Visa ķermeņa molekulārā karte izskaidro, kāpēc vingrošana ir tik laba
Pēdējā pārskatīšana: 14.06.2024
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Vingrojumi ne tikai uzlabo muskuļu spēku, uzlabo sirds veselību un pazemina cukura līmeni asinīs, bet arī sniedz daudzus citus ieguvumus veselībai. Bet kā regulāra skriešana uz skrejceliņa, riteņbraukšana stāvā kalnā vai ātra pastaiga pusdienlaikā sniedz tik reibinošu labumu veselībai?
Mēs esam tuvāk atbildes sniegšanai uz šo jautājumu, pateicoties jaunam, plašam pētījumam, ko veica Stenfordas Medicīnas skola. Pētnieki veica gandrīz 10 000 mērījumu gandrīz 20 audu veidos, lai pārbaudītu astoņu nedēļu izturības vingrojumu ietekmi laboratorijas žurkām, kas apmācītas skriet uz grauzēju izmēra skrejceliņiem.
Viņu atklājumi izceļ fiziskās aktivitātes dramatisko ietekmi uz imūnsistēmu, stresa reakciju, enerģijas ražošanu un vielmaiņu. Viņi atklāja būtiskas saiknes starp vingrinājumiem, molekulām un gēniem, kuriem jau ir zināms, ka tiem ir nozīme dažādās cilvēku slimībās un audu atjaunošanā.
Pētījums ir viens no rakstu sērijām, ko 1. Maijā publicēja daudznozaru pētnieku grupas locekļi, kas izstrādāti, lai liktu pamatu izpratnei visa ķermeņa un molekulārā līmenī, kā mūsu audi un šūnas reaģē uz vingrinājumiem. p>
“Mēs visi zinām, ka vingrošana mums nāk par labu,” saka patoloģijas profesors Stīvens Montgomerijs, Ph.D. "Taču mēs maz zinām par molekulārajiem signāliem, kas rodas visā ķermenī, kad cilvēki vingro, vai to, kā tie var mainīties, veicot vingrinājumus. Mūsu pētījums ir pirmais, kas aplūko molekulārās izmaiņas visa ķermeņa mērogā, no olbaltumvielām līdz gēniem, metabolītiem, taukiem un enerģijas ražošanai. Šis ir līdz šim plašākais vingrojumu ietekmes profils, un tas veido svarīgu karti par to, kā vingrinājumi maina ķermeni."
Montgomerijs, kurš ir arī ģenētikas un biomedicīnas datu zinātnes profesors, ir vecākais autors dokumentam, kas publicēts Nature.
Saskaņots vingrinājumu skats
Pētnieki, kas ir iesaistīti pētījumā un citās vienlaicīgās publikācijās, ir daļa no nacionālās grupas ar nosaukumu Molecular Transducers of Physical Activity Consortium jeb MoTrPAC, ko organizē Nacionālie veselības institūti. Šī iniciatīva tika uzsākta 2015. gadā, lai detalizēti izpētītu, kā vingrinājumi uzlabo veselību un novērš slimības.
Stenfordas medicīnas komanda veica lielāko daļu smaguma celšanas, pētot astoņu nedēļu izturības treniņu ietekmi uz gēnu (transkriptu), olbaltumvielu (proteomu), tauku (lipidomu), metabolītu (metabolomu) ekspresiju un modeli. Ķīmiskās zīmes, kas novietotas uz DNS (epigenoma), imūnsistēmas utt.
Viņi veica 9466 analīzes vairākos audos no žurkām, kuras bija apmācītas skriet arvien lielākus attālumus, un salīdzināja rezultātus ar žurkām, kas gulēja savos būros. Viņi pievērsa īpašu uzmanību kāju muskuļiem, sirdij, aknām, nierēm un baltajiem taukaudiem (tauku veids, kas uzkrājas, pieaugot svaram); citi audi, tostarp plaušas, smadzenes un brūnie taukaudi (metaboliski aktīvāks tauku veids, kas palīdz sadedzināt kalorijas).
Vairāku testu un audu veidu kombinācija radīja simtiem tūkstošu neepiģenētisku izmaiņu un vairāk nekā 2 miljonus dažādu izmaiņu epigenomā. Šie rezultāti liks zinātniekiem noslogot turpmākos gadus.
Lai gan šis pētījums galvenokārt kalpoja, lai izveidotu datubāzi turpmākai analīzei, daži interesanti rezultāti jau ir parādījušies. Pirmkārt, viņi atzīmēja, ka 22 gēnu ekspresija mainījās vingrošanas laikā visos sešos audos, uz kuriem viņi koncentrējās.
Daudzi no šiem gēniem bija iesaistīti tā sauktajos karstuma šoka ceļos, kas stabilizē olbaltumvielu struktūru, kad šūnas tiek pakļautas stresam, tostarp temperatūras izmaiņām, infekcijām vai audu pārveidošanai. Citi gēni ir saistīti ar ceļiem, kas pazemina asinsspiedienu un palielina ķermeņa jutību pret insulīnu, kas pazemina cukura līmeni asinīs.
Pētnieki arī atzīmēja, ka vairāku ar 2. Tipa diabētu, sirds slimībām, aptaukošanos un nieru slimībām saistītu gēnu ekspresija bija samazināta žurkām, kuras vingroja, salīdzinot ar to mazkustīgajiem kolēģiem, skaidri norādot uz saikni starp viņu pētījumiem un cilvēku veselību.
Dzimumu atšķirības
Visbeidzot, viņi atklāja dzimumu atšķirības, kā dažādi audi žurku tēviņiem un mātītēm reaģēja uz fizisko slodzi. Žurku tēviņi zaudēja aptuveni 5% tauku pēc astoņu nedēļu ilgas slodzes, savukārt žurku mātītes nezaudēja ievērojamu tauku daudzumu. (Tomēr viņi saglabāja savu sākotnējo ķermeņa tauku procentuālo daudzumu, savukārt sēdošās mātītes pētījuma laikā ieguva papildu 4% ķermeņa tauku.)
Taču lielākā atšķirība tika novērota gēnu ekspresijā žurku virsnieru dziedzeros. Pēc nedēļas gēni, kas saistīti ar steroīdu hormonu, piemēram, adrenalīna un enerģijas ražošanu, palielinājās žurku tēviņiem, bet samazinājās žurku mātītēm.
Neskatoties uz šīm agrīnajām, vilinošajām asociācijām, pētnieki brīdina, ka vingrojumu zinātne nebūt nav pabeigta. Drīzāk tas ir tikai sākums. Taču nākotne izskatās daudzsološa.
"Ilgtermiņā maz ticams, ka mēs atradīsim vienu burvju iejaukšanos, kas atkārtos visu, ko vingrošana var dot cilvēkam," sacīja Montgomerijs. "Taču mēs varam tuvoties idejai par precīzu vingrinājumu — pielāgotiem ieteikumiem, kuru pamatā ir personas ģenētika, dzimums, vecums vai citi veselības stāvokļi, lai panāktu labvēlīgas visa ķermeņa reakcijas."