Ли Ноу - Эгоистичная митохондрия. Как сохранить здоровье и отодвинуть старость

Еще более важным является прояснение механизмов, посредством которых воздействие на бурый жир вызывает повышение энергетического уровня организма. Как оказалось, при активации бурого жира происходит перекачка жирных кислот из белой жировой ткани в бурую, в результате чего возникают так называемые бежевые жировые клетки . Этот процесс запускается благодаря физиологической или биохимической стимуляции (длительному нахождению на холоде, выбросу гормонов, медикаментозному лечению и т. д.). Такого рода клетки в нормальном состоянии характеризуются низкой активностью термогенеза и небольшим количеством митохондрий. Однако после своей активации они обретают многие биохимические и морфологические признаки бурого жира, включая мультилокулярные липидные капли, изобилие митохондрий (в результате митохондриального биогенезиса) и повышенный уровень USP1.

Активация клеток бежевого жира происходит в результате повторяющегося и/или хронического воздействия холодных температур (речь идет о частых прогулках в зимнее время, пониженной комнатной температуре, водных процедурах и т. д.). Данные исследования, опубликованные летом 2014 года, свидетельствуют о том, что сон при температуре 19 °C (нормальная комнатная температура — 24 °C) приводит к появлению бурого жира у взрослых людей и в существенной степени повышает чувствительность к инсулину и метаболизм глюкозы. Прекрасный способ сэкономить на отоплении в зимний период и одновременно укрепить свое здоровье, не правда ли?

Стимулирует формирование бурого жира и регулярное обливание холодной водой после жаркой бани. Впрочем, к аналогичному эффекту приводит и контрастный душ. Достоверность этих фактов пока не проверена с помощью клинических испытаний, и, на мой взгляд, для подтверждения положительности влияния водных процедур на работу митохондрий и синтез бурого жира с USP1 необходимы дополнительные эксперименты. Тем не менее имеющиеся у нас данные внушают оптимизм, и я полагаю, что в ближайшие годы ученые сконцентрируются на изучении эффектов бурого жира как основной мишени в области борьбы с ожирением.

Физическая активность и специальные упражнения — это последняя тема, которую мы рассматриваем в книге. Но когда речь идет о здоровье митохондрий, она, пожалуй, является наиболее значимой. Мы сталкиваемся с интригующим парадоксом. В последнее время в мире становятся популярны бег на сверхмарафонские дистанции, бег по пересеченной местности и триатлон Ironman [74] Ironman — серия соревнований по триатлону на длинную дистанцию. Гонка серии состоит из трех этапов, проводимых без перерывов: заплыв на 3,86 км, заезд на велосипеде по шоссе на 180,25 км и марафонский забег на 42,195 км. . Нам в подкорку вживлена установка, что физические упражнения полезны, и мы считаем, что каши маслом не испортишь. Поэтому рост популярности спорта сверхусилий должен восприниматься как хорошие новости. К сожалению, это не так.

Вред, наносимый мышцам выматывающими физическими нагрузками, связан со слишком активным потреблением кислорода и жестокими атаками свободных радикалов, а также активацией провоспалительных медиаторов. Симптомами такого вреда являются болезненные ощущения в мышцах, их распухание, длительная потеря ими способности выполнять свои функции. Кроме того, при тяжелых физических нагрузках может преобладать распад белков и нуклеотидов (влекущий за собой потерю энергии). Наконец, в случае перенапряжения организма активное формирование свободных радикалов происходит в сердце, легких и даже крови.

Нам следует учиться проходить между Сциллой изматывающих нагрузок и Харибдой сидячего образа жизни к живительному пространству умеренных физических упражнений.

Умеренность — это ключ ко многим, если не ко всем, вещам, связанным со здоровьем, и физкультурная сторона вопроса не является исключением. Чрезмерное рвение в области физических нагрузок лишает их всякой ценности. А если у организма нет времени на восстановление, то они могут причинить вред (некоторые механизмы истощения энергетических запасов клетки рассмотрены в разделе «D-рибоза»).

Положительные эффекты регулярных, не изматывающих физических упражнений известны на протяжении долгого времени. Такая физическая активность ассоциируется с разнообразными плюсами для здоровья, такими как снижение риска сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, диабета и в целом повышение жизнестойкости организма. Данные исследования, проведенного в 2014 году, свидетельствуют о том, что умеренная физическая нагрузка защищает от возрастной дегенерации мышц. Результаты другого, не зависимого от него исследования, доказывают, что сидячий образ жизни в большей степени, нежели курение, ожирение и высокое кровяное давление, способствует развитию сердечной недостаточности. Физически активный курильщик оказывается более здоровым, нежели некурящий лежебока. Да, физическая активность — это главный источник нашего здоровья.

Однако проблема существует даже в случае умеренных физических нагрузок, когда происходит увеличение скорости формирования свободных радикалов в митохондриях. В рамках соответствующей логики любая физическая активность должна быть сведена к минимуму. К сожалению для обломовых, любящих часами смотреть телевизор, реальность далеко не такая радужная. Физкультура укрепляет здоровье и повышает продолжительность жизни, несмотря на все свободные радикалы.

Но почему свободные радикалы, образующиеся при физической активности, не могут разрушить митохондрии? Во-первых, умеренная нагрузка приводит к умеренному увеличению скорости формирования свободных радикалов. Во-вторых, физические упражнения повышают потребности в энергии, что вызывает деление и биогенезис митохондрий (запускаемые сигналами о преобладании АМФ над АТФ и с помощью других механизмов, таких как PGC-1-α и PPAR-γ). В-третьих, образующиеся свободные радикалы посылают клетке сигнал о необходимости производить больше комплексов для дыхательной цепи переноса электронов. Как я уже отмечал, свободные радикалы иногда играют ключевую роль в клеточном сигналинге.

Подвергающаяся окислению клетка понимает, что ей нужно больше митохондрий и больше ЭТЦ внутри каждой митохондрии для того, чтобы соответствовать повышенным физическим нагрузкам. При регулярном выполнении физических упражнений средней интенсивности число митохондрий в каждой клетке организма увеличивается, а в каждой митохондрии растет число ЭТЦ.

В состоянии покоя каждая митохондрия и каждая клетка физически подготовленного организма обладает повышенным запасом энергии. И так люди уподобляются птицам! В митохондриях физически активных и крепких людей образуется гораздо меньше свободных радикалов, чем в митохондриях людей, ведущих сидячий образ жизни. Кроме того, первые производят больше энергии (благодаря которой совершенствуется тело) и меньше свободных радикалов во время своей активности, нежели вторые. В реальной жизни мы видим, как на клеточном уровне шаг назад (окисление) необходим для того, чтобы сделать два шага вперед (повышение функциональности и энергетического потенциала митохондрий).