Регулярные физические упражнения не только укрепляют сердечную мышцу, но и воздействуют на нервные клетки, управляющие ее работой. Специалисты Бристольского университета установили, что умеренные аэробные тренировки вызывают различные изменения в нервных узлах с правой и левой стороны тела. Опыты проводились на крысах, поэтому пока неясно, наблюдаются ли аналогичные изменения у человека. О том, какие изменения в нервной системе сердца были выявлены учеными, — в статье «Известий».
Физические упражнения изменяют систему управления сердцемВ работе также принимали участие исследователи из Университетского колледжа Лондона, Университета Сан-Паулу и Федерального университета Сан-Паулу. Результаты нового исследования продемонстрировали, что регулярные физические упражнения меняют строение нервных узлов. Статья была опубликована в журнале Autonomic Neuroscience.
Частично сердечной деятельностью управляет автономная нервная система — совокупность нервных волокон, автоматически контролирующих ключевые функции организма, такие как сердцебиение, дыхание и пищеварение. Один из ее компонентов способствует ускорению сердечного ритма, когда организму нужно больше кислорода, например при физической активности или стрессе.
В этом процессе ключевое значение имеют звездчатые ганглии — небольшие скопления нервных клеток, находящиеся по обеим сторонам в нижней части шеи и верхней части грудной клетки. Эти нервные узлы передают сигналы, которые влияют на частоту сердечных сокращений и другие параметры работы сердца.
Аугусто Коппи, старший преподаватель ветеринарной анатомии в Бристольском университете и ведущий автор исследования
Эти скопления нервных волокон действуют как регулятор яркости работы сердца, и мы показали, что регулярные умеренные физические упражнения изменяют этот регулятор в зависимости от стороны.
Какие изменения произошли за 10 недельДля изучения воздействия физических упражнений на звездчатые ганглии ученые проводили наблюдения за крысами, которые на протяжении 10 недель получали умеренные аэробные нагрузки. К такому виду активности относятся упражнения, увеличивающие частоту сердечных сокращений и дыхания, например быстрая ходьба, плавание и велосипедная езда.
Для исследования нервных клеток исследовательская группа применила стереологию — метод трехмерного анализа, который позволяет оценить количество, размеры и распределение клеток в тканях. Полученные результаты показали необычную разницу между двумя сторонами тела. У крыс, занимавшихся тренировками, в правом нервном узле, отвечающем за работу сердечно-сосудистой системы, оказалось примерно в четыре раза больше нейронов, чем в левом. У животных, не получавших физических нагрузок, такой картины не наблюдалось.
Размеры нервных клеток также претерпели изменения, но в противоположных направлениях: нейроны в левом узле увеличились почти вдвое, а в правом немного уменьшились. По мнению ученых, эти данные свидетельствуют о том, что физические нагрузки воздействуют не одинаково на все нервы, контролирующие сердце. Напротив, они вызывают разные структурные изменения с каждой стороны тела.
Для чего исследуют нервные узлы сердцаЭти результаты могут быть полезны для изучения заболеваний, связанных с нарушением нервной активности в области сердца.
Аритмии появляются, когда сердечный ритм становится слишком быстрым, слишком медленным или нерегулярным. Стенокардия сопровождается болью или дискомфортом в груди, как правило, связанными с недостаточным кровоснабжением сердечной мышцы. Еще одно состояние — синдром такоцубо, который иногда называют синдромом разбитого сердца, — характеризуется внезапным ослаблением сердечной мышцы и часто возникает после сильного эмоционального или физического стресса.
При некоторых из этих патологий требуется снизить чрезмерные нервные сигналы, идущие к сердцу. Ученые полагают, что понимание различий между правым и левым нервными узлами в будущем поможет точнее определять, на какую сторону следует воздействовать для достижения наилучшего эффекта.
Аугусто Коппи
Изучение того, как физические нагрузки изменяют эти нервные узлы с каждой стороны, дает подсказки, которые в будущем могут помочь точнее выбирать сторону воздействия при процедурах, направленных на блокирование или нарушение определенных нервных путей.
В то же время исследователь отметил, что исследование находится на начальном этапе и проводилось на крысах. Для внедрения результатов в клиническую практику необходимы дополнительные исследования.
Ученые намерены проверить результаты на людяхНесмотря на значительные структурные изменения, ученым еще предстоит определить, как именно они сказываются на работе сердца. Исследовательская группа планирует выяснить, связаны ли различия между правым и левым нервными узлами с работой сердца в состоянии покоя и во время физической нагрузки. Также специалисты намерены проверить, наблюдаются ли подобные закономерности у других животных и человека.
В исследованиях с участием людей планируется применять неинвазивные маркеры, которые дадут возможность получать данные о нервной активности без хирургического вмешательства и взятия образцов тканей.
Аугусто Коппи
Понимание этих различий между левой и правой сторонами может помочь нам персонализировать лечение нарушений сердечного ритма и стенокардии. Наш следующий шаг — проверить, как эти структурные изменения соотносятся с функцией и проявляются ли аналогичные закономерности у более крупных животных и людей.