Сколько можно бегать: кривая кардионагрузок

То, что физические нагрузки полезны – знают почти все. Огромное количество научных данных подтверждает терапевтическое воздействие тренировок на качество жизни, здоровье сердечно-сосудистой системы (ССС) и долголетие.

Почему опасно бегать очень много

При этом многие ошибочно считают, что чем больше – тем лучше. Чрезмерный тренировочный объем кардионагрузок может отрицательно сказываться на здоровье ССС. Ультрамарафонские забеги могут приводить к поражению миокарда, о чем свидетельствуют повышенные уровни тропонина и натрийуретического пептида головного мозга.

Кроме того, внезапная остановка сердца происходит в марафонах и триатлонах чаще, чем при состязаниях на более короткой дистанции. У марафонцев в возрасте часто выявляется ненормальное ремоделирование (структурные изменения) сердца с повышенным риском фиброза миокарда и ишемической кальцификации.

Хроническая чрезмерная физическая нагрузка связана с повышенным риском мерцательной аритмии (МА).

Сколько бегать полезно, а сколько – вредно

Оптимальная доза кардионагрузок, вероятно, различается у разных людей, и на данный момент точно не определена. Пока что текущие исследования указывают на то, что 2,5-5 часов умеренной или интенсивной физической активности в неделю принесут максимальную пользу;

А вот >10 часов/неделю могут уже снижать эту пользу для здоровья.

И наоборот – малоподвижный образ жизни и лишний вес помимо того, что могут быть причинами преждевременной смерти и нетрудоспособности, несут множество неблагоприятных последствий, особенно для сердечно-сосудистой системы (ССС). Около половины взрослого населения США сегодня страдают той или иной формой ССЗ.

Физнагрузка – один из мощных инструментов профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, и вместе с улучшением состояния ССС предотвращается развитие и снижаются степень тяжести ишемической болезни сердца (ИБС) и уменьшается риск других заболеваний.

Есть такой показатель – МЕТ – “метаболический эквивалент физической активности” (вот тут, например, можно прочесть про него подробнее). Каждый дополнительная единица MET снижает смертность от всех причин на 30% у нетренированных людей (у которых изначально <5 MET физических нагрузок).

А вот еще серьезная цифра: физически активные люди среднего возраста в среднем проживут на 8 лет больше, чем «сидячие»; а пациентам с диагностированными ССЗ проведение кардиореабилитации улучшает прогнозы и качество жизни.

Физические упражнения положительно влияют практически на каждый аспект работы тела и мозга, улучшая физическое и психическое самочувствие; оставаться физически активным – один из лучших способов поддерживать здоровье и увеличивать продолжительность жизни.

Хотя идеальная доза физических упражнений пока не определена, очевидно, что не менее половины американцев не набирают рекомендованных 150 минут умеренной физической активности в неделю.

Значительную пользу в отношении продолжительности жизни дает даже физическая активность малой или средней интенсивности в течение всего лишь 15 минут в день, что составляет примерно половину рекомендованной минимальной дозы, при этом наиболее резкое снижение рисков наблюдается при переходе от полностью сидячего образа жизни к слегка активному. С другой стороны, около 2,5% взрослых американцев перебирают с тренировками, тем самым подвергая себя потенциальным пагубным последствиям для здоровья.

Тема оптимальной дозы физических нагрузок для обеспечения наилучшего здоровья и наибольшей продолжительности жизни активно обсуждается в научной литературе. Цель настоящей статьи – прояснить этот вопрос, сосредоточив внимание на совокупности накопленных данных.

Кривая эффекта кардионагрузок

Оптимальная доза физических нагрузок, приносящая максимальную пользу здоровью, нам пока неизвестна. Еще 2500 лет назад Гиппократ учил: «Если бы мы могли дать каждому человеку нужное количество пищи и упражнений – не слишком мало и не слишком много – мы бы нашли самый безопасный путь к здоровью». Уже тогда ученые понимали, что оптимальным для улучшения самочувствия и продолжительности жизни будет некий диапазон, меньший или больший тренировочный объем снижает пользу.

Паффенбаргер еще в 1986 году описывал связь между физической активностью (ходьба, подъем по лестнице и спортивные игры) и смертностью от всех причин с помощью отраженной J-кривой. В ходе исследования наблюдали 16 936 выпускников Гарварда в течение 16 лет и выявили, зависимость, что умеренная нагрузка снижает риски больше всего.

С тех пор многочисленные крупные наблюдательные исследования, охватывающие в совокупности более 3 миллионов человек, показали аналогичные результаты, свидетельствующие о том, что, по всей вероятности, существует верхний порог, при котором очень высокие дозы интенсивных физических упражнений, по-видимому, ассоциируются с утратой некоторых преимуществ в плане продолжительности жизни, связанных с менее экстремальными дозами интенсивных физических упражнений.

Как показано на графике ниже, почти все крупные наблюдения воспроизводят эту отраженную J-кривую. В ней показано, как риски ССЗ и преждевременной смертности снижаются в зависимости от дозы до тех пор, пока не будет превышен порог активности, после чего польза снижается. Во многих исследованиях это снижение риска не является статистически значимым из-за небольшого числа лиц в «экстремальной» когорте, тем не менее эта взаимосвязь многократно выявляется; в самых масштабных исследованиях уменьшение пользы для здоровья, отмечаемое при чрезвычайно высоких дозах физических нагрузок, остается статистически значимым.

Каждая кривая – это одно исследование. По вертикали – уровень риска, желтая точка – нет физической активности, зеленая – оптимальный уровень активности, красная – максимальная активность.

Влияние нагрузки на различные заболевания

Аритмия: увеличивается примерно в 5 раз у спортсменов-ветеранов по бегу

Физические упражнения ассоциируются с положительными адаптациями ССЗ, включая расширение всех камер сердца, улучшение функции, повышение податливости сердечной и сосудистой стенки, синусовую брадикардию и т.д.

Но при этом хорошо задокументировано учащение случаев мерцательной аритмии (МА) у выносливостных спортсменов. Обследование 300 бегунов-ветеранов (средний возраст 47,5 лет) выявило 5-кратное увеличение заболеваемости МА по сравнению с сидячей контрольной группой [19]. С тех пор в исследованиях находили связь МА с более интенсивными протоколами тренировок, меньшим финишным временем и абсолютным количеством завершенных забегов.

Длительное увлечение тренировками на выносливость (≥2000 часов и/или ≥20 лет тренировок) сильно коррелирует с МА даже у лиц, не имевших факторов риска ССЗ.

Хотя авторы отдельных исследований заключали, что вероятность возникновения МА может возрастать в 2-10 раз, недавний метаанализ количественно определил, что риск увеличивается приблизительно в 5 раз.

Как и во многих других случаях, умеренные дозы физической активности предотвращают МА, в то время как слишком низкие и высокие объемы связаны с повышенным риском развития МА.

У малоактивных людей (<6 МЕТ) повышенный уровень развития МА (по сравнению с более спортивными), и каждый дополнительный 1 МЕТ ассоциируется со снижением риска развития МА на 7%.

Что касается недельной дозы физической активности, то даже небольшие объемы, начиная с 5 MET-часов/неделю, по-видимому, снижают риск развития МА, при этом максимальная польза наблюдается при 20 MET-часах/неделе (смотрите график ниже).

При превышении 55 MET-часов/неделю, что приблизительно равно 10 часам интенсивных физических нагрузок в неделю, вероятность развития МА начинает превышать риски сидячей когорты [25].

По вертикали – относительный риск МА, по горизонтали – объем физической активности (МЕТ-час/неделя), зеленая зона – снижение риска, желтая – приблизительно равные риски, красная – повышение риска.

Миокардиальный фиброз

Миокардиальный фиброз – это неспецифическая реакция на различные повреждения сердца, такие как: острый инфаркт миокарда , миокардит, неконтролируемая гипертония и дисфункция клапанов. Патологический фиброз сердца предрасполагает к ригидности миокарда, аритмии и иным неблагоприятным последствиям. Фиброз миокарда лучше всего выявляется с помощью магнитно-резонансной томографии сердца (МРТ), особенно в случае позднего накопления гадолиния (ПНГ).

Хронические перегрузки тренировками на выносливость увеличивают риск выявления ПНГ, это было обнаружено у здоровых, бессимптомных выносливостных спортсменов. Кроме того, ПНГ значительно и напрямую коррелирует с тренировочным опытом (в годах) и количеством завершенных марафонов и иных соревнований с ультравысокими требованиями к выносливости.

Во время напряженной тренировки сердечный выброс увеличивается приблизительно в 5 раз по сравнению со значениями в покое (с 5 л/мин до 25 л/мин и более), что приводит к непропорционально распределённой нагрузке на сердце с увеличением нагрузки на стенки на 125% по сравнению с 4% на правый и левый желудочки.

Такие нагрузки в сочетании с устойчивым повышением уровня катехоламинов и реактивных видов кислорода, вероятно, вызывают кумулятивные травмы в миокарде, что в конечном итоге приводит к рубцеванию, что показывает ПНГ.

Наличие ПНГ может быть выявлено при анализе числа ультрамарафонов, в которых принимал участие спортсмен, или степени тяжести кальциноза коронарных артерий.

Совокупные данные МРТ сердца показывают, что ПНГ встречается у спортсменов в видах спорта на выносливость в 12% случаев, что в 8 раз выше, чем 1,5% у контрольной группы с минимальной дозой физической активности, рекомендованной ВОЗ (см график ниже).

Синий столбец – возрастные спортсмены на выносливость, красный – всего возрастных спортсменов, оранжевый – сидячая контрольная группа, фиолетовый – всего сидячих контрольных участников. Взято из работы Франклина и др.

Кальциноз коронарных артерий

Большой массив данных показывает, что количество кальция в коронарных артериях является точным предсказателем риска ССЗ. Парадоксально, но, несмотря на то, что физические упражнения снижают риск ИБС, слишком большой объем тренировок на выносливость, по-видимому, значительно увеличивают кальциноз, что вновь возвращает нас к графику с отраженной J-кривой (Рис. 4).

У спортсменов в возрасте 54±8 лет атеросклеротических бляшек примерно в 2 раза больше, чем у контрольной группы; также у этих спортсменов выше степень кальциноза.

По вертикали – степень кальциноза коронарных артерий, на горизонтали – возраст в годах (y) и количество участников (n).

Ассоциация уровня физической подготовки со степенью кальциноза коронарных артерий. CAC = кальциноз коронарных артерий; FAC = функциональная аэробная работоспособность. Взято из работы Кермотта и др.

В целом, исследования подтвердили, что у выносливостных спортсменов в возрасте выше уровень коронарной кальцификации, чем у сидячей контрольной группы, но у них обычно меньше опасных бляшек смешанного кальцификационного и липидного происхождения. Несмотря на это, у высокоактивных индивидуумов выявляется незначительная тенденция к снижению смертности по сравнению с менее активной когортой.

Острые риски, связанные с интенсивными нагрузками

До 90% всех внезапных сердечных смертей (ВСС), связанных с физическими упражнениями, происходят у любителей, а не у соревнующихся спортсменов, причем частота таких смертей составляет от 1:22000 до 1:69000 у взрослых, по сравнению с 1:50000 у молодых спортсменов, участвующих в соревнованиях. Риск ВСС наиболее высок во время и сразу после тренировки. В одном исследовании обнаружили, что риск ВСС кратковременно повышается в 17 раз во время и в течение 30 минут после окончания интенсивной тренировки.

Этот риск намного выше у менее активных людей по сравнению с теми, кто тренировался чаще (относительный риск 74 против 11). В другом исследовании также выявили, что у сидячей когорты риск ВСС в 25 раз выше, чем у тех, кто хотя бы немного тренировался.

У спортсменов старше 35 лет более 80% ВСС были вызваны ишемической болезнью сердца (ИБС); в то время как среди более молодых спортсменов (< 35 лет) наиболее распространенными причинами ВСС были врожденные аномалии сердечной мышцы, коронарных сосудов и проводящей системы.

Более продолжительные и физически трудные забеги, по-видимому, повышают риск ВСС. Данные почти 11 млн. участников забегов на большие дистанции свидетельствуют о более высокой распространенности ВСС в марафонах (1,01/100000) по сравнению с полумарафонами (0,27/100000). Лишь 29% пострадавших смогли пережить остановку сердца.

Стоит отметить, что смертность мужчин более чем в 2 раза превысила смертность женщин (0,98 против 0,41/100000).

Сообщается, что показатель ВСС у триатлонистов выше, чем у марафонцев. При анализе данных 4,7 млн. триатлонистов частота ВСС составила 1,74/100000.

Как и в марафонах, риск для мужчин в 3 раза выше, чем для женщин (2,40 против 0,74/100000).

Кроме того, в 3 раза выше риски для мужчин старше 40 лет по сравнению с более молодыми участниками.

Острый инфаркт миокарда (ИМ) также чаще случается во время или вскоре после интенсивных тренировок. В ряде исследований обнаружено, что риск ИМ увеличивается в 2-10 раз в течение часа после физической нагрузки.

Нагрузки на выносливость, включая марафоны и ультрамарафоны, влияют на ряд биомаркеров сердечно-сосудистых заболеваний. В исследовании с участием 40 спортсменов (марафон, триатлон, горный велоспорт) обнаружилось, что фракция выброса правого желудочка после гонки уменьшилась на 9%. Регулярные воздействия напряженных тренировок на правый желудочек могут вызывать некроз миокарда, что в конечном итоге приводит к рубцеванию и необратимому ремоделированию, создавая предпосылки для аритмий. Приблизительный объем физических нагрузок, приводящий к этому эффекту, предположительно составляет >20 часов в неделю в течение >20 лет.

Выводы: нагрузки для здоровья должны быть умеренные

• Для снижения риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и увеличения продолжительности жизни полезны регулярные тренировки умеренной интенсивности.
• Слишком высокие объемы интенсивных тренировок снижают пользу, которую приносят менее экстремальные дозы.
• Лучшие формы физических упражнений для улучшения психического здоровья и долголетия – социальные виды спорта, такие как теннис, гольф, бадминтон, футбол, баскетбол, волейбол и прочие, которые не только улучшают физическую форму, но и укрепляют межличностные связи и, как правило, снимают стресс.

Имеющиеся данные не позволяют однозначно рекомендовать спортсменам-любителям снижать объем физических нагрузок, особенно если их занятия повышают качество жизни или позволяют успешно состязаться, поскольку риски пока остаются достаточно неопределенными.

От редакции Зожника добавим: не стремитесь испытывать физические пределы своего организма – ни резкими нагрузками, ни максимально продолжительными, если конечно, хотите прожить дольше и качественнее.