Ang ehersisyo ay may maraming mga pakinabang, kabilang ang pagpapalakas ng mga panlaban laban sa mga komplikasyon na nangyayari sa panahon ng mga impeksyon sa SARS-CoV-2. Julien McRoberts / Mga Larawan ng Getty

Ang mga siyentipiko ay patuloy na nagbubunyag ng mga bagong natuklasang mga benepisyo ng ehersisyo. Sa mga eksperimento sa nakalipas na 10 taon, ang aking pananaliksik natagpuan na ang ehersisyo ay maaaring makatulong sa isang problema sa paghinga na kilala bilang ARDS.

Ang ARDS ay isang uri ng pagkabigo sa paghinga na nailalarawan sa pamamagitan ng mabilis na pagsisimula ng laganap na pamamaga sa baga na pumipigil sa oxygen na maabot ang mga organo. Naiulat ito sa maraming mga pasyente ng COVID-19.

Isa akong ehersisyo para sa ehersisyo may pagsasanay sa gamot. Mahigit sa 30 taon na ang nakalilipas, isinuko ko ang aking karera sa pangkalahatang operasyon sa China at dumating sa US upang ituloy ang isang pangunahing karera sa pagsasaliksik sa physiological ehersisyo pisyolohiya, dahil naintriga ako sa napakahusay na benepisyo sa kalusugan ng regular na ehersisyo.

Karamihan sa mga kamakailan-lamang na iniisip ko ang tungkol sa potensyal na epekto ng regular na ehersisyo upang maiwasan ang nakamamatay na komplikasyon ng COVID-19. Hindi pa ako nakagawa ng anumang mga eksperimento partikular sa paligid ng COVID-19, ngunit ang aking gawain sa mga daga ay maaaring ipaalam sa iba pang mga mananaliksik na naggalugad ng mga paraan upang maprotektahan ang mga taong nagdurusa sa ARDS.

Ano ang ARDS?

A sanhi ng kamatayan para sa 3% -17% sa mga pasyente na nahawahan ng SARS-CoV-2 ay ARDS. Ang mga pasyente ng COVID-19 na may ganitong dismal clinical komplikasyon ay mayroong dami ng namamatay na higit sa 50%.

Partikular, ang ARDS ay maaaring mangyari kapag ang impeksyon sa mga cell sa baga ay nag-aaktibo sa immune system at umaakit sa mga puting selula ng dugo upang maglakbay sa daloy ng dugo sa tisyu ng baga upang labanan ang impeksyon sa virus.

Gayunpaman, kapag napakaraming puting mga selula ng dugo ang lilitaw sa tissue ng baga nang sabay-sabay, maaari itong maging sanhi ng pinsala sa baga sa baga. Ito ay dahil gumagawa sila ng labis na nakakapinsalang mga molekula na tinatawag na mga free radical na pumupuksa ng mga protina, ang cell lamad at DNA.

Bilang kinahinatnan, ang mga daluyan ng dugo sa baga ay naging leaky, na nagiging sanhi ng akumulasyon ng likido sa baga tissue, at ang mga air sac ng baga ay napuno ng likido. Pinipigilan nito ang parehong mga air sacs, na tinatawag na alveoli, mula sa pagpuno ng hangin, pagharang ng oxygen sa hangin mula sa pagpasok sa dugo. Ang mga pasyente ay namatay sa pag-agaw ng oxygen.

Ang mga selula na naglinya sa ating mga daluyan ng dugo ay mga flat end na hugis cell. Isang maagang hakbang sa komplikadong proseso ng sakit na ARDS ay ang lining ng daluyan ng dugo ay nagiging stick sa mga puting selula ng dugo sa pamamagitan ng paggawa ng malagkit na protina sa ibabaw ng cell, isang kababalaghan na tinatawag na endothelial cell activation.

Nag-trigger ito ng isang mabisyo na pag-ikot; ang mas malaking endothelial cell activation, mas maraming mga free radical ang naglabas ng mga puting selula ng dugo. Ito naman ay sumisira sa mga endothelial cells, na ginagawang tumagas ang daluyan ng dugo at puminsala sa tisyu ng baga.

Isang ehersisyo na sapilitan antioxidant sa ating katawan

Higit sa 10 taon na ang nakakaraan, nagsimula akong mag-aral ang proteksiyon na papel ng pag-eehersisyo na sapilitan antioxidant enzymes laban sa pagkawala ng laki ng kalamnan. Ang aking pananaliksik ay ipinakita ang ehersisyo ng pagbabata ay nagtataguyod ng paggawa ng isang antioxidant na tinatawag na extracellular superoxide dismutase (EcSOD) na sumisira sa libreng radikal na superoxide sa labas ng mga cell.

Ang EcSOD ay ang tanging antioxidant enzyme na lihim sa dugo na umabot sa iba pang mahahalagang organo at nagbubuklod sa mga endothelial cells at iba pang mga cell sa pamamagitan ng isang natatanging nagbubuklod na istraktura ng enzyme. Ginagawa nito ang EcSOD hindi katulad ng anumang supplemental antioxidant pill o pagkain na mayaman sa antioxidants na maaari nating ubusin. Ang isang oral antioxidant, na isang beses na nasisipsip sa dugo, ay hindi target ang isang naibigay na organ upang magbigay ng proteksyon, habang ang EcSOD ay dumidikit sa mga tukoy na organo.

Nang una kong nakita ang katibayan ng nadagdagang EcSOD sa kalamnan ng balangkas sa pamamagitan ng pagsasanay sa ehersisyo ng aerobic, inspirasyon ako na gumawa ng isang eksperimento kung saan sinubukan ko kung pinapataas lamang ang dami ng enzyme sa pamamagitan ng genetic engineering, sa halip na natural sa pamamagitan ng ehersisyo, ay magbibigay proteksyon mula sa iba't ibang mga sakit na kung saan ang mga libreng radikal ay kilala upang maglaro ng mahahalagang papel, tulad ng pagkasayang ng kalamnan at pagkabigo sa puso.

Ang Proteksyon sa EcSOD laban sa ARDS

Nag-engine ako ng isang mouse na gumawa ng maraming EcSOD sa kalamnan ng balangkas kaysa sa nais ng karaniwang mouse upang gayahin ang mga epekto ng pagsasanay sa ehersisyo ng aerobic. Nakuha namin malinaw katibayan na ang mga daga ay protektado mula sa pagkasayang ng kalamnan at sanhi ng pagkabigo sa puso na may kabiguan.

Pagkatapos ay artipisyal kong na-trigger ang ARDS sa mga daga sa pamamagitan ng pag-iniksyon ng mga daga sa isang kemikal na gawa ng bakterya na kilala upang maging sanhi ng kondisyong ito. Sa aking kasiya-siya na sorpresa, ang mga genetikong inhinyero na mga daga na may mas mataas na konsentrasyon ng EcSOD sa kanilang dugo ay mas malamang na makaligtas sa matinding ARDS at maraming pagkabigo ng organ kumpara sa isang nakamamatay na dami ng namamatay sa karaniwang mga daga. Ginagaya nito ang sitwasyon sa masinsinang pag-aalaga kung saan higit sa 80% ng mga pasyente ang namatay kapag nagdurusa sila sa kabiguan ng maraming mga organo, kabilang ang ARDS.

Pagkatapos ay nakumpirma ko na sa katunayan ito ay ang EcSOD sa genetic na inhinyero na mga daga na nagbibigay ng proteksyon. Kapag nagsagawa ako ng isang eksperimento kung saan ang isang genetically engineered mouse ay nagbahagi ng dugo ng isang normal na mouse kasunod ng isang pamamaraang pag-opera na tinatawag na parabiosis, o kumuha ako ng dugo mula sa isang mouse na may mataas na EcSOD at inilipat ito sa isang normal na dusa na nagdurusa mula sa ARDS, ang normal na mouse ay nabawasan kalubhaan ng ARDS at mga klinikal na marker ng dugo ng maraming pagkabigo sa organ. Gamit ang iba't ibang mga teknolohiya ng biochemical at imaging, nakita namin ang katibayan ng nabawasan ang pag-activate ng endothelial cell at nabawasan ang protina, cell lamad at pagkasira ng DNA na dulot ng mga libreng radikal sa tissue ng baga.

Alamin mula sa ehersisyo

Ang mga pag-aaral na ito ay nagbigay ng katibayan-ng-prinsipyong ebidensya na ang paghahatid ng EcSOD gene o protina upang itaas ang dami ng EcSOD sa dugo at mahahalagang organo ay maaaring isang epektibong interbensyon para sa proteksyon ng mga baga at iba pang mahahalagang organo laban sa mga pinsala na dulot ng ARDS at maraming pagkabigo sa organ.

Ang aking mga natuklasan sa mga daga ay maaaring magbigay ng inspirasyon sa iba pang mga mananaliksik na makabuo ng mga makabagong paraan upang maiwasan at gamutin ang nakamamatay na komplikasyon ng COVID-19.

Halimbawa, ang mga pag-aaral sa hinaharap ay maaaring makilala ang uri ng ehersisyo, kasidhian at tagal upang ma-optimize ang pagtaas ng mga antas ng EcSOD sa baga at iba pang mahahalagang organo sa mga tao upang mabuo ang pagtatanggol laban sa nakamamatay na komplikasyon ng COVID-19 o iba pang mga kondisyon ng sakit. Siyempre, ang mga natuklasan ay maaaring magbigay ng inspirasyon sa pananaliksik upang mapangalagaan ang mga pharmacological, protina at o mga terapiyang gene upang gamutin ang mga pasyente ng COVID-19 na may ARDS.

Ang kwentong antioxidant ng EcSOD ay isa lamang sa marami tungkol sa mga benepisyo sa kalusugan ng ehersisyo. Naniniwala ako na maaari tayong matuto mula sa ehersisyo upang makabuo ng mga epektibong therapy upang gamutin ang ARDS na dulot ng COVID-19 at iba pang mga kondisyon ng sakit.

Tungkol sa Ang May-akda

Zhen Yan, Propesor ng Cardiovascular Medicine, University ng Virginia

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

books_health