В 2013 году финские ученые завершили проспективное исследование, в котором принимали участие пары однополых близнецов, родившихся до 1958 года. Среди пар близнецов были пары гетерозиготные и гомозиготные. Если относительно результатов предыдущего исследования можно предположить, что просто бегали те, кто был здоровее, и они же и дольше жили, то в работе финских исследователей эта гипотеза проверена. У близнецов одинаковая генетика, одинаковое детство, близкая эпигенетика. Но будет ли влиять на продолжительность их жизни умеренная аэробная нагрузка? Всего в этом исследовании участвовали 11 325 человек. К концу исследования умерли 458 близнецов, которые вели неактивный образ жизни, и 201 близнец с активным образом жизни. Под активным образом жизни понимали занятия спортом или иную физическую активность не менее 6 раз в месяц продолжительностью не менее 30 непрерывных минут, с интенсивностью нагрузки не меньшей, чем при энергичной ходьбе. Гетерозиготные близнецы, которые стали вести активный образ жизни с 50 лет, прожили дольше своих братьев или сестер того же пола примерно на 4 года – 5 лет (рис. 2) [5, 6]. Среди гомозиготных близнецов исследование провести не удалось, поскольку не было достаточного количества пар.
Рис. 2. Влияние физической активности на продолжительность жизни. Кривые смертности гетерозиготных близнецов с 1990 по 2013 год.
Адаптировано из [5]
Проспективное наблюдательное исследование с участием 55 137 человек (24 % из них занимались бегом трусцой), которых наблюдали 15 лет, показало, что можно добавить к своей продолжительности жизни дополнительные 3 года, даже если еженедельно бегать трусцой 1–2 раза в неделю в сумме менее 51 минуты, менее 9,6 км со скоростью менее 9,6 км в час или если бегать по 5-10 минут в сутки с медленной скоростью. Результаты этого исследования могут мотивировать здоровых, но малоподвижных людей [7].
Возникает вопрос, могут ли средства для лечения сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) у людей с высоким сердечно-сосудистым риском заменить бег? Может быть, таблетки плюс умеренный бег трусцой еще больше увеличат продолжительность жизни, чем только таблетки? Кокрейновский обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований (РКИ) 2016 года с общим участием 14 486 человек показали, что у людей с ишемической болезнью сердца (ИБС) умеренные аэробные тренировки на выносливость снижают смертность и число госпитализаций даже на фоне лечения препаратами от ССЗ [8]. Большинство исследований, включенных в метаанализ, было проведено в Европе (37 исследований) и в Северной Америке (12 исследований). Средний возраст участников – 56 лет. Метаанализ показал, что аэробные нагрузки на фоне приема лекарств дополнительно снижают смертность и увеличивают среднюю продолжительность жизни примерно на 2–3 года [8].
Почему физическая нагрузка продлевает жизнь человека? Тренировки на выносливость обращают вспять возраст сердца и сосудов даже в среднем возрасте. Так, по данным РКИ, 2 года тренировок увеличили ударный объем левого желудочка сердца (количество крови, которое выбрасывает сердце за одно сокращение) (рис. 3) [9].
Рис. 3. Кривые Франка – Старлинга, или кривые зависимости работы сердца (уровня сердечного выброса) от конечного диастолического объема, в группе исследования до и через два года тренировок. ДЗЛК – давление заклинивания легочных капилляров.
Адаптировано из [9]
Это значит, что сердце теперь стало лучше прокачивать кровь – сделан шаг назад от сердечной недостаточности. Сердце стало более молодым и эластичным, жесткость его левого желудочка снизилась на 19 % [9].
В 2017 году российские ученые А. Фединцев и соавторы предложили новую методику определения возраста сердечно-сосудистой системы [10]. В эту методику вошло определение индекса аугментации, скорости распространения пульсовой волны и процента стеноза, толщины комплекса интима-медиа (КИМ) сонных артерий, так как было показано, что маркеры здоровья артерий могут служить точными неинвазивными предикторами биологического и хронологического возраста человека [11]. РКИ (Университет Темпл, Пенсильвания) показало, что умеренные аэробные физические упражнения в течение 6 месяцев обращают возраст сосудов вспять, хоть и ненамного, в том числе снижают толщину КИМ (рис. 4) [12]. Участники исследования были в возрасте 53,4 ± 6,2 года.
Рис. 4. Изменение толщины КИМ сонных артерий в результате оздоровительных физических упражнений. Адаптировано из [12]
Физические упражнения могут уменьшить симптомы ИБС. Еще врач Уильям Геберден, впервые описавший стенокардию, привел клиническое наблюдение, когда регулярные ежедневные физические упражнения в течение полугода способствовали практически полному исчезновению ее симптомов [13]. Большой метаанализ, выполненный Тейлором и его коллегами, которые собрали данные для 8940 пациентов с ИБС в рамках 48 РКИ, показал, что аэробные упражнения могут снижать общую смертность на 20 % (+2 года жизни) и смертность от ССЗ на 26 % (смерть от ССЗ на 3 года позже) у таких больных [14].
Эти данные были подтверждены в метаанализе 2011 года [15], в который вошли 47 РКИ с участием 10 794 пациентов, выполнявших аэробные упражнения от 6 до 12 месяцев. При этом наблюдалось значительное снижение смертности от ССЗ. В 2019 году обновленный Кокрейновский обзор также показал снижение смертности от ССЗ при выполнении умеренных аэробных нагрузок [16]. Проспективные РКИ продемонстрировали, что у больных с небольшой областью ишемического поражения сердца (<10 % сердечной мышцы) и стабильной стенокардией эффективность использования оптимальных схем медикаментозной терапии в комбинации с оздоровительным бегом или ходьбой не уступает интервенционным методам лечения [17, 18].
Рассмотрим, как влияют физические нагрузки на сердце. На рисунке 5 приведен рисунок сердца и его артерий. Стрелкой указано место сужения (нарушения тока крови) коронарной артерии. Такое сужение называется стенозом сосуда. Как правило, причина стеноза – образование атеросклеротических бляшек. Если стеноз полностью перекроет просвет сосуда, то в участок сердечной мышцы, который кровоснабжается этой артерией, перестанут поступать кислород и питательные вещества, что в конечном итоге может привести к гибели этого участка миокарда (инфаркту). На сегодняшний день сужение просвета сосуда на 70 % является показанием к коронарному стентированию.
Рис. 5. Стеноз сосуда сердца
Однако уровень стеноза можно уменьшить с помощью аэробных физических тренировок. Изменение минимального диаметра стеноза зависит от того, какую двигательную активность практикует пациент. Если испытуемые практиковали аэробные тренировки 5–6 часов в неделю, сжигая при этом не менее 2200 килокалорий, то через 12 месяцев таких тренировок в сочетании с диетой, направленной на снижение уровня холестерина и воспаления, удавалось добиться рассасывания большей части коронарной бляшки [19]. Произошла регрессия стеноза проксимальной левой венечной коронарной артерии с 70 % до начала занятий бегом до 59 % через 12 месяцев после старта исследования. К сожалению, аэробной нагрузки продолжительностью 150 минут в неделю для этого недостаточно. Нужно заниматься 300–360 минут в неделю. Но начинать следует с легких нагрузок, постепенно увеличивая объем тренировок в течение 6 месяцев [19].
Какая же интенсивность и продолжительность бега и других аэробных нагрузок полезна в долгосрочной перспективе – в течение многих лет? Исследования показали, что оптимальная нагрузка, дающая максимальные преимущества для продления жизни, – это 150–180 минут в неделю, а занятия менее 90 минут в неделю уже малоэффективны [4]. При умеренной аэробной нагрузке 150–300 минут в неделю наблюдается наименьшая скорость старения иммунной системы (рис. 6) [20]. Чрезмерные тренировки свыше 360 минут в неделю могут быть даже вреднее, чем малоподвижный образ жизни [21].
Рис. 6. Взаимосвязь между недельной физической нагрузкой и старением Т-клеток иммунитета. За единицу принята физическая активность умеренной интенсивности 150 минут в неделю 50–69 % VO2max либо 75 минут в неделю >70 % VO2max. Адаптировано из [20]
Возможно, благоприятное действие китайской гимнастики тайцзи также обусловлено умеренной аэробной физической нагрузкой. Исследователи из Университета Вандербильта (США) выяснили, что регулярная практика упражнений умеренной интенсивности снижает риск смерти от любой причины и увеличивает продолжительность жизни примерно на 2 года. Практика тайцзи влияла на смертность аналогично ходьбе и бегу, но в меньшей степени [22]. Исследователи наблюдали 61 491 мужчину в возрасте 40–74 года около 6 лет. Самый низкий уровень смертности отмечен при физической нагрузке 5–6 часов в неделю.
Исследование, проведенное в США, которое длилось 34 года и в котором участвовали 123 219 человек, показало, что физическая активность может продлевать жизнь в среднем на 12 лет мужчинам и на 14 лет женщинам в сравнении с теми, кто курит, неправильно питается и ведет малоактивный образ жизни. А те, кто ведет идеальный образ жизни, имеют шансы прожить на 20 лет дольше, в том числе правильная физическая активность не менее 30 минут в сутки добавляет в среднем 5 лет жизни [23].
Оптимальная интенсивность бега рассчитывается по формуле на основе частоты сердечных сокращений (ЧСС). Измерить ЧСС можно с помощью пульсометра или прощупывая свой пульс на запястье. Сразу после бега, не задерживаясь ни на секунду, посчитайте удары пульса на запястье в первые 10 секунд после остановки. Далее полученное значение умножьте на 6, чтобы получить ЧСС в минуту.
Минимальная ЧСС, которая должна быть во время тренировки уже через 5 минут после ее начала, рассчитывается так:
(220 – Возраст, лет) × 0,6 = Минимальная ЧСС.
Максимальная ЧСС, которая должна быть во время тренировки, рассчитывается так:
(220 – Возраст, лет) × 0,85 = Максимальная ЧСС.