Mazoezi yana faida nyingi, pamoja na kuongeza kinga dhidi ya shida zinazotokea wakati wa maambukizo ya SARS-CoV-2. Picha za Julien McRoberts / Getty
Wanasayansi kila wakati hufunua faida mpya za mazoezi. Katika majaribio katika kipindi cha miaka 10 iliyopita, wangu utafiti imegundua kuwa mazoezi yanaweza kusaidia na shida ya kupumua inayojulikana kama ARDS.
ARDS ni aina ya upungufu wa kupumua unaodhihirishwa na kuanza kwa haraka kwa uvimbe ulioenea katika mapafu ambayo inazuia oksijeni kufikia viungo. Imeripotiwa ndani wagonjwa wengi wa COVID-19.
Mimi ni mtaalamu wa mazoezi ya mwili na mafunzo ya dawa. Zaidi ya miaka 30 iliyopita, niliacha kazi yangu ya upasuaji wa jumla nchini Uchina na nilikuja Amerika kufuata kazi ya msingi ya utafiti katika fizikia ya Masi ya mwili, kwani nilikuwa nikivutiwa sana na faida kubwa za kiafya za mazoezi ya kawaida.
Hivi majuzi nimekuwa nikifikiria juu ya athari inayowezekana ya mazoezi ya mara kwa mara katika kuzuia shida hii mbaya ya COVID-19. Sijafanya majaribio yoyote haswa karibu na COVID-19, lakini kazi yangu na panya inaweza kuwajulisha watafiti wengine wanaochunguza njia za kuwalinda watu wanaougua ugonjwa wa ARDS.
ARDS ni nini?
A sababu ya kifo kwa 3% -17% ya wagonjwa walioambukizwa na SARS-CoV-2 ni ARDS. Wagonjwa wa COVID-19 na shida mbaya ya kliniki hii wana kiwango cha vifo cha zaidi ya 50%.
Hasa, ARDS inaweza kutokea wakati maambukizi ya virusi ya seli kwenye mapafu yanafanya mfumo wa kinga na kuvutia seli nyeupe za damu kusafiri kupitia mtiririko wa damu hadi kwenye tishu za mapafu kupigana na maambukizi ya virusi.
Walakini, seli nyingi nyeupe za damu zinapoonekana kwenye tishu za mapafu mara moja, zinaweza kusababisha uharibifu wa tishu za mapafu. Hii ni kwa sababu wanazalisha molekuli nyingi zinazoharibu inayoitwa radicals bure ambayo huvunja proteni, membrane ya seli na DNA.
Kama matokeo, mishipa ya damu kwenye mapafu huwa ya kuvuja, na kusababisha mkusanyiko wa maji kwenye tishu za mapafu, na sehemu za hewa za mapafu hujaza na maji. Hii inazuia sehemu hizo za hewa, zinazoitwa alveoli, kutoka kwa kujaza na hewa, kuzuia oksijeni hewani kuingia ndani ya damu. Wagonjwa hufa kwa kunyimwa kwa oksijeni.
Seli ambazo huweka kwenye mishipa ya damu ni seli zilizo na umbo la gorofa. Hatua moja ya mapema katika mchakato huu wa ugonjwa wa ARDS ngumu ni upenyo wa chombo cha damu hushikamana na seli nyeupe za damu kwa kutengeneza protini zenye nene kwenye uso wa seli, jambo ambalo huitwa uanzishaji wa seli ya endotheli.
Hii inasababisha mzunguko mbaya; uanzishaji mkubwa zaidi wa kiini, chembe za bure zaidi seli nyeupe za damu kutolewa. Hii pia huharibu seli za endothelial, na kufanya mshipa wa damu uvujaji zaidi na kuharibu tishu za mapafu.
Antioxidant iliyosababisha zoezi katika mwili wetu
Zaidi ya miaka 10 iliyopita, nilianza kusoma jukumu la kinga ya enzymes za mazoezi ya antioxidant dhidi ya upotezaji wa saizi ya misuli. Utafiti wangu umeonyesha zoezi hilo la uvumilivu linakuza utengenezaji wa antioxidant inayoitwa extracellular superoxide dismutase (EcSOD) ambayo huvunja superoxide ya bure ya nje ya seli.
EcSOD ndio enzyme ya antioxidant pekee ambayo imetengwa ndani ya damu ambayo hufikia viungo vingine muhimu na hufunga kwa seli za endothelial na seli zingine kupitia muundo wa kipekee wa enzyme. Hii inafanya EcSOD isiwe tofauti na kidonge chochote cha ziada cha antioxidant au chakula kilicho na utajiri katika antioxidants ambazo tunaweza kutumia. Antioxidant ya mdomo, ikiwa imeingizwa ndani ya damu, hailenga kiumbe fulani kutoa kinga, wakati EcSOD inashikilia kwa viungo maalum.
Wakati wa kwanza kuona ushahidi wa kuongezeka kwa EkSOD katika misuli ya mifupa na mazoezi ya mazoezi ya aerobic, nilitiwa moyo kufanya majaribio ambayo nilipima ikiwa kuongeza tu idadi ya enzymes hii kupitia uhandisi wa maumbile, badala ya mazoezi ya asili, ingeweza kutoa kinga kutoka kwa magonjwa kadhaa ambamo ugonjwa wa bure hujulikana kuchukua jukumu muhimu, kama misuli ya misuli na moyo.
EcSOD katika ulinzi dhidi ya ARDS
Niliunda panya ambayo ilizalisha zaidi EcSOD katika misuli ya mifupa kuliko panya la kawaida kuiga athari za mafunzo ya mazoezi ya aerobic. Tulipata wazi ushahidi kwamba panya hizi zililindwa kutoka kwa misuli ya misuli na ugonjwa wa moyo uliosababisha ugonjwa wa sukari.
Mimi kisha bandia yalisababisha ARDS kwenye panya kwa kuingiza panya na kemikali iliyotengenezwa na bakteria ambayo inajulikana kusababisha hali hii. Kwa mshangao wangu mzuri, panya zilizoandaliwa kwa vinasaba na viwango vya juu vya EkSOD kwenye damu zao zilikuwa uwezekano mkubwa wa kuishi ARDS kali na kutofaulu kwa viungo vingi ukilinganisha na vifo vibaya vya panya wa kawaida. Hii inaiga hali katika utunzaji mkubwa ambapo zaidi ya 80% ya wagonjwa wanakufa wakati wanakabiliwa na kutofaulu kwa viungo vingi, pamoja na ARDS.
Kisha nilithibitisha kwamba kweli ilikuwa EcSOD katika panya zilizotengenezwa kwa vinasaba ambazo zilitoa ulinzi. Wakati nilifanya majaribio ambayo panya iliyoandaliwa kwa jeni ilishiriki damu na panya ya kawaida kufuatia utaratibu wa upasuaji unaoitwa parabiosis, au nilichukua damu kutoka kwa panya iliyo na ECSOD kubwa na kuiingiza kwenye panya ya kawaida inayosumbuliwa na ARDS, panya ya kawaida ilikuwa imepungua Ukali wa ARDS na alama za damu za kliniki za kutofaulu kwa viungo vingi. Kutumia teknolojia mbali mbali za biochemical na imaging, tuliona ushahidi wa uanzishaji wa seli za endotheli na kupunguzwa kwa protini, membrane ya seli na uharibifu wa DNA unaosababishwa na radicals bure kwenye tishu za mapafu.
Jifunze kutoka kwa mazoezi
Masomo haya yametoa uthibitisho wa kanuni-msingi kwamba utoaji wa gene ya ECSOD au protini ili kuinua kiwango cha EcSOD katika damu na viungo muhimu vinaweza kuwa hatua nzuri ya kulinda mapafu na viungo vingine muhimu dhidi ya uharibifu unaosababishwa na ARDS na kutofaulu kwa viungo vingi.
Matokeo yangu katika panya yanaweza kuhamasisha watafiti wengine kuja na njia za ubunifu za kuzuia na kutibu shida ngumu ya COVID-19.
Kwa mfano, tafiti za siku zijazo zinaweza kubaini aina ya mazoezi, nguvu na muda wa kuongeza viwango vya EksOD kwenye mapafu na viungo vingine muhimu kwa wanadamu ili kujenga ulinzi dhidi ya shida mbaya za COVID-19 au hali zingine za ugonjwa. Kwa kweli, matokeo yanaweza kuhamasisha utafiti kukuza matibabu ya kitabibu, protini na au gene kutibu wagonjwa wa COVID-19 wenye ARDS.
Hadithi ya antioxidant ya EkSOD ni moja tu ya mengi juu ya faida za kiafya za mazoezi. Ninaamini tunaweza kujifunza kutoka kwa mazoezi ili kukuza matibabu madhubuti ya kutibu ugonjwa wa ARDS unaosababishwa na COVID-19 na hali zingine za ugonjwa.
Kuhusu Mwandishi
Zhen Yan, Profesa wa Tiba ya moyo na mishipa, Chuo Kikuu cha Virginia
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusiana:
Mwili Huweka Alama: Akili ya Ubongo na Mwili katika Uponyaji wa Kiwewe
na Bessel van der Kolk
Kitabu hiki kinachunguza uhusiano kati ya kiwewe na afya ya mwili na akili, kikitoa maarifa na mikakati ya uponyaji na kupona.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Pumzi: Sayansi Mpya ya Sanaa Iliyopotea
na James Nestor
Kitabu hiki kinachunguza sayansi na mazoezi ya kupumua, kutoa maarifa na mbinu za kuboresha afya ya mwili na akili.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Kitendawili cha Mimea: Hatari Zilizofichwa katika Vyakula "Zenye Afya" vinavyosababisha Ugonjwa na Kuongezeka kwa Uzito.
na Steven R. Gundry
Kitabu hiki kinachunguza uhusiano kati ya lishe, afya na magonjwa, na kutoa maarifa na mikakati ya kuboresha afya na siha kwa ujumla.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Kanuni ya Kinga: Mtazamo Mpya wa Afya Halisi na Kupambana na Kuzeeka Kubwa
na Joel Greene
Kitabu hiki kinatoa mtazamo mpya kuhusu afya na kinga, kikizingatia kanuni za epijenetiki na kutoa maarifa na mikakati ya kuboresha afya na kuzeeka.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
Mwongozo Kamili wa Kufunga: Uponye Mwili Wako Kupitia Mfungo wa Mara kwa Mara, Siku Mbadala, na Kufunga kwa Kurefusha.
na Dk. Jason Fung na Jimmy Moore
Kitabu hiki kinachunguza sayansi na mazoezi ya kutoa maarifa ya kufunga na mikakati ya kuboresha afya na siha kwa ujumla.
