V súvislosti so Svetovým dňom zdravia vám prinášame hosťovský blog od pohybového kouča a vyštudovaného biológa, Martina Bosého, na tému dôležitosti integrovania pohybu a oddychu do každodenného života.
Intro.
,,Pohyb a oddych vnímame cez množstvo naučených stereotypov, ktoré ovplyňujú náš pohľad a vzťah k nim. Na pohyb zväčša nazeráme ako na povinnosť, ktorú by sme mali robiť pre naše zdravie. Naopak oddych vnímame ako pasívnu činnosť či priestor na doháňanie nedokončených úloh.
Ak však nahliadneme hlbšie pod povrch, zistíme, ako sú pohyb a oddych esenciálne previazané s našim ľudským dizajnom, ktorý je v mnohom špecifický a unikátny od zbytku živočíšnej ríše. Fyzická aktivita sa pre náš druh stala viac ako len voliteľnou činnosťou – je nevyhnutnou súčasťou, ktorá reguluje chod našej fyziológie a v konečnom dôsledku ovplyvňuje naše zdravie.
Naše dnešné fungovanie sa však do veľkej miery odkláňa od toho, na čo bolo ľudské telo pôvodne prispôsobené. Poprieť našu biológiu nevieme – ale môžeme jej lepšie porozumieť a naučiť sa pracovať v súlade s ňou.”
Telo (a metabolická stratégia), ktoré sme zdedili.
,,Ak chceme porozumieť ľudskému dizajnu, musíme sa najskôr zoznámiť s jeho evolučnou históriou. Tá nám poskytne náhľad na to, aké nároky a selekčné tlaky minulého prostredia vytvarovali našu štruktúru, správanie a fyziológiu do dnešnej podoby. Pochopenie týchto evolučných adaptácií organizmu nám môže dať kľúč k tomu, ako si nastaviť svoje správanie v kontexte zdravia.
Čo však znamená táto optimalizácia a prečo je dobré o nej vedieť?
Každá fyziologická úloha — rast, rozmnožovanie, udržiavanie chodu organizmu a pohyb — si vyžaduje energiu a zdroje, ktoré sú obmedzené a v nedostatku. A kedže energiu vynaloženú na jednu úlohu nemožno minúť na inú, je nutné prioritizovať spôsobom, aby sa čo najviac zefektívnilo využitie týchto obmedzených zdrojov na zmaxilizovanie reprodukčného úspechu daného druhu.
S tým súvisí určitá metabolická stratégia — ako rýchlo a do akej oblasti investujeme energiu — špecifická pre každý druh.”
Čo hovorí naša metabolická stratégia o nás ľudoch?
,,Sme unikát v unikáte. Metabolická rýchlosť primátov (kam patríme) sa v priebehu evolúcie dvojnásobne spomalila oproti ostatným cicavcom, čoho dôsledkom sme zdedili pomalšie tempo rastu, reprodukcie a starnutia (pozn. – typický cicavec našej veľkosti dosahuje pubertu v 2 rokoch, rozmožuje sa každý rok a umiera v 25. roku života). Avšak aj od našich primátich príbuzných sme sa značne odlíšili a pokročili ďalej — z relatívne sedavého života ľudoopov k životnému štýlu, ktorý si vyžadoval omnoho viac pohybu. Prichádzame do poslednej etapy ľudskej evolúcie.
Nástup lovecko-zberačského spôsobu života so sebou priniesol mnoho zmien nielen v anatomických črtách a v správaní našich predkov, ale musela sa prispôsobiť aj ich fyziológia. V reakcii na nový kognitívne náročný spôsob získavania potravy — vyžadujúci prvky motorickej kontroly, pamäte, priestorovej navigácie a exekutívnych funkcií v kombinácii s vysokou úrovňou aeróbnej fyzickej aktivity — stúpol náš metabolizmus (celkový energetický výdaj a rýchlosť spalovania energie) o 20%. Všetko s jediným zámerom – aby sme dokázali poháňať energeticky náročné orgány ako sú svaly a výkonný mozog. Rovnako sa vďaka nárastu vzájomnej kooperácie našich predkov pri získavaní a zdieľaní potravy zvýšilo množstvo využiteľnej energie, s ktorou mohol ich organizmus narábať.
S tým zároveň prišla aj obrana voči potenciálnym energetickým nedostatkom: jednak máme 2x viac tuku ako pozorujeme u ostatných primátov (slúžiaci ako energetická rezerva), druhak sme veľmi náchylní na šetrenie energie (primárne pri dvoch najviac energeticky-náročných procesoch – fyzickej aktivite a učení sa nových vecí).
Záverom – esenciálnou súčasťou tohto spôsobu života bola veľmi vysoká (a nie úplne dobrovoľná) miera fyzickej aktivity (ďaleko nad pomery ostatných primátov), na ktorú sa adaptoval každý aspekt našej fyziológie. Týka sa to takmer každého orgánového systému, až po bunkovú úroveň – od našich kognitívnych funkcií po zdravie našej obehovej sústavy. V momente, keď vyjmeme fyzickú aktivitu z nášho života, prichádzame o všetky regulačné mechanizmy a stimuly, ktoré so sebou prináša – a bez ktorých náš systém nevie fungovať optimálne.”
Prečo je pre nás pohyb tak dôležitý?
,,V predošlej sekcii sme si ukázali, akou integrálnou súčasťou sa pohyb stal v našom spôsobe života a čo všetko zmenil. Poďme sa pozrieť na niektoré konkrétne mechanizmy, akými na nás fyzická aktivita vplýva:
I. Distribúcia obmedzeného množstva energie („ekonómia telesného rozpočtu”)
,,Náš celkový energetický výdaj je obmedzený – čiže disponujeme limitovaným rozpočtom energie, ktorý delíme medzi všetky fyziologické funkcie v našom tele. To prakticky znamená, že aj keď náhlym zvýšením fyzickej aktivity spálime viac energie v danom dni, tento nárast je v dlhodobom horizonte kompenzovaný na úkor ostatných systémov (stres, imunita, reprodukcia). Výsledkom je, že dlhodobé zvýšenie fyzickej aktivity nevedie k väčšiemu energetickému výdaju – ale k jej inému prerozdeleniu medzi jednotlivé systémy.
Práve tento efekt fyzickej činnosti, ktorý má za dôsledok zníženie nadmernej aktivity stresového, imunitného a reprodukčného systému, je spojený s prekvapivo pozítivnym dopadom na chod nášho organizmu a zdravia. Aktívny spôsob života teda so sebou prináša zníženú reaktivitu stresového systému (napr. lepšie zvládanie psychologickej záťaže), imunitného systému (a s tým zníženú mieru zápalu v tele) či nižšie hladiny pohlavných hormónov.
Všetky tieto redukcie znižujú riziko u širokého spektra chronických chôrob, mentálneho zdravia aj rakoviny reprodukčného systému. Avšak tento pozitívny energeticko-distribučný efekt fyzickej aktivity záleží od jej množstva a intenzity. Rovnako, ako škodlivé je poddimenzovanie fyzickej aktivity oproti nášmu evolučnému normálu, tak extrémna fyzická aktivita potlačí aj esenciálnu funkciu vyššie spomenutých systémov, ktorá je nevyhnutná pre optimálne (zdravé) fungovanie nášho organizmu. Preto sa chceme držať svojho evolučne nastaveného normálu, a vyhnúť sa extrémom na jednej či druhej strane spektra.”
II. Biochemická signalizačná úloha svalov a fyzickej aktivity
Pri fyzickej aktivite naše svaly generujú a uvoľňujú množstvo chemikálii (nazývaných myokíny), ktoré vysielajú signály do iných častí nášho tela. Ich efekt siaha ďaleko – od posilnenia kostného tkaniva až po neurogenézu v určitých obliastiach mozgu. Ich účinok si môžeme bližšie demonštrovať na príklade regulácie zápalových procesov:
Počas fyzicky náročnej činnosti naše svaly vylučujú do obehu zápalové látky (pozn. IL-6), aby sa predišlo alebo opravilo poškodenie spôsobené fyziologickým stresom intenzívnej svalovej práce. To následne aktivuje druhú, väčšiu protizápalovú reakciu (pozn. IL-10 a IL-1A a ďalšie). Pretože protizápalové účinky v dôsledku fyzickej aktivity sú takmer vždy väčšie a dlhšie trvajúce ako tie zápalové (a svaly tvoria značný objem tela) – majú schopnosť znížiť zápalové procesy v celom organizme.
Ďalším benefitom je zvýšenie opravných a reparačných mechanizmov v reakcii na vnútorné poškodenia spôsobené fyzickou aktivitou. Tento prospešný účinok má jednu veľkú nevýhodu – pri absencii pravidelnej fyzickej aktivity sa tieto reparačné mechanizmy neaktivujú tak efektívne. To, koľko energie náš systém investuje do opráv priamo odráža to, ako ho zaťažujeme fyzickou aktivitou.”
Oddych a neaktivita.
,,Rovnako ako sme nadizajnovaní na veľkú mieru pohybu, naša energeticky náročná metabolická stratégia nás predurčuje, aby sme energiou šetrili. Inak povedané – lenivosť je prirodzená. Ľudia majú väčší odpor k zbytočnej fyzickej aktivite ako mnohé iné druhy, pretože sme si vyvinuli nezvyčajne energeticky náročný spôsob života z neobvykle nízkoenergetického predka.
Kedykoľvek máme príležitosť šetriť a nehýbať sa, náš mozog ju automaticky využije. Nie je to len výsada našej modernej doby – rovnako ľudia zo súčasných lovecko-zberačských komunít trávia podobne ako my, veľa času sedením. S jedným veľkým rozdielom – a to je spôsob, akým sedíme.
V kontraste moderného sedenia, ktorý nás robí svalovo absolútne neaktívnymi (napr. vďaka chrbtovým opierkam), prirodzené oddychové polohy na zemi stále aktivujú svalový aparát aspoň do istej miery. Tým sa zachováva mierny účinok fyzickej aktivity svalov na systém, ako je napr. aktívnejšie vychytávanie glukózy a tuku z krvi a ich metabolizovanie.
Je to teda kvalita nečinnosti, nie kvantita, čo poháňa škodlivé fyziologické účinky v našom tele.”
Spánok (priestor pre údržbu, opravy a rast)
,,Telo disponuje obmedzenou energiu a zdrojmi. Rôzne fyziologické procesy nemôžu bežať naraz a mnohé sú v kompetícii. Rovnako, ako nemôžeme naraz utekať do kopca a tráviť obed (mimo iného kvôli distribúcii obmedzeného množstva krvi v organizme), takisto naša regenerácia, rast a oprava v systéme musia prebiehať prevažne mimo aktívnu fázu.
Tento proces je najviac viditeľný v mozgu. Neuróny, ako jedny z najviac metabolicky aktívnych buniek, produkujú aj vysoké množstvo “odpadu” (metabolitov). Zbaviť sa týchto odpadových produktov je však pre mozog výzvou, pretože zatiaľ čo iné orgány (ako pečeň a svaly) vyplavujú metabolity priamo do krvi, mozog je od obehového systému tesne uzavretý hematoencefalickou bariérou, ktorá zabraňuje priamemu kontaktu krvi s mozgovými bunkami. Na riešenie tohto problému mozog využíva iný (glymfatický) “odpadový systém”, ktorý závisí od spánku. Počas neho sa naprieč celým mozgom značne rozšíria priestory medzi neurónmi, čo následne umožní cerebrospinálnej tekutine, ktorá obmýva mozog, metabolický odpad doslova spláchnuť.
Avšak tento čistiaci proces je podmienený zníženým vylučovaním noradrenalínu v mozgu. Ten sa štandardne vylučuje pri zvýšenej aktivite neurónov počas bdelého (aktívneho) stavu a blokuje tento čistiaci proces. Inak povedané – nemôžeme naraz interagovať so svetom a zároveň vykonávať čistiace procesy v našom mozgu. To koľko času vyhradíme na kvalitný spánok je preto priamo úmerné tomu ako kvalitne sa vieme zregenerovať.”
Architektmi nášho denného života (kam a kedy investujeme energiu).
,,Akú úlohu máme v tomto celom procese my, čo vieme ovplyvniť a ako by sme sa mali správať v kontexte nášho zdedeného dizajnu, aby náš organizmus fungoval čo najlepšie?
Pomimo toho, že dlhodobo musíme mať určitú mieru fyzickej aktivity, nevyhnutnú pre optimálne fungovanie systému, našou úlohou je byť stratégom, ktorý — či už vedome alebo nevedome — plánuje a reflektuje. Tak, ako evolučne nastavená metabolická stratégia určuje rozdelenie energetického vkladu naprieč fyziologickými úlohami, tak my v našom každodennom živote rozdeľujeme svoju obmedzenú energiu – zjednodušene medzi fyzickú / kognitívnu aktivitu a udržiavacie / regeneračné procesy.
Práve naša investícia do fyzickej aktivity a regenerácie býva poddimenzovaná, v kontraste zaťaženia našej kognície, kedy musí náš mozog neustále procesovať a vyhodnocovať nespočetne veľa nových podnetov a riešiť nepredvídateľné situácie. Tie sú naviazané na vysokú mieru nabudenia nášho nervového systému a chronicky zvyšujú stresovú odpoveď, ktorá okliešťuje priestor na údržbu a regeneráciu.
Jedným z elegantých testov na zistenie našej miery regenerácie je test tolerancie na oxid uhličitý; práve ten nám vie ukázať, ako sme akútne na tom a ako prispôsobiť architektúru nášho nastávajúceho dňa – či máme potenciál pritvrdiť, alebo naopak viac venovať energie na oddych / regeneráciu.”
Test zotavenia sa zo záťaže – tolerancia na CO2
,,Test tolerancie oxidu uhličitého je nástroj, ktorým vieme určiť celkový stav svojho systému, resp. mieru zotavenia sa z predošlej záťaže. Jeho objektívnosť spočíva v tom, že meria schopnosť zapájať takzvanú parasympatickú vetvu nervového systému, teda utišujúci aspekt nervového systému. Zároveň ukazuje ako vieme vedome aktivovať bránicu, kostrový sval predelujúci hrudnú a brušnú dutinu, ktorý má esenciálnu úlohu pri dýchaní. Celkovo nám teda údava zotavenosť nervového systému.
Prevedenie testu: Najskôr spravte päť hlbokých nádychov nosom a následných dlhých kontrolovaných výdychov ústami. Posledný piaty výdych odmerajte stopkami, pričom sa ho snažte čo najviac spomaliť. Nameraný čas je ukazovaľom miery zotavenia a pripravenosti na ďalšiu zátaž (fyzickú či emočnú). Test je ideálne spraviť ráno čo najskôr po zobudení.
Vyhodnotenie: Ak mal posledný výdych pod cca 25-30 sekúnd – nie ste pripravení na ďalšiu zátaž; ak medzi 30-60 sekúnd, ste viac-menej zotavení; ak nad 60+ sekúnd – ste plne pripravení na ďalšiu záťaž.”
Referencie
Telo (a metabolická stratégia), ktoré sme zdedili.
Burger J., Hou C., Brown J. 2019. “Toward a metabolic theory of life history”. Proc Natl Acad Sci U S A 116(52):26653-26661.
Čo hovorí naša metabolická stratégia o nás ľudoch?
Tacutu R. et al. 2018. “Human Ageing Genomic Resources: new and updated databases.” Nucleic Acids Res 46(D1):D1083-D1090
Pontzer H. et al. 2016. “Metabolic acceleration and the evolution of human brain size and life history.” Nature 533(7603):390-2.
Raichlen D.A., Alexander G.E. 2017. “Adaptive Capacity: An Evolutionary Neuroscience Model Linking Exercise, Cognition, and Brain Health.” Trends Neurosci. 40(7):408-421.
Prečo je pre nás pohyb tak dôležitý?
Brown J., Winters-Stone K., Lee A, Schmitz H. 2012. “Cancer, physical activity, and exercise.” Compr Physiol 2: 2775–2809.
Gleeson M., Bishop N., Stensel D., Lindley M., Mastana S., Nimmo M.A. 2011. “The anti-inflammatory effects of exercise: mechanisms and implications for the prevention and treatment of disease”. Nat Rev Immunol 11: 607–615
Pontzer H. 2018. “Energy Constraint as a Novel Mechanism Linking Exercise and Health.” Physiology(Bethesda) 33(6):384-393.
Thurber C., Dugas L., Ocobock C., Carlson B., Speakman J., Pontzer H. 2019. “Extreme events reveal an alimentary limit on sustained maximal human energy expenditure.” Sci Adv. 5(6):eaaw0341.
Rimmele U., Zellweger B., Marti B., Seiler R., Mohiyeddini C., Ehlert U., Heinrichs M. 2007. “Trained men show lower cortisol, heart rate and psychological responses to psychosocial stress compared with untrained men.” Psychoneuroendocrinology 32: 627–635.
Oddych a neaktivita.
Raichlen D., Pontzer H., Zderic T., Harris J., Mabulla A., Hamilton M., Wood B. 2020. “Sitting, squatting, and the evolutionary biology of human inactivity.” Proc Natl Acad Sci U S A 117(13):7115-7121.
Spánok.
Benveniste H., Liu X., Koundal S., Sanggaard S., Lee H., Wardlaw J. 2019. “The Glymphatic System and Waste Clearance with Brain Aging: A Review.” Gerontology. 65(2):106-119.
Xie L. et al. 2013. “Sleep drives metabolite clearance from the adult brain.” Science. 342(6156):373-7.