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

Итак, мы нашли способ уподобиться птицам (вспомним раздел «Как птицы это делают?»). Полет требует невероятного количества энергии, и со временем птицы научились генерировать ее. Находясь в состоянии покоя, они обладают огромным энергетическим потенциалом, и поэтому на протяжении большей части жизни птичьего организма в нем формируется гораздо меньше свободных радикалов, чем у млекопитающих.

Еще одно преимущество умеренной физической активности состоит в том, что при ней используется АТФ. Напомню, что дефицит АТФ приводит к энергетическому «затору», «выпадению» электронов из ЭТЦ и формированию свободных радикалов. Однако в отличие от ситуации, при которой свободные радикалы появляются в присутствии избытка неиспользуемого АТФ (что не позволяет запустить биогенезис митохондрий), формирование свободных радикалов в условиях дефицита АТФ в самом деле запускает митохондриальный биогенезис.

Долгое время бо́льшая часть исследований в области физической активности относилась к ее положительному влиянию на сердечно-сосудистую систему (такого рода исследований было столь много, что я решил не писать о них здесь), в последние годы в связи со старением человеческой популяции на авансцену вышли исследования головного мозга и когнитивных функций. Клинические испытания показали эффективность методов резистентности и аэробной тренировки в сфере повышения памяти, координации движений и функциональной пластичности нервной ткани.

На протяжении десятилетий мы знали, что аэробные физические упражнения могут увеличить число митохондрий в мышечных клетках всего за шесть недель. Однако для того чтобы этого достичь, нужно выдерживать нагрузку (в виде бега, быстрой ходьбы, езды на велосипеде, плавания и т. д.), эквивалентную по крайней мере половине максимально возможных для конкретного организма усилий. Длиться выполнение интенсивных упражнений должно не меньше 15–20 мин как минимум четыре раза в неделю.

В 2011 году были опубликованы результаты исследования, согласно которому аэробные упражнения могут влиять на активность гена, отвечающего за синтез нейротрофического фактора из тканей мозга (BDNF). В течение года ученые наблюдали за 120 пожилыми людьми, не демонстрирующими признаков деменции и либо занимающимися растяжкой, либо выполняющими аэробные упражнения. В рамках исследования измерялись три переменные: уровень сывороточного BDNF, функция памяти и размер гиппокампа (области мозга, отвечающей за память и прежде всех других частей мозга страдающей при болезни Альцгеймера). Выяснилось, что у группы испытуемых, выполнявших аэробные упражнения, размер гиппокампа увеличился примерно на 1 %, улучшилась память и вырос уровень сывороточного BDNF. Лекарств, которые по своей эффективности могли бы даже приблизиться к таким результатам, пока нет.

А вот старые добрые аэробные упражнения повысили КПД памяти, включили механизм регенерации гиппокампа и подняли показатель сывороточного BDNF, который, помимо стимуляции роста нейронов, также увеличивает нейропластичность . В 2013 году администрация президента США направила 33 млн долларов на субсидирование разработки препарата, предотвращающего развитие синдрома Альцгеймера. Эти средства лучше было бы инвестировать на закупку для каждого взрослого американца пары красивых кроссовок, чтобы он в них бегал по утрам вокруг дома. Такое использование средств налогоплательщиков было бы гораздо более эффективным, нежели попытка найти лекарство, уже существующее в природе, и быстро бы окупилось. Мне вспоминается картинка из комикса, на которой изображен доктор, дающий пациенту таблетки и говорящий: «Принимай по одной таблетке каждый день во время бега, во время плавания и во время занятий гимнастикой».

Интересно, что, как показывают данные исследований, регулярно плавающие во время беременности самки крыс стимулируют биогенез митохондрий в мозгах своих эмбрионов! Разумно предположить, что этот эффект относится и к людям, а значит, у нас есть прекрасная возможность заранее защитить наших детей от когнитивных нарушений и поражений нервной системы.

С другой стороны, исследования (по крайней мере, сейчас) не дают ответа на вопрос о том, насколько полезными являются силовые упражнения (такие, например, как поднятие тяжестей). У молодых людей они не вызывают увеличения числа митохондрий, хотя результаты как минимум одного исследования говорят об умножении митохондрий у пожилых людей, развивающих в себе силовые способности.

Как бы то ни было, силовые упражнения имеют множество других преимуществ (включая профилактику саркопении — связанной с возрастом потери мышечной массы, сильно досаждающей пожилым людям). Наша книга, однако, посвящена клеточной биоэнергетике и оптимизации работы митохондрий. В этом контексте аэробные упражнения — это обязательная, а силовые — весьма желательная части программы сохранения здоровья в почтенном возрасте.

Интервальные тренировки высокой интенсивности (ВИИТ) — еще одна перспективная область для исследований. Высокоинтенсивные интервальные тренировки — это такая физическая нагрузка, при которой сочетаются сессии физической активности с низкой и высокой интенсивностью. Классические примеры — чередование бега трусцой и спринта, а также игры в хоккей, футбол и лакросс [75] Лакросс — командная игра, в которой две команды стремятся поразить ворота соперника резиновым мячом, пользуясь ногами и снарядом, представляющим собой нечто среднее между клюшкой и ракеткой. . ВИИТ позволяет особенно эффективно повышать скорость и качество синтеза митохондрий и физической выносливости организма (в сравнении с обычными аэробными упражнениями).

Регулярная физическая активность дает возможность решить одновременно две задачи: увеличить число митохондрий (энергетический потенциал) и использовать АТФ, предотвращая энергетический коллапс и утечку электронов из АТФ.

Активизация биогенеза митохондрий — причина, по которой физические упражнения связываются с укреплением здоровья сердечно-сосудистой системы, мышц и костей, снижением риска диабета, профилактикой онкологических заболеваний и всех видов преждевременной смерти, а также с долголетием. «Движение — жизнь», — эта фраза должна стать нашим девизом на всю жизнь (простите за невольный каламбур).

У нас есть множество реальных способов укрепить здоровье митохондрий. Конечно, ни одна терапия не является идеальной, и поэтому лучшим вариантом является сочетание комбинированного приема пищевых добавок с физическими тренировками (последние — неотъемлемая часть любой программы восстановления, сбережения и развития митохондриальной функции). Особенно эффективны интервальные тренировки высокой интенсивности. В настоящее время внимание многих исследователей сосредоточено на прерывистой гипоксии и интервальном голодании. Мы ждем от них впечатляющих открытий (которые я надеюсь использовать для работы со своими митохондриями).