делитесь Азбукой Жизни в социальных сетях:
Для всех, кто хочет жить долго и счастливо

Механизмы активного долголетия при ограничении питания и физической активности. О роли физиологической гипоксии

Великая мирная революция «постарения» населения, о которой так долго и много говорили в течение последних 25 лет прошлого, ХХ века, свершилась.

ОСОБОЕ МНЕНИЕ. В.М. Новоселов

Во всем мире люди стали жить дольше. Несмотря на доклады и рапорты чиновников от медицины, выскажу моё скромное мнение – «средний» россиянин долго не живет. Несмотря на то, что я сторонник «элевационной» теории старения В.М. Дильмана, предполагающей единые механизмы развития и старения и не разрывной связи этих двух процессов, хотел бы обратить внимание на малоизвестную сторону двух важнейших аспектов активного долголетия. На роль газообмена при физической активности и ограничении питания. Это широко известные методы, также подтвержденные неоднократно в течение 80 последних лет в модельных экспериментах (на мышах, крысах и даже приматах). Их механизмы сопряжены с процессами внешнего и тканевого дыхания, также участвующими в энергообеспечении нашего организма. И, соответственно, повлияв на которые, мы уже сегодня можем, самостоятельно и без привлечения врачей, активировать механизмы активного долголетия, так необходимые сегодня россиянам (а также повлиять на большую часть хронических болезней, так свойственным процессам старения, снизить их частоту и тяжесть их проявления).

Коротко о газообмене

Дыхание – сложный биологический процесс, в результате которого организм потребляет из внешней среды кислород (О2), необходимый для всех окислительно-восстановительных процессов, и удаляет углекислый газ(СО2). При спокойном дыхании в альвеолы легких человека поступает около 500 мл воздуха, при этом альвеолярный воздух обновляется лишь на 1\7 своего объема при каждом вздохе. Альвеолярный воздух обладает высокой степенью постоянства и содержит 15% кислорода и 4% углекислого газа. В силу разности парциального давления кислород начинает двигаться в плазму крови, где и связывается с эритроцитами, которые в свою очередь отдают его тканям в обмен на СО2. Молекулярный кислород нужен для полного сгорания(окисления) веществ, поступающих в наш организм, будь то молекула углеводной, липидной или белковой природы. Это присуще не только людям, но и всем эукариотам (организмам, имеющих ядро или несколько ядер в своих клетках). Человеку, массой 70 кг, для его жизнедеятельности в сутки требуется около 1 кг пищи и 2 литра воды, а для окисления этих веществ нужно около 200 мл кислорода в минуту. И это в покое.

Во внешней среде, окружающей нас, приблизительно 78% азота, 20.95% кислорода и 0,03% углекислого газа. Но, так было не всегда…… когда то в атмосфере не было кислорода(О2), и появление первичного фотосинтеза стало важнейшим поворотным событием в эволюции живого на нашей планете (большинство ученых сходятся во мнении, что приблизительно два с половиной миллиарда лет среда была полностью безкислородной). Когда уровень О2 начал постепенно повышаться, примитивные первичные клетки начали его активно использовать, поскольку в них появились митохондрии, способные кислород усваивать. Митохондрии - это энергетические станции, которые на протяжении всей жизни клеток окисляют глюкозу и жиры, создавая АТФ (аденозинтрифосфата), легко усвояемую клетками энергию. Кислород поглощается митохондриями в ходе синтеза АТФ, при этом образуются агрессивные побочные продукты - свободные радикалы, которые постепенно повреждают наши клетки и их органеллы, ДНК, белки, ферменты, в том числе и сами митохондрии. Особенно агрессивен гидроксильный радикал кислорода (НО) в отношении ферментов в стенке митохондрий, участвующих в окислении органических веществ в процесс выработки АТФ.

Использование кислорода стало выгодным организмам, но в тоже время сам кислород и его продукты становятся непосильной ношей для защитных механизмов клетки человека. Не зря организм приматов, как и человека, имеет лишь незначительное количество запасов кислорода в крови и тканях, и их хватает только на очень непродолжительное время (несколько минут жизни). Обратите внимание, при том, что кислород жизненно важен и через легкие человека весом около 70 кг за сутки проходит 10.000 литров воздуха, и это в покое.

О диете и физической активности. Парадокс углекислого газа.

Сколько бы человек ни получал полезных веществ с едой, без кислорода невозможна их утилизация. Чем больше пищи, тем большую потребность в кислороде испытывает человек, и тем потребление его суммарно больше. Учащенное дыхание, да еще при обычной склонности современного человека к малоподвижному образу жизни, приводит к обратному эффекту: из крови вымывается необходимая для релаксации сосудов углекислота. Следствием понижения уровня углекислоты в крови становится хроническое сужение сосудов, и их гипертонус и, как следствие, кислородное голодание тканей из-за нарушения нормального газообмена. Таким образом, первая задача, решение которой доступно любому – это ограничение количества потребляемой пищи, которая должна быть в дальнейшем окислена(сожжена) в кислороде, с целью уменьшить необходимость в самом кислороде. А второе, обязательное условие активного долголетия - это повышение концентрации углекислоты в тканях с увеличением посильной и умеренной физической активности. Сегодня во всем мире эти два фактора - ограничение питания и двигательная нагрузка признаны определяющими и доказанными методами «антистарения» человека.

В клинической медицине общепризнана решающая роль гипоксии в возникновении и течении множества заболеваний, поскольку любое патологическое состояние, прямо или косвенно, связано с нарушением кислородного баланса организма. Очевидно, этот давний постулат и привел к неправильному и механистическому пониманию, что кислород - всегда польза, а избыток углекислого газа всегда вреден. Соответственно, избыток кислорода - это всегда хорошо, а недостаток всегда плохо. А ведь углекислый газ просто необходим для стимуляции защитных сил организма, нормализации кровообращения в тканях, тонуса гладкой мускулатуры и восприимчивости нервной системы. Малоподвижный образ жизни, множественная патология и, как следствие, слишком глубокое и частое дыхание — вот причины гипокапнии (недостатка углекислого газа), особенно у пожилых и старых людей, активный образ жизни которых зачастую невозможен в силу патологии сердечно-сосудистой системы и опорно-двигательного аппарата. Важно понять, эритроциты отдадут в силу своего устройства столько тканям кислорода, сколько получат углекислого газа, не больше и не меньше…..таким образом, если в тканях недостаток углекислого газа, это приведет к тому, что ткани получат меньше кислорода. Печальный научный факт.

Будь то ограничение питания, будь то физическая нагрузка, в любом случае мы изменяем интенсивность метаболизма, тренируем и уменьшаем потребление кислорода и создаем в нашем организме его физиологический, кратковременный недостаток - гипоксию. Следует обратить внимание, что в данном случае говоря о физиологической гипоксии, мы говорим не о глубокой гипоксии, приводящей к деструктивным изменениям в организме, а о том неглубоком, тренирующем несоответствии активности органов и тканей и поступления О2, которые приводят к множественным изменениям формирования повышенной резистентности организма.

О гипоксических тренировках

Создавая физиологическую гипоксию тканей умеренной физической активностью, в сочетании с изменением газообмена в сторону меньшего потребления кислорода при ограничении питания, мы создаем условия для своего долголетия. Но что делать, если необходимый уровень физической нагрузки невозможен в силу ухудшения функции сердечно-сосудистой системы или просто недоступен из-за возрастных проблем с опорно-двигательным аппаратом? Здесь нам помогут дозированные гипоксические нагрузки, когда сидя в кресле, человек испытывает нагрузку, лишь дыша воздухом с пониженным процентом кислорода. В клинической практике этот метод хорошо известен под названием гипокситерапия. Он хорошо зарекомендовал себя при все разнообразной возрастной патологии(ИБС, ГБ, диабет 2 типа, онкопатология, болезнь Паркинсона и Альцгеймера и т.д), что позволяет отнести его к основным методам борьбы с болезнями старения. Методов создания гипоксии несколько – можно поместить тренируемого в барокамеру или использовать баллоны с воздухом с пониженным содержанием кислорода. Но это довольно дорогостоящие методы, с учетом того, что процедура должна быть массовой и в силу этого доступной широким слоям населения. Проблема решается использованием гипоксикаторов (аппаратов, создающих дыхательную смесь с нужным содержанием кислорода). С их помощью, в течение процедуры, обычно длительностью около 60 минут, человек получает точно дозированную гипоксическую тренировку. Разнообразные полезные эффекты этой тренировки невозможно достигнуть никакими другими методами. С другой стороны, курс гипоксической тренировки часто позволяет вернуться к физической активности, полноценной жизни даже прикованным к больничной койке людям. В результате гипоксических тренировок улучшается метаболизм кислорода на всех его этапах, повышается устойчивость организма к внутренним и внешним экстремальным воздействиям, повышается умственная и физическая работоспособность и улучшается качество жизни в целом.

Заключение. Пять занимательных фактов о гипоксии и старении

Самые долгоживущие, практически нестареющие, и никогда не болеющие раком виды млекопитающих, такие как гренландский кит (живет более 200 лет) и голый землекоп (ПЖ более 30 лет), прекрасно адаптированы к гипоксии и периодически находятся в условиях пониженного содержания кислорода. Голый землекоп, имеющий размер мыши и постоянно находящийся в условиях сниженного О2, является одним из самых долгоживущих грызунов.

Гиперпродукция активных форм кислорода происходит практически при всей возрастзависимой патологии, как то инфаркты и инсульты, болезни Альцгеймера и Паркинсона, онкопатологии. Механизмы данных заболеваний тесно связаны с активными формами кислорода, которые производятся самими митохондриями, что позволяет относить их к митохондриапатиям.

Антиоксиданты, широкий класс веществ, которые давно используются для снижения активного влияния свободных радикалов кислорода, практически не достигают целевого назначения (лишь 2-5% от принятого количества достигают митохондрий человека) и не могут значимо помочь человеку. Возможно, сочетание гипокситренировок и внутривенное введение антиоксидантов поможет решить данную проблему.

Гипоксия, по последним научным данным, активирует размножение стволовых клеток, в частности в гипокампе(структура мозга, отвечающая за формирование памяти), что может способствовать сохранению памяти в старости, как при физиологическом старении, так и при состояниях слабоумия. Также гипоксия активирует эпителиальный фактор роста сосудов, что также необходимо для достижения активного долголетия.

В процессе гипоксических тренировок пожилых людей, как показано уже нами, происходит снижение одного из важнейших и значимых показателей биологического возраста, показателя скорости распространения пульсовой волны. Сосуды становятся эластичнее, что соответствует снижению биологического возраста на 10-15 лет. Останутся ли данные изменения и после тренировок, через длительное время, покажет ближайшее будущее.

Научно-медицинский геронтологический центр доктора В.М. Новоселова