– пульс до 110–120 ударов в минуту – жиросжигание, или липолиз (у полного нетренированного человека эта граница может быть еще ниже, например, 100–110);
– пульс 120–160 ударов в минуту – аэробный гликолиз;
– пульс свыше 160 ударов в минуту – анаэробный гликолиз.
В контексте митохондриальной активации речь идет о длительных нагрузках, желательно от 40–50 минут и более без остановки. Циклические нагрузки наиболее удобны: ходьба (10 000 шагов), треккинг, походы, терренкур, плавание, езда на велосипеде, гребля. Бег, вероятнее всего, будет находиться в зоне аэробного гликолиза (то есть уже не в зоне жиросжигания). Динамическая или статическая работа на коврике (йога, лечебная физкультура) – это прекрасный формат для работы с опорно-двигательным аппаратом, но он предполагает наличие остановок, перерывов между подходами, то есть непостоянной зоны пульса, поэтому такая нагрузка не может заменить циклическую.
Аэробные физические нагрузки в жиросжигающей зоне (а иногда и в зоне гликолиза) – это целесообразный подход при нейродегенеративных заболеваниях, особенно связанных с метаболическим синдромом, избыточным весом, нарушением работы сердечно-сосудистой системы и эмоциональными расстройствами.
Для нормального функционирования митохондрий важны компоненты мембран (жиры, омега—3 и 6, лецитин, фосфатидилхолин, фосфатидилсерин), мембранопротекторы и антиоксиданты (витамины С, Е, коэнзим Q10, липоевая кислота и др.), витамины группы В, микроэлементы, особенно магний, железо, цинк, медь – как кофакторы химических реакций. В качестве источника энергии и транспортеров жирных кислот используются качественные масла, среднецепочечные триглицериды кокосового масла (МСТ), масляная кислота (бутират), L—карнитин (и его форма ацетил—L—карнитин или ALCAR).
Ниацин (витамин В3, никотиновая кислота) – самая универсальная молекула при гипоксии, поскольку она действует и на сосудистый, и на митохондриальный компонент, эффективно устраняя гипоксию. Ее особенность в том, что она вызывает покраснение кожи, явное расширение сосудов, то есть оказывает более выраженный сосудорасширяющий эффект. Терапевтическая доза составляет 100 мг.
Ниацинамид – одна из форм ниацина, является предшественником NADН, которая непосредственно участвует в образовании энергии АТФ в дыхательной цепи митохондрий. Эта форма не вызывает покраснений, что означает, что сосудистый эффект менее выражен, но митохондриальный показатель сохраняется. Можно принимать в большей дозе и более длительным курсом до трех месяцев. Терапевтическая доза составляет 500 мг [55].
Витамин В5 (пантотеновая кислота) является структурным компонентом ацетил—коэнзима А, который необходим для запуска цикла Кребса. Терапевтическая доза составляет 500–1000 мг.
Липоевая (тиоктовая) кислота – это витаминоподобное вещество, необходимое для производства энергии посредством гликолиза. Липоевая кислота уменьшает дисфункцию митохондрий, связанную с возрастом, снижает уровень окислительного стресса, восстанавливает активность ключевых ферментов. Терапевтическая доза составляет 600 мг [56].
Инозин является молекулой – предшественником аденозина и участвует в производстве белка. В клетках головного мозга (глиальных) инозин задерживает гибель клеток, увеличивая количество АТФ, вырабатываемого митохондриями. Следовательно, это может улучшить активность митохондрий и выживаемость клеток. Инозин входит в состав таких отечественных препаратов, как рибоксин, цитофлавин, ремаксол, которые можно отнести к митохондриальным протекторам [57].
Карнитин – универсальный переносчик длинноцепочечных жирных кислот, содержащихся практически в любом масле или жире. Сами эти кислоты плохо добираются в клетки, но производят больше всего энергии. Таким образом, карнитин поддерживает энергообразование, а ацетил-карнитин (ALCAR) является более липофильным, что означает более эффективное проникновение через ГЭБ в мозг и более интенсивные эффекты в нервной системе. Средняя доза для этой формы составляет 1000 мг.
По некоторым данным, ALCAR обеспечивает защиту от окислительного стресса, уменьшает запрограммированную гибель клеток (апоптоз), увеличивает пул митохондрий и улучшает работу митохондриальных ферментов [58].
Коэнзим Q10 в форме убихинона (и его аналогов – митохинона, идебенона)– активный участник митохондриальной дыхательной цепи, где он необходим для переноса электрона и синтеза АТФ. CoQ10 облегчает симптомы митохондриальных расстройств, включая плохую работу периферических нервов, мышечную слабость, тремор, неспособность к физической нагрузке, судороги и скованность мышц. Кроме того, есть данные о влиянии на уровень воспаления: снижение уровней СРБ и ФНО—альфа (фактор некроза опухоли) [59].
PQQ – витаминоподобное вещество, содержится в небольших количествах в какао-бобах. У мышей, получавших PQQ в течение 8 недель, функция и количество митохондрий значительно увеличились. Это было воспринято как увеличение количества митохондриальной ДНК, обнаруженной в клетках этих мышей [60].
Многочисленные клеточные тесты исследовали влияние PQQ на количество и функцию митохондрий. PQQ изменяет активность ряда белков (таких как SIRT1) при одновременном снижении окислительного стресса [61].
Масляная кислота – кислота, которая относится к КЦЖК, обсуждаемой нами ранее в контексте оси кишечник – мозг. Так как эта молекула короткая, то ее распад происходит быстро, что важно в сравнении с другими жирами. Бутират в значительной мере является источником энергии для клеток толстого кишечника – колоноцитов, но частично проникает в кровоток и расходуется в нервной ткани [62].
У мышей с резистентностью к инсулину (признак митохондриальной дисфункции) добавка бутирата в течение одной недели улучшила функцию митохондрий за счет увеличения расхода энергии.
Аналогичным образом у мышей с ожирением бутират улучшает метаболизм глюкозы и расход энергии в печени. Этот эффект был обусловлен также и его антиоксидантным действием, уменьшающим повреждение митохондрий.
Вывод
– Абсолютное большинство хронических дегенеративных заболеваний нервной системы происходит при непосредственном участии митохондрий.
– Митохондриальное здоровье корректируется с помощью питания, физических нагрузок. Большее значение имеют только длительные низкоинтенсивные аэробные нагрузки. В случаях тяжелых болезней, связанных с митохондриальной ДНК, тактика лечения будет отличаться.
– Для митохондрий крайне важно стабильное состояние мембран, из которых они состоят, а для этого необходимы стабильное состояние мембранопротекции и корректная регуляция оксидативного стресса.
Глава 6Сосуды и дисфункция эндотелия
Эндотелиальная дисфункция (ЭД) – это дисбаланс между продукцией вазодилатирующих, ангиопротективных, антипролиферативных факторов. При ЭД разворачивается универсальный патологический процесс на внутренней стенке артерий (интима) и капилляров с нарушением проницаемости сосуда, его тонуса и локальных биохимических процессов в сторону воспаления и гиперкоагуляции. Говоря проще, красивая гладкая интима утолщается, сверху на нее «налипают» различные молекулы и клетки (гомоцистеин, холестерин, факторы воспаления и свертывания крови, тромбоциты), и она постепенно становится похожей на трубу, которая забилась налетом извести.
На изображении показан уже запущенный случай; как правило, мелкие сосуды изнашиваются гораздо быстрее и незаметнее, поэтому симптомы и жалобы уже могут быть, а с помощью исследований, например, УЗИ, ничего серьезного не наблюдается.
Рис. 11. Нормальная артерия в сравнении с артерией с эндотелиальной дисфункцией
Собственно эндотелий, или интима, – это внутренняя стенка сосуда, которая соприкасается с кровью, поверх нее находится мышечный слой, а далее расположена наружная оболочка. Качество кровотока связано с эндотелием, который находится в прямом контакте с кровью.
Эндотелий, если взять всю площадь поверхности, – самый большой орган, который также является и гормональным. Вырабатывает целый ряд биологически активных веществ, влияющих на сам эндотелий, кровь, ее качества вязкости и текучести, а также на метаболизм организма в целом.
Дисфункция эндотелия – это состояние, когда интима синтезирует больше сосудосуживающие и протромботические вещества, а не сосудорасширяющие и антитромботические. Таким образом, нарушается баланс сосудистого тонуса и свертываемости. К этому состоянию приводит определенный спектр причин, многие из которых вам наверняка известны.
Схема 11. Эндотелиальная дисфункция – универсальный механизм развития кардиоцеребровоскулярных заболеваний
Наиболее значимые причины: курение, артериальная гипертензия, системное хроническое воспаление, сахарный диабет, генетическая предрасположенность. Возраст тоже имеет значение.
Эволюция эндотелиальных нарушений от полной нормы до крупной бляшки, требующей оперативного лечения, может длиться от нескольких лет до десятилетий. Этот процесс зависит от совокупности множества факторов.
Дисфункция эндотелия сопровождается нарушением текучести крови, а нарушение текучести приводит к изменению работы эндотелия. Это замкнутый круг.
Схема 12. Следствия дисфункции эндотелия
Последствия дисфункции эндотелия: атеросклероз, инсульты, инфаркты, энцефалопатия, нейродегенерация, болезнь Альцгеймера, полинейропатия, хроническая гипоксия и ишемия. Можно говорить о склерозировании любого органа на фоне дисфункции эндотелия и постепенном снижении функции. Например, наиболее частые варианты, где встречается данное состояние, – это почки, сердце, глаза, нижние конечности.
Биохимия эндотелиальной дисфункции
В нормальном эндотелии преобладает ламинарный ток крови (без завихрений), вырабатываются сосудорасширяющие и антитромботические вещества, такие как NO, эндотелин. Эндотелий относительно герметичен, проницаемость не повышена, стенка эластичная. Сосуд быстро адаптируется к перепадам давления, пульса, расслабляется (расширяется) в достаточной мере в соответствии с обстоятельствами.