骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)包括骨和關(guān)節(jié),還有肌肉系統(tǒng),都是結(jié)締組織。肌肉隨著老年化會萎縮,我們的生理年齡和實際年齡不一定是完全匹配的,我們希望在生理年齡上可以延緩衰老,可以做到老而不衰。老而不衰的一個很重要的因素是什么?就是要有強大的骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)和肌肉系統(tǒng),你才能動起來,而動起來又可以加強它們的功能,這樣就變成了一個良性循環(huán)。
如果你的關(guān)節(jié)不好,你的肌肉力量也不行,這個時候你就很難再進入到一個良性循環(huán),而是進入到惡性循環(huán)。肌肉需要神經(jīng)支配,而這些神經(jīng)需要通過鍛煉讓它們啟動。因為隨著衰老,我們的肌纖維會萎縮,然后會減少,我們的神經(jīng)系統(tǒng)功能也會減退。
圖1 小鼠跑圈試驗
圖1展示的是小鼠跑圈試驗,圖示這組小鼠在不斷地跑圈,另一組小鼠不跑圈,然后去觀察它們的大腦,包括掌握記憶功能的海馬回的神經(jīng)元個數(shù)以及突觸表現(xiàn),還有細胞內(nèi)的線粒體和周圍毛細血管。結(jié)果顯示,每周跑三天,持續(xù)三個月的小鼠的海馬回,它的再生能力(特別是神經(jīng)再生)增加了2~3倍,而且加速神經(jīng)元成熟,突觸連接也更加豐富。
圖2 運動小鼠和不運動小鼠的腦切片比較
圖2,左邊是對照組不運動小鼠腦切片,右邊是每周跑三天、堅持三個月的小鼠腦切片,可以看到右邊這組小鼠的神經(jīng)元個數(shù)以及突觸的連接都更加豐富。運動可以讓大腦的神經(jīng)重塑,過去我們認為大腦的神經(jīng)元是不可再生的,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它可再生,而且可以增加神經(jīng)元的突觸連接。
大腦神經(jīng)重塑的效果:
改善記憶力
提高對信息的區(qū)別力及判斷力
對不同信息的區(qū)分力
對時間空間的研判力
對信息數(shù)字的處理能力
讓你更聰明、更快樂
跑步可以改善情緒,可以降低焦慮和抑郁。什么叫抑郁?老百姓最簡單的理解就是對什么都不感興趣了,不想活了。什么叫焦慮?對什么都特別恐懼,特別在意,怕死。這兩種極端狀態(tài)就像把人鎖在(lock in)一個盒子里出不來了。
運動可以減少情緒低落和敏感煩躁。運動可以調(diào)動一系列的神經(jīng)介質(zhì),包括可以把注意力轉(zhuǎn)移到另外一個空間,讓他從黑盒子里出來,可以減少情緒低落和敏感煩躁。運動能促進谷氨酸(glutamate)分泌,跑步可以上調(diào)谷氨酸受體,促進興奮傳導(dǎo)。運動產(chǎn)生氨基丁酸(Y-aminobutyric acid,GABA),跑步可以上調(diào)GABA受體,抑制興奮傳導(dǎo),抵抗焦慮。
同時運動還可以調(diào)節(jié)和增加:
多巴胺(dopamine)
血清素(serotonin, 5-TH)
去甲腎上腺素
內(nèi)源性大麻素
內(nèi)啡肽
降低犬尿酸
多巴胺是一種獎勵機制,讓我們欣快,通過運動產(chǎn)生讓我們有快樂感;血清素可以緩解我們的焦慮行為,特別是那種lock in的現(xiàn)象;內(nèi)源性大麻素可以讓我們更加鎮(zhèn)靜;內(nèi)啡肽可以讓我們抵抗痛苦;還有降低犬尿酸,犬尿酸是一種神經(jīng)介質(zhì),它可以去減少抑郁,同時可以改善我們的睡眠。在睡眠期間,我們可以清除大腦的垃圾和炎癥因子,因為大腦里需要腦積液系統(tǒng),血液循環(huán)向它開放,清除掉這些垃圾。
圖3 運動可以促進肌肉、肝臟、脂肪分泌各種因子,還能促進神經(jīng)元再生
圖3顯示了通過鍛煉,肌肉可以分泌組織蛋白酶,讓我們的神經(jīng)元有一個更好的修飾作用,包括突觸的增加、連接以及再生。還有鳶尾素會分泌一種腦神經(jīng)生長因子BDNF,讓大腦神經(jīng)元再生。還有肝臟里的β氨基丁酸,它是一種酮體,可以增加神經(jīng)生長因子BDNF的分泌。還有促進神經(jīng)元再生的胰島素樣生長因子(insulin like growth factor, IGF),但是外源性的胰島素給我們機體的反應(yīng)是反方向的,所以鍛煉對我們肝臟分泌這些因子有巨大的幫助。另外,脂肪可以分泌脂聯(lián)素,可以調(diào)節(jié)我們的情緒,同時刺激神經(jīng)元再生。所以,鍛煉可以通過肌肉、肝臟、脂肪分泌這一系列因子,讓我們的神經(jīng)元再生,讓我們的突觸連接的更好,讓我們可以把情緒調(diào)節(jié)的更好。
現(xiàn)在有非??煽康淖C據(jù)證明,運動可以延緩大腦的萎縮、促進神經(jīng)元再生、提高認知、讓我們更加幸福和快樂,還對很多神經(jīng)系統(tǒng)疾病有益處,包括老年癡呆、焦慮、自閉癥、多發(fā)性硬化癥、帕金森氏癥、創(chuàng)傷后綜合征、失憶癥、抑郁、癲癇、舞蹈癥、精神分裂、腦卒中、物質(zhì)濫用、腦損傷。運動對這些疾病的康復(fù)和治療都是有幫助的。
圖4 跑步的學生和不運動的學生的生存率比較(斯坦福大學研究)
斯坦福大學曾做過一個非常有意思的研究,他們在1984年對大學里500個參加跑步俱樂部的學生和400個不運動的學生進行基線調(diào)查,填寫問卷以后一直追蹤到2006年(圖4)。共追蹤了22年,看還有多少人健在,死于什么原因,結(jié)果不運動的人死亡風險增加了30%,運動的死亡風險可能不到10%,相差25%~30%。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)常鍛煉或運動的人的壽命是比不運動的人綜合起來看延長了15年。
圖5 跑步的學生和不運動的學生的殘疾風險(斯坦福大學研究)
還有一個是殘疾風險指數(shù)(Disability Score)(圖5),可以看到不運動的人的殘疾風險大大上升,而且和運動的人之間有顯著性差異。
圖6 運動消耗能量與死亡風險降低的量效關(guān)系
如果以卡路里作為單位來計算的話,以每周消耗500卡路里作為基數(shù)(1.00),可以看到如果你消耗2000卡,不管是25~49歲、50~59歲,甚至是70~84歲的,全因死亡風險都是顯著降低的。特別是70~84歲的人,如果你每周有2000卡的能量消耗,可以降低49%的全因死亡風險。右邊的柱狀圖顯示,隨著運動量的增加,它有一個降低的量效關(guān)系。但是,你就是每個星期消耗1000卡的運動,也可以顯著地降低死亡風險達到將近40%。
圖7 運動時間及強度與死亡風險降低的量效關(guān)系
如果以運動時間來算,如果能達到每星期700分鐘,就是十幾個小時的運動時間,與不運動的人相比,死亡風險可以降低70%。美國運動學會推薦的是每周運動兩個半小時就可以達標了。兩個半小時是150分鐘,死亡風險可以降低40%多。所以,運動時間和死亡風險降低有一個量效關(guān)系。
圖8 運動修復(fù)假說
有很多人說運動不是可以造成損傷嗎?運動不是可以造成氧化應(yīng)激反應(yīng)嗎?為什么它還可以降低死亡風險,甚至延長壽命呢?運動是可能造成輕微的肌肉撕裂損傷,大量進氧后產(chǎn)生自由基,同時還有一些微炎癥。修復(fù)的時候都有微炎癥,損傷都造成微炎癥。但是調(diào)動了運動后的修復(fù)、抗氧化、抗炎癥的機制。
運動可以把我們?nèi)粘T斐傻膿p傷也一勺燴的全都修復(fù)了。運動產(chǎn)生的微量損傷、氧化應(yīng)激和炎癥,誘導(dǎo)了它修復(fù)、抗氧化、抗炎的機制,把我們過去產(chǎn)生的一些損傷,氧化應(yīng)激反應(yīng)以及微炎癥的反應(yīng)全部壓制下去了。
但是,運動不能創(chuàng)造超級長壽。上一講跟大家提到過, 100歲以上叫超級長壽。而這種超級長壽,你會看到的是有的人抽煙喝酒,有的人是根本不動,但他們的運氣好。而運動本身是不可能創(chuàng)造超級長壽的,那些運氣好的人出現(xiàn)了一些基因的特殊變異,進入到了超級長壽階段,但不能突破我們的生命極限。超級長壽也是在生命極限之內(nèi),鍛煉更不能突破生命極限。
運動可以降低我們正常壽命內(nèi)的死亡風險,它可以抵抗不良的風險因素,實現(xiàn)老而不衰,你還有生活能力,還有社會功能,這是最理想的狀態(tài)。
圖9 非洲狩獵-采集人群的健康壽命和實際壽命
在非洲部落有些還是非常原始的生活方式,叫hunter-gathering,狩獵和采集(圖9)。男人去狩獵,女人去采摘、挖根莖。他們每天的運動距離都在10公里、15公里以上。但他們的生活環(huán)境非常不好,他們經(jīng)常得病,但在他們活過15歲以后,他們就有希望活到70歲。而且在70歲的時候還在狩獵,功能非常好,他們的平均壽命是短于城市人群的(圖10)。
圖10 城市中運動和不運動人群的壽命比較
現(xiàn)在我們的平均壽命已經(jīng)達到80歲、81歲,在日本已經(jīng)達到87歲。但是分為兩大類人群,一大類人群可能50歲以后就開始出現(xiàn)慢性病,躺在床上沒有功能了,60歲以后更加嚴重。還有一類就是到了80歲仍然還有社會功能和生活能力,在短短的幾個月內(nèi)告別人世,結(jié)束生命。這兩群人的區(qū)別是什么?很重要的一個因素就是運動,就是每天堅持活動,不沾那些破壞身體健康的風險因素,比如不抽煙、保持正常體重。從圖10的曲線圖可以看到,運動的人的壽命不一定比那些不運動的人長多少,但是他健康的壽命是顯著延長的。
運動有這么多好處,是不是可以自然而然地開始運動了呢?大家都知道懶惰是人的本性,我們的祖先是不運動的,他們是不得已為了生存而獲取食物,去狩獵去采摘的。除了狩獵和采摘,他們的任務(wù)就是趕快休息。但是那個時候的食物和能量非常的緊缺,在今天的社會可以非常好的獲得這些能量和食物,我們已經(jīng)不用去狩獵和采摘了。但是,現(xiàn)在的生活方式讓我們蓄積了大量的能量,大量的脂肪,所以一系列的疾病就出來了。
圖11 能量分配理論:機體利用食物能量的不同途徑
在我們?nèi)祟愡M化中間,有幾個東西是非常重要的,一個是生長需要能量、一個是保持健康需要能量、狩獵活動需要能量,還有就是生存繁殖需要能量。為了滿足這些需求,我們的身體有一種非常大的本領(lǐng)就是儲存能量。而儲存能量的方式是脂肪,在儲存的過程中脂肪會導(dǎo)致一系列的炎癥。所以在現(xiàn)在的生活方式中,出現(xiàn)了一系列的慢性病。
我們的機體非常的聰明,比如說在紐約的白領(lǐng)和非洲的狩獵民族比較,能量代謝每天差不了多少,但是非洲狩獵民族的生活方式,他們的機體會把能量分配給重要的器官和活動,保證運動的需要,這樣分配給炎癥、焦慮和抑郁等非生理性必需活動的能量就少了。從能量分配的角度,我們可以看到這些能量供應(yīng)少了,就減少了炎癥、肥胖、焦慮這一系列的啟動和運行。
所以,我們的祖先他是不運動的,他為了生存才去運動,在這個過程中間他能去成功的狩獵,就有一個獎勵系統(tǒng)。但是,現(xiàn)代人想調(diào)動獎勵系統(tǒng)必須經(jīng)過一個艱苦的過程,必須進入鍛煉或運動的狀態(tài),三個月以后你才會把這些獎勵系統(tǒng)調(diào)動起來,進入到一個享受運動的狀態(tài)。所以,我們要記住這一點,一定要克服這個階段。
小結(jié):如何損失和獲得微生命?
不良習慣每天可損失20個微生命-多達20年壽命
良好的生活習慣可獲得11個微生命-多達10年壽命
每天損失一個微生命,一生壽命減少一年
其中,鍛煉40分鐘,可延長3個微生命-3年
調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)
改善骨關(guān)節(jié)健康及功能
修復(fù)損傷、抗氧化、抗炎癥、保護DNA端粒、修飾表觀基因、清除垃圾、促進衰老細胞凋亡
但更重要的:鍛煉,可抵抗及降低不良習慣帶來的慢性疾病的風險,如:心血管疾病、糖尿病、癌癥
鍛煉促進神經(jīng)系統(tǒng)健康(神經(jīng)細胞再生、突觸連接、健康因子)
鍛煉有量效曲線(時間、能量)
鍛煉可以促進神經(jīng)系統(tǒng)的健康,改善我們的記憶力、判斷力、空間識別能力等一系列能力,同時可以降低抑郁和焦慮。所以在運動過程中,我們的身體有一個body-mind的對話。鍛煉可以通過降低疾病的發(fā)生風險和死亡風險,延長多達15年到20年的壽命。運動量降低死亡風險之間還有量效關(guān)系,最多可以降低70%的死亡風險。現(xiàn)在沒有任一種藥物可以降低這么多的死亡風險。如果有能降低10%的死亡風險的藥物就已經(jīng)是神藥了,而鍛煉本身可以把全因死亡風險降低70%。同時斯坦福大學通過22年的觀察研究顯示,鍛煉人群比不鍛煉人群的死亡風險可以降低4倍以上。所以,保護微生命、延長微生命的一個好的方法就是鍛煉。
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