Почему тренировки продлевают жизнь - точка зрения эволюции

В чем суть гипотезы «активных предков»?

В своей книге «Парадокс упражнений» биолог-эволюционист Дэниел Либерман вводит термин «упражнятели» (exercists). Так он называет людей, которые, порой даже слишком, верят в пользу, радость и важность регулярных физических упражнений.

Все мы знаем таких людей, а возможно, и сами являемся теми, кто без устали говорит о пользе физических упражнений. И хотя эти разговоры чаще преследуют добрые намерения, но порой рьяные любители физических упражнений могут создать себе дурную репутацию, выдавая тренировки за панацею. Регулярные тренировки — это эксклюзивный клуб для высоко мотивированных и генетически одаренных людей. Впрочем, зачастую они не преследуют такой цели.

Хотя физические упражнения невероятно полезны для общего здоровья, надо понимать, что существуют пределы и для их эффективности. Впрочем, если и есть что-то, что вы можете сделать для улучшения здоровья, так это увеличить свою физическую активность. Часто это даже важнее, чем диета и сон.

Интересно, что это может быть связано как с прямым благотворным влиянием физической активности на наш организм, так и с вредом малоподвижного образа жизни. Движение – это хорошо, а его отсутствие – плохо.

Эволюция (и доктор Либерман) утверждает, что она в каком-то смысле настроила человека против движения. Другими словами, мы от природы весьма ленивы. Как вид, мы всегда стремились минимизировать избыточные энергетические затраты любыми необходимыми способами, поскольку пищи (энергии) было мало. Минимальная физическая активность – достаточная для охоты, собирательства и добычи пропитания – это, вероятно, всё, на что «запрограммирован» наш организм. Добровольные физические упражнения – ну нет, это просто бесполезная трата калорий.

Честно говоря, эта гипотеза о «естественной лени» имеет смысл с точки зрения энергосбережения, но не совсем согласуется с наблюдениями. Совсем наоборот.

Миллионы людей ежедневно активно тренируются и похоже, что большинству это нравится. Дело в том, что с нейробиологической точки зрения, физическая активность имеет положительный аспект. Более того, если эволюция «настроила» нас на лень, то почему умеренный и высокий уровень физической активности и аэробная тренированность связаны с наилучшими показателями маркёров здоровья? Ни для кого не секрет, что повышение уровня физической активности до определённого предела улучшает состояние здоровья.

Если бы активность была контрпродуктивна для нашего успеха как вида, почему она так полезна для нас сейчас? Мы уже давно не живём в среде, где энергии не хватает (скорее наоборот), и нам даже не нужно охотиться или собирать пищу. Нам не «нужно» заниматься физической активностью для выживания, однако многие люди по разным причинам предпочитают заниматься спортом по несколько часов в день.

Всё это говорит о том, что должна быть причина, по которой физическая активность полезна для здоровья в современном мире, и почему она приводит к столь хорошим результатам в среднем и пожилом возрасте, особенно у тех, кто тренируется регулярно.

Либерман и его коллеги выдвинули гипотезу о том, почему физическая активность способствует столь значительному увеличению продолжительности жизни и здоровья. Вместо того чтобы придерживаться традиционного взгляда на снижение риска заболеваний с помощью физических упражнений, они предлагают эволюционное объяснение того, почему физическая активность стимулирует адаптационные процессы, способствующие укреплению здоровья.

Активные предки живут дольше

В центре этой концепции лежит так называемая «гипотеза активных предков» (active grandparent hypothesis). С появлением охоты и собирательства у наших недавних предков возросла физическая активность, в первую очередь аэробная (то есть ходьба). С одной стороны, это могло привести к естественному отбору в пользу повышенной физической активности.

В то же время, продолжительность жизни человека начала значительно увеличиваться, выходя далеко за пределы пострепродуктивного периода, когда у многих других животных начинался упадок сил и смерть. Таким образом, наши бабушки и дедушки стали бесценным источником знаний и мудрости, которыми они могли поделиться с молодыми поколениями.

Но, как предполагает эта гипотеза, именно физически активные бабушки и дедушки, возможно, были самым ценным активом для сообщества, и поэтому тенденция к высокому уровню физической активности среди людей среднего и пожилого возраста развилась естественным образом.

Высокоактивные бабушки и дедушки могли бы спокойно тратить часы в день на сбор пищи, которую они затем могли бы выдать более молодому поколению для питания, избавляя его от этой энергозатратной задачи.

Доказательства высокой физической активности среди предков охотников-собирателей весьма убедительны: женщины в пострепродуктивном возрасте в некоторых племенах охотников-собирателей тратят на поиски пищи около 6 часов в день, и они гораздо активнее молодых женщин. Помимо того, что они много ходят и собирают пищу, они также занимаются приготовлением пищи, уборкой и копанием.

Сравните это с тем, как к пожилым людям относятся в нашем обществе: их обычно не поощряют даже пальцем пошевелить лишний раз, и часто считают слишком слабыми или неспособными выполнять простые физические задачи.

Высокий уровень физической активности позволяет «активным предкам» сохранять крепкое здоровье и в пострепродуктивный период. Хотя скорость ходьбы, сила хвата и аэробная тренированность (т. е. максимальный уровень потребления кислорода, VO2max) у большинства людей резко снижаются примерно после 50 лет, имеются веские доказательства того, что с возрастом эти показатели в цивилизациях охотников и собирателей сохраняются в гораздо большей степени.

Многое из того, что мы принимаем как должное и как «естественный» процесс старения, на самом деле не является естественным, а скорее относится к принципу «используй или потеряешь» (use it or loose it).

Гены активных людей, способных обеспечивать пропитание и сохранять энергию для своего потомства и более молодых поколений, были сформированы отбором, в то время как малоподвижные люди, не способные или не желающие быть физически активными, были исключены из генофонда.

Эволюция отбирала тех, кто был более физически активен, а физическая активность, в свою очередь, была выбрана для увеличения продолжительности жизни и здоровья, чтобы физически активные люди оставались здоровыми и продолжали приносить пользу обществу. Эти гены существуют и сегодня.

Но почему физическая активность увеличивает продолжительность жизни и здоровье? Какие физиологические механизмы делают умеренную и высокую активность столь благоприятной, особенно в современных условиях?

Это все энергия

Одна из гипотез заключается в том, что физическая активность, которая требует энергии, отводит эту самую энергию от накопления в виде жира и (ненужных, по крайней мере, для пожилых людей) репродуктивных процессов. Давайте признаем, что сегодня люди сталкиваются с энергетическим изобилием — в большинстве индустриальных обществ проблема заключается в избытке калорий и избыточном весе/ожирении, а не в недоедании или дефиците продуктов питания.

Энергетическое изобилие — это не только чудо современного общества, но также и благо для нашего здоровья. Избыток калорий откладывается в виде жира и используется для наращивания репродуктивных тканей. Дефицит энергии может негативно влиять на гормональный фон и репродуктивную функцию, а вот избыток энергии может привести к переизбытку гормонов, стимулирующих рост, что предрасполагает к определённым заболеваниям и раку. Сейчас довольно много известно о рисках, которые несут избыточный вес и ожирение, вызванные избытком калорий и недостатком физической активности.

Короче говоря, чем больше энергии мы тратим на физическую активность, тем меньше энергии остаётся для процессов роста и накопления энергии в организме, которые, если их не контролировать, приводят к высокому уровню ожирения, предрасполагающего к заболеваниям. Физическая активность направляет меньше энергии на эти вредные процессы и больше — на процессы, способствующие укреплению здоровья.

Устойчивость к стрессу

Вторая гипотеза касается адаптивного влияния физической активности на устойчивость и восстановление. Хотя физическая активность (особенно высокоинтенсивная) представляет собой кратковременный стресс, в долгосрочной перспективе (в период восстановления) она стимулирует процессы роста, восстановления и поддержания организма, которые в конечном итоге делают нас сильнее и выносливее.

Во время физических упражнений учащается пульс, повышается артериальное давление, высвобождаются кортизол и другие гормоны стресса, а также образуются свободные радикалы, вызывающие окислительное повреждение ДНК, белков и липидов. Это кажется вредным, но после окончания тренировки организм вырабатывает адаптивную реакцию, чтобы исправить эти повреждения.

После тренировки происходит обратный процесс: частота сердечных сокращений и артериальное давление снижаются (часто ниже исходного уровня), уровень гормонов стресса снижается, активность парасимпатической нервной системы повышается (способствуя отдыху и расслаблению), а организм вырабатывает антиоксиданты, нейтрализующие вредные свободные радикалы кислорода.

Все эти изменения при регулярной физической активности сохраняются долго. У физически активных людей более низкое артериальное давление и более высокий уровень антиоксидантов по сравнению с людьми, ведущими малоподвижный образ жизни.

Таким образом, кратковременный стресс и повреждения, вызванные физической активностью, быстро восстанавливаются, активируя механизмы, которые делают организм сильнее в долгосрочной перспективе. У людей, ведущих малоподвижный образ жизни, эти механизмы никогда не активируются. Неактивные люди не получают ни «стресса» физической активности, ни преимуществ этих древних механизмов восстановления и поддержания организма, активируемых тренировками.

Эти две гипотезы часто рассматриваются в контексте значительного влияния физической активности на снижение заболеваемости двумя основными причинами смерти во всем мире — сердечно-сосудистыми заболеваниями и раком.

Обе гипотезы (гипотеза распределения энергии и восстановления/поддержания) могут механистически объяснить, как и почему физически активные люди реже страдают хроническими заболеваниями до глубокой старости, а также почему малоподвижные люди подвержены этим заболеваниям непропорционально высокой частоте. Малоподвижный образ жизни — это не просто недостаток физической активности, но нечто гораздо более разрушительное для здоровья.

Итак, ленивы ли люди по природе? Как следует из вышеизложенного, возможно, в этой гипотезе есть некоторые ошибочные предположения, по крайней мере, когда речь идёт о людях среднего и пожилого возраста.

«Гипотеза активных предков» предполагает, что эволюция не отбирала энергетически затратную физическую активность, а поощряла высокий уровень активности у пожилых людей, делая их более здоровыми и способными обеспечить молодое поколение. Похоже, и группа, и отдельный человек получают вознаграждение за физическую активность.

В этом и есть важность физической активности в пожилом возрасте. Само собой разумеется, что молодые люди тоже должны быть активными, но, похоже, поддержание или даже повышение уровня физической активности по мере вступления в пострепродуктивный период крайне важно.

Обычно всё происходит наоборот: люди очень активны в молодости, менее активны по достижении среднего возраста и, что забавно, ещё более активны на шестом, седьмом и восьмом десятилетиях жизни и далее.

Данные, полученные в ходе изучения популяций охотников и собирателей, свидетельствуют о том, что высокий уровень активности является разумным и более чем достижимым даже в пожилом возрасте. В этих обществах мужчины и женщины пострепродуктивного возраста нередко занимаются физической активностью низкой интенсивности по 4, 5 и 6 часов в день. Однако, из-за нашей современной «заботы» о пожилых людях мы ожидаем от них неактивности, дряхлости и отсутствия физической силы, свойственной молодым.

В современном обществе существует множество примеров «активных бабушек и дедушек», что позволяет сделать вывод, что такие люди могут быть нормой, а не исключением. Многие 70-летние бегают быстрые марафоны, а в последнее время даже были зафиксированы случаи, когда долгожители (возрастом 100 лет и старше) преодолевали дистанцию ​​в 42,5 км (хотя и в более медленном темпе).

Похоже, что общим для этих людей является то, что они либо поддерживали уровень активности с возрастом, либо перешли к интенсивным режимам физической активности уже в более позднем возрасте.

Многое из того, что мы знаем о старении, переосмысливается по мере того, как мы узнаём больше о биологии старения. В частности, начинают пересматриваться многие распространённые представления о типичном снижении аэробной тренированности и мышечной массы с возрастом. Является ли это естественным снижением или побочным эффектом снижения уровня активности?

Не менее важным для нас будет изменение представлений и ограничение ожиданий от старения – это относится как к физической активности, так и к карьерным амбициям, обучению и когнитивным способностям.