждений.
Физическая активность также оказывает противовоспалительное действие в течение нескольких часов или дней. Благодаря физическим упражнениям наш организм повышает уровень антиоксидантных и противовоспалительных ферментов, что способствует улучшению здоровья, уменьшению хронического воспаления и снижению клеточного стресса.
Противовоспалительное действие физических упражнений также может способствовать их благотворному влиянию на процесс старения.
В частности, воспаление и окислительный стресс могут вызывать накопление стареющих клеток в организме. Стареющие клетки, также известные как «клетки-зомби» — это клетки, которые перестали выполнять свою обычную функцию и просто болтаются в кровотоке, вызывая воспаление и другие виды вредительства. Когда стареющие клетки накапливаются, они способствуют развитию хронического воспаления посредством так называемого секреторного фенотипа, ассоциированного со старением (SASP, senescence-associated secretory phenotype).
Накопление стареющих клеток является одним из «признаков старения». Если вы хотите избежать болезней и прожить долгую и здоровую жизнь, необходимо избегать накопления стареющих клеток и/или избавиться от уже накопленных.
Регулярные тренировки, по-видимому, являются одним из способов достижения этого, но данные об их эффективности у людей крайне ограничены. Кроме того, неизвестно, имеет ли значение интенсивность тренировки и необходимы ли определённые процессы (например, воспаление) для достижения этих эффектов.
Все эти вопросы были изучены в исследовании, опубликованном в журнале Aging.
Исследование
В работу было включено 12 мужчин в возрасте от 20 до 26 лет, не занимавшихся спортом регулярно. Все участники выполнили два комплекса упражнений в случайном порядке с трёхнедельным периодом отдыха между ними.
В одном случае участники выполнили интенсивную интервальную тренировку и приняли плацебо. В другом случае участники сделали интервальную тренировку и приняли 400 мг ибупрофена за 2 часа до тренировки, а также через 3 и 8 часов после нее (общая суточная доза составила 1200 мг).
Как выглядел протокол интервальной тренировки? Они выполняли её на стационарном велотренажере: 3-минутная разминка с мощностью 50 Вт, затем 20 секунд с мощностью 120% от максимальной, затем 20 секунд отдыха, вся эта схема была повторена 15 раз (общее время около 10 минут).
Средняя мощность участников во время интервалов составляла 233 Вт.
До тренировки, через 3 часа и 24 часа после неё участникам бралась биопсия латеральной широкой мышцы бедра, которая затем использовалась для определения уровня активности следующих генов:
- p16INK4a — маркер старения клеток
- CD11b — маркер инфильтрации иммунных клеток (воспаления)
Результаты
В группе плацебо уровень p16INK4a снизился на 82% через 3 часа после тренировки и на 62% через 24 часа после тренировки по сравнению с исходным уровнем, что указывает на то, что интенсивные тренировки снижают маркёры старения клеток (а это очень хорошо).
В группе ибупрофена уровень p16INK4a также снизился через 3 часа и 24 часа после тренировки. Однако через 3 часа уровень p16INK4a был не таким низким, как в группе плацебо, хотя его уровень оставался сопоставимым через 24 часа.
Всё становится интереснее, если рассмотреть реакцию отдельных участников на физическую нагрузку. Те, у кого до тренировки был высокий уровень маркёров старения, наблюдалось значительное снижение маркёров клеточного старения в группе плацебо. Нечто подобное наблюдалось и в группе ибупрофена, но странно, что у некоторых участников наблюдалось повышение уровня маркёров старения.
Что касается воспаления, то как интенсивные тренировки + плацебо, так и интенсивные тренировки + ибупрофен привели к снижению уровня воспалительных маркёров через 3 часа (87% и 66% соответственно) и через 24 часа (80% и 73% соответственно) после тренировки. Примечательно, что сочетание тренировки и ибупрофена не привело к значительному снижению воспаления через 3 часа после тренировки по сравнению с уровнем до тренировки.
Как и в случае с маркёрами старения клеток, уровень воспалительных маркёров резко снизился у участников с более высоким исходным уровнем воспаления.
Несколько лет назад было показано, что гистамины играют важнейшую роль в оценке пользы физических упражнений: приём антигистаминных препаратов ослабляет влияние физических упражнений на функцию сосудов, контроль уровня глюкозы в крови и переносимость физических нагрузок.
В последнее время стало совершенно очевидно, что погружение в холодную воду после тренировки, по крайней мере, частично снизит мышечную гипертрофию и силу, вероятно, благодаря противовоспалительному эффекту холода.
Также известно, что приём антиоксидантов снижает адаптацию к физическим нагрузкам. Ирония судьбы заключается в том, что антиоксидантные добавки какое-то время были в моде, особенно среди фанатов спорта и людей, заботящихся о своём здоровье.
Основываясь на результатах этого исследования и некоторых из перечисленных выше данных, становится ясно, что нам следует любой ценой избегать любых «противовоспалительных» препаратов до и после тренировки.
Слева: Гистаминовые H1/H2-рецепторы в основном расположены на клетках стенок сосудов (H1) и гладкомышечных клетках сосудов (H2) скелетных мышц. Оба рецептора активируются во время и после интервальной тренировки, вероятно, за счет повышения в крови концентрации гистамина, вызванного физической нагрузкой. В центре: После интервальной тренировки активация H1/H2-рецепторов становится необходима для регуляции повышения кровотока в мышцах. При регулярных интервальных тренировках сигналы к H1/H2-рецепторам во время и после тренировки опосредуют периферическую мышечную адаптацию, связанную с митохондриями, микроциркуляторным руслом (капилляризация мышц и содержание оксида азота) и гликолитическим энергообеспечением. Справа: H1/H2-зависимые мышечные адаптации способствуют развитию ключевых функциональных адаптаций, связанных с общим здоровьем: переносимостью физической нагрузки, чувствительностью к инсулину и функцией сосудов.
Забудьте о специальных гаджетах для восстановления, откажитесь от восстановительных добавок и пожалуйста, не принимайте ледяную ванну или нестероидные противовоспалительные препараты осле тренировки. Дайте вашему организму пройти по естественному процессу воспаления, вызванному физической нагрузкой. Это неотъемлемая часть того, за счет чего мы становимся больше, быстрее и сильнее.
А в случае данного исследования, это также необходимо для способности нашего организма избавляться от клеток, которые способствуют процессу старения. Тот факт, что физические упражнения снижают уровень маркёров старения, указывает на то, что регулярные тренировки могут быть одним из способов, посредством которых они оказывают свой «омолаживающий» эффект.
Важно отметить, что интенсивность может быть решающим фактором в том, уничтожают ли физические упражнения наши стареющие клетки. Та же группа, которая проводила текущее исследование, ранее опубликовала данные о том, что интенсивные упражнения, но не упражнения средней интенсивности снижают уровень маркёров стареющих клеток через 24 часа после тренировки.
Вероятно, это связано с тем, что интенсивные упражнения вызывают более выраженную острую воспалительную реакцию и, следовательно, более выраженный противовоспалительный ответ в течение нескольких часов или дней после тренировки.
Надо понимать, что невозможно полностью свести на нет эффект от тренировки, если принять обезболивающее или выпить богатый антиоксидантами смузи — речь идёт о совсем незначительной разнице, особенно в долгосрочной перспективе. Но в любом случае, чтобы получить максимальную пользу от тренировки, нужно позволить воспалению сделать своё дело.
Помните, что часто лучшая стратегия восстановления — вообще ничего не делать.