Мы никогда не раскаиваемся в том, что ели слишком мало. -Томас Джеферсон
Единственный способ сохранить свое здоровье – есть то, чего вы не хотите, пить то, что вам не нравится, и делать то, что вам не нравится. -Марк Твен
В нашем стремлении понять многих участников процесса старения человека наше внимание в этом блоге – свободные радикалы кислорода. Каждая клетка в нашем теле нуждается в кислороде, чтобы выжить. В то же время некоторые формы кислорода токсичны для наших клеток и, как представляется, дают значительное количество клеточного повреждения, которое мы связываем со старением. Как наши клетки обрабатывают кислород, определяет, действует ли он как жизнеустойчивая энергия или угрожающий жизни ущерб. Большая часть нашего взаимодействия с кислородом происходит внутри крошечных структур внутри наших клеток, называемых митохондриями. Митохондрии действуют как небольшие электростанции, сжигая кислород и жиры или сахар, чтобы произвести энергию, которая удерживает наши клетки. На одном этапе этого процесса митохондрии объединяют кислород с двумя атомами водорода для образования воды. Хотя этот химический процесс, как правило, хорошо контролируется, иногда все идет вразрез. Несчастный случайный побочный эффект – это создание токсичных кислородных «загрязнителей», называемых свободными радикалами.
Свободный радикал представляет собой молекулу, которая потеряла электрон от одного или нескольких атомов. Электроны намного более устойчивы парами, поэтому атом кислорода с одним электроном (свободный радикал) бесстыдно украдет электрон из любого ближайшего источника. Это создает еще одну неустойчивую молекулу (та, которую жертвуют исходные свободные радикалы), которая затем жадно присоединяется к другим молекулам в химической цепной реакции, называемой окислением. Разложение, вызванное химическим процессом окисления, заметно проявляется в ржавчине на стальной трубе или коричневое обесцвечивание на кусочке яблока или авокадо осталось в воздухе. При определенных обстоятельствах эти окислительные реакции полезны для нашего здоровья. Например, наши лейкоциты высвобождают свободные радикалы для уничтожения патогенных бактерий. Однако, если они не содержатся и не контролируются, свободные радикалы могут повредить белки, клеточные мембраны и нашу ДНК.
Наши митохондрии являются основным местом рождения свободных радикалов и поэтому являются первичными очагами окислительного повреждения. По мере того, как митохондрии становятся более поврежденными, они производят меньше энергии и генерируют больше свободных радикалов, создавая порочный круг. В конце концов, повреждение становится настолько обширным, что наши клетки начинают сбой, что может объяснить многие изменения, связанные со старением. Свободные радикалы и ущерб, который они производят, связаны с старением, злокачественными новообразованиями, болезнью Альцгеймера, болезнью Паркинсона, шизофренией, некоторыми заболеваниями мышц, катарактой, глухотой и сердечно-сосудистыми заболеваниями. В дополнение к тем, которые естественным образом производятся нашими собственными телами, мы также сталкиваемся с свободными радикалами в нашей окружающей среде от солнца, производящими загрязняющие вещества, сигаретным дымом и другими источниками.
Поскольку дело с кислородом является таким опасным делом, наши тела разработали сложные химические процессы для гашения свободных радикалов. К ним относятся использование питательных веществ, таких как бета-каротин и витамины С и Е, а также клеточные ферменты, такие как супероксиддисмутаза, каталаза и глутатионпероксидаза. Умеренное ограничение калорийности также может уменьшить производство свободных радикалов нашего организма. Максимальный срок службы различных млекопитающих напрямую коррелировал с их относительным образованием антиоксиданта, известного как супероксиддисмутаза (SOD). SOD в основном превращает свободный кислород в нормальный кислород и воду. У людей мутации в генах, продуцирующих СОД, могут вызывать амиотрофический боковой склероз (также известный как болезнь Альцгеймера или Лу Герига). Никакая защита не совершенна все время, и в результате неизбежно происходит какой-то свободный радикальный ущерб, приводящий к клеточному старению и гибели клеток.
С возрастом некоторые из естественных антиоксидантных механизмов организма ослабляются. Упражнение может помочь обратить часть этой потери, но не все упражнения созданы равными. Тяжелые упражнения фактически увеличивают производство свободных радикалов, но регулярные физические упражнения защищают от свободных радикалов, увеличивая защиту в большей степени. Важным моментом, который можно извлечь из этого, является то, что случайные интенсивные упражнения обычно сидячего «воина-воина» могут подавить антиоксидантную защиту. Это обстоятельство приводит к увеличению количества свободных радикалов и может принести больше вреда, чем пользы. Ключ состоит в том, чтобы систематически создавать программу упражнений, и еще важнее каждый день использовать для поддержания полезных эффектов. Конечным результатом может быть уменьшение количества свободных радикалов в сочетании с улучшенными механизмами роста и восстановления.
Использование Evolution для нашего преимущества
Примерно два с половиной миллиона лет назад наши предки столкнулись с огромной задачей – найти достаточное количество продовольствия для повседневной жизни и жизни. Основная ежедневная деятельность – собираться, охотиться и ходить на большие расстояния, чтобы найти новые места для еды. Охота включала спринт на максимальной скорости на 40-100 ярдов, чтобы поймать и убить добычу, возможно, бросив камень или заостренную палку. Затем они должны были вернуть животное в лагерь. Эти два вида физической активности – короткие, интенсивные всплески и более длительная выносливость – предъявляют самые разные требования к телу. В результате люди эволюционировали, чтобы сжигать энергию по-разному в зависимости от ситуации.
Важным уроком для нас является то, что различные виды упражнений стимулируют различные химические процессы в организме. Когда мы выполняем действия, подобные сбору пищи или хождению на большие расстояния, организм использует жир для топлива. С другой стороны, операции спринта и быстрого реагирования используют глюкозу. Это связано с тем, что скелетная мышца обычно любит сжигать жир, потому что жир является более плотной энергией и более эффективен для метаболизма, но из-за физических ограничений существует предел скорости, с которой мы можем сжигать жир. Как мы все знаем, жир не сохраняется в мышцах, а в жировых клетках, расположенных главным образом в области талии, ягодиц и бедер. В периоды низкого метаболического спроса жир должен транспортироваться в мышцу через кровообращение с использованием больших молекул транспортера, называемых триглицеридами. Структурно эти соединения напоминают кайт с тремя длинными жирными кислотными хвостами и служат для создания жиров, растворимых в крови. Как массивные 18-колесные машины на жесткой горной дороге, только несколько триглицеридов одновременно могут змеиться через мышечные капилляры для доставки топлива. Новые капилляры могут быть добавлены с регулярными упражнениями, но все же существует ограничение на количество метаболизма жиров, которое может произойти.
Если потребность в метаболизме больше, чем может быть поставлена жиром (например, когда человек преследует раненых животных или проявляет себя в высокой интенсивности), митохондрии начинают использовать глюкозу, а также жир. Наши тела готовятся к этой быстрой энергетической реакции, сохраняя глюкозу в мышечных клетках в форме гликогена; во время интенсивной активности мышечные клетки разрушают их запасы гликогена для получения молочной кислоты.
Таким образом, упражнения и хорошее питание являются двумя наиболее важными инструментами, которые мы имеем для предотвращения повреждения свободных радикалов, связанных со старением. Упражнение действительно может обратить вспять некоторые из этих потерь за счет повышения антиоксидантной защиты организма. Таким образом, упражнения повышают эффективность использования кислорода и уменьшают количество образующихся свободных радикалов кислорода. Кроме того, некоторые продукты, такие как фрукты, овощи, зеленый чай и темный шоколад содержат высокий уровень антиоксидантов, чтобы помочь в этом процессе. У людей остается неясным, могут ли усилия по борьбе с свободными радикалами, например, есть диета, богатая антиоксидантами или принимающая антиоксидантные добавки, могут фактически уменьшить заболевание и продлить жизнь.
