Сложно поверить, но в движении мышцы производят гормоны.
В течение многих лет Педерсен и ее команда заставляли испытуемых выполнять упражнения на эргометре или приседать на одной ноге, часто до полного изнеможения. До и после напряженной мышечной работы исследовательница брала у них кровь и крошечные образцы мышц и изучала их по всем правилам. В ходе своих исследований Педерсен, которую поначалу интересовало только то, как физическая тренировка может изменить иммунные клетки, сделала поразительное открытие. В образцах крови и мышц своих испытуемых она обнаружила небольшие молекулы, которые служили для управления иммунным ответом организма и, по-видимому, вырабатывались самими мышцами – теми, которые только что двигались. Маленькие молекулы, найденные Педерсен, были уже известны биохимикам в связи с другими процессами. Но то, что их могли производить мышцы, оказалось новостью.
Одним из первых веществ, привлекших внимание Педерсен, был интерлейкин-6 (IL-6). Интерлейкины являются важнейшей частью иммунной системы, например, они играют роль в воспалительных процессах. Педерсен продемонстрировала, что во время движения содержание IL-6 в мышечной ткани может повышаться не в один или два, а в сотни раз. Однако значение снова приходит в норму всего за несколько минут. Если во время физических нагрузок количество вещества увеличивается в сто раз, а затем снова резко падает, это должно выполнять какую-то особую функцию, заключила исследовательница.
Дальнейшее изучение показало, что это вещество работает не только локально в мышцах. Субстанция, производимая мышцами, действует во многом подобно гормону, который может запускать метаболические процессы и в других органах тела. Интерлейкин-6, к примеру, стимулирует образование иммунных клеток, которые возбуждают иммунную систему и запускают механизмы восстановления. Это помогает противостоять инфекциям и опухолевым заболеваниям. Вырабатываемый мышцами IL-6 также повышает чувствительность клеток к инсулину и ускоряет сжигание жира, причем сигнальное вещество напрямую связывается с ферментами в жировой ткани. Чем больше напрягается мышца в процессе движения, тем сильнее эффект.
Группа Педерсен, а также другие исследовательские группы по всему миру продолжили поиски мышечных медиаторов. И ученые обнаружили, что, когда мышцы «раздражаются» из-за движения, они выделяют не только интерлейкин-6, но и сотни других сигнальных веществ. Педерсен назвала эти мышечные медиаторы «миокины». Слово, составленное из греческих «mys» (мышца) и «kines» (движение), было призвано подчеркивать необходимость движения для их производства и выделения. Между тем уже стали известны сотни различных миокинов, которые действуют локально в мышце, а также во всем теле. В целом, согласно Педерсен, при движении скелетные мышцы общаются с этими гормоноподобными веществами на собственном биохимическом языке, который позволяет им напрямую коммуницировать с другими тканями и органами.
То, что у мышц должна быть собственная система коммуникации, предполагали еще в шестидесятые годы ХХ века. У пациентов, парализованых от шейных позвонков и ниже, электростимуляция мышц вызывала реакции в печени, сердце и мозге, даже если у них больше не было нервных связей с мозгом. Таким образом, мышцы могли общаться с телом без нервных связей, а именно через свои сигнальные вещества. Но в то время еще не было полного представления о собственном гормональном языке мышц и пользе движения мышц для здоровья.
Этот феномен более подробно начали изучать только в наши дни в рамках исследования миокинов. Из сотен сигнальных веществ, вырабатывающихся в мышцах, детально исследованы лишь несколько десятков. Но уже сегодня мы знаем, что мускулатура содержит в себе целую индивидуальную аптечку. Миокины не только стимулируют иммунную систему, но и способствуют образованию новых кровеносных сосудов. Сигнальные вещества влияют на рост нервных клеток и их связей, синапсов[4], в мозге.
Мышцы в движении укрепляют иммунную систему.
Последнее могло бы объяснить, почему люди, которые много двигаются, реже страдают от приобретенного слабоумия, например болезни Альцгеймера. Все дело в мышечных медиаторах, которые способны защитить головной мозг.