Мышцы. Как у вас дела? О том, как тренировка мышц укрепляет здоровье и омолаживает кожу

Сигнальные вещества, дайте сигнал!

До недавнего времени считалось, что функционирование мышц как органа обмена веществ изучено медициной вплоть до мельчайших подробностей. Как они превращают химическую энергию в механическую, чему способствуют тренировки, как мышцы становятся быстрее, как они умеют расти. Но одна женщина-ученый из Дании, специалист в области медицины, доказала, что известно еще далеко не все.

В своих публичных выступлениях Бенте Кларлунд Педерсен открыто признается, что на самом деле не любит двигаться. «Я ненавижу спорт», – говорит она. Исследовательница относится к тем людям, которые скорее готовы выгуливать собаку, сидя за рулем автомобиля, чем наслаждаться долгими прогулками с ней. Тем не менее Педерсен сегодня выглядит как человек, всем своим видом пропагандирующий движение. «Двигайтесь и тренируйте свои мышцы. Мои собственные результаты убедили меня».

Движение существенно снижает риск возникновения инфаркта, инсульта, остеопороза.

Педерсен, которая работает в Центре исследования воспалений и обмена веществ клиники «Ригсхоспиталет» при Копенгагенском университете, ввела термин «миокины». Это сигнальные вещества, которые мышцы производят при движении. Похоже, они являются средством, которое поможет наконец объяснить, почему адекватно дозированное движение дает такой значительный положительный эффект, способствующий укреплению здоровья.

Исследования, проведенные за последние десятилетия, показывают, что движение может существенно снизить риск возникновения многих заболеваний, например инфарктов, инсультов, остеопороза, болезни Альцгеймера или Паркинсона; на 30 % снижается риск развития рака молочной железы, а в случае рака кишечника – почти на 50 %. Кроме того, уже имеющиеся заболевания, такие как гипертония (высокое артериальное давление) или диабет II типа, зачастую даже удается вылечить с помощью движения!

По словам экспертов фармацевтической промышленности, если бы можно было заключить действие физической активности в таблетку, то это, вероятно, стало бы лучшим бизнесом в их жизни. Но до такого еще далеко. Настоящее мышечное движение по-прежнему остается лучшим способом положительно повлиять на свое здоровье. Педерсен дает важные разъяснения по этому поводу: сокращение мышц запускает известные метаболические процессы и заставляет гормоны выделяться не только локально в мышцах, но и во всем теле.

Сложно поверить, но в движении мышцы производят гормоны.

В течение многих лет Педерсен и ее команда заставляли испытуемых выполнять упражнения на эргометре или приседать на одной ноге, часто до полного изнеможения. До и после напряженной мышечной работы исследовательница брала у них кровь и крошечные образцы мышц и изучала их по всем правилам. В ходе своих исследований Педерсен, которую поначалу интересовало только то, как физическая тренировка может изменить иммунные клетки, сделала поразительное открытие. В образцах крови и мышц своих испытуемых она обнаружила небольшие молекулы, которые служили для управления иммунным ответом организма и, по-видимому, вырабатывались самими мышцами – теми, которые только что двигались. Маленькие молекулы, найденные Педерсен, были уже известны биохимикам в связи с другими процессами. Но то, что их могли производить мышцы, оказалось новостью.

Одним из первых веществ, привлекших внимание Педерсен, был интерлейкин-6 (IL-6). Интерлейкины являются важнейшей частью иммунной системы, например, они играют роль в воспалительных процессах. Педерсен продемонстрировала, что во время движения содержание IL-6 в мышечной ткани может повышаться не в один или два, а в сотни раз. Однако значение снова приходит в норму всего за несколько минут. Если во время физических нагрузок количество вещества увеличивается в сто раз, а затем снова резко падает, это должно выполнять какую-то особую функцию, заключила исследовательница.

Дальнейшее изучение показало, что это вещество работает не только локально в мышцах. Субстанция, производимая мышцами, действует во многом подобно гормону, который может запускать метаболические процессы и в других органах тела. Интерлейкин-6, к примеру, стимулирует образование иммунных клеток, которые возбуждают иммунную систему и запускают механизмы восстановления. Это помогает противостоять инфекциям и опухолевым заболеваниям. Вырабатываемый мышцами IL-6 также повышает чувствительность клеток к инсулину и ускоряет сжигание жира, причем сигнальное вещество напрямую связывается с ферментами в жировой ткани. Чем больше напрягается мышца в процессе движения, тем сильнее эффект.

Группа Педерсен, а также другие исследовательские группы по всему миру продолжили поиски мышечных медиаторов. И ученые обнаружили, что, когда мышцы «раздражаются» из-за движения, они выделяют не только интерлейкин-6, но и сотни других сигнальных веществ. Педерсен назвала эти мышечные медиаторы «миокины». Слово, составленное из греческих «mys» (мышца) и «kines» (движение), было призвано подчеркивать необходимость движения для их производства и выделения. Между тем уже стали известны сотни различных миокинов, которые действуют локально в мышце, а также во всем теле. В целом, согласно Педерсен, при движении скелетные мышцы общаются с этими гормоноподобными веществами на собственном биохимическом языке, который позволяет им напрямую коммуницировать с другими тканями и органами.

То, что у мышц должна быть собственная система коммуникации, предполагали еще в шестидесятые годы ХХ века. У пациентов, парализованых от шейных позвонков и ниже, электростимуляция мышц вызывала реакции в печени, сердце и мозге, даже если у них больше не было нервных связей с мозгом. Таким образом, мышцы могли общаться с телом без нервных связей, а именно через свои сигнальные вещества. Но в то время еще не было полного представления о собственном гормональном языке мышц и пользе движения мышц для здоровья.

Этот феномен более подробно начали изучать только в наши дни в рамках исследования миокинов. Из сотен сигнальных веществ, вырабатывающихся в мышцах, детально исследованы лишь несколько десятков. Но уже сегодня мы знаем, что мускулатура содержит в себе целую индивидуальную аптечку. Миокины не только стимулируют иммунную систему, но и способствуют образованию новых кровеносных сосудов. Сигнальные вещества влияют на рост нервных клеток и их связей, синапсов^[4], в мозге.

Мышцы в движении укрепляют иммунную систему.

Последнее могло бы объяснить, почему люди, которые много двигаются, реже страдают от приобретенного слабоумия, например болезни Альцгеймера. Все дело в мышечных медиаторах, которые способны защитить головной мозг.

Миокины, выделяющиеся в мышцах в результате их стимуляции движением, также отвечают за торможение воспалительных процессов в суставах и за запуск процессов детоксикации в печени. Миокины положительно влияют на углеводный и жировой обмен, а также на сердечно-сосудистую и иммунную системы.

Благодаря этим новым результатам исследований сегодня гораздо проще объяснить, почему движение, и особенно интенсивное, оказывает такое благотворное воздействие на состояние здоровья. Можно сделать вывод, что движение заставляет мышцы открывать свою аптечку. Проще говоря, нужно просто укреплять мышцы, а остальную часть оздоровительной программы они выполнят самостоятельно.

Из практики доктора Штипплера

«Многие пациенты поначалу крайне скептически относятся к тренировке мышц. Однако новейшие данные совершенно однозначно показывают – будущее за активными методами лечения. Мышечная аптечка открывается только тогда, когда мышцы активны. То есть при нагрузках! Миокины рады, что могут оказаться полезными. Так дайте им шанс и минимум два раза в неделю выполняйте оздоровительные силовые тренировки. Пассивные методы лечения, такие как массаж, электротерапия и обертывания – это всего лишь дополнительные возможности».

Мышцы и «spiritus animalis»^[5]

Если мышцы настолько важны, тогда стоит присмотреться к ним повнимательнее. На самом деле мышцы – это не что иное, как маленькие мышки. Их название происходит от латинского слова «musculus», что означает «мышонок». Греки называли мышцы «mys», то есть «мышь», римляне же превратили их в мышат.

Забавно перекатывающиеся под кожей мышцы интересовали еще древних врачей. Они удивлялись, почему мышцы вообще могут двигаться и менять свою форму. Одним из первых был Гален (129–216 гг. н. э.), греческий врач, который жил в Пергаме, сегодняшнем городе Бергама в Турции. В двух книгах он рассказывает «О движении мышц» и излагает первую теорию: когда в мозгу формируется мысль о движении, к мышцам приливает pneuma psychikon. Это вещество заставляет их изменять форму. Врачи эпохи Возрождения и раннего Нового времени говорили о spiritus animalis, духовной субстанции, которая закачивается в мышцы при мысли о движении, чтобы надувать их.

Эта теория продержалась в качестве основной вплоть до XVII века. Впервые ее пошатнул голландский натуралист Ян Сваммердам (1637–1680). В экспериментах с лягушачьими лапками он показал, что при движении мышцы не изменяют свой объем. Таким образом, субстанция, как бы она там ни называлась, необходимая для того, чтобы надувать мышцы, просто не могла существовать. И лишь в конце XVIII века исследователи узнали, что нервы передают электрические импульсы мышцам, чтобы стимулировать их движение. Легендарными стали эксперименты Луиджи Гальвани (1737–1798), итальянского медика и натуралиста, который жил в Болонье. Вдохновение пришло к Гальвани по чистой случайности. Поскольку его жена заболела, он захотел порадовать ее, приготовив укрепляющий суп из вареных лягушачьих лапок. Гальвани разложил животных в лаборатории, где он вместе со своим ассистентом экспериментировал с электростатической машиной, работающей на принципе трения.

Слово «мышцы» произошло от греческого «musculus», что означает «мышонок».

Когда ассистент привел машину в действие, она, как обычно, выпустила длинные искры. Гальвани, сосредоточившись на процедуре нарезания, дотронулся ножом до открытого нерва бедра лягушки – мышцы дернулись. Непреднамеренно он создал электрическую цепь – и обнаружил, что на мышцы можно воздействовать электричеством.

Однако прошло более двухсот лет, пока наконец удалось понять, как мышцы в каскаде биохимических процессов преобразуют электрические нервные импульсы в движение. Убедительное объяснение появилось у исследователей только в середине ХХ века. Его краткое изложение таково: в мышечных клетках при наличии двигательного импульса два белковых слоя сдвигаются вместе, а когда мышца расслабляется, они снова расходятся. При напряжении мышечные клетки укорачиваются, а при расслаблении снова удлиняются. Правда, чтобы это могло произойти, потребуется вагон химических веществ.