Артерии: магистраль для кислорода

Чтобы понять, почему старение так тесно связано с сердечно-сосудистыми заболеваниями, и в конечном счете выяснить причины и найти способы лечения этой группы болезней, важ- но разобраться, что происходит с артериями во время «нормального старения» (то есть при отсутствии заболеваний). По словам Ричарда Хоудса, директора Национального института по проблемам старения, за последние десятилетия в этой сфере было сделано много открытий.

Вот что он рассказывает: «Хотя мы уже многое знаем о сердечно-сосудистых заболеваниях и связанных с ними факторах риска, новые исследования проливают свет на связь между старением, возникновением заболевания и его развитием. Например, ученые из Национального института по проблемам старения пристально следят за определенными возрастными изменениями, происходящими в артериях, и их влиянием на работу сердца. Многие из этих изменений, когда-то считавшихся неотъемлемой и нормальной частью старения, могут существенно увеличить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний».

Артерии — это своего рода «трубки», по которым кровь транспортируется из сердца к легким и ко всем остальным тканям организма. Артерии состоят из мышц и с годами тоже теряют эластичность. Этот процесс ускоряет частое потребление жирной пищи и курение. Кроме того, с годами кровеносные сосуды сужаются. От этого давление растет, поскольку сердцу приходится работать усерднее, чтобы «протолкнуть» тот же самый объем крови через более узкую «трубку».

Чтобы компенсировать это сужение, сердце расширяется. Затвердевание и сужение артерий мешает сердцу перекачивать кровь. Мягкие, эластичные артерии на рентгеновских снимках не видны, а твердые похожи на темные кости. Нередко, взяв снимок колена пациента, я вижу их очертания. Затвердевания артерий можно избежать: многочисленные исследования показывают, что физические упражнения помогают сохранить их эластичность. Она важна не только для здоровья сердца, но и для работы мозга и сохранения сексуальной функции.

Легкие: ворота, через которые кислород поступает в кровь

Каждый спортсмен начинает задыхаться, когда быстро бежит. Скорость, с какой наступает этот момент, и есть показатель уровня вашей физической подготовки.

Я вспоминаю одну очень пышнотелую пациентку по имени Донна. Она с трудом выполняла упражнения, которым мы ее обучали, — ей мешала одышка. Но через несколько недель организм привык к новым условиям, и Донне стало гораздо легче тренироваться. Каждую неделю она немного увеличивала дистанцию пробежки и через какое-то время смогла без труда преодолеть километр, потом — два, а потом и три.

Поступление насыщенной кислородом крови в сердце крайне важно для питания тканей, но сначала нужно вдохнуть — чтобы кислород попал в кровь. В этом и состоит задача легких. Поступив в легкие — в маленькие альвеолярные мешочки, — кислород «распыляется» — направляется туда, где больше всего нужен. Попав в организм, кислород как бы «видит», где его не хватает. Он присоединяется к красным кровяным тельцам, которые транспортируют его к тканям. Следовательно, все, что лишает легкие эластичности (например, старость, пристрастие к курению или астма), препятствует доставке кислорода в легкие, из-за чего и в кровь его попадает меньше.

С годами на дыхание требуется все больше и больше энергии. А все потому, что объем воздуха, который могут удержать легкие, каждые десять лет уменьшается приблизительно на 250 мл (примерно чайная чашка). За период с 20 до 70 лет жизненная емкость легких уменьшается примерно на 40%.

Кроме того, уменьшаются эластичность легочной ткани, число легочных капилляров (мелких кровеносных сосудов) и ухудшается качество кислородного обмена. В итоге легкие станоятся «жестче», хуже удерживают воздух, хуже удаляют из организма углекислый газ. Самое важное, что можно сделать для «немолодых» легких, — это бросить курить.

Мышцы: сила машины

Хорошо, что есть эффективная система доставки топлива (кислорода), но как организм этим топливом распорядится, зависит от состояния мышц. Возрастные изменения в мышцах и сухожилиях оказывают огромное влияние как на повседневную активность, так и на возможность заниматься спортом. Они влияют как на силу мышцы (ее способность к быстрому движению), так и на ее выносливость.

Изменения, которые происходят в мышцах с годами, — это, как правило, результат потери мышечных клеток, уменьшения размера мышечных волокон и увеличения жесткости мышц. Большинство возрастных изменений в мышцах вызвано потерей сухой мышечной массы (саркопенией). Этот процесс начинается примерно с 50-летнего возраста.

К 80 годам мы теряем уже около 50% сухой мышечной массы. Малоподвижные люди в возрасте 50–70 лет каждые десять лет теряют 15% сухой мышечной массы, и 30% — после 70 лет.

Возрастная атрофия мышц происходит из-за сокращения объемов так называемых мышечных волокон II типа (быстросокращающихся волокон, ответственных за взрывное мощное усилие). Эти волокна, отвечающие за мышечную силу, могут уменьшиться на целых 30%. Вероятно, поэтому длина шага пожилых спринтеров заметно (на 40%) короче, чем у молодых, и им требуется сделать значительно больше шагов, чтобы преодолеть ту же дистанцию.

Мало того, что мы теряем сухую мышечную массу, — исследования показали, что мышцы малоподвижных людей в возрасте 70–79 лет в самом деле замещаются жиром. Так будет и с вами, если ничего не предпринять.

С возрастом мышцы становятся жестче, теряют подвижность. Обезвоживание и утолщение структурных компонентов сухожилий и связок вызывают затвердевание. Происходит оно из-за изменений в структуре мышцы и из-за пересечений отдельных мышечных волокон в процессе сокращения. Жесткие мышцы чаще травмируются.

Если вам нужны еще стимулы для того, чтобы сохранять активность мышц, могу рассказать об исследовании, которое провели шведские и финские ученые. Они взяли биопсию латеральной широкой мышцы бедра у мужчин-спринтеров в возрасте 18–84 лет. У опытных спринтеров обнаружилось типичное возрастное уменьшение размера быстросокраща- ющихся волокон, что негативно сказалось на взрывной силе, необходимой для бега на короткую дистанцию. Однако даже у самых немолодых бегунов мышцы не утратили своих функций, а это доказывает, что для «стареющих» мышц бег очень полезен.

К счастью, с годами мышца не теряет способности увеличиваться в размере (это называется гипертрофия). В ходе классического исследования с участием слабых и больных пожилых людей Мария Фиатароне, в то время работавшая в Университете Тафтса, обнаружила, что благодаря силовой тренировке (восемь подъемов штанги три раза в неделю; вес штанги составлял 80% от максимального веса, который может поднять человек) за день занятий испытуемые становились на 5% сильнее [9].

Другие ученые обнаружили, что после двух недель силовой тренировки средней интенсивности у нетренированных пожилых испытуемых ускоряется набор мышечной массы. Если даже немощные 90-летние старики могут стать сильнее, то сможете и вы.

Другой причиной, по которой с годами мы теряем мышечные волокна как I типа (медленносокращающиеся), так и II типа (быстросокращающиеся), является дисфункциональная атрофия. Интенсивные тренировки пожилых спортсменов вызывают гипертрофию (или рост) мышц и увеличение размера мышечных волокон обоих типов.

Наблюдая за людьми, которые занимаются спортом для поддержания формы (бег и плавание без силовых тренировок), ученые выяснили, что их мышцы имеют примерно такую же структуру, что и мышцы их малоподвижных ровесников, тогда как у тех, кто помимо прочего занимается силовыми видами спорта (например, тяжелой атлетикой), состояние мышечных волокон примерно такое же, как у более молодых (на 40 лет моложе) членов контрольной группы.

Другие исследования показывают, что различия в состоянии мышечных волокон у пожилых и молодых бегунов обуславливаются различиями в программах тренировок. Если же нагрузки одинаковые, то и состояние мышц похожее.

Главный вывод из всех этих исследований состоит в том, что спорт не только приносит удовольствие и делает мышцы красивее. Физическая активность помогает сохранить или даже вернуть молодость мышц.

Я работаю не только с пожилыми спортсменами, но и в лаборатории, где мы исследуем старение мышц и сухожилий, чтобы научиться лечить их быстрее. Мы с моей коллегой Фабрисией Амбросио недавно обсуждали ряд ее экспериментов. Судя по всему, можно «заставить» стареющие мышечные клетки вести себя «молодо» с помощью простейших методов реабилитации, таких как электростимуляция.

Взяв из мышц старых мышей, которые до этого «упражнялись» под действием электростимуляции (очень распространенный метод реабилитации, который стимулирует мышечные волокна, ответственные как за силу, так и за выносливость), стволовые клетки, доктор Амбросио обнаружила, что эти старые клетки теперь ведут себя почти как клетки молодых мышей. Невероятно! Спорт фактически изменил поведение старых клеток!

Другой мой коллега, Ён Ли, обнаружил, что мышечные стволовые клетки, полученные из межреберных мышц старых мышей, тоже ведут себя как молодые. И это понятно, ведь межреберные мышцы находятся в состоянии постоянной активности — благодаря этому мы и дышим. Получается, спорт — это источник молодости, даже для клеток!

Несколько лет назад мы с коллегой, травматологом, готовились принять очередного пациента. В его медицинской карте я прочитала, что ему 70 лет, он попал в автоаварию и теперь страдает от болей в плече. А когда я вошла в комнату, я увидела Хэнка — человека с мускулами почти как у Арнольда Шварценеггера. Когда-то Хэнк управлял предприятием, а после выхода на пенсию решил заняться «второй карьерой» в сфере здоровья и активности.

Я не считаю, что мы все должны выглядеть как Шварценеггер, но сознательный и ответственный подход к вопросам здоровья, в данном случае — здоровья опорно-двигательной системы, поможет не потерять трудоспособность в любом возрасте.

Источник: книга «Фитнес после 40»