Tập thể dục có nhiều lợi ích, bao gồm tăng cường phòng thủ chống lại các biến chứng xảy ra trong khi nhiễm SARS-CoV-2. Hình ảnh Julien McRoberts / Getty
Các nhà khoa học liên tục tiết lộ những lợi ích mới được phát hiện của tập thể dục. Trong các thí nghiệm trong hơn 10 năm qua, tôi nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tập thể dục có thể giúp giải quyết vấn đề hô hấp được gọi là ARDS.
ARDS là một loại suy hô hấp đặc trưng bởi sự khởi phát nhanh chóng của tình trạng viêm lan rộng trong phổi, ngăn không cho oxy đến các cơ quan. Nó đã được báo cáo trong nhiều bệnh nhân COVID-19.
Tôi là một nhà sinh lý học tập thể dục với đào tạo về y học. Hơn 30 năm trước, tôi đã từ bỏ sự nghiệp phẫu thuật nói chung ở Trung Quốc và đến Mỹ để theo đuổi sự nghiệp nghiên cứu cơ bản về sinh lý học phân tử, vì tôi bị hấp dẫn bởi những lợi ích sức khỏe tuyệt vời của việc tập thể dục thường xuyên.
Gần đây nhất tôi đã nghĩ về tác động tiềm tàng của việc tập thể dục thường xuyên trong việc ngăn ngừa biến chứng chết người này của COVID-19. Tôi chưa thực hiện bất kỳ thí nghiệm nào cụ thể về COVID-19, nhưng công việc của tôi với chuột có thể thông báo cho các nhà nghiên cứu khác khám phá các cách để bảo vệ những người bị ARDS.
ARDS là gì?
A nguyên nhân tử vong cho 3% -17% bệnh nhân nhiễm SARS-CoV-2 là ARDS. Bệnh nhân COVID-19 bị biến chứng lâm sàng ảm đạm này có một tỷ lệ tử vong lớn hơn 50%.
Cụ thể, ARDS có thể xảy ra khi nhiễm virus của các tế bào trong phổi kích hoạt hệ thống miễn dịch và thu hút các tế bào bạch cầu di chuyển qua dòng máu đến mô phổi để chống lại nhiễm virus.
Tuy nhiên, khi có quá nhiều tế bào bạch cầu xuất hiện trong mô phổi cùng một lúc, nó có thể gây tổn thương mô phổi. Điều này là do chúng tạo ra quá nhiều phân tử gây hại được gọi là gốc tự do phá vỡ protein, màng tế bào và DNA.
Hậu quả là các mạch máu trong phổi bị rò rỉ, gây ra sự tích tụ chất lỏng trong mô phổi và túi khí của phổi chứa đầy chất lỏng. Điều này ngăn những túi khí tương tự, được gọi là alveoli, chứa đầy không khí, ngăn chặn oxy trong không khí đi vào máu. Bệnh nhân chết vì thiếu oxy.
Các tế bào xếp thành mạch máu của chúng ta là các tế bào nội mô hình phẳng. Một bước đầu tiên trong quá trình bệnh ARDS phức tạp này là lớp lót của mạch máu trở nên dính vào các tế bào bạch cầu bằng cách tạo ra các protein dính trên bề mặt tế bào, một hiện tượng gọi là kích hoạt tế bào nội mô.
Điều này gây ra một vòng luẩn quẩn; kích hoạt tế bào nội mô càng lớn, các gốc tự do giải phóng các tế bào bạch cầu càng nhiều. Điều này lần lượt phá hủy các tế bào nội mô, làm cho mạch máu bị rò rỉ nhiều hơn và làm hỏng mô phổi.
Một chất chống oxy hóa gây ra trong cơ thể chúng ta
Hơn 10 năm trước, tôi bắt đầu học vai trò bảo vệ của các enzyme chống oxy hóa do tập thể dục chống mất kích thước cơ bắp. Nghiên cứu của tôi đã chỉ ra bài tập sức bền đó thúc đẩy sản xuất một chất chống oxy hóa gọi là superoxide effutase ngoại bào (EcSOD) phá vỡ superoxide gốc tự do bên ngoài các tế bào.
EcSOD là enzyme chống oxy hóa duy nhất được tiết vào máu đến các cơ quan quan trọng khác và liên kết với các tế bào nội mô và các tế bào khác thông qua cấu trúc liên kết độc đáo của enzyme. Điều này làm cho EcSOD không giống như bất kỳ viên thuốc chống oxy hóa bổ sung hoặc thực phẩm giàu chất chống oxy hóa mà chúng ta có thể tiêu thụ. Một chất chống oxy hóa đường uống, một khi được hấp thụ vào máu, không nhắm mục tiêu đến một cơ quan nhất định để cung cấp sự bảo vệ, trong khi EcSOD dính vào các cơ quan cụ thể.
Khi tôi lần đầu tiên nhìn thấy bằng chứng tăng EcSOD trong cơ xương bằng cách tập luyện aerobic, tôi đã được truyền cảm hứng để làm một thí nghiệm trong đó tôi đã kiểm tra xem liệu chỉ cần tăng lượng enzyme này thông qua kỹ thuật di truyền, thay vì tự nhiên thông qua tập thể dục, sẽ cung cấp sự bảo vệ khỏi các bệnh khác nhau trong đó các gốc tự do được biết là đóng vai trò quan trọng, chẳng hạn như teo cơ và suy tim.
EcSOD trong bảo vệ chống lại ARDS
Tôi đã thiết kế một con chuột sản xuất thêm EcSOD trong cơ xương hơn những con chuột điển hình sẽ bắt chước những tác động của việc luyện tập aerobic. Chúng tôi thu được rõ ràng bằng chứng cho thấy những con chuột này đã được bảo vệ khỏi teo cơ và suy tim do tiểu đường.
Sau đó tôi kích hoạt ARDS một cách giả tạo ở chuột bằng cách tiêm cho chuột một loại hóa chất được sản xuất bởi vi khuẩn được biết là gây ra tình trạng này. Trước sự ngạc nhiên thú vị của tôi, những con chuột biến đổi gen có nồng độ EcSOD cao hơn trong máu của chúng là nhiều khả năng sống sót sau ARDS nghiêm trọng và suy đa tạng so với tỷ lệ tử vong ảm đạm ở những con chuột điển hình. Điều này bắt chước tình huống trong chăm sóc đặc biệt, nơi hơn 80% bệnh nhân tử vong khi họ bị thất bại ở nhiều cơ quan, bao gồm cả ARDS.
Sau đó tôi đã xác nhận rằng thực sự đó là EcSOD ở những con chuột biến đổi gen đã cung cấp sự bảo vệ. Khi tôi thực hiện một thí nghiệm trong đó một con chuột biến đổi gen đã chia sẻ máu với một con chuột bình thường sau khi thực hiện phẫu thuật gọi là parabiosis hoặc tôi lấy máu từ một con chuột có EcSOD cao và truyền nó vào một con chuột bình thường bị ARDS, con chuột bình thường đã giảm mức độ nghiêm trọng của ARDS và các dấu hiệu máu lâm sàng của suy đa tạng. Sử dụng các công nghệ sinh hóa và hình ảnh khác nhau, chúng tôi đã thấy bằng chứng về việc giảm kích hoạt tế bào nội mô và giảm protein, màng tế bào và tổn thương DNA do các gốc tự do trong mô phổi.
Học từ bài tập
Các nghiên cứu này đã cung cấp bằng chứng nguyên tắc chứng minh rằng việc cung cấp gen hoặc protein EcSOD để tăng lượng EcSOD trong máu và các cơ quan quan trọng có thể là một biện pháp can thiệp hiệu quả để bảo vệ phổi và các cơ quan quan trọng khác chống lại thiệt hại do ARDS gây ra và suy đa tạng.
Phát hiện của tôi ở chuột có thể truyền cảm hứng cho các nhà nghiên cứu khác đưa ra những cách sáng tạo để ngăn ngừa và điều trị biến chứng chết người của COVID-19.
Ví dụ, các nghiên cứu trong tương lai có thể xác định loại tập thể dục, cường độ và thời gian để tăng tối ưu mức EcSOD trong phổi và các cơ quan quan trọng khác ở người để xây dựng hệ thống phòng thủ chống lại các biến chứng chết người của COVID-19 hoặc các tình trạng bệnh khác. Tất nhiên, những phát hiện có thể truyền cảm hứng cho nghiên cứu để thúc đẩy các liệu pháp dược lý, protein và gen để điều trị cho bệnh nhân COVID-19 bị ARDS.
Câu chuyện chống oxy hóa EcSOD chỉ là một trong nhiều câu chuyện về lợi ích sức khỏe của việc tập thể dục. Tôi tin rằng chúng ta có thể học hỏi từ tập thể dục để phát triển các liệu pháp hiệu quả để điều trị ARDS do COVID-19 và các tình trạng bệnh khác.
Giới thiệu về Tác giả
Zhen Yan, giáo sư y học tim mạch, University of Virginia
Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.
Sách liên quan:
Cơ thể ghi điểm: Bộ não và cơ thể trong quá trình chữa lành chấn thương
bởi Bessel van der Nikol
Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chấn thương với sức khỏe thể chất và tinh thần, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để chữa lành và phục hồi.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
Hơi thở: Khoa học mới về nghệ thuật đã mất
bởi James Nestor
Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành thở, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và kỹ thuật để cải thiện sức khỏe thể chất và tinh thần.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
Nghịch lý thực vật: Nguy cơ tiềm ẩn trong thực phẩm "lành mạnh" gây bệnh và tăng cân
của Steven R. Gundry
Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chế độ ăn uống, sức khỏe và bệnh tật, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
Mã miễn dịch: Mô hình mới cho sức khỏe thực sự và chống lão hóa triệt để
bởi Joel Greene
Cuốn sách này đưa ra một quan điểm mới về sức khỏe và khả năng miễn dịch, dựa trên các nguyên tắc biểu sinh và đưa ra những hiểu biết sâu sắc cũng như chiến lược để tối ưu hóa sức khỏe và lão hóa.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
Hướng dẫn hoàn chỉnh về nhịn ăn: Chữa lành cơ thể thông qua nhịn ăn gián đoạn, luân phiên và kéo dài
bởi Tiến sĩ Jason Fung và Jimmy Moore
Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành nhịn ăn, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.
