Хотя таких исследований провели пока немного, похоже, что подобная тенденция сохраняется и у людей. В одном увлекательном исследовании были рассмотрены изменения у 18 худых и 14 малоподвижных людей с ожирением после начала тренировок. Они начинали с 30 минут умеренных упражнений (ходьба) три раза в неделю, а через шесть недель перешли к шестидесятиминутным интенсивным упражнениям (энергичные пробежки или езда на велосипеде) три раза в неделю.
Участники не меняли питание. Затем они прекратили программу тренировок, и исследователи наблюдали за ними еще шесть недель в «отмывочный период». Подтверждая результаты исследований на животных, ученые зафиксировали повышенное разнообразие микробиома и микробов, которые продуцируют КЦЖК, у всех участников, хотя изменения были более выраженными у худых людей. После остановки программы упражнений микробиом вернулся к своему первоначальному составу.
В исследовании 2017 года при участии женщин удалось обнаружить, что умеренные физические упражнения изменяют состав микробиома человека и увеличивают количество полезных для здоровья бактерий, таких как Bifidobacterium, Akkermansia и F. Prausnitzii. Все эти микробы связаны с продукцией КЦЖК и противовоспалительной активностью. Аналогичным образом анализ 1493 участников проекта «Американский кишечник» показал, что наличие умеренных физических нагрузок способствовало увеличению микробного разнообразия в группе Firmicutes, в том числе производителя бутирата F. Prausnitzii. Физические упражнения обычно рекомендуются для профилактики и лечения хронического воспаления при многих заболеваниях, таких как диабет второго типа, ишемическая болезнь сердца и ожирение, которые характеризуются дисбиотической микробиотой. В совокупности исследования физических упражнений предполагают, что умеренные физические нагрузки увеличивают концентрацию противовоспалительных КЦЖК за счет полезной модуляции микробиома.
Микробный допинг
Учитывая все, что мы узнаем о роли микробиома в спорте, возможно, в будущем мы сможем разработать идеальный (и, по-видимому, законный) микробный состав для повышения производительности профессиональных спортсменов. Пока существует только одно исследование, посвященное микробиому высококлассных спортсменов: ирландских игроков в регби (читайте в главе 8). На наш взгляд, это перспективная область для скрытых научных инноваций. Здесь мы опишем ингредиенты нашего гипотетического микробного коктейля.
• Во-первых, мы знаем, что регулярные тренировки профессиональных спортсменов отличаются от нагрузок «воинов выходного дня» или «любителей бега». Они часто тренируются два-три раза в день и находят различные творческие способы подтолкнуть себя к пределам возможностей для достижения определенных целей. Экстремальные упражнения вызывают значительное воспаление в организме, которое включает производство воспалительных цитокинов. Спортсмены, как правило, быстро выздоравливают, а уровень воспаления быстро падает до очень низкого. Поэтому при разработке нашей идеальной смеси для допинг-контроля мы должны включить микробы, которые производят противовоспалительные средства (а именно производителей бутирата, о которых мы говорили выше), чтобы еще больше усилить естественный эффект от их воздействия.
• Во-вторых, нам нужен микробный эликсир из смеси микробов, способных расщеплять молочную кислоту, которая является побочным продуктом интенсивных упражнений. Вспомните эти ужасные ощущения после нескольких забегов на короткие дистанции в начальной школе на уроке физкультуры, или как вы себя чувствуете после изнурительных интервальных тренировок. Молочная кислота может ограничивать работоспособность, потому что кислород не может поступать к мышцам с прежней эффективностью, и энергетический обмен (метаболизм) переключается на бескислородные формы (анаэробный метаболизм). Состояние можно восстановить после менее интенсивных упражнений или отдыха, что в результате возвращает метаболизм в аэробное состояние (с использованием кислорода), и кровь вымывает молочную кислоту. Исследуя 20 бегунов, которые тренируются для участия в Бостонском марафоне, ученые обнаружили, что после забега у них значительно повышается количество микробов, которые расщепляют молочную кислоту. Джессика пробежала Бостонский марафон в 2018 году и хорошо помнит изнурительные длинные забеги и тяжелые тренировки, которые, вероятно, пришлись этим микробам по душе.
• В-третьих, нам нужны микробы, которые могли бы эффективно расщеплять пищу, чтобы быстро генерировать энергию во время соревнований и увеличивать поглощение белка для восстановления мышц. Это особенно важно для ультрамарафонцев, участвующих в забегах от 80 до 160 км. Хотя ученые обнаружили у этих спортсменов микробов, которые эффективно и избирательно расщепляют углеводы и клетчатку, прикладное использование этих знаний осложняется тем, что оптимизированные персональные диеты пока не пережили подъем популярности.
• Пока мы спим, мы можем пользоваться микробами, которые влияют на состояние мозга. Возможно, мы сможем найти микробов, которые блокируют боль и помогают справиться с чувствительностью и усталостью в мышцах. Как мы узнали из главы 3, мы, вероятно, сможем отыскать микробов, которые помогают справляться со стрессом и снимают симптомы у спортсменов, которые сильно нервничают у стартовой линии. Из этой главы мы узнали, что нам нужно несколько микробов для укрепления костей и мышц, чтобы уменьшить риск травм и переломов. Крепкие мышцы особенно нужны гимнастам, которым важно идеально приземляться после выполнения упражнения.
• Наконец, давайте решим проблему смены часовых поясов, которая является серьезной угрозой для здоровья спортсменов международного класса. Нам понадобятся микробы, которые влияют на циркадные ритмы, чтобы регулировать внутренние часы тела и поддерживать их работу в лучшем виде в любом часовом поясе. Мы также должны помнить, что спортсмены высоких достижений – тоже люди, поэтому они так же, как и мы, болеют простудой и другими инфекционными заболеваниями, восприимчивость к которым повышается из-за перелетов и изнуряющих тренировок. Представьте только, если бы вы заболели во время соревнований на Олимпиаде! Итак, давайте добавим в наш коктейль несколько полезных микробов для полости рта, которые вытесняют респираторные вирусы, и для лучшего эффекта «закусим» их пробиотическим йогуртом. У 46 спортсменок-пловчих на выносливость на фоне пробиотического йогурта уменьшилось число респираторных инфекций и облегчилось протекание симптомов простуды.
В заключение к этому гипотетическому миру потребовалось бы добавить немного творческого коучинга: возьмем самого выдающегося спортсмена, например олимпийского чемпиона и чемпиона мира с множеством золотых медалей, и заплатим ему непомерную сумму денег за его фекалии. Он бы все равно их просто смыл в унитаз (так что призер ничего не теряет). Затем проведем медицинские фекальные трансплантации среди других спортсменов, чтобы они получили дозу микробов от этого человека. Не существует ни одного правила в настоящее время, ограничивающего разнообразие микробиома спортсменов, поэтому самый сложный этап здесь – убедить спортсменов принять участие в неканонических подготовительных процедурах!
Простые советы
• Нельзя быть слишком старым для спорта. Разнообразные упражнения с весовой нагрузкой на ноги (короткие и активные, например прыжки), упражнения для учащения сердцебиения (короткие и быстрые, например тренировки с интенсивной нагрузкой или долгие и медленные, такие как ходьба или бег) и упражнения на развитие силы (тренировки с весом) необходимы человеку в любом возрасте. Подберите для себя регулярную функциональную тренировку, которая будет приносить вам удовольствие. Такой режим гораздо полезнее, чем спорадические интенсивные занятия в спортзале. Ходите на прогулки, играйте с внуками, ходите в боулинг с друзьями, танцуйте на кухне, пока готовите обед, – подойдет любое занятие, которое поднимает вам настроение. Как говорит доктор Маккей, небольшие порции физических упражнений обладают накопительным эффектом и развивают силу в костях и мышцах, а также попутно укрепляют микробов.
