Исследования показали, что быстрая ходьба в течение 450 минут каждую неделю связана с продолжительностью жизни примерно на 4,5 года дольше, чем отсутствие физических упражнений в свободное время, и что регулярная физическая активность может укрепить иммунную систему и предотвратить хронические заболевания, такие как рак, сердечно-сосудистые заболевания и диабет 2 типа. Но, животрепещущий вопрос заключается в том, как упражнения оказывают благоприятный эффект на здоровье?
Физическая активность вызывает клеточный стресс, и определенные молекулы уравновешивают этот разрушительный эффект. Когда митохондрии — электростанции, снабжающие клетки энергией, — увеличивают выработку во время физических упражнений, они также производят больше побочных продуктов, называемых активными формами кислорода (АФК), которые в чрезмерных количествах могут повредить белки, липиды и ДНК. Но эти АФК также запускают множество защитных процессов во время тренировок, компенсируя их более токсичные эффекты и укрепляя клеточную защиту.
Среди молекулярных звезд в этом арсенале поддержания и восстановления — белки PGC-1α, регулирующие важные гены скелетных мышц, и NRF2, который активирует гены, кодирующие защитные антиоксидантные ферменты. Во время упражнений организм научился извлекать пользу из этого по сути стрессового процесса.
В 1999 году Кларлунд Педерсен и ее коллеги собрали образцы крови бегунов до и после участия в марафоне и обнаружили, что уровень некоторых цитокинов (типа иммунных молекул) резко возрос сразу после тренировки, и многие из них оставались повышенными в течение 4 часов после этого. Среди этих цитокинов был интерлейкин-6 (IL-6), многогранный белок, который играет ключевую роль в защитной реакции организма. IL-6 секретируется при сокращении мышц во время физических упражнений, что делает его «экзеркином» — общим термином для соединений, вырабатываемых в ответ на физические упражнения.
Высокий уровень IL-6 может быть полезным или вредным, в зависимости от того, как его спровоцировать. В состоянии покоя слишком большое количество IL-6 оказывает воспалительное действие и связано с ожирением и резистентностью к инсулину, что является отличительной чертой диабета 2 типа. Но во время физических упражнений молекула активирует своих более успокаивающих членов, таких как IL-10 и IL-1ra, которые смягчают воспаление и его вредное воздействие. Каждая тренировка вызывает противовоспалительную реакцию. Хотя некоторая физическая активность лучше, чем ее отсутствие, высокоинтенсивные и длительные упражнения, задействующие крупные мышцы, такие как бег или езда на велосипеде, ускорят выработку IL-6.
Упражнения — это балансирующий акт и в других отношениях. Физическая активность вызывает клеточный стресс, и определенные молекулы уравновешивают этот разрушительный эффект. Когда митохондрии — электростанции, снабжающие клетки энергией, — увеличивают выработку во время физических упражнений, они также производят больше побочных продуктов, называемых активными формами кислорода (АФК), которые в чрезмерных количествах могут повредить белки, липиды и ДНК. Но эти АФК также запускают множество защитных процессов во время тренировок, компенсируя их более токсичные эффекты и укрепляя клеточную защиту.
Физические упражнения запускают сложную «хореографию» биологических процессов, таких как энергетический обмен, окислительный стресс и воспаление. Исследователи обнаружили, что когда Т-клетки CD8 связываются с IL-15, они вызывают более мощный иммунный ответ на опухоли поджелудочной железы. www.nature.com/articles/d41586-024-01200-7
