Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях - Ханнс-Кристиан Гунга

того, психологическими факторами. Большое место занимают исследования мышц, в том числе и потому, что мышечную нагрузку просто оценивать количественно и увязывать механическую нагрузку (выраженную в ваттах) с ее биологическими и физиологическими эквивалентами, то есть потреблением кислорода, частотой сердечных сокращений, артериальным давлением и концентрацией молочной кислоты (лактата) в крови. Эти физиологические показатели изменяются в зависимости от возраста, пола, тренированности, времени суток, длительности и интенсивности нагрузок и, кроме того, подвержены влиянию психологических факторов. Поэтому физиология физических нагрузок тесно связана с другими научными дисциплинами – такими как спортивная, профессиональная, экологическая, а также горная и космическая медицина.

В том, сможет ли человек справиться с такими экстремальными нагрузками, принципиальную и важнейшую роль играет подготовка и тренировка. Поэтому сначала обратимся к тренировкам и рассмотрим различные их формы. Тогда нам станет понятно, как знания, почерпнутые в изучении такого спорта, могут быть использованы для лечения в геронтологии и каких ошибок не смогла избежать спортивная медицина, обратившись к допингу.

При тренировках нужно учитывать множество важных факторов. Для начала индивидуальные генетические различия, например разницу в распределении мускулатуры, в способности клеток к восстановлению, в работоспособности сердечно-сосудистой системы, в особенностях обмена веществ и гормонального фона. Помимо этого, тренировочная нагрузка должна быть специфичной для данного вида спорта, как для участвующей в нагрузках мускулатуры и типа мышечных волокон, так и для носителей энергии. Кроме того, нужно обращать внимание на то, чтобы тренировочная нагрузка была эффективной. Это означает, что мускулатура, сердечно-сосудистая система и биохимические процессы в организме, как, например, распад молочной кислоты, обеспечивающий так называемый клиренс лактата, только тогда увеличивают свою производительность, когда уровень тренировочных нагрузок превышает обычный уровень нагрузки. Здесь вступает в действие принцип прогрессирующей перегрузки. Это означает, что, как только будет достигнута адаптация к тренировочной нагрузке, ее следует увеличить. Помимо этого, существует такой феномен, как суперкомпенсация. Это такая форма тренировки, при которой организм реагирует на нагрузку избыточной приспособительной реакцией. Запускаемые в результате восстановительные процессы в организме увеличивают способность к нагрузкам выше исходного уровня. Фаза суперкомпенсации наступает после нагрузки при условии отдыха. Как правило, она развивается через два дня после нагрузки и держится в течение двух-трех дней, поэтому она называется временно обратимой.

Классический пример суперкомпенсации – повышение содержания гликогена в мышцах за счет массивного поступления углеводов после тяжелой тренировки в ходе подготовки к марафонскому забегу и в последующие дни на фоне обильного употребления в пищу пасты. Наконец, существует перетренированность, при которой имеет место недостаточный отдых и восстановление организма; перетренированность возникает тогда, когда сокращается время между тренировками. В этом случае слишком короткое время восстановления приводит к недостаточному восполнению запасов энергии (гликогена), недостаточному восполнению убыли разрушенных белков в мышцах, что, в свою очередь, ведет к угнетению функций, а недостаточная замена жизненно важных аминокислот приводит к подавлению иммунитета и гормональным нарушениям. Это постепенно приводит к снижению работоспособности и вредит здоровью спортсмена.

Целенаправленные силовые тренировки – самый распространенный повседневный пример – поначалу улучшают нервно-мышечное взаимодействие и повышают число вовлеченных в сокращения мышечных волокон. При регулярных тренировках развивается гипертрофия мускулатуры. Увеличивается сечение мышц, обусловленное утолщением мышечных волокон (эта цель вдохновляет не только культуристов). Энергия роста запасается в мышце и высвобождается, когда требования, предъявляемые мышце, превосходят нормальный уровень. Это приводит к усилению биосинтеза белка. На сегодняшний день известно несколько биохимических сигнальных молекул, таких как инсулиноподобный фактор роста-1 или механический фактор роста, которые высвобождаются мышечными клетками при выполнении физической нагрузки. Эти сигнальные вещества непосредственно воздействуют на работающие волокна и увеличивают там биосинтез белка. В будущем возможно назначение препаратов мышечного гормона роста пожилым людям в дополнение к физическим тренировкам с лечебной целью, чтобы стимулировать восстановление и рост мускулатуры. Исследования, проведенные в различных возрастных группах, показали, что в период от 30 до 60 лет мышечная сила снижается на 10–15 %. На восьмидесятом году жизни мышечная масса уменьшается вдвое, что делает практически невозможным наращивание мышечной силы. Регулярные силовые упражнения позволяют – и это документально подтверждено – замедлить распад мышечной ткани, то есть при раннем начале регулярных занятий физическими нагрузками можно сохранить свободу движений и в преклонном возрасте. Кроме того, неоднократно было доказано, что смертность повышается в популяциях людей, избегающих мышечного напряжения. В одном крупномасштабном исследовании с участием более 70 000 находящихся в постменопаузе женщин в возрасте от 50 до 79 лет было показано, что как ходьба, так и силовые упражнения ведут к значительному снижению частоты сердечно-сосудистых заболеваний.

И что же говорит наука о сверхдлинных ультрамарафонах? Помогают ли они сохранить здоровье? Учитывая повышенный стресс, вызываемый телесной активностью, можно предположить, что ультрамарафон весьма вреден для здоровья. Без сомнения, он не дает в этом отношении никаких непосредственных преимуществ. Но, согласно некоторым исследованиям, у тех, кто бегает ультрамарафоны, более длинные теломеры, чем у остальных. Теломеры – это защитные колпачки на концах хромосом. С каждым клеточным делением теломеры укорачиваются. Следовательно, с возрастом длина теломер уменьшается, и это укорочение – важная составная часть процесса старения. На длину, а также на рост теломер можно влиять как отрицательно, так и положительно. В особенности тренировки на выносливость при подготовке к ультрамарафону оказывают известное позитивное действие и замедляют процесс старения. Австралийские ученые обнаружили, что теломеры ультрамарафонцев в среднем на 11 % длиннее, чем у других представителей тех же возрастных групп. Таким образом, получается, что биологический возраст у бегунов приблизительно на 16 лет отстает от хронологического.

Влияние ультрамарафонов на иммунную систему человека требует отдельного рассмотрения. При физической нагрузке человек подвергает себя ограниченному во времени стрессу, который представляет собой своего рода тренировку и для иммунной системы. Однако в спорте больших достижений этот стресс может стать настолько сильным, что иммунная система перегружается сверх меры. На фоне перегрузок может возрасти вероятность острых инфекций. Для поддержания здоровья иммунной системы важнейшими факторами становятся полноценный сон и сбалансированное питание. Но соблюдать оба этих условия на фоне постоянных нагрузок на выносливость – само по себе большая проблема. В ходе тренировок и самого забега может произойти неблагоприятное соединение стрессовых факторов, которые отрицательно влияют на иммунную систему и могут спровоцировать значимую воспалительную реакцию. Обусловленное стрессом воспаление приводит к повышению содержания в крови белых кровяных клеток (лейкоцитов) и других показателей воспаления. Вероятно, поэтому ультрамарафонцы чаще, чем обычные марафонцы, страдают инфекциями верхних дыхательных путей. Тех, кто бегает быстрее, эти инфекции поражают чаще, чем тех, кто бегает медленнее. Среди участников «Марафона двух океанов» в Кейптауне (Южная Африка) до 30 % участников страдали от инфекционных заболеваний верхних дыхательных путей, причем чаще заболевали те, кто бежал быстро. Объяснение может заключаться в том, что