«Исходя из всего, что мы знаем, ничто не заменит эти программы упражнений, когда дело доходит до замедления процесса старения», — сказал старший автор исследования Срикумаран Наир, врач и исследователь диабета в клинике Майо в Рочестере, штат Миннесота. «То, что мы видим, не может быть сделано никаким лекарством».В исследовании приняли участие 36 мужчин и 36 женщин из двух возрастных групп — «молодые» добровольцы в возрасте 18-30 лет и «старшие» добровольцы в возрасте 65-80 лет — в трех различных программах упражнений: в одной из них выполняли добровольцы. высокоинтенсивный интервальный велотренажер, в котором добровольцы выполняли силовые тренировки с отягощениями, а во втором — силовые тренировки и интервальные тренировки. Затем исследователи под руководством тогдашнего постдока, ныне преподавателя Университета штата Орегон Мэтью Робинсона и его коллег, взяли биопсию из мышц бедра добровольцев и сравнили молекулярный состав их мышечных клеток с образцами, полученными от добровольцев, ведущих сидячий образ жизни.
Исследователи также оценили мышечную массу добровольцев и их чувствительность к инсулину.Они обнаружили, что, хотя силовые тренировки эффективны для наращивания мышечной массы, высокоинтенсивные интервальные тренировки дают наибольшие преимущества на клеточном уровне. У молодых добровольцев в группе интервальных тренировок наблюдалось 49% -ное увеличение митохондриальной емкости, а у старших добровольцев — еще более резкое увеличение на 69%.
Интервальные тренировки также улучшили чувствительность добровольцев к инсулину, что указывает на более низкую вероятность развития диабета. Однако интервальные тренировки были менее эффективны для улучшения мышечной силы, которая обычно снижается с возрастом. «Если людям нужно выбрать одно упражнение, я бы рекомендовал высокоинтенсивные интервальные тренировки, но я думаю, что было бы более полезно, если бы они могли делать 3-4 дня интервальных тренировок, а затем пару дней силовых тренировок», — говорит Наир. Но, конечно, любое упражнение лучше, чем отсутствие упражнений.
Наир подчеркнул, что основное внимание в этом исследовании уделялось не разработке рекомендаций, а скорее пониманию того, как упражнения помогают на молекулярном уровне. С возрастом способность митохондрий наших клеток к производству энергии медленно снижается. Сравнивая протеомные данные и данные секвенирования РНК у людей, выполняющих разные программы упражнений, исследователи обнаружили доказательства того, что упражнения побуждают клетки производить больше копий РНК генов, кодирующих митохондриальные белки и белки, ответственные за рост мышц.
Также оказалось, что упражнения повышают способность рибосом строить митохондриальные белки. Самым впечатляющим открытием стало увеличение содержания мышечного белка. В некоторых случаях режим высокоинтенсивной езды на велосипеде, казалось, действительно обращал вспять возрастное снижение митохондриальной функции и белков, необходимых для наращивания мышечной массы.Режим высокоинтенсивной езды на велосипеде также омолаживал рибосомы добровольцев, которые отвечают за производство строительных блоков наших клеток.
Исследователи также обнаружили значительное увеличение синтеза митохондриального белка. Увеличение содержания белка объясняет усиление функции митохондрий и гипертрофию мышц.
Способность упражнений преобразовывать эти ключевые органеллы может объяснить, почему упражнения приносят пользу нашему здоровью по-разному.Мышцы в чем-то уникальны, потому что мышечные клетки делятся очень редко. Подобно клеткам мозга и сердца, мышечные клетки изнашиваются, и их нелегко заменить.
Известно, что функции всех трех тканей с возрастом снижаются. «В отличие от печени, мышцы не отрастают быстро. Клетки могут накапливать много повреждений», — объясняет Наир. Однако, если упражнения восстанавливают или предотвращают разрушение митохондрий и рибосом в мышечных клетках, есть большая вероятность, что это произойдет и в других тканях. Понимание путей, которые используют упражнения, чтобы творить чудеса, может сделать старение более целенаправленным.
Наир и его коллеги надеются узнать больше о том, как упражнения приносят пользу различным тканям по всему телу. Они также изучают способы, с помощью которых врачи могут определить пути, которые приносят наибольшую пользу.
Однако в настоящее время наиболее эффективным способом укрепления здоровья остаются энергичные упражнения. «Существуют существенные фундаментальные научные данные, подтверждающие идею о том, что упражнения критически важны для предотвращения или замедления старения», — говорит Наир. «Этому нет замены».