Të gjithë e dimë se ushtrimet janë të mira për ne.
Një shëtitje e shpejtë prej rreth një ore në ditë mund të shmangë sëmundjet kronike, duke përfshirë problemet e zemrës ose enëve të gjakut dhe diabetin e tipit 2. Ushtrimi i rregullt vonon humbjen e kujtesës për shkak të plakjes, rrit sistemin imunitar, ul stresin dhe madje mund të rrisë jetëgjatësinë.
Për dekada, shkencëtarët janë përpjekur të kuptojnë pse. Në të gjithë trupin, organet dhe indet tona lëshojnë një shumëllojshmëri të gjerë molekulash gjatë dhe madje edhe pas ushtrimeve për të korrur përfitimet e tij. Por asnjë molekulë e vetme nuk funksionon vetëm. Pjesa e vështirë është të kuptosh se si ata bashkëpunojnë në rrjete pas stërvitjes.
Hyni në projektin e Konsorciumit të Transformuesve të Aktivitetit Fizik (MoTrPAC). I krijuar gati një dekadë më parë dhe i financuar nga Instituti Kombëtar i Shëndetit (NIH), projekti synon të krijojë harta molekulare gjithëpërfshirëse se si ndryshojnë gjenet dhe proteinat pas stërvitjes si te brejtësit ashtu edhe te njerëzit. Në vend që të fokusohet në proteina ose gjene të vetme, projekti merr një qasje të Google Earth – le të shohim pamjen e përgjithshme.
Nuk është thjesht për kuriozitet shkencor. Nëse mund të gjejmë procese të rëndësishme molekulare që shkaktojnë përfitime nga ushtrimet, ne mund t’i imitojmë potencialisht ato reagime duke përdorur medikamente dhe të ndihmojmë njerëzit që fizikisht nuk mund të punojnë – një lloj “ushtrimi në një pilulë”.
Këtë muaj, projekti shpalli rezultate të shumta.
Në një studim, shkencëtarët ndërtuan një atlas të ndryshimeve trupore para, gjatë dhe pas stërvitjes te minjtë. Gjithsej, ekipi mblodhi gati 9,500 mostra nëpër inde të shumta për të ekzaminuar se si stërvitja ndryshon shprehjen e gjeneve në të gjithë trupin. Një tjetër studim detajoi dallimet midis gjinive pas stërvitjes. Një ekip i tretë hartoi gjenet e lidhura me stërvitjen me ato që lidhen me sëmundjet.
Sipas faqes së internetit të NIH të projektit: “Kur të përfundojë studimi i MoTrPAC, ai do të jetë studimi më i madh kërkimor që shqyrton lidhjen midis stërvitjes dhe përmirësimit të tij të shëndetit të njeriut.”
Punoni atë
Indet tona janë kuti muhabet. Zorrët “flet” me trurin përmes një labirinti të gjerë molekulash. Muskujt pompojnë proteina për të rregulluar mirë mbrojtjen e sistemit imunitar. Plazma – pjesa e lëngshme e gjakut – mund të transferojë përfitimet e të mësuarit dhe të kujtesës së vrapimit kur injektohet te minjtë “couch patate” dhe të vonojë rënien njohëse.
Gjatë viteve, shkencëtarët kanë identifikuar molekula dhe procese individuale që mund të ndërmjetësojnë këto efekte, por përfitimet shëndetësore janë të mundshme për shkak të rrjeteve të molekulave që punojnë së bashku.
“MoTrPAC u lançua për të mbushur një boshllëk të rëndësishëm në hulumtimin e ushtrimeve,” tha ish-drejtori i NIH Dr. Francis Collins në një deklaratë për shtyp të vitit 2020. “Ai e zhvendos fokusin nga një organ ose sëmundje specifike në një kuptim themelor të stërvitjes në nivel molekular – një kuptim që mund të çojë në regjime ushtrimesh të personalizuara, të përshkruara bazuar në nevojat dhe tiparet e një individi.”
Projekti ka dy krahë. Dikush vëzhgon brejtësit para, gjatë dhe pas vrapimit të rrotave për të ndërtuar harta gjithëpërfshirëse të ndryshimeve molekulare për shkak të stërvitjes. Këto harta synojnë të kapin shprehjen e gjeneve krahas ndryshimeve metabolike dhe epigjenetike në organe të shumta.
Një krah tjetër do të rekrutojë afërsisht 2600 vullnetarë të shëndetshëm të moshës 10 deri në mbi 60 vjeç. Me një grup të madh pjesëmarrësish, ekipi shpreson të llogarisë variacionet midis njerëzve dhe madje të identifikojë ndryshimet në reagimin e trupit ndaj ushtrimeve bazuar në moshën, gjininë ose racën. Vullnetarët do t’i nënshtrohen 12 javësh stërvitje, ose stërvitje për qëndrueshmëri – si vrapimi në distanca të gjata – ose peshëngritje.
Në total, qëllimi është të zbulohet se si ushtrimi ndikon në qelizat në një nivel molekular në lloje të shumta të indeve – gjak, yndyrë dhe muskuj.
Enciklopedia e Ushtrimeve
Javën e kaluar, MoTrPAC publikoi një valë fillestare të gjetjeve.
Në një studim, grupi mblodhi gjak dhe 18 mostra të ndryshme të indeve nga minjtë e rritur, si meshkuj ashtu edhe femra, teksa vrapuan për një javë deri në dy muaj. Ekipi më pas ekzaminoi se si trupi ndryshon me stërvitjen duke krahasuar minjtë që ushtrohen me minjtë e “patate të shtratit” si bazë. Trajnimi fizik rriti kapacitetin aerobik të minjve – sasinë e oksigjenit që trupi mund të përdorë – me afërsisht 17 për qind.
Më pas, ekipi analizoi gjurmët molekulare të gishtave të ushtrimeve në gjakun e plotë, plazmën dhe 18 inde të ngurta, duke përfshirë zemrën, mëlçinë, mushkëritë, veshkat, indet dhjamore dhe hipokampusin, një rajon i trurit i lidhur me kujtesën. Ata përdorën një grup mbresëlënës mjetesh që, për shembull, kapën ndryshime në shprehjen e përgjithshme të gjeneve dhe peizazhin epigjenetik. Të tjerët shënuan ndryshime në proteinat, yndyrat, sistemin imunitar dhe metabolizmin e trupit.
“Të gjitha, grupet e të dhënave u krijuan nga 9,466 analiza në 211 kombinime të indeve dhe platformave molekulare,” shkroi ekipi.
Duke përdorur një metodë të bazuar në AI, ata integruan rezultatet me kalimin e kohës në një hartë molekulare gjithëpërfshirëse. Harta vuri në dukje ndryshime të shumta molekulare që mund të dëmtojnë sëmundjet e mëlçisë, sëmundjet inflamatore të zorrëve dhe të mbrojnë kundër shëndetit të zemrës dhe dëmtimeve të indeve.
E gjithë kjo përfaqëson “hartën e parë molekulare të të gjithë organizmit” që kap se si stërvitja ndryshon trupin, shkroi ekipi. (Të gjitha të dhënat janë falas për t’u eksploruar.)
Venusi dhe Marsi
Shumica e studimeve të mëparshme mbi ushtrimin e brejtësve u fokusuan tek meshkujt. Po zonjat?
Pas analizimit të bazës së të dhënave MoTrPAC, një tjetër studim zbuloi se stërvitja ndryshon sinjalizimin molekular të trupit në mënyra të ndryshme në varësi të seksit biologjik.
Pas vrapimit, minjtë femra nxitën gjenet në yndyrën e bardhë – lloji nën lëkurë – që lidhet me sinjalizimin e insulinës dhe aftësinë e trupit për të formuar yndyrë. Ndërkohë, meshkujt treguan shenja molekulare të një metabolizmi të rritur.
Me ushtrime të vazhdueshme, minjtë meshkuj humbën me shpejtësi yndyrën dhe peshën, ndërsa femrat ruajtën kthesat e tyre, por me sinjalizimin e përmirësuar të insulinës, gjë që mund t’i mbrojë ata nga sëmundjet e zemrës.
Një studim i tretë integroi të dhënat e shprehjes së gjeneve të mbledhura nga minjtë e ushtruar me bazat e të dhënave të gjeneve të lidhura me sëmundjen, të gjetura më parë te njerëzit. Qëllimi është të lidhë gjenet e lidhura me stërvitjen në një organ ose ind të caktuar me një sëmundje ose rezultate të tjera shëndetësore – atë që autorët e quajnë “trinjakë tipar-ind-gjen”. Në përgjithësi, ata gjetën 5,523 treshe “për të shërbyer si një pikënisje e vlefshme për hetimet e ardhshme”, shkruan ata.
Ne po gërvishtim vetëm sipërfaqen e enigmës komplekse që është ushtrimi. Nëpërmjet përpjekjeve të gjera të hartës, projekti synon të përshtatë përfundimisht regjimet e stërvitjes për njerëzit me sëmundje kronike ose të identifikojë përbërësit kryesorë “të ilaçeve” që mund të sjellin disa përfitime shëndetësore të ushtrimeve me një pilulë.
“Kjo është një përpjekje e paparë në shkallë të gjerë për të filluar të eksplorojmë – në detaje ekstreme – ndikimin biokimik, fiziologjik dhe klinik të stërvitjes,” tha Dr. Russell Tracy në Universitetin e Vermontit, një anëtar i MoTrPAC, në një njoftim për shtyp.
Kredia e imazhit: Fitsum Admasu / Unsplash