Cvičení je pro vás dobré. To je sotva novinka: Lidé, kteří cvičí, mají tendenci žít déle a zdravěji. Ale až donedávna vědci počítali jeho přínosy jen v úzkých výsečích: Cvičení snižuje hladinu cholesterolu a krevní tlak, brání tloustnutí. Nyní začíná být jasné, že tyto známé plátky nedávají dohromady celý koláč.

„Když lidé sečetli tyto účinky, představovaly jen asi polovinu přínosu,“ říká Michael Joyner, fyziolog cvičení na Mayo Clinic v Rochesteru v Minnesotě. „Co tedy přispívá k biomedicínské temné hmotě?“

Aby tuto záhadu vyřešili, vědci se nyní hlouběji zabývají mechanismy, které jsou základem prospěšnosti fyzické aktivity. Zjišťují, že cvičení má silný a rozsáhlý vliv nejen na svaly a kardiovaskulární systém, ale na téměř všechny části těla, od imunitního systému přes mozek až po energetické systémy uvnitř jednotlivých buněk. A protože vědci přesněji chápou, které páky cvičení působí na zlepšení našeho zdraví, jsou lékaři na pokraji toho, aby mohli změnit svou praxi. Cílem je přemýšlet o cvičení jako o léku – terapii, kterou mohou předepisovat v konkrétních dávkách pro konkrétní potřeby.

„Je to jako vaše osobní regenerační medicína,“ říká Joyner.

Mozkové zisky

Vědci již dlouho vědí, že některé z přínosů cvičení jsou prostou záležitostí instalatérů. Cvičení zvětšuje cévy a udržuje jejich hladké fungování, díky čemuž je méně pravděpodobné, že se ucpou a způsobí infarkt nebo mrtvici. Objevily se náznaky, že to může znamenat také větší průtok krve do mozku, což by mohlo pomoci zabránit poklesu kognitivních funkcí. Studie například spojují cvičení se snížením rizika Alzheimerovy choroby.

Nyní vědci dávají cvičení a zdraví mozku do jednoznačnější souvislosti. Zjišťují, že plný přínos cvičení nepochází z pouhého fyzického pohybu, ale ze skutečné fyzické zdatnosti, z kardiovaskulárního zdraví organismu. Dlouhodobá studie norských vojenských rekrutů například zjistila, že jejich aerobní zdatnost v 18 letech vysoce předpovídá riziko demence ve stáří. A švédské ženy, které byly ve středním věku vysoce zdatné, měly v následujících 44 letech osmkrát nižší riziko demence než ženy s pouze střední zdatností, uvedli vědci v roce 2018 v časopise Neurology.

Další nedávná studie, kterou vedl K. Sreekumaran Nair, endokrinolog z Mayo Clinic, zjistila, že po pouhých 12 týdnech vysoce intenzivního cvičení vykazoval mozek účastníků zvýšený příjem glukózy a vyšší metabolickou aktivitu, zejména v oblastech, které obvykle vykazují úpadek při Alzheimerově chorobě. Ve výzkumu vedeném Marcasem Bammanem, fyziologem cvičení na Alabamské univerzitě v Birminghamu, bylo zjištěno, že vysoce intenzivní cvičení má podobný účinek na části mozku nejvíce postižené Parkinsonovou chorobou.

Přínosy bravury

Cvičení nevytváří jen větší cévy, ale také větší svaly. To prospívá zdraví mnoha způsoby, od minimalizace rizika cukrovky až po posílení obranyschopnosti organismu proti nemocem, jako je rakovina.

Svaly jsou největším spotřebitelem veškeré glukózy, která se po jídle dostane do krevního oběhu. Více svalů znamená rychlejší odstranění tohoto přílivu glukózy, říká Bamman – a tedy menší vystavení škodám způsobeným zvýšenou hladinou cukru v krvi, což je vážný zdravotní problém pro lidi se sklonem k cukrovce.

Svalové aspekty cvičení také pomáhají zvrátit klíčovou změnu spojenou se stárnutím: pokles funkce mitochondrií, generátorů energie našich buněk. Tento pokles, často pozorovaný u osob se sedavým zaměstnáním, může způsobit, že mitochondrie nejsou schopny zcela spalovat buněčné palivo, což může vést k tomu, že buňky vytvářejí více oxidantů, reaktivních molekul bohatých na kyslík, které poškozují proteiny a DNA.

Svaly jsou plné mitochondrií a cvičení může pomoci tomuto oxidačnímu poškození zabránit. Nairovy studie ukazují, že aerobní cvičení samotné nebo v kombinaci se silovým tréninkem zlepšuje u lidí funkci mitochondrií, snižuje produkci oxidantů a předchází oxidačnímu poškození. Aerobní cvičení vysoké intenzity také povzbuzuje mitochondrie, aby produkovaly více bílkovin, které používají ke spalování paliva.

Svaly mají další důležitou roli: Jeho bohaté bílkoviny slouží jako zásobárna aminokyselin pro zbytek těla. Obvykle, když jiné orgánové systémy potřebují aminokyseliny, říká Bamman, „ty se čerpají ze svalu“. To je zvláště důležité, když je někdo nemocný, protože imunitní systém potřebuje spoustu aminokyselin k tvorbě protilátek, které bojují proti infekci.

Největší přínos z budování svalů však mohou mít signální molekuly, které pumpují do krve. Bente Klarlund Pedersenová, fyzioložka cvičení na Kodaňské univerzitě, identifikovala nejvíce studované z těchto signálních molekul již v roce 2000 a později pro ně zavedla termín: myokiny. Od té doby spolu s dalšími vědci objevila stovky dalších, z nichž mnohé jsou aktivovány cvičením. Tyto molekuly, které se uvolňují v reakci na svalovou námahu, pomáhají regulovat růst svalů, metabolismus živin, zánět a řadu dalších procesů. „Myslím, že pro většinu lidí je těžké pochopit, proč může svalová práce ovlivnit moje játra nebo být dobrá pro můj mozek či kosti,“ říká. Myokiny slouží jako spojovací článek mezi svalovou aktivitou a těmito dalšími orgány.

Jedním z nejdůležitějších myokinů v tomto vzájemném ovlivňování je interleukin-6. IL-6 se uvolňuje v reakci na svalovou námahu a má několik účinků, včetně potlačení hladu a posílení reakce imunitního systému na rakovinu. Další signální molekula, katepsin B, spouští prospěšné změny v mozku, včetně tvorby nových mozkových buněk. Jiné signální molekuly mohou pomáhat mírnit deprese.

Vyhlazování zánětů

Cvičení samozřejmě také pomáhá udržovat štíhlost – a zejména, předchází hromadění břišního tuku, obzvláště škodlivého druhu. Jedním z důvodů, proč vám břišní tuk tolik škodí, je jeho partnerství se zánětem. „Když vyjmeme viscerální tuk a studujeme ho v laboratoři, zjistíme, že viscerální tuk je více zanícený než podkožní tuk,“ říká Pedersen. „Tento zánět se přelije do krve a způsobí chronický systémový zánět.“

Chronický zánět, jak Pedersen naznačuje v ročence Annual Review of Physiology 2019, může být základním důvodem, proč nečinnost přispívá k tolika různým onemocněním. „Víme, že fyzická neaktivita zvyšuje riziko přibližně 35 různých onemocnění nebo poruch,“ říká. „A pokud máte jednu z těchto nemocí – řekněme, že máte cukrovku 2. typu – máte zvýšené riziko dalších, jako je rakovina nebo srdeční onemocnění. Když to spojíme dohromady, jedním z rysů všech těchto nemocí je fyzická nečinnost a druhým chronický zánět.“

Přibližně před deseti lety provedla Pedersenová experiment, při kterém nechala zdravé mladé muže snížit počet kroků denně z přibližně 10 000 na pouhých 1 500 kroků denně. Během dvou týdnů se u těchto mužů zvýšila hmotnost břišního tuku o 7 %. Spolu s touto změnou se u mužů objevily náznaky snížené citlivosti na inzulín, což je změna, která se projevuje také u diabetu 2. typu.

Zdá se, že základem účinku cvičení na viscerální tuk a zánět je interleukin-6. Vliv cvičení na viscerální tuk a zánět se projevuje i v tom, že se v těle objevují záněty. V nedávném experimentu Pedersenová a její kolegové zařadili 27 břichatých dobrovolníků do 12týdenního programu cvičení na kole, zatímco 26 dalších dobrovolníků zůstalo neaktivních. Polovina účastníků v každé skupině navíc dostávala lék, který blokuje působení IL-6. Na konci 12 týdnů cvičenci podle očekávání ztratili břišní tuk – ale pouze v případě, že nedostávali blokátor IL-6. (Je zvláštní, že IL-6 je obecně považován za prozánětlivou molekulu, protože je hojnější u obézních lidí se systémovým zánětem. Pedersen má však určité důkazy, že u těchto lidí je zvýšená hladina IL-6 důsledkem, nikoli příčinou zánětu.“

Rx pro pohyb

Jak vědci odhalují další podrobnosti o tom, jak fyzická aktivita prospívá zdraví, rychle se blíží okamžik, kdy se cvičení nestane jen „dobrou věcí“, ale samostatným lékem, stejně jako farmaceutické léky. Několik studií již ukazuje tímto směrem. Pedersenová a její tým například zjistili, že více než polovina z 64 dospělých s cukrovkou 2. typu byla schopna přestat užívat léky na snížení hladiny cukru v krvi do jednoho roku od zahájení pravidelného pohybového programu. A průzkum více než 300 randomizovaných kontrolovaných studií zjistil, že cvičení je stejně účinné jako léky pro lidi ohrožené srdečními chorobami a cukrovkou a je účinnější než léky pro rehabilitaci po mrtvici.

Ale pokud se má cvičení skutečně stát lékem jako každý jiný, budou se lékaři muset naučit, kolik ho mají předepisovat, aby maximalizovali jeho přínos. „Říkat jen ‚buďte fyzicky aktivní‘ je jako říkat lidem ‚jezte lépe‘ – neříká nám to, co bychom měli dělat,“ říká Kirk Erickson, psycholog zabývající se cvičením na Pittsburské univerzitě. Vypracovat přesnější doporučení pro dávkování je však obtížné, protože existuje mnoho způsobů cvičení, které se liší délkou trvání, intenzitou, četností a druhem. (Přizpůsobení individuálním rizikům onemocnění – říci jednomu člověku, aby cvičil X, protože je ohrožen cukrovkou, a jinému, aby cvičil Y kvůli rodinné anamnéze demence – je ještě vzdálenější cíl.)

Výzkumníci stále zjišťují, co je v této složité oblasti důležité. Cvičení, při nichž se zapojuje více svalových skupin, vytváří více IL-6, takže cvičení celého těla, jako je běh, má větší protizánětlivý účinek než cvičení zaměřené jen na několik svalových skupin, říká Pedersen. A přínosy odeznívají během několika dní, což naznačuje, že je důležité cvičit často. „Pokud jste naposledy cvičili před 48 hodinami, je na čase to zopakovat,“ říká Jill Barnesová, fyzioložka cvičení na Wisconsinské univerzitě v Madisonu.

Více jistoty do otázky dávkování může brzy vnést řada připravovaných randomizovaných studií. V jedné z největších, na níž se podílí Bamman z Alabamské univerzity, bude téměř 2 000 dobrovolníků absolvovat buď 12 týdnů vytrvalostního cvičení, 12 týdnů silového tréninku, nebo žádný cvičební program. Výzkumníci budou měřit aktivitu genů, molekulární signalizaci a další změny v těle, což by jim mohlo umožnit přesně určit, jak se tyto dva způsoby cvičení liší v účinku. Vzhledem k tomu, že studie je tak rozsáhlá, měli by vědci také být schopni prozkoumat, proč někteří lidé reagují na stejnou dávku cvičení silněji než jiní.

Další rozsáhlá studie, na které se Bamman podílí a kterou financuje americké ministerstvo obrany, má za cíl porovnat geny aktivované mírným cvičením s geny aktivovanými vysoce intenzivním cvičením u mladých zdravých dobrovolníků.

Erickson se snaží rozebrat specifika pomocí studie, která bude hodnotit vliv objemu cvičení na stárnutí mozku. Výzkumníci budou měřit zánět, signální molekuly, složení těla a další markery, stejně jako mentální ostrost, na více než 600 dobrovolnících ve věku 65 až 80 let, a to před a po roce cvičení. Někteří z dobrovolníků se budou věnovat 150 minut týdně mírnému cvičení pod dohledem, jiní 225 minut týdně, zatímco třetí skupina se bude místo toho věnovat lehkému strečinku.

Jistě, i po zveřejnění výsledků těchto a dalších připravovaných studií bude „správné“ množství cvičení pro konkrétního člověka pravděpodobně záviset na jeho individuálních podmínkách. „Pro člověka s cukrovkou, který chce zlepšit kontrolu hladiny cukru v krvi, je pravděpodobně skvělých i 10 minut,“ říká Barnes. „Ale pro kardiovaskulární riziko nebo zdraví mozku to může být jiné.“

Bamman souhlasí. „V těle neexistuje jediný orgánový systém, který by nebyl cvičením ovlivněn,“ říká. „Jedním z důvodů, proč je účinek cvičení tak konzistentní a tak silný, je to, že neexistuje jediná molekulární cesta – bude to kombinace všech těchto věcí. Takže na konci všech těchto studií se ohlédneme a vyjmenujeme nejen jeden nebo dva mechanismy, ale celou řadu z nich. Nakonec to bude složitá odpověď.“