Микромир

По следам занимательной статьи, вышедшей в журнале Exercise and Sport Sciences Reviews.

Желудочно-кишечный тракт содержит триллионы микробов (в совокупности известных, как кишечная микробиота), которые играют важную роль в физиологии и поддержании здоровья хозяина. Ряд исследований показал, что регулярные тренировки самостоятельно изменяют состав и функциональные возможности микробиоты кишечника, независимо от диеты. Вызванные физической нагрузкой изменения кишечной микробиоты могут зависеть от процентного содержания жира, типа и интенсивности тренировок.

Данные исследований у человека говорят о том, что для значимого влияния на микробиоту кишечника может потребоваться более длительная или более интенсивная аэробная тренировка. Кроме того, микробиота у худых людей может быть более чувствительной к тренировкам, чем у людей с избыточным весом или ожирением.

Текущие неизвестные и будущие области исследований, связанные с физическими упражнениями и кишечным микробиомом. Хотя несколько исследований показали, что упражнения изменяют состав кишечной микробиоты, функциональную способность и метаболиты, влияние различных частот, режимов и интенсивности упражнений неизвестно. Оценка влияния физических упражнений на микробиоту кишечника у разных групп населения и ее синергия с различными диетами также представляет собой ключевую область будущих исследований. Механистические исследования, такие как исследования на мышах, помогут определить потенциальные задействованные механизмы, а также определить, могут ли вызванные физическими упражнениями изменения в кишечной среде потенциально модифицировать заболевание. GI, желудочно-кишечный тракт; NS, нервная система; SCFA, короткоцепочечные жирные кислоты.

Среди потенциальных механизмов влияния регулярных физических упражнений на микробиоту кишечника выделяют следующие:

- изменение активности лимфоцитов (Белые кровяные тельца, главные по иммунной защите организма) , подавление вызывающих воспаление молекул и активация противовоспалительных молекул и антиоксидантных ферментов (уничтожающих агрессивные формы кислорода, повреждающие клетки).

- влияние на целостность слизистой оболочки кишечника, а это значит, препятствующие проникновению вредных микробов через ее стенку в кровь.

- вполне вероятно, что физические упражнения приводят к развитию гормонального стресса для кишечника, который стимулирует полезную адаптацию и улучшает долговременную устойчивость кишечного барьера (опять же, предотвращая проникновение бактерий через стенку кишки в кровь).

- тренировки сокращают время прохождения пищи в толстой кишке и ускоряют движение газа через желудочно-кишечный тракт.

- тренировки влияют на вегетативную нервную систему, повышая тонус блуждающего нерва и общий симпатический тонус (то есть приводят нервную систему к некоему "балансу").

- тренировки влияют на желчные кислоты (способствуют расщеплению и всасыванию жиров), что значительно влияет на микробиом кишечника при физической нагрузке.

- тренировки значительно изменяют метаболический поток (скорость обмена молекул через метаболические пути), требуют сокращения скелетных мышц, что стимулирует выброс миокинов, метаболитов и гормонов, которые могут взаимодействовать с кишечником прямо или косвенно, через общий интерфейс с иммунной системой.

Предлагаемая модель того, как физические упражнения изменяют микробиоту кишечника и эпителий кишечника с потенциальными последствиями для здоровья человека. Было показано, что физические упражнения увеличивают таксоны, продуцирующие бутират, и концентрацию бутирата в кале, а также снижают провоспалительные цитокины и окислительный стресс в кишечнике. Также известно, что физические упражнения благотворно влияют на физиологию всего тела и защищают от рака толстой кишки, воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), депрессии, беспокойства и ожирения. Опосредуется ли защита от этого заболевания вызванными физическими упражнениями изменениями в микробиоме кишечника и кишечном эпителии, еще предстоит определить. BDNF, нейротрофический фактор головного мозга.

В целом, все больше данных свидетельствует о том, что регулярные аэробные нагрузки приносят пользу микробиоте кишечника, что может отчасти быть причиной пользы регулярных тренировок для здоровья человека. Эта область исследований, несомненно, будет очень актуальной.

В дополнение к изученным механизмам, ряд вопросов требует дальнейшего изучения. К открытым вопросам относятся следующие: «Какая частота, режим или интенсивность упражнений лучше всего? Как физические упражнения влияют на микробиом кишечника у детей или пожилых людей? Как физические упражнения взаимодействуют с диетой при формировании кишечного микробиома? Влияют ли пробиотики или пребиотики на реакцию кишечника на тренировки?»