В 2000 году датский физиолог Бенте Педерсен сделала немыслимое: она заявила, что сокращающиеся мышцы выделяют вещества, которые работают как гормоны, то есть молекулы, передающие сигналы от органа к органу. Такие вещества исследовательница назвала «миокины».
Это биологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции (эндокринной системой) и переносимые кровью. Они регулируют обмен веществ, рост, репродукцию, настроение, сон и работу органов, действуя на клетки-мишени. К основным гормонам относят инсулин, кортизол, эстроген, тестостерон, адреналин.
Еще не так давно мир эндокринологии был прост: гормоны производят железы – щитовидка, надпочечники, гипофиз, поджелудочная – а мышцы нужны, чтобы поддерживать осанку и суставы, чтобы двигаться, поднимать тяжести, бегать, прыгать, говорить и улыбаться.
Педерсен показала: при сокращении мышечное волокно выбрасывает в кровь интерлейкин-6 (IL-6), выполняющий гормональную функцию.
Научное сообщество далеко не сразу приняло открытие Бенте Педерсен, встретив его с большим скепсисом. Дело в том, что интерлейкин-6 (IL-6), который она обнаружила в крови после физической нагрузки, считался токсичным белком: его традиционно связывали с воспалением, ожирением и инсулинорезистентностью, и сама идея, что мышцы могут быть эндокринным органом, а IL-6 – полезным «гормоном движения», изначально казалась парадоксальной, и Педерсен пришлось потратить годы на то, чтобы перевернуть эти устоявшиеся представления. Ее настойчивость и последующие исследования доказали, что мышцы – это крупнейший эндокринный орган, а сам термин «миокины» сегодня является общепризнанным. Ученым известны более 600 миокинов, и каждый год открывают новые.
Самые важные для нашего здоровья миокины
Начнем с уже знакомого нам IL-6. Он снижает системное воспаление, улучшает метаболизм.
Еще один миокин – иризин. Это пептидный гормон, вырабатываемый мышцами при физических нагрузках. Он превращает белый жир в бурый, способствуя сжиганию калорий, улучшает обмен веществ, повышает чувствительность к инсулину, обладает нейропротекторными свойствами (защищает мозг) и потенциально замедляет нейродегенерацию при болезни Альцгеймера.
Не менее важен миокин BDNF (Brain-derived neurotrophic factor), нейротрофический фактор мозга. Этот белок вырабатывается скелетными мышцами при физической нагрузке. Он стимулирует нейропластичность, рост и выживание нейронов, улучшает память и когнитивные способности, профилактирует болезнь Альцгеймера. Действительно парадоксально, что столь необходимый и незаменимый для мозга гормон может быть продуктом работы мышц.
Интересно, что даже в покое мышцы вырабатывают миокины. Это, например, миостатин, который следит за тем, чтобы мышцы не росли бесконтрольно. Но в остальном – мышца, которая не работает, почти не выделяет полезных миокинов и становится немым эндокринным органом, а сокращающаяся, напряженная мышца – это мощная фабрика сигнальных молекул.
И вот что самое поразительное: эти молекулы воздействуют на органы, которые находятся довольно далеко в масштабах тела от мышц.
Мышцы против болезней: природный антидепрессант, иммуномодулятор и регулятор усвоения глюкозы
После хорошей силовой тренировки в крови растет уровень BDNF. Этот гормон заставляет нейроны расти, образовывать новые связи (синапсы) и защищаться от стресса и токсинов.
Это физические упражнения с сопротивлением (гантели, тренажеры, собственный вес) для укрепления мышц, повышения выносливости и улучшения композиции тела. Рекомендуется заниматься ими 2–3 раза в неделю, выполняя по 3 подхода на 8-12 повторений. Основу составляют базовые упражнения: приседания, выпады, тяги, жимы и планки, прорабатывающие все тело.
Низкий уровень BDNF – один из биологических маркеров большой депрессии. Антидепрессанты (например, СИОЗС – селективные ингибиторы обратного захвата серотонина) повышают уровень BDNF через 3-6 недель приема. Одна силовая тренировка делает это через 20 минут!
Исследования показывают: люди с саркопенией (возрастной потерей мышц) в 2,5 раза чаще впадают в депрессию. И наоборот – добавление двух силовых тренировок в неделю работает так же хорошо, как легкие антидепрессанты, но без побочных эффектов.
Врачи и ученые не так давно стали осознавать, насколько опасно хроническое вялотекущее воспаление (метавоспаление). Именно оно лежит в основе атеросклероза, инсулинорезистентности, ожирения, болезни Альцгеймера, аутоиммунных заболеваний.
Главный же поставщик воспалительных сигналов в теле – это жировая ткань, особенно висцеральный жир, то есть тот, который обволакивает внутренние органы. Жир выделяет провоспалительные цитокины – иммунные молекулы воспаления – TNF-α, IL-1β и другие.
Главный же антагонист воспаления – это мышцы. Миокины (особенно IL-6 из мышц) блокируют действие жировых цитокинов и заставляют тело переключаться в противовоспалительный режим. Если у человека мало мышц и много жира, его организм страдает от вялотекущего воспаления, которое способствует возникновению массы заболеваний и старению клеток.
Одним из таких заболеваний является диабет 2 типа. Мышцы являются главным потребителем глюкозы в теле, а когда их мало и они не активны, глюкозе некуда деваться, она остается в крови и разрушает сосуды.
Иризин – миокин, который превращает вредный белый жир в полезный бурый (теплопродуцирующий) жир и заставляет клетки мышц открывать ворота для глюкозы даже без инсулина.
Исследование за исследованием показывают: у человека с нормальным весом, но отсутствием мышц риск диабета такой же, как у человека с ожирением.
Что касается влияния на рак, ученые пока что осторожно оптимистичны. На мышах показано: мышечный IL-6 и IL-15 усиливают активность естественных киллеров (NK-клеток), которые уничтожают ранние раковые клетки.
У людей с саркопенией (потеря мышц) достоверно выше смертность от рака после химиотерапии и хуже ответ на иммунотерапию. Причина – не только слабость, а отсутствие миокиновой поддержки иммунитета.
Как применить это знание на практике?
Первый из практических вопросов: насколько хорошо должны быть развиты мышцы?
Не нужно стремиться к тому, чтобы выглядеть как Арнольд Шварценеггер в молодости, однако мышечная масса должна быть выше порога, за которым начинается саркопения.
Вот некоторые ориентиры:
Обхват бедер должен быть больше обхвата талии. Если наоборот, следует срочно наращивать мышцы ног.
Если вы без усилий поднимаетесь на пятый этаж и можете присесть 10 раз, вы обладаете, по крайней мере, минимально необходимой массой мышц.
Если вам больше 50 и вы теряете мышцы (руки стали тоньше, ноги – слабее), не относите это на счет старения и обязательно дайте своему телу физическую нагрузку. Имейте в виду, что саркопения сокращает продолжительность жизни сильнее, чем курение.
Почему «худой» не равно «здоровый»
Не так давно диетологи, нутрициологи и другие медики стали обращать внимание на феномен TOFI (Thin Outside, Fat Inside) – худой снаружи, жирный внутри. Так говорят о человеке, чей вес в рамках нормы, но при этом у него 25-30% жира при норме 15-20% у мужчин, а у женщин это верхняя граница. Происходит это потому, что жир обволакивает внутренние органы, а мышц почти нет.
Такой человек может иметь инсулинорезистентность (диабет 2 типа), жировой гепатоз (заболевание печени) и высокий уровень холестерина при размере одежды S или M.
Как проверить себя? Вам поможет биоимпедансометрия – быстрый и безопасный метод диагностики состава тела, измеряющий электрическое сопротивление тканей (жира, воды, мышц, костей) с помощью слабых токовых импульсов. Сегодня это исследование доступно во многих городских клиниках.
Если для вас это по какой-то причине сложно, то хотя бы замерьте талию. Для женщин критический порог риска (метаболического синдрома, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний) – ≥80 см (по российским и большинству европейских рекомендаций) или ≥88 см (по более мягким критериям ВОЗ и США). Для мужчин – ≥94 см (повышенный риск) и≥102 см (высокий риск).
Нужно иметь в виду, что очень неблагоприятна ситуация, когда талия растет, а мышц мало: человек может весить 65 кг, но иметь 90 см в талии у мужчины – или 85 см у женщины – и это будет сигналом о висцеральном ожирении и дефиците мышечной массы.
Сколько нужно тренироваться?
Если вы хотите поправить здоровье за счет миокинов, вам не нужно день и ночь тренироваться в тренажерном зале. Для этого достаточны 2-3 силовые тренировки в неделю по 30-40 минут.
Кроме того, ваши упражнения должны быть многосуставными (приседания, жимы, тяги, выпады, отжимания), и вот почему.
Если изолированные упражнения (сгибания рук с гантелью, разгибания ног в тренажере) заставляют работать одну-две мышцы и дают скромный гормональный ответ, то многосуставные движения (приседания со штангой, становая тяга, жим лежа, подтягивания, выпады, отжимания от пола) включают одновременно крупнейшие мышечные массивы – ноги, спину, грудь, ягодицы. Чем больше мышечных волокон сокращается синхронно, тем мощнее выброс миокинов (IL-6, BDNF, иризина) в кровоток. Кроме того, такие упражнения естественны для тела: эволюционно человек никогда не сгибал руку с гантелью сидя на скамье, зато постоянно приседал, тянул, толкал и подтягивался. Именно эти паттерны запускают полноценный эндокринный ответ, защищающий мозг от депрессии, печень – от жира, а сосуды – от диабета. И не обязательно сразу брать большой вес – даже приседания с собственным телом или отжимания от пола (10-15 повторений до отказа) работают лучше, чем 45 минут на тренажере для бицепса.
Бег и велосипед полезны для сердца, но аэробные нагрузки практически не повышают IL-6 и BDNF так, как это делают силовые. Вам нужно заставить мышцы напрягаться, а не просто шагать.
Аэробные нагрузки (бег, плавание, кардио) используют кислород для энергии, повышая выносливость и укрепляя сердце. Анаэробные нагрузки (силовые тренировки, спринт) проходят без участия кислорода, развивая силу и мышечную массу. Аэробные тренировки идеальны для здоровья сердца, анаэробные – для рельефа и силы, а их сочетание – для максимального похудения.
И последний вопрос: помогут ли нарастить мышцы специальные препараты?
Важно знать, что эндокринная система работает только в естественных условиях. Если вы наращиваете мышцы с помощью анаболических стероидов, вы можете получить большую массу, но сигнальные пути миокинов при этом будут нарушены. Стероиды подавляют собственные миокины, и эндокринный диалог мышц с телом искажается.
Именно поэтому иногда случается так, что профессиональные атлеты могут быть больны диабетом или депрессией при огромной мышечной массе.
Коллажи Дмитрия ПЕТРОВА
