* * *
Гиппократ считал физические упражнения лекарством, и так же считали врачи в Древнем Китае. Однако в начале XX века эта точка зрения вышла из моды и физические нагрузки даже стали считаться опасными — что совпало с широким распространением сердечно-сосудистых заболеваний как ведущей причины смерти. Всю первую половину XX века врачи прописывали пациентам с проблемами сердца постельный режим. Вот незадача!
Все изменилось в 1960-х гг., когда Фрамингемское исследование доказало, что люди, которые регулярно занимаются физической активностью, реже сталкиваются с инфарктами, чем те, кто ведет малоподвижный образ жизни. Также более высокому риску инфарктов подвержены и курильщики. С тех пор масса последующих исследований подтвердила эти выводы. Недавний статистический анализ, охвативший данные более чем 650 000 лиц, показал, что люди с нормальным весом и умеренной физической активностью, эквивалентной энергичной ходьбе105 в течение примерно часа в день, живут в среднем на семь лет дольше, чем малоподвижные люди.
В настоящее время ведутся жаркие споры по поводу того, приносит ли более интенсивная или длительная нагрузка бо́льшую пользу. Например, исследование ветеранов «Тур де Франс» показало, что они тоже живут в среднем на семь лет дольше своих сверстников, а исследование, охватившее более 15 000 спортсменов с 1896 по 2010 г., установило, что олимпийские чемпионы получают три «бонусных» года жизни.
Еще Гиппократ считал, что физическая активность является лекарством. Так, исследователь из Стэнфорда Джон Иоаннидис сравнил результаты 300 случайно взятых клинических испытаний лекарственных препаратов с результатами 57 исследований физической активности. И был ошеломлен тем, что фактически во всех случаях физические упражнения были такими же эффективными, а иногда даже более эффективными, чем лекарства106. По крайней мере, в отношении снижения риска смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, инсультов и диабетов.
«Если бы можно было сконцентрировать всю пользу физических упражнений в виде таблетки, это была бы волшебная таблетка, — говорит Саймон Мелов, исследователь из Института по проблемам старения имени Баков. — В настоящее время мы получаем все больше данных об эффектах регулярной физической активности, и, честно говоря, ее способность предотвращать разного рода возрастные заболевания, начиная от рака и заканчивая нейродегенеративными заболеваниями, болезнями сердца и даже артритами, поражает. Все эти риски значительно снижены у людей, регулярно занимающихся спортом, — так есть ли смысл в том, чтобы пытаться создать такую таблетку?»
Как биолог, Говард Бут хорошо знает об этом. По окончании университета он по-прежнему вел активный образ жизни, занимаясь бегом и велоспортом, поэтому находился в довольно хорошей форме, но ему было скучно. Он вернулся к прыжкам с шестом в 60 лет, потому что, закончив преподавательскую карьеру, нуждался в новом трудном деле для приложения своих сил. «Поколение моего отца относилось к пенсии совершенно иначе. Они считали, что они трудились в поте лица все эти годы и заслужили возможность ничего не делать, — говорит он. — Не возможность делать что-то другое, а возможность вообще ничего не делать».
Это было не для него. Как и гольф, единственное социально приемлемое занятие для мужчин старше шестидесяти. «Это чуть лучше, чем валяться на диване», — ехидно говорит он. Хотя он не полностью отошел от преподавательской деятельности, его увлечение прыжками с шестом, регулярные тренировки и соревнования дали ему новую «икигай», как говорят жители Окинавы, — цель в жизни. Ставки невысоки — медали, которые он завоевывает, изготовлены из дешевых сплавов, — но они вряд ли могут быть выше. «Даже если это ленточка за $2, вам нужно потратить тысячи на проезд и проживание в отеле, — объясняет он. — Это не приносит никакой финансовой отдачи, но с точки зрения психологии это имеет огромный смысл. Вы чувствуете себя не на обочине жизни, а ее активным участником».
Нечто подобное происходит внутри и с точки зрения биологии. Он участвует в этом. Просматривая записи собственных результатов и рекордов, он заинтересовался вопросом: «Насколько хорошей физической формы можно добиться в моем возрасте?» Может ли пожилой спортсмен сравняться с самим собой в расцвете сил? Или хотя бы приблизиться к этому?
Бут поручил своим студентам опросить других участников ветеранских чемпионатов и обнаружил, что целеустремленные спортсмены в свои 60 лет способны достичь примерно 80% от тех показателей, которых они достигали на пике своей формы. Например, если в студенческие годы они прыгали с шестом на 4,5 м, то в 60 лет они могут прыгать на 3,7 м. Национальные рекорды подтверждают это правило107: в мужском спринте на 100 м лучшее время в возрастной категории 60–64 в 2012 г. составили поразительные 11,83 секунды, что всего на 2 секунды больше, чем 9,79 секунды, в том же году принесшие золотую олимпийскую медаль Джастину Гатлину. Среди бегунов на десять лет старше, в возрастной категории 70–74, рекорд составляет 12,90 секунды — то есть всего минус одна секунда потерянной скорости за целых десять лет!
Максимальная результативность резко снижается после 75 лет, но самое интересное открытие Бута состоит в том, что пожилые люди из его «контрольной группы» — то есть люди того же возраста, но ведущие малоподвижный образ жизни — сохраняют всего лишь 22% от своих прежних физических возможностей. Таким образом, говорит Бут, ставки здесь гораздо выше, чем просто побить рекорды и завоевать медали, — и то и другое сделать не так уж сложно. Главная цель здесь — остаться в игре, не сдаваться. «Большинство людей не очень здоровы в этом возрасте, — говорит он. — Но думать, что это естественно, что теперь вы старик и должны смириться с болезнями и немощностью, — это неестественно! Это большое заблуждение. Мы должны бросить вызов сами себе. Физическая активность — это континуум: чем больше вы упражняетесь, тем меньше вы теряете».
Бут закончил свои выступления в этот день, и мы восседали с ним в складных креслах под мягким вечерним солнцем и разговаривали о науке спорта. Его жена Луанн сидела неподалеку и время от времени кивала в подтверждение его слов. «Мы можем увидеть это на примерах производства белка в мышечных клетках, нервных связей, которые с возрастом становятся менее надежными, и скорости сокращения мышечных волокон, — продолжает он. — Физическая активность благоприятно влияет на все эти функции, замедляя скорость их естественной деградации. И чем интенсивнее ваши нагрузки, тем медленнее вы теряете свои физические способности».
Он выбрал прыжки с шестом, потому что этот вид спорта требует не только хорошей физической формы в целом, но и развитых двигательных навыков и отличной координации, которая (как показывает исследование BLSA) ухудшается даже быстрее, чем аэробная способность. Быстросокращающиеся мышечные волокна, задействуемые в прыжках и спринте, как правило, исчезают раньше, чем медленно сокращающиеся волокна, которые участвуют в видах спорта на выносливость. «Чем больше вы их используете для выполнения точных движений — таких как высокая подача в теннисе или прыжок через планку, — тем больше двигательных единиц, то есть групп мышечных волокон, иннервируемых одним двигательным нейроном, сохраняется в соответствующих участках ваших быстро сокращающихся мышц, — объясняет Бут. — А если вы перестаете их использовать, они попросту исчезают».
Когда я работал над этой книгой, почти каждый, кому я рассказывал о ней, задавал мне один и тот же вопрос: «Так в чем же секрет старения?»
Итак, «секрет» старения, кажется, заключается в следующем: «Используйте это, либо вы это потеряете».
Это звучит очень, даже слишком просто. Но это правило повторяется снова и снова, почти как мантра, не только в разговорах с «успешно стареющими» людьми, но и в многочисленных научных исследованиях — и оно относится в равной степени к сердечно-сосудистой системе, мышцам, сексуальной жизни и даже мозгу. Говард Бут использует все это на полную мощность.
И наоборот, если это не использовать, пагубные последствия не заставят себя ждать. Даже долгожданный выход на пенсию108 — краеугольный камень американской мечты — может быть опасен для вашего здоровья. В отчете, недавно опубликованном Национальным бюро экономических исследований, авторитетным частным аналитическим центром, сказано, что «полный выход на пенсию приводит к увеличению затруднений, связанных с подвижностью и повседневными видами деятельности, на 5–16%, увеличению заболеваемости на 5–6% и ухудшению психического здоровья на 6–9% в течение следующих шести лет». Хотя было установлено, что ранний выход на пенсию приводит к снижению риска смертности, по крайней мере в Европе, новоиспеченные пенсионеры часто жалуются на потерю смысла жизни — того самого окинавского «икигай», который, как оказалось, так трудно заменить.
Как заметил еще Броун-Секар, наши физические показатели, такие как сила и VO2 max (способность организма усваивать кислород из воздуха при физической нагрузке), с возрастом движутся только в одном направлении — вниз. Но у разных людей это происходит с разной скоростью. Недавнее исследование пожилых скандинавских лыжников показало, что спортсмены в возрасте в значительной степени сохранили свою аэробную способность по сравнению с собственными показателями в молодости и существенно превосходят по этому показателю контрольную группу — своих сверстников из Индианы, предпочитающих диванный образ жизни.
Конечно, это сравнение кажется не совсем справедливым — как можно сравнивать нордических лыжных богов с лежебоками Среднего Запада? Но вопрос в том, кем из них вы хотели бы быть. Лыжники гораздо лучше сохраняют свои способность эффективно перекачивать кровь и эластичность своих артерий и легких. Они моложе биологически. На практике это означает, что им гораздо легче ходить пешком, подниматься по лестнице и, как выражается Говард Бут, участвовать в жизни. Они никогда «не перестают использовать все это, поэтому и не теряют».
Если вы посмотрите на мышцы и кости пожилых спортсменов, контраст с их малоподвижными сверстниками становится еще более драматичным. Одним из признаков среднего возраста является то, что вам становится гораздо труднее набирать и удерживать мышечную массу. Мы начинаем понемногу терять наши мышцы примерно после 40 лет, но с возрастом этот процесс ускоряется: в возрасте между 50 и 70 годами мы лишаемся примерно 15% наших мышц каждые десять лет. После 70 каждые последующие десять лет жизни лишают нас примерно 30% оставшейся мышечной массы. «Вполне вероятно, что старение начинается именно в мышцах», — говорит Натан Лебрассёр, исследователь из Клиники Мейо, специализирующийся на изучении опорно-двигательного аппарата.
Однако потеря мышечной массы в пожилом возрасте не сопровождается потерей веса в целом. Наши мышцы постепенно, незаметно заменяются жиром. Больше жира и меньше мышц означает, что наш метаболический «двигатель» начинает работать медленнее: меньше мышечной массы означает меньше митохондрий, что, в свою очередь, означает, что наше тело гораздо хуже сжигает сахар. Неслучайно большинство новых случаев заболевания сахарным диабетом наблюдается именно после 45 лет.
Причины этого не вполне понятны. Было установлено, что в потере мышечной массы в пожилом возрасте повинно снижение выработки тестостерона, однако гормональные изменения — не единственная причина. Пожилые люди сталкиваются с более серьезным врагом, скрывающимся внутри их собственных тел.
Эксперименты с парабиозом показали, что у старых мышей (и, возможно, также у старых людей) мышечные стволовые клетки, или «клетки-сателлиты», с большим трудом активизируются в ответ на повреждение или стресс. Это происходит потому, что в старой крови присутствует — или, наоборот, отсутствует — некая очень важная субстанция109. Мало того, с возрастом наши тела начинают вырабатывать гормон миостатин, задача которого — замедлять рост мышц, чтобы мы не выросли слишком большими и не потребляли слишком много пищи, как утверждает Лебрассёр. (Спасибо тебе, эволюция!)
Если потеря мышечной массы продолжается и ускоряется, это может перерасти в саркопению — атрофическое дегенеративное изменение скелетной мускулатуры, приводящее к усыханию наших конечностей («иссохшим ногам», как метко заметил знаток старости Шекспир) и в конечном итоге к старческой астении. Именно из-за возрастной потери мышц моя собака Лиззи теперь с трудом запрыгивает на кровать и в машину, хотя раньше она легко перепрыгивала через полутораметровый забор. Ее некогда упругие лапы стали мягкими, как желе. О прыжках через забор или шест больше нет и речи. Из-за нарушения функциональной мобильности конечностей люди (и собаки) с саркопенией подвержены более высокому риску падения, причем даже самое простое падение может повлечь за собой снежный ком фатальных событий. Вот почему атрофия мышц является второй после болезни Альцгеймера причиной госпитализации пожилых людей.
Никто не знает, отчего возникает саркопения; даже ее точное определение до сих пор вызывает споры. Не говоря уже о методах лечения. Для таких людей, как Сьюзан Сомерс или доктор Лайф, ответ прост: инъекции тестостерона и гормона роста. Но, как вы уже могли понять из этой книги, это плохая идея. Даже если инъекции тестостерона позволяют увеличить объем мышечной массы, они не улучшают качество мышц — по крайней мере, если не сопровождаются адекватной физической нагрузкой.
Полдюжины фармацевтических компаний в настоящее время разрабатывают средства для борьбы с саркопенией у пожилых людей путем стимулирования роста мышц; эти препараты еще только проходят первые стадии испытаний, но некоторые из них уже появились на черном рынке препаратов для спортсменов и бодибилдеров. Однако существует другое, более простое и эффективное средство от саркопении, которое до недавнего времени в значительной степени игнорировалось наукой, — физическая активность. Люди, которые бо́льшую часть своей жизни поддерживают достаточный уровень физической активности, гораздо дольше сохраняют свои мышцы, как это наглядно видно на нижеприведенных рисунках.
Эти рисунки основаны на полученных методом МРТ снимках верхних частей ног четверых мужчин (похожее обследование проводится и в программе BLSA). Проще говоря, это изображения поперечного сечения их бедер. В левом верхнем углу изображена нога типичного здорового 40-летнего мужчины: как видите, основную ее часть составляют мышцы, снаружи окруженные тонким кольцом подкожного жира. Нога в верхнем правом углу принадлежит типичному 70-летнему американцу, ведущему малоподвижный образ жизни: здесь налицо классические признаки саркопении. Жир не только толстым слоем окружил жалкие остатки его мышц, как в окороке хорошо откормленной свиньи, но и проник между мышечными волоками, делая их «мраморными» и лишая силы.
Два нижних изображения поражают. Слева показано бедро 66-летнего спортсмена-триатлониста, которое практически не отличается от бедра здорового 40-летнего мужчины. (Как говорит Натан Лебрассёр, различия между ними можно увидеть только под микроскопом.) Однако нога справа принадлежит 76-летнему мужчине, который никогда в жизни не занимался триатлоном или любым другим видом спорта. Она принадлежит английскому фермеру, чья работа заставляла его целые дни проводить на ногах и активно двигаться. Благодаря тому, что его образ жизни был наиболее близок к образу жизни наших предков, ему удалось естественным образом сохранить «возраст» своих мышц на уровне 40-летнего мужчины.
При помощи спринта, прыжков с шестом и т.п. Говард Бут и другие пожилые спортсмены не только преодолевают действие силы тяжести и время, но и в определенной степени имитируют те виды физической активности, которыми приходилось заниматься нашим предкам, охотникам и собирателям. Профилактика саркопении — это всего лишь побочная выгода. Главное в том, что они могут с удовольствием играть в салки со своими внуками или просто гулять пешком по романтическому Парижу как туристы. Их сидящие на диване сверстники не способны на это. Помните: «Используйте это, либо вы это потеряете».
Правило «используйте это, либо вы это потеряете» применимо даже к лабораторным мышам. Традиционно мышей содержат в небольших пластиковых клетках размером чуть больше обувной коробки, с почти неограниченным доступом к пище, но без возможностей для физической активности. Кроме того, мыши живут в клетках поодиночке, потому что самцы в неволе начинают драться друг с другом не на жизнь, а на смерть. Но лет десять назад молодой исследователь Сэнди Кит, лаборант Тома Кирквуда, провел очень простой эксперимент: он пересадил мышей в более просторные клетки и дал им больше игрушек, таких как картонные трубочки из-под туалетной бумаги и т.п. Кроме того, он каждый день играл с мышами, обеспечивая им своего рода «социальные взаимодействия». В результате один из его подопечных, самец по имени Чарли110, установил настоящий рекорд долголетия: он прожил 1551 день, или четыре года и три месяца, — на целых полгода больше, чем самая старая мышь-долгожительница, сидевшая на диете с ограничением калорий. Нужно ли говорить о том, что жизнь Чарли была куда более насыщенной и счастливой?
По сей день Чарли остается мышиным чемпионом-долгожителем, просто потому что ему дали возможность «использовать это». Пожилые люди, как правило, избегают целенаправленной физической активности, и их не поощряют это делать. И даже если они предпринимают попытки заняться каким-то спортом, зачастую это вызывает у них неприятные ощущения, и они прекращают. «Для некоторых поколений на физической активности словно стоит клеймо позора. Когда вы говорите людям про "физические упражнения", это немедленно вызывает у них отторжение, — говорит Лебрассёр, чей исследовательский центр поддерживает тесные связи с местным сообществом пенсионеров. — Самое поразительное для меня — это то, как люди организуют свою среду обитания вокруг своих диванов. Рядом с диваном у них стоит телевизор, полка с лекарствами, столик с закусками, телефон и т.д. Они полностью вытесняют физическую активность из своей жизни».
Так что речь идет даже не об отсутствии целенаправленной физической нагрузки, такой как регулярная ходьба на беговой дороже в тренажерном зале, а об отсутствии обычной «двигательной активности», как у вышеупомянутого английского фермера. Недавние исследования четко показали, что сидячий образ жизни является мощным фактором, повышающим риск смерти. Малоподвижность повинна более чем в 5,3 млн преждевременных смертей ежегодно111 по всему миру, провоцируя развитие широкого спектра недугов от сердечно-сосудистых заболеваний до рака толстой кишки, предупреждают результаты исследования, опубликованные в журнале Lancet в 2013 г. Авторы пришли к выводу, что борьба с малоподвижностью — путем приковывания людей к беговым дорожкам, запрета телевизоров? — сократит частоту возникновения этих заболеваний, а также сахарного диабета 2-го типа и рака молочной железы на 6–10%. Более того, согласно их расчетам, это приведет к увеличению продолжительности жизни во всем мире для всей человеческой расы почти на девять месяцев.
Постоянное сидение — это новое курение, считают некоторые ученые: плохая привычка, неизбежно приводящая к болезням. Их совет — по крайней мере стараться как можно больше ходить пешком. Только при этом стараться не дышать, проходя мимо людей, которые курят на тротуаре рядом с офисными зданиями.
Очевидно, что работающие мышцы выполняют некую гораздо более важную работу, чем просто сжигание калорий. Недавно Лебрассёр и его коллеги провели необычный эксперимент, который наглядно демонстрирует метаболическую роль физической нагрузки. Исследователи кормили лабораторных мышей специальной едой, призванной имитировать содержание питательных веществ в фастфуде: бигмаке, картофеле фри и кока-коле. Мыши были генетически модифицированы таким образом, что все стареющие клетки присоединяли к себе особый флуоресцентный маркер, заставляющий их светиться в темноте. Через несколько месяцев фастфудовской диеты все мыши светились ярко-зеленым светом, потому что у них было гораздо больше стареющих клеток, чем у мышей, получавших нормальное питание. Однако у мышей, которые параллельно с вредной диетой активно упражнялись, стареющих клеток было намного меньше. Физическая нагрузка свела на нет токсичные эффекты фастфуда — либо эффективно уничтожая стареющие клетки, либо вообще препятствуя их образованию.
«Вот в чем состоит одна из важных функций физической активности, — говорит Лебрассёр. — Вы можете кормить свой организм вредной мусорной пищей, но адекватная физическая нагрузка позволяет во многом устранить наносимый ею вред».
Поэтому, если вы совсем уж не можете обойтись без фастфуда, вы можете время от времени ходить в «Макдоналдс» — а вернее, бегать туда и обратно трусцой. Однако ученые обнаружили, что работающие мышцы не только вычищают наши кровеносные сосуды, но и каким-то образом влияют на другие органы нашего тела, оптимизируя их работу. Впервые об этом стало известно в 1990-х гг. благодаря новаторским экспериментам со спортсменами, парализованными из-за травм позвоночника. Когда мышцы спортсменов подвергали стимуляции, имитирующей физическую активность, их печень «узнавала» об этом и отправляла порцию топлива непосредственно в их мышцы. Раньше считалось, что такая коммуникация осуществляется через нервную систему и мозг, однако парализованные люди получали такой же прилив энергии и даже испытывали «эйфорию бегуна». Как такое может быть?
В 2003 г. биологи Марк Феббрайо и Бенте Педерсен обнаружили, что не только жировая ткань воздействует на остальную часть нашего организма — точно так же делают и наши мышцы. «Мы обнаружили, что работающие мышцы действуют как эндокринный орган, то есть вырабатывают вещества, способные влиять на другие ткани, — говорит Феббрайо. — Поэтому наши сокращающиеся-расслабляющиеся мышцы — это не просто двигательный орган».
Основным сигнальным фактором112, как они с удивлением обнаружили, был наш старый знакомый интерлейкин-6, воспалительный цитокин, обычно ассоциируемый с такими плохими вещами, как воспаление и ранняя смерть. Физическая нагрузка провоцирует выработку огромного количества интерлейкина-6, однако в этом контексте он играет положительную роль — а именно сигнализирует печени о том, что необходимо начать преобразование жира в топливо. «Когда мы сделали это открытие, нам поначалу не поверили, потому что интерлейкин-6 считался исключительно плохим цитокином, способствующим развитию многих заболеваний, — говорит Феббрайо. — Но на самом деле он обладает противовоспалительным действием».
Вся разница связана со временем. Тучные и пожилые люди, как правило, имеют постоянно высокий уровень интерлейкина-6, что является признаком хронического воспаления. Люди моложе и стройнее имеют более низкий уровень этого цитокина, который достигает пика во время физической активности и затем снижается до нормы в течение нескольких часов. Эти короткие всплески интерлейкина-6 играют роль сигнальных посланий, сообщая другим органам нашего тела, таким как печень и кишечник, о необходимости переключиться в режим «тренировки».
С тех пор были идентифицированы десятки других мышечных мессенджеров, называемых миокинами. Феббрайо, бывший профессиональный триатлонист, называющий себя «спортивным наркоманом», считает, что нам предстоит открыть еще сотни таких веществ, которые и определяют многочисленные и сложные положительные эффекты физических упражнений. Некоторые из них действуют даже на головной мозг, запуская выработку нейротрофического фактора мозга (brain-derived neurotrophic factor, или BDNF), который восстанавливает и защищает нейроны.
Физическая активность помогает нашему организму «освобождаться от мусора». Интенсивная нагрузка запускает процесс внутриклеточной очистки, называемый аутофагией — от греческих слов «само» и «поедание». Аутофагия имеет решающее значение для выживания наших клеток. Без нее наши клетки быстро заполнились бы мусором и перестали нормально функционировать, как дом, в котором никогда не убирают. «Физическая активность — это невероятно эффективный механизм, стимулирующий оборот белков, — объясняет Лебрассёр. — Она помогает нашим клеткам освобождаться от отходов жизнедеятельности, что позволяет им функционировать лучше и дольше».
Другие миокины действуют на кости, поджелудочную железу (которая выделяет инсулин), иммунную систему и на сами мышцы, способствуя их восстановлению и росту. «Можно сказать, что мышцы — это орган, противодействующий жиру», — говорит Педерсен. В буквальном смысле этого слова: один из недавно обнаруженных миокинов пытается преобразовывать жировую ткань в систему сжигания липидов наподобие мышц. В 2012 г. команда гарвардских исследователей идентифицировала гормон ирисин, секретируемый нашими мышцами во время физической активности. Оказалось, что этот гормон заставляет обычный белый жир, отвечающий за наше ожирение, действовать как хороший «бурый» жир — более редкая разновидность жировой ткани с высокой концентрацией митохондрий, которая не накапливает, а, наоборот, активно сжигает липиды. Брюс Шпигельман, один из открывателей ирисина, в настоящее время работает над созданием препарата, который мог бы стимулировать выработку этого гормона независимо от наличия физической активности.
Но Феббрайо скептически относится к созданию подобной «спортивной пилюли». «Это вряд ли случится, — утверждает он, — поскольку физическая активность обладает многофакторным положительным действием на организм. Невозможно создать препарат, способный заменить физические упражнения». Если вы сомневаетесь, спросите у Фила Бруно. В его случае все было с точностью до наоборот — физическая активность успешно заменила лекарства.
Дон, Рон, Берни и Говард Бут имеют одну общую особенность: все они выглядят и чувствуют себя гораздо моложе того возраста, который указан в их водительских правах. Однако до недавнего времени официальная наука настаивала на том, что физическая активность никак не влияет на сам процесс старения; она просто увеличивает продолжительность здорового периода жизни и улучшает функциональные способности. В исследованиях на мышах (которые так любят ученые) физическая активность увеличивала только среднюю, но не максимальную продолжительность жизни, что означает, что она не замедляет старение, хотя и помогает некоторым индивидам прожить дольше, чем они могли бы в ином случае.
Однако результаты последних исследований намекают на то, что физическая активность может оказывать более глубокое влияние на процесс старения, чем ученые считали раньше. В 2007 г. группа исследователей с участием Саймона Мелова обнаружила, что физическая активность буквально обратила вспять некоторые из негативных эффектов старения в группе пожилых канадцев. Исследователи рассматривали две группы испытуемых, младшего и старшего возраста, и подвергали их мышечной биопсии. Это довольно болезненная процедура, при которой у человека с помощью длиной и толстой иглы извлекается образец мышечной ткани для анализа паттернов экспрессии генов113, что в переводе на человеческий язык означает: «установить, какие гены включены и выключены в этих тканях». Дело в том, что со временем паттерны экспрессии генов в наших клетках могут меняться — одни гены могут активизироваться, а другие выключаться, — и этот процесс называется «эпигенетическим изменением».
Затем половина испытуемых из каждой группы в течение полугода была подвергнута строгой, но не очень интенсивной программе силовых тренировок. По истечении шести месяцев исследователи снова провели биопсию и обнаружили, что мышцы пожилых испытуемых буквально «помолодели» — то есть у них активировались многие из тех генов, которые были активны у их более молодых товарищей. «Это доказывает, что при помощи физической активности можно изменить паттерн экспрессии генов в наших клетках со старого на молодой», — говорит Мелов.
Проще говоря, физическая нагрузка включила «молодые» гены и выключила «пожилые».
Большинство этих генов связаны с функционированием митохондрий, которые, как вы наверняка помните из школьного курса биологии, являются крошечными «энергетическими станциями» внутри наших клеток. Я представляю их себе в виде микроскопических электрогенераторов. История их появления в наших клетках поистине уникальна. Давным-давно, во времена «первичного бульона», митохондрии были самостоятельными организмами — паразитами. В те времена большинство живших на Земле бактерий были анаэробными, то есть не нуждались для своей жизнедеятельности в кислороде. Но по мере насыщения атмосферы кислородом, что было первым глобальным изменением климата на нашей планете, анаэробные бактерии начали вымирать. Из них выживали лишь те, которые были заражены крошечными, перерабатывающими кислород паразитами, ныне известными как митохондрии. Сегодня, когда практически вся жизнь зависит от кислорода, митохондрии присутствуют почти во всех живых клетках. Но в силу своего происхождения эти древние и примитивные органеллы имеют свои собственные, отдельные геномы, состоящие всего из 13 генов — одновременно чрезвычайно важных и чрезвычайно уязвимых.
Соавтор Мелова, исследователь и врач Марк Тарнопольски из Университета имени Мак-Мастера в Онтарио, был так заворожен митохондриями, что продолжил их изучение с того места, на котором остановилось исследование 2007 г. Сосредоточившись на изучении редких митохондриальных заболеваний у детей и взрослых, Тарнопольски обратил внимание на тот факт, что многие из его пациентов страдают от симптомов, сходных с симптомами преждевременного старения: у них в раннем возрасте появляются седые волосы, в 20 лет портится зрение, к 40 годам исчезает мышечная сила. Это вполне объяснимо, поскольку митохондриальная дисфункция считается одним из главных двигателей старения. «Что такого есть в процессе старения, что проявляет многие из наших недугов?» — спрашивает он.
Как именно функционируют митохондрии, Тарнопольски хорошо знает на собственном опыте — как продвинутый спортсмен-любитель, входящий в национальные рейтинги в таких дисциплинах, как лыжные гонки и бег по пересеченной местности. На подходе к своему 40-летнему юбилею он стал задаваться вопросом, как сказывается возраст на его собственных митохондриях — и не позволят ли занятия спортом отсрочить его негативные последствия.
Одна из теорий старения утверждает, что со временем в уязвимых ДНК наших митохондрий накапливаются мутации, что приводит к нарушению функционирования и гибели этих органелл. Теряя с возрастом свои митохондрии, мы теряем и свою энергию — у нас заканчивается топливо, как любит говорить Луиджи Ферруччи из программы BLSA. Еще хуже то, что именно в митохондриях протекают самые интенсивные химические реакции в нашем организме — с образованием токсичных свободных радикалов и других вредных веществ, которые бумерангом повреждают сами эти органеллы. Когда большая часть митохондрий перестает функционировать, прекращается работа и самой клетки — будь то мышечная клетка, клетка головного мозга или любая другая.
Тарнопольски решил изучить митохондриальное старение на мышах, но не сумел найти финансирование, потому что научный истеблишмент, по его словам, предвзято относится ко всему, что связано с физической активностью. «К сожалению, когда вы говорите, что хотите исследовать влияние физической нагрузки, вас не воспринимают всерьез, — жалуется он. — Вам говорят, что ваши результаты будут "грязными", потому что здесь слишком много путей влияния. Многие из наших работ отклоняются со словами "Вы не показали точного механизма действия физической активности"».
В отсутствие альтернативы Тарнопольски решил профинансировать исследование из собственного кармана, потратив больше $100 000 из прибылей своей клиники на создание небольшого количества очень дорогостоящих генно-модифицированных мышей. Эти мыши были «перепрограммированы» таким образом, чтобы мутации их митохондриальных ДНК происходили с большей скоростью, чем у нормальных особей. В результате мутации их митохондрии выходили из строя гораздо быстрее — что, в свою очередь, приводило к их быстрому старению. Тарнопольски разделил этих мышей-мутантов на две группы: для одной группы была предусмотрена необременительная программа регулярных тренировок на беговой дорожке — всего 45 минут три раза в неделю, а другая группа вела традиционный для лабораторных мышей малоподвижный образ жизни.
Результаты оказались впечатляющими. Как и ожидалось, малоподвижные мыши состарились очень рано, превратившись в седых, слабых и одряхлевших особей. Однако их упражнявшиеся собратья-мутанты по-прежнему оставались сильными и активными, с лоснящейся темной шкуркой, несмотря на то что имели такую же испорченную митохондриальную ДНК. Эффекты были не только внешними: вскрытие показало, что упражнявшиеся мыши имели более здоровое сердце (это понятно), а также более здоровую печень, головной мозг и даже гонады (вот это да!) по сравнению с их малоподвижными собратьями. Физическая активность каким-то образом способствовала восстановлению их митохондриальной ДНК — или, проще говоря, обратила вспять их процесс старения. Тарнопольски предполагает, что во время физической нагрузки митохондрии производят какие-то сигнальные вещества, которые запускают процесс восстановления не только в мышцах, но и в других органах. Он полон решимости выяснить, что это за вещества, поскольку это может помочь в создании лекарства для его пациентов с митохондриальными заболеваниями. Однако для всех остальных лучшее лекарство — это физическая активность.
«Просто встаньте с дивана», — говорит он.
Я провел на Национальных играх для пожилых людей три дня, наблюдая за тем, как преклонного возраста атлеты бегают, прыгают и совершают другие невероятные спортивные подвиги. Поначалу я слишком сильно переживал за здоровье спортсменов, но постепенно успокоился и уже с восхищением аплодировал 70-летним дамам в обтягивающих шортах, перелетающим через планку идеальным «фосбери-флопом». Но на второй день весь стадион замер от необычного зрелища.
Это был женский забег на 800 м, два круга по стадиону, и сразу же после стартового выстрела одна из спортсменок уверенно вырвалась вперед. Это была высокая женщина с седыми волосами, и ее длинные ноги поглощали дистанцию мощными, грациозными шагами. Если другие бегуньи старались изо всех сил, она преодолела эти два круга легко, как лань. Показанное ею время 3 минуты 28 секунд стало новым рекордом Национальных игр — и недостижимым результатом для большинства 40-летних. Это было захватывающее, даже красивое зрелище. Я должен был непременно узнать ее секреты.
Ее зовут Жанна Дапрано, ей 76 лет, и она бывшая учительница начальной школы из пригорода Атланты. Она хорошо известна в мире легкой атлетики для пожилых; ей принадлежат несколько мировых рекордов в ее возрастной группе. В 2012 г. она стала единственной 75-летней женщиной в истории, пробежавшей милю менее чем за семь минут; согласно формулам возрастной классификации, используемым в легкоатлетических турнирах «Мастерс», ее время (6 минут 58 секунд) соответствует четырем минутам за милю для молодых спортсменов — время, которое не удавалось показать ни одной профессиональной молодой бегунье. (Настоящий рекорд мира для женщин составляет 4 минуты 12 секунд.)
Как вы поняли, она была незаурядной бегуньей — хотя история ее жизни далека от элитного спорта. Она выросла на ферме в Айове, и много лет ее единственным физическим упражнением было справиться со своими непоседливыми учениками начальной школы в Лонг-Бич, Южная Калифорния. В 45 лет она начала бегать трусцой — повальное увлечение 1980-х, но серьезно занялась тренировками и соревнованиями только после 60. «Женщины, с которыми я начинала заниматься бегом много лет назад, в то время были гораздо лучшими спортсменками, чем я. Но они давным-давно бросили бег», — сказала она мне.
Жанна Дапрано водила своих учеников на соревнования по бегу. В настоящее время она тренируется почти исключительно на мягкой траве, чтобы защитить свои колени (явно не предназначенные природой для того, чтобы устанавливать мировые рекорды в 75 лет), и, как и большинство спортсменов, уделяет пристальное внимание своей диете. Раньше она жить не могла без картофеля фри, но, начав серьезные тренировки, решила попробовать отказаться от него на шесть недель. Этого времени ей оказалось достаточно для того, чтобы излечиться от пристрастия к жареной пище, и теперь она ест только «живую еду», что включает сырые продукты, салат и сашими. В свободное время она посещает дома престарелых, пытаясь убедить пожилых людей — некоторые из которых на десяток лет моложе ее — начать вести активный образ жизни и есть больше здоровой еды.
«Старение может быть красивым, — сказала она мне, когда мы стояли на поле стадиона после забега. — По Божьему замыслу старение идеально. Все зависит от вас, сделаете ли вы его таковым».
С ней трудно спорить. Но мне в голову пришел вопрос: возможно, у Жанны Дапрано гораздо больше общего с Ирвингом Каном, 108-летним инвестиционным гуру, чем с ее пожилыми приятельницами по бегу? Не могут ли быть Жанна, Рон, Дон, Берни и другие пожилые атлеты каким-то образом генетически защищены от старения? Возможно, по Божьему (или чьему угодно еще) замыслу идеальное старение предусмотрено не для всех?
Натан Лебрассёр задается тем же вопросом, но существующие исследования пока не дали на него ответа. «Проблема этих исследований состоит в том, что они не показывают, является ли хорошая физическая форма, сохранение высокой аэробной способности (VO2 max) и даже способность к мотивации частью той же генетической сигнатуры, что и долголетие, — говорит он. — Другими словами, обусловлена ли ваша способность заниматься спортом в преклонном возрасте и оставаться в хорошей форме теми же генетическими факторами, которые защищают вас от сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта, или нет?»
Мы все знаем целые семьи «диванных овощей» — но передается ли людям по наследству склонность к диванному образу жизни или же они становятся лежебоками, потому что воспитываются в семье лежебок? Последние исследования свидетельствуют о том, что склонность к физической активности, по крайней мере частично, обуславливается генетически. Например, исследования близнецов показали, что близкие генетические родственники поддерживают одинаковый уровень активности на протяжении всей жизни. Тем не менее это не дает окончательного ответа на вопрос о влиянии наследственности и окружающей среды.
Ученые из Университета Миссури недавно попытались разобраться с этим вопросом при помощи интересного эксперимента: они разделили лабораторных крыс на две группы — тех, кто охотно бегал на беговой дорожке, и тех, кто обходил ее стороной. Затем они начали выборочно скрещивать бегунов с бегунами, а лентяев с лентяями. Уже через восемь поколений114 они обнаружили выраженные различия в головном мозге этих двух линий крыс. У крыс-бегунов было больше особой разновидности нейронов, которые формируют участок головного мозга, отвечающий за вознаграждение, удовольствие и зависимость, что означало получение удовольствия от физической активности. У ленивых крыс было намного меньше таких нейронов. Но затем исследователи предприняли неожиданный шаг: они заставили ленивых крыс бегать (при помощи электрошока), в результате чего у тех увеличилось количество «спортивных нейронов». Таким образом, даже генетически ленивые крысы научились любить спорт… хотя бы немного.
Это важный результат — 90% американцев не выполняют даже минимальных норм, определенных федеральным правительством как «30 минут умеренной физической активности (такой, как быстрая ходьба) пять раз в неделю». Поскольку с каждым очередным поколением мы все больше вытесняем физическую активность из нашей жизни, выстраивая свой мир вокруг рабочих кресел и домашних диванов, как капитан космической станции в мультфильме «ВАЛЛ-И». Люди в развитых странах становятся более ленивыми, причем не только в силу привычки, но даже и генетически, как ленивые крысы в вышеуказанном эксперименте.
Но в то же время эксперимент показал, что даже ленивые крысы получают больше пользы и удовольствия от активных движений, чем от привычного пассивного времяпрепровождения, — что оказывается справедливым и для людей. Исследователям наконец-то удалось получить финансирование клинического тестирования физической нагрузки как «медицинского вмешательства», чтобы оценить ее действие по всем правилам, как это делается с обычными лекарственными препаратами. Одним из крупнейших стало исследование под названием «ЖИЗНЬ» (LIFE), результаты которого были опубликованы в июне 2014 г. В ходе этого эксперимента группу из 800 пожилых людей, ведущих малоподвижный образ жизни, убедили приступить к легкой программе тренировок — предположительно без использования электрошока, но кто знает?
У этих людей уже имелись очевидные проблемы: по всем тестам на физические возможности они показали очень низкие результаты, хотя еще могли пройти пешком четверть мили (около 400 м), что считается критической отметкой, за которой начинается тяжелое нарушение мобильности. Хотя эти люди находились на грани потери способности к самостоятельной жизни, до начала исследования у них и мысли не возникало о том, чтобы пойти в тренажерный зал. По истечении двух лет в группе, которую (каким-то образом) побуждали упражняться, был отмечен более низкий процент недееспособности, чем в аналогичной группе пожилых людей, которым просто порекомендовали физическую активность. Немного ходьбы несколько раз в неделю уберегло многих из них от дома престарелых115, по крайней мере на какое-то время. Если бы это был лекарственный препарат, он без всяких сомнений был бы одобрен Управлением по контролю над качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA).
«Это самое перспективное средство от недугов в преклонном возрасте из всех, которые нам известны», — заявляет Лебрассёр. И оно совершенно бесплатно.