Viso kūno molekulinis žemėlapis paaiškina, kodėl mankšta tokia naudinga.

Mankšta skirta ne tik raumenų jėgos didinimui, širdies sveikatos gerinimui ir cukraus kiekio kraujyje mažinimui; ji taip pat susijusi su daugybe kitų teigiamų savybių sveikatai. Tačiau kaip reguliarus bėgiojimas bėgimo takeliu, važiavimas dviračiu stačiu šlaitu ar greitas pasivaikščiojimas per pietus duoda tokią svaiginančią naudą sveikatai?

Stanfordo medicinos mokyklos atlikto didelio masto naujo tyrimo dėka esame arčiau atsakymo į šį klausimą. Tyrėjai atliko beveik 10 000 matavimų beveik 20 audinių tipų, kad pamatytų aštuonių savaičių ištvermės pratimų poveikį laboratorinėms žiurkėms, apmokytoms bėgti graužikų dydžio bėgimo takeliais.

Jų išvados pabrėžia ryškų mankštos poveikį imuninei sistemai, streso reakcijai, energijos gamybai ir medžiagų apykaitai. Jie nustatė reikšmingų ryšių tarp mankštos ir molekulių bei genų, kurie jau žinomi kaip vaidinantys svarbų vaidmenį įvairiose žmonių ligose ir audinių atstatyme.

Šis tyrimas yra vienas iš daugiadisciplininės tyrimų komandos narių gegužės 1 d. paskelbtų straipsnių serijos, skirtos suprasti – viso kūno ir molekuliniu lygmeniu – kaip mūsų audiniai ir ląstelės reaguoja į fizinį krūvį.

„Visi žinome, kad mankšta mums naudinga“, – sako patologijos profesorius, daktaras Stephenas Montgomery. „Tačiau mažai žinome apie molekulinius signalus, kurie atsiranda visame kūne, kai žmonės mankštinasi, arba kaip juos gali pakeisti treniruotės. Mūsų tyrimas yra pirmasis, kuriame nagrinėjami molekuliniai pokyčiai viso kūno mastu – nuo baltymų iki genų, metabolitų, riebalų ir energijos gamybos. Tai plačiausias iki šiol atliktas mankštos poveikio profiliavimas, sukuriantis svarbų žemėlapį, kaip ji keičia kūną.“

Montgomery, kuris taip pat yra genetikos ir biomedicinos duomenų mokslo profesorius, yra vyresnysis straipsnio, paskelbto žurnale „Nature“, autorius.

Koordinuotas pratimų vaizdas

Tyrime ir kituose lygiagrečiuose leidiniuose dalyvavę tyrėjai priklauso nacionalinei grupei, vadinamai „Molecular Transducers of Physical Activity Consortium“ (MoTrPAC), kurią organizuoja Nacionaliniai sveikatos institutai. Iniciatyva buvo pradėta 2015 m., siekiant išsamiai ištirti, kaip mankšta gerina sveikatą ir užkerta kelią ligoms.

Stanfordo medicinos komanda atliko didžiąją dalį sunkaus darbo, tyrinėdama aštuonių savaičių ištvermės treniruočių poveikį genų (transkriptomo), baltymų (proteomo), riebalų (lipidomo), metabolitų (metabolomo), cheminių žymų, esančių ant DNR (epigenomo), imuninės sistemos ir kitų veiksnių raiškai.

Jie atliko 9 466 tyrimus su įvairiais žiurkių, kurios buvo apmokytos bėgti vis didesnius atstumus, audiniais ir palygino rezultatus su žiurkių, kurios tinginiavo savo narvuose, rezultatais. Jie daugiausia dėmesio skyrė kojų raumenims, širdžiai, kepenims, inkstams ir baltajam riebaliniam audiniui (riebalų tipui, kuris kaupiasi augant svoriui); kiti audiniai buvo plaučiai, smegenys ir rudasis riebalinis audinys (metaboliškai aktyvesnis riebalų tipas, padedantis deginti kalorijas).

Įvairių analizių ir audinių tipų derinys davė šimtus tūkstančių rezultatų neepigenetinių pokyčių atveju ir daugiau nei 2 milijonus skirtingų epigenomo pokyčių. Šie rezultatai mokslininkams užims daug darbo ateinančiais metais.

Nors šis tyrimas pirmiausia buvo skirtas sukurti duomenų bazę būsimai analizei, jau pateikta keletas įdomių rezultatų. Pirma, jie pastebėjo, kad visuose šešiuose audiniuose, į kuriuos jie sutelkė dėmesį, 22 genų raiška pasikeitė atliekant fizinį krūvį.

Daugelis genų buvo susiję su vadinamaisiais šilumos šoko keliais, kurie stabilizuoja baltymų struktūrą, kai ląstelės patiria stresą, įskaitant temperatūros pokyčius, infekciją ar audinių pertvarkymą. Kiti genai buvo susiję su keliais, kurie mažina kraujospūdį ir padidina organizmo jautrumą insulinui, o tai mažina cukraus kiekį kraujyje.

Tyrėjai taip pat pastebėjo, kad sportuojančių žiurkių organizme, palyginti su sėsliais žiurkėmis, sumažėjo kelių su 2 tipo diabetu, širdies ligomis, nutukimu ir inkstų ligomis susijusių genų raiška, o tai aiškiai rodo ryšį tarp jų tyrimų ir žmonių sveikatos.

Lyčių skirtumai

Galiausiai jie nustatė lyčių skirtumus, kaip įvairūs žiurkių patinų ir patelių audiniai reagavo į mankštą. Žiurkių patinai po aštuonių savaičių mankštos neteko apie 5 procentus kūno riebalų, o patelės neprarado daug riebalų. (Tačiau jos išlaikė pradinį kūno riebalų procentą, o sėslios patelės tyrimo metu priaugo dar 4 procentus riebalų.)

Tačiau didžiausias skirtumas buvo genų raiškoje žiurkių antinksčiuose. Po savaitės genų, susijusių su steroidinių hormonų, tokių kaip adrenalinas ir energijos gamyba, kiekis padidėjo žiurkių patinų organizme, o sumažėjo žiurkių patelių organizme.

Nepaisant šių ankstyvų, viliojančių sąsajų, tyrėjai įspėja, kad sporto mokslas toli gražu nėra baigtas. Tiesą sakant, jis tik prasideda. Tačiau ateitis atrodo daug žadanti.

„Ilgalaikėje perspektyvoje mažai tikėtina, kad rasime vieną stebuklingą intervenciją, kuri atkartotų viską, ką mankšta gali padaryti žmogui“, – sakė Montgomery. „Tačiau galime priartėti prie tiksliųjų mankštų idėjos – individualiai pritaikytų rekomendacijų, pagrįstų žmogaus genetika, lytimi, amžiumi ar kitomis sveikatos būklėmis, siekiant naudingų viso kūno reakcijų.“