Долгое время мы были уверены, что знаем о мышцах почти всё.

Они помогают ходить, бегать, поднимать тяжести, удерживать осанку. Чем больше мышцы — тем человек сильнее. Чем меньше двигается — тем быстрее они теряют силу и объём.

Казалось бы, что здесь ещё можно открыть?

Но в начале XXI века физиология пережила одну из самых неожиданных научных революций.

Сегодня мышцы уже не рассматривают просто как механизм движения.

Всё больше исследований показывают: скелетные мышцы — это полноценный эндокринный орган, который способен влиять практически на каждую систему организма.

Это открытие оказалось настолько значимым, что его называют одной из крупнейших перемен в понимании работы человеческого организма за последние десятилетия.

От двигателя к дирижёру

Переломный момент наступил в начале 2000-х.

В 2003 году датский исследователь Бенте Кларлунд Педерсен из Копенгагенского университета предложила новую концепцию, а спустя несколько лет вместе с коллегами опубликовала работу, ставшую классической для современной физиологии (Nature Reviews Эндокринология, 2012).

Учёные показали, что во время сокращения мышцы не просто расходуют энергию.

Они выделяют особые сигнальные белки — миокины.

Это открытие изменило взгляд на мышечную ткань.

Оказалось, что мышцы способны общаться с другими органами.

Не через нервные импульсы.

Не только посредством движения.

А с помощью собственной биохимической системы передачи сигналов.

За прошедшие годы исследователи обнаружили уже более 600 миокинов, и этот список продолжает расти.

Каждая новая работа расширяет представление о том, насколько активно мышцы участвуют в управлении организмом.

Когда мышцы начинают говорить

Каждое сокращение мышечного волокна запускает сложную цепь биохимических процессов.

Во время одной тренировки изменяется активность тысяч генов.

Начинается синтез десятков сигнальных молекул.

Повышается чувствительность тканей к инсулину.

Активируются процессы восстановления.

Ускоряется синтез белка.

Перестраивается работа иммунной системы.

И самое интересное — этот процесс не заканчивается вместе с последним повторением упражнения.

Многие миокины продолжают циркулировать в организме ещё 24–72 часа после тренировки, поддерживая восстановление тканей, обмен веществ и работу других органов.

Именно поэтому современная наука всё чаще рассматривает физическую активность не как способ потратить калории, а как механизм, запускающий собственную «внутреннюю аптеку» организма.

Мышцы разговаривают с мозгом

Долгое время считалось, что связь между мозгом и мышцами односторонняя.

Мозг отдаёт команду — мышцы её выполняют.

Сегодня известно, что всё гораздо сложнее.

Во время физической нагрузки сокращающиеся мышцы начинают выделять сигнальные молекулы, которые способны влиять на работу головного мозга.

Одной из наиболее изученных является BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) — белок, необходимый для роста, выживания и формирования новых нейронных связей. Он играет важную роль в процессах памяти, обучения и сохранения пластичности мозга.

В 2011 году американский исследователь Брюс Шпигельман (Bruce Spiegelman) и его коллеги из Гарвардской медицинской школы открыли гормон иризин. Позже они показали, что он стимулирует образование BDNF в головном мозге, связав работу мышц с улучшением когнитивных функций.

Не менее интересной оказалась судьба лактата.

Долгое время его считали лишь побочным продуктом интенсивной нагрузки.

Сегодня известно, что лактат — это не только ценное топливо для мозга, но и сигнальная молекула, участвующая в регуляции работы нейронов.

К этому списку относятся также катепсин B и ряд других миокинов, влияние которых на нервную систему активно изучается.

Именно поэтому регулярная физическая активность сегодня связывается не только с улучшением памяти и способности к обучению, но и со снижением риска депрессии, болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний.

И дело не только в улучшении кровоснабжения мозга.

Во время движения мышцы начинают поддерживать его работу на молекулярном уровне.

Мышцы управляют иммунитетом

Ещё недавно считалось, что иммунная система существует отдельно, а мышцы лишь обеспечивают движение.

Сегодня известно, что между ними существует постоянный биохимический диалог.

Во время сокращения мышцы выделяют миокины — сигнальные молекулы, которые влияют на работу иммунных клеток и помогают регулировать воспалительные процессы в организме.

Одной из первых это показала профессор Бенте Кларлунд Педерсен. Её исследования изменили представление о роли физической активности: оказалось, что работающие мышцы способны самостоятельно вырабатывать противовоспалительные сигналы.

Особое внимание учёных привлёк миокин интерлейкин-6 (IL-6).

Долгое время его считали исключительно маркером воспаления.

Однако исследования показали, что IL-6, выделяемый сокращающимися мышцами, действует иначе. Он стимулирует выработку противовоспалительных цитокинов и помогает снижать активность хронического воспаления.

Это открытие стало одним из ключевых в современной физиологии.

Сегодня хроническое вялотекущее воспаление рассматривается как один из факторов развития атеросклероза, сахарного диабета 2-го типа, болезни Альцгеймера и многих других возрастных заболеваний.

Поэтому регулярная физическая активность — это не только тренировка мышц.

Это один из самых естественных способов помочь иммунной системе поддерживать внутреннее равновесие организма.

Мышцы питают сердце

Принято считать, что сердце обеспечивает мышцы кислородом и питательными веществами.

Но современная физиология показывает, что эта связь взаимна.

Когда мышцы сокращаются, они не только потребляют энергию. Они помогают сердцу выполнять его работу.

Во время физической нагрузки мышцы выделяют миокины, которые улучшают функцию сосудистого эндотелия, уменьшают хроническое воспаление и помогают поддерживать нормальную работу сердечно-сосудистой системы.

Кроме того, сокращающиеся мышцы работают как своеобразный «второй насос».

Сжимая глубокие вены ног, они облегчают возврат крови к сердцу, уменьшая нагрузку на него и улучшая кровообращение. Именно поэтому длительная неподвижность повышает риск венозного застоя и тромбообразования.

В последние годы исследователи всё чаще говорят о существовании оси «мышцы — сердце». Работы, опубликованные в Circulation Research и Journal of the American College of Cardiology, показывают, что миокины участвуют в защите сердечной мышцы от воспаления, окислительного стресса и возрастных изменений.

Поэтому, тренируя мышцы, мы поддерживаем не только силу и выносливость.

Мы создаём условия, при которых сердцу становится легче выполнять свою работу.

Мышцы управляют обменом веществ

Когда мы едим, уровень глюкозы в крови повышается.

Большинство из нас знает, что дальше в работу включается поджелудочная железа, вырабатывая инсулин.

Но есть ещё один участник этого процесса, о котором говорят значительно реже, — скелетные мышцы.

Именно они являются крупнейшим потребителем глюкозы в организме.

После приёма пищи до 70-80% глюкозы поступает именно в мышечную ткань, где используется как источник энергии или откладывается в виде гликогена.

Поэтому состояние мышц напрямую влияет на то, насколько эффективно организм поддерживает нормальный уровень сахара в крови.

Чем больше мышечная масса и чем активнее работают мышцы, тем выше чувствительность тканей к инсулину.

Этот эффект настолько выражен, что Американская диабетическая ассоциация (American Diabetes Association) включила силовые тренировки в число основных немедикаментозных методов профилактики и лечения сахарного диабета 2-го типа.

И дело не только в том, что во время тренировки расходуется энергия.

После физической нагрузки мышцы ещё 48-72 часа сохраняют повышенную чувствительность к инсулину, продолжая активно поглощать глюкозу из крови.

Получается, тренировка заканчивается гораздо раньше, чем её физиологический эффект.

Организм продолжает работать на ваше здоровье ещё несколько дней после того, как вы покинули спортивный зал.

Во второй части статьи я расскажу о том, что происходит, когда мышцы теряют нагрузку, почему саркопения стала самостоятельным заболеванием и как тренировки помогают замедлить старение.

При подготовке статьи использованы материалы журналов Nature Reviews Endocrinology, Nature, The Journal of Physiology, Age and Ageing, Diabetes Care, а также рекомендации American Diabetes Association и Европейской рабочей группы по изучению саркопении (EWGSOP2).

От редакции

Для того чтобы наши мышцы выполняли свои функции, им нужен прочный каркас — коллаген, который составляет основу суставов, связок, сухожилий и кожи. Ольга Куркулина объясняет, как работает этот белок, почему его выработка снижается после 25 лет и как поддержать его уровень, чтобы сохранить подвижность и активность на долгие годы: https://psy.systems/post/kollagen

Мышцы влияют на мозг, иммунитет и долголетие — но как накачать их без стероидов и бесконечных часов в зале? Фитнес-эксперт Майкл Мэтьюс, автор книги «Быстрее, выше, сильнее. Наука о построении идеального мужского тела», утверждает, что идеальное тело строится на трёх китах: прогрессивная нагрузка, правильное питание и полноценный отдых. Его 12-недельная программа меняет привычные представления о тренировках и диетах: https://psy.systems/post/maikl-metjus-bystree-vyshe-silnee

А что насчёт тех мышц, которые мы тренируем реже всего, — мимических? Нам с детства внушали, что зевать некрасиво, а эмоции лучше держать при себе, и в итоге лицо становится похожим на застывшую маску, а морщины появляются раньше времени. Психофизиолог и специалист по физиогномике Юлия Алексеева предлагает три простых и забавных упражнения, чтобы снять напряжение, улучшить кровоток и вернуть лицу молодость, не стесняясь своей мимики: https://psy.systems/post/mimicheskaya-gimnastika-tri-navyka-dlya-krasoty-i-zdorovya