Гормони, метаболізм і користь фізичних вправ
Брюс Шпігельман (ред.), 2017
Чому та сама програма тренувань одному дає багато, а іншому мало? Учені з Бостона, Стокгольма, Мельбурна і Базеля зібралися в Парижі й показали, що м'яз, який працює, не лише рухає тіло, а й розсилає сигнали жиру, печінці та мозку. Книжка про датчик пального в клітині, ремонтну бригаду м'язів, бурий жир, ірисин і про те, як тренування може берегти нейрони.
Кому підійде
Для тих, хто тренується або збирається почати і хоче зрозуміти, що навантаження насправді робить із м'язами, жиром і мозком, без рекламних обіцянок.
Тренування на витривалість — один із дуже небагатьох способів, якими доросла людина може запустити утворення нових нейронів.
Що м'яз розповідає решті тіла
У Парижі зібралися дослідники фізичного навантаження, а автори розділів цієї збірки працюють у Бостоні, Стокгольмі, Мельбурні, Базелі, Парижі та Пекіні. Їх цікавило питання, яке здається давно розв'язаним: що саме фізичне навантаження робить із тілом. Те, що вправи корисні, люди знають століттями, а при ожирінні й діабеті другого типу їх разом із дієтою призначають насамперед. Менш відоме інше: тренування покращують роботу печінки, самих м'язів і, що особливо важливо, мозку.
Редактор збірки, біолог Брюс Шпігельман, прийшов до цієї теми через власне відкриття. Його лабораторія знайшла в бурому жирі білок PGC-1α, а потім побачила, що під час тренувань на витривалість цього білка в м'язах стає більше і він запускає їхню перебудову. Учених зацікавило, як зміни в м'язі допомагають органам, до яких він не дотягується. Так знайшли ірисин, невеликий білок, який м'яз випускає в кров. Речовини, якими м'яз передає звістку іншим органам, — це міокіни.
Звідси головна думка книжки. М'яз не лише рухає тіло. Під час роботи він надсилає сигнали жировій тканині, печінці й мозку, а їжа, холод і саме навантаження змінюють те, що саме він повідомляє. При цьому навантаження — не щось одне: біг і штанга по-різному вмикають клітину і приносять різну користь.
Тут ти дізнаєшся, чому одна програма дає людям різний результат, як напівпорожній бак стає сигналом, хто лагодить м'яз після навантаження, як прохолодна спальня будить бурий жир і як треновані м'язи бережуть мозок.
Двадцять тижнів на велотренажері
У дослідженні HERITAGE головною умовою відбору було одне: людина мала вести сидячий спосіб життя. Дорослих учасників посадили на велотренажери тричі на тиждень на двадцять тижнів. Спершу вони крутили педалі по пів години з пульсом, який відповідав 55% їхньої заздалегідь виміряної межі. Кожні два тижні заняття ставали довшими і важчими, доки не доходили до п'ятдесяти хвилин на 75%.
Користь вимірювали через максимальне споживання кисню: скільки кисню тіло здатне забрати і пустити в діло на піку зусилля. Це головний показник витривалості серця і легень, і він добре передбачає здоров'я та тривалість життя. На початку в чоловіків він був у середньому близько 36 мілілітрів на кілограм ваги за хвилину, у жінок — близько 28. Для людей років тридцяти п'яти це мало.
Далі сталося знайоме багатьом. Навіть за однакової програми і чесного виконання результати розійшлися дуже сильно. Генетик Клод Бушар зі своєю групою перевірив просте пояснення: а може, усе вирішують гормони? У 488 учасників, порівну чоловіків і жінок, двічі до програми і двічі після виміряли стероїдні гормони, чотирнадцять видів, і білок, який переносить статеві гормони в крові.
Відповідь виявилася скромною. У чоловіків тестостерон і ще кілька гормонів були слабко пов'язані з початковою витривалістю: тестостерон пояснював приблизно 3% відмінностей між людьми. Коли витривалість перерахували на масу тіла без жиру, зв'язок тестостерону зник. Схоже, він ішов через кількість м'язів, а не через здатність доставляти кисень. У жінок зв'язок дав тільки індекс вільних андрогенів, теж близько 3%.
А головне ось що. Жоден гормон не передбачив, наскільки зросте витривалість за двадцять тижнів. Навіть тринадцять чоловіків із найнижчим тестостероном відгукнулися на тренування не гірше за інших. Якщо прогрес іде повільніше, ніж у знайомого, за цими даними звинувачувати рівень гормонів немає підстав: різницю у відгуку дають багато інших чинників.
Про автора
Брюс Шпігельман — біолог з Онкологічного інституту Дана-Фарбер і Гарвардської медичної школи, у чиїй лабораторії відкрили білок PGC-1α і гормон ірисин. Оригінал видало Springer у відкритому доступі за ліцензією CC BY 4.0.
Усі книги автора: Брюс Шпігельман (ред.)
Поняття з книги
- Кортизол
- Тестостерон
- Максимальне споживання кисню
- Мітохондрії
- Інсулін
- Гансен
- Капіляри
- Серотонін
- Мелатонін
- Гіпокамп
- PGC-1α: Білок-перемикач у клітинах, який вмикає гени мітохондрій. Його відкрили в лабораторії Шпігельмана в бурому жирі, а в м'язах його стає більше від тренувань на витривалість.
- Ірисин: Невеликий білок, який м'яз випускає в кров під час навантаження. Відщеплюється від білка FNDC5; у дослідах на мишах допомагав білому жиру ставати бежевим.
- Міокіни: Речовини, які м'яз виділяє, щоб передати сигнал іншим органам чи сусіднім клітинам.
- Бурий жир: Жирова тканина, яка не зберігає енергію, а спалює її і перетворює на тепло. Є в немовлят, дрібних тварин і в багатьох дорослих людей.
- HERITAGE: Велике американське дослідження родин, у якому люди із сидячим способом життя 20 тижнів займалися на велотренажерах за єдиною програмою.
- Бушар: Клод Бушар, генетик із Пеннінгтонського біомедичного центру (США), один із керівників дослідження HERITAGE і автор розділу про гормони.
- Стероїдні гормони: Гормони, які організм робить із холестерину, переважно в статевих залозах і надниркових залозах: тестостерон, естрадіол, кортизол та інші.
- Індекс вільних андрогенів: Розрахунковий показник: співвідношення тестостерону і білка, який зв'язує його в крові. Свідчить про те, яка частка тестостерону вільна і може діяти.
- АТФ: Аденозинтрифосфат, молекула, яка переносить енергію всередині клітини. Її витрачають майже всі процеси, від скорочення м'яза до роботи нейрона.
- АМФК: АМФ-активована протеїнкіназа, білок-датчик енергії в клітині. Вмикається, коли АТФ витрачається швидше, ніж відновлюється.
- Віолле: Бенуа Віолле, дослідник Інституту Кошена в Парижі, автор розділу про датчик АМФК.
- Гоулі: Джон Гоулі, фізіолог з Австралійського католицького університету в Мельбурні, автор розділу про те, як запас пального впливає на тренування.
- Глікоген: Запасений цукор у м'язах і печінці. М'яз витрачає його під час інтенсивної роботи, а відновлює за рахунок вуглеводів з їжі.
- Йео: Дослідник, який у 2008 році перевірив тренування зі зниженим запасом глікогену на досвідчених спортсменах.
- Фуррер: Регула Фуррер, дослідниця з Базельського університету (Швейцарія), співавторка розділу про відновлення м'язів.
- Гандшин: Крістоф Гандшин, дослідник із Базельського університету, співавтор розділу про відновлення м'язів.
- Макрофаги: Клітини імунної системи, які поглинають уламки і чуже. Бувають запальними (першого типу) і такими, що гасять запалення (другого типу).
- Сателітні клітини: Стовбурові клітини м'яза, які дрімають під його оболонкою і в разі пошкодження чи навантаження діляться і вбудовуються у волокна.
- Саркопенія: Втрата м'язової маси і сили з віком.
- Білий жир: Звичайна жирова тканина, яка зберігає енергію про запас.
- New England Journal of Medicine: Один із найавторитетніших медичних журналів світу, виходить у США.
- Челі: Франческо Челі, ендокринолог з Університету Співдружності Вірджинії (США), автор розділу про бурий жир і холод.
- Метаболічна камера: Герметична кімната, у якій за складом повітря точно вимірюють, скільки енергії витрачає людина.
- Бежеві клітини: Клітини всередині білого жиру, які під дією холоду чи сигналів на кшталт ірисину починають, як бурий жир, перетворювати енергію на тепло.
- Руас: Хорхе Руас, дослідник Каролінського інституту, співавтор розділу про кінуренін і психічне здоров'я.
- Кінуренін: Речовина, на яку тіло перетворює більшу частину триптофану. Легко проходить у мозок, і її накопичення там пов'язують із запаленням і депресією від стресу.
- Триптофан: Амінокислота, яку тіло не вміє виробляти і отримує тільки з їжею. З неї утворюються білки, серотонін, мелатонін і кінуренін.
- Гематоенцефалічний бар'єр: Захисна стінка між кров'ю і мозком, яка пропускає в мозок одні речовини і затримує інші.
- KAT: Кінуренін-амінотрансферази, ферменти, які перетворюють кінуренін на кінуренову кислоту. У людському геномі чотири таких гени.
- Кінуренова кислота: Продукт переробки кінуреніну. Не проходить із крові в мозок. У мозку вона має захисні для нейронів властивості, хоча її надлишок там теж пов'язують із порушеннями.
- Альбумін: Головний білок плазми крові. Багато речовин, зокрема триптофан, переносяться кров'ю у зв'язці з ним.
- BDNF: Нейротрофічний фактор мозку, білок, який допомагає нейронам виживати, рости й утворювати зв'язки.
- Val66Met: Поширений варіант гена BDNF, за якого клітина виділяє менше цього білка.
- Вранн: Крістіана Вранн, дослідниця з Массачусетської лікарні загального профілю і Гарвардської медичної школи, авторка розділу про ірисин і мозок.
- FNDC5: Білок на поверхні клітин м'язів і мозку. Його частина, відщеплюючись, стає ірисином.
- Мас-спектрометрія: Метод, який розпізнає молекули за їхньою масою і не залежить від якості антитіл.
- Катепсин: Катепсин B, фермент, який теж виділяють м'язи під час навантаження; його пов'язують із користю вправ для мозку.
Усі поняття
Схожі книги
- Я не хочу про це говорити. Як подолати таємну спадщину чоловічої депресії, Терренс Ріл
- Я ненавиджу тебе, тільки не кидай мене. Межові особистості та як їх зрозуміти, Джерольд Крейсман, Гел Страус
- У своєму ритмі. Метод синхронізації з циклом, Аліса Вітті
- Тривалість життя. Чому ми старіємо і чому це не обов'язково, Девід Сінклер, Метью Лаплант
- Hygge. Секрет данського щастя, Майк Вікінг
- Втрачені зв’язки. Як упоратися з депресією та подолати відчуття самотності, Йоганн Гарі
- Як відвернути кліматичну катастрофу. Рішення, що вже маємо, і прориви, яких потребуємо, Білл Гейтс
- Як бути дорослим у стосунках? П'ять складових зрілої любові, Девід Річо
Читати в Livria