运动和衰老到底是什么关系?Vsport·体育

2025-07-10 06:22:15
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  Vsport·体育在常人眼中,80岁已是白发苍苍、步履蹒跚的年纪。但一位生物学教授却要在80岁生日之前,挑战100公里超级马拉松!怎么做到的?美国佛蒙特大学生物系荣誉教授在新书《生物钟与抗衰革命》中表示,通过理解生物钟,用科学训练(而非蛮干)激活身体的修复与更新系统,延长跑者生命周期,即使晚年依然能保持惊人活力与韧性。

  长期以来,人们普遍认为衰老取决于新陈代谢速率,这个推论源自一个理论:体型较大的动物通常寿命更长,其新陈代谢速率比小型动物的低。

  绝大多数成虫期昆虫的寿命极短,因为它们在飞行过程中耗能巨大,但是其幼虫期则可延续数年,这是因为幼虫期昆虫的能量消耗微小。

  小鼠和鸟类的代谢速率远高于人类及其他大型哺乳动物和大型鸟类,它们的性成熟速度也快得多。但在进行剧烈运动或承受较大压力时,大型动物同样能达到类似小鼠和鸟类的高代谢水平——研究表明,这两种状态都会加速衰老进程。

  这一理论模型由汉斯·塞里(Hans Selye)在其“全身性适应综合征”(又称“塞里综合征”)实验中提出。研究人员通过强迫实验动物持续运动或将动物置于寒冷环境中,来提高其新陈代谢速率。

  目前已知的情况是,以冬眠等方式减缓身体机能,将大幅降低新陈代谢速率,一部分小型哺乳动物的寿命会因此延长一倍以上。当遇到食物匮乏的情况时,动物的新陈代谢速率也会减慢,并由此延长寿命。一个比较典型的例子是乌龟,这是一种著名的长寿动物,它的生存策略就是摄入少、行动缓慢、心率低。由此,我们可以得出结论,放松身心,别给自己太多压力,保持平缓的心态,是长寿的秘诀之一。一旦你的代谢速度和心率过快,很可能会像小动物一样短寿。

  如果这种结论是真的,那么对于健身爱好者、长跑运动员而言,不啻为一个坏消息,而对于那些热衷于在沙发上不停吃薯条的家伙而言,则是个好消息。我的父亲认可这个理论,因此常常对我跑步的习惯感到“担忧”,尽管他曾经向我炫耀他年轻时曾经是一名出色的跑者,但后来受到“龟息”养生理论的影响,他刻意降低了跑步的频率。

  塞里综合征将人体生理、内分泌系统、生活速率和能量消耗联系起来,但这一理论似乎缺乏实证。不过有一点可以确定——食物摄入量与寿命存在相关性,我们已经知道,限制食物摄入量的动物,比如老鼠,其寿命更长。然而,强制食物限制,也就是节食,这种做法真的能够延长寿命吗?这一结论令人怀疑,因为这些理论是通过实验动物进行验证的,而食物限制的背景环境是将动物囚禁起来且迫使其无法运动。我甚至怀疑,卡路里过剩可能意味着它们生长更快、更早地达到成熟,因此总体上寿命更短。

  与我们之前对塞里的全身性适应综合征的解读相反,半个世纪以来,越来越多的证据表明,轻微压力能够减缓衰老速率Vsport·体育,延长寿命。这类压力包括轻微的辐射、超重力、寒冷、高温、节食和运动。那些可能缩短寿命的压力通常是高强度、长时间持续且不给机体恢复机会的行为。

  还有一种理论认为,衰老是由DNA决定的。但具体是怎么做到的呢?研究事物运作规律的方法之一就是人为制造一些改变,进而观察其与在正常情况下的差异。

  在遗传物质相关研究领域有一个比较典型的案例,那就是早期衰老症,这是一种会导致人类早衰的遗传性疾病。患病儿童在10岁时就可能出现生理性衰老,并表现出正常衰老的所有特征,最终在青少年时期死于早衰。

  DNA被包裹在染色体中,而染色体末端具有被称为“端粒”的帽状结构。这些端粒如同刹车装置,能够抑制染色体末端的活性——这一抑制机制至关重要,因为细胞分裂必须在适当时候停止,否则就会导致细胞无限增殖,例如癌症的发生。

  这里的关键在于,细胞必须精确控制哪些基因在何时被激活。端粒在这方面发挥着重要作用:它们确保染色体在需要表达基因之前保持紧密包裹状态,就像给基因上了一把“安全锁”。在正常衰老过程中,这把“锁”会逐渐损耗——端粒会缩短或受损,这不仅与衰老相关,还会引起一些病理表现。

  幸运的是,细胞配备了修复机制:一种名为“端粒酶”的特殊酶类能够修复端粒,甚至使其延长,从而防止DNA解体。端粒酶就像一位精明的守门人,精确调控着细胞对DNA的访问权限,使衰老的细胞重获新生——这一机制对于皮肤再生和伤口愈合至关重要。而有趣的是,细胞所处的微环境又会反过来指导端粒酶,确保它只在适当的时候发挥作用。

  例如,对于蜥蜴而言,尾巴被割掉是一种刺激,促使它回到“幼年”状态,并长出新的尾巴。同样,如果切断蝾螈的一条腿,它又会长出新的腿。这些特定的信号会激活蜥蜴和蝾螈的DNAVsport·体育,而这些信号正是物种在自然选择压力下演化形成的。比如,一些蜥蜴面临双重选择压力:它们既希望拥有尾巴,又希望失去尾巴。因为当捕食者试图抓住它们的尾巴时,让捕食者抓着一条尾巴总好过被捕获。树木在秋天主动落叶也体现了相似的生存智慧。树叶具备重要的生物学功能,但当雪可能对树木造成损害或致命威胁时,它们就会脱落,待来年再萌发新叶。

  在动植物的身体部位的保留与取舍之间,存在着微妙的平衡。于树木而言,最弱的叶子,也就是那些不能继续“工作”Vsport·体育、无法从空气中捕获碳的叶子,会首先变色并脱落。包含化学信号在内的环境信号可能会让白蚁女王的卵巢不断产卵,但当冬季来临,食物匮乏,它们又会停止产卵。同样,运动锻炼可以让人类具有像蝾螈或蜥蜴一样的修复及维稳的能力,从而减缓衰老。

  因此可以推测,人类在进化过程中也发展出了独特的应对机制——虽然人类不能像蜥蜴那样再生肢体,但通过运动诱导的肌肉修复机制,人类形成了修复腿部肌肉的选择压力,这有助于保持或增强肌肉功能。现有证据表明,这一推论很可能成立,那么这种机制在分子层面如何影响衰老进程呢?目前科学界尚未得出明确结论,但我们可以借助细胞分子机械的力学模型来阐释这一复杂过程。

  人体犹如一座由无数精密构件组成的生命圣殿,数十亿细胞如同砖石、砂浆与彩玻,经由精妙的生物工程层层构筑。这座圣殿的建造与维护完全仰赖食物——这些必须长途转运的“生命建材”。

  若所有分子原料都堆积在“建筑工地”(即目标分子结合位点),生长速率固然能大幅提升。但如此将导致原料淤塞——想象氨基酸A需精准嵌入分子B的特定位点时,周遭却散落着从A到Z的各种分子零件,组装错误率必然攀升。这就像用错建筑材料的后果:可能只是檐角轻微变形(良性疣状增生),也可能引发灾难性的结构崩塌(恶性增殖的肿瘤)。

  相反,当材料供给受限时,生命建造工程自动切换至“精工模式”——组装速率放缓,精度却显著提升。材料过剩(暴食)犹如赶工,虽加速建筑进度(生长),却可能提前迎来结构的衰败(寿命缩短)。然后,脂肪储存基因在特定环境下,如熊类冬眠前,则展现出惊人的适应智慧——赘肉堆积在人类身上是代谢负担,对冬眠动物却是生存必需。

  运动则扮演着独特的调控角色:它既消耗养分、清除代谢冗余,也能够激活人体的修复系统,这也是生长或/和更新的另一重表现形式。

  当我还是一名年轻的跑者时,跑步之后会有肌肉酸痛的感觉,后来却很少出现这样的症状。以我对身体的认知,肌肉酸痛是身体在传递“可能受伤”的信号,提示我通过休息来恢复肌肉的机能。此外,当时我还经历过肌肉撕裂、脊椎间盘突出、肌腱撕裂、两膝软骨撕裂等伤病,所幸后来都痊愈了Vsport·体育。60岁后,我的膝盖再次出现问题,专家看过X线片后,得知我曾频繁参加超级马拉松运动,善意地提醒我,尽量尝试一些减少膝盖磨损的运动,比如游泳。在那之后,我的确有好几个月都不跑步了。但那已经是20年前的事了。后来,我不仅继续跑步,还不断刷新个人纪录。

  我记得当年问过专家:“如果继续跑步会发生什么?”专家的警告言犹在耳:“你就必须割下你的膝盖骨Vsport·体育,把它扔进垃圾桶。”

  而当我80岁准备参加一场超级马拉松比赛前,我的体检医生告诉我:“你的心脏听起来像一个16岁的运动员。”当然,我膝盖的状况同样非常好。与我的身体相比,很多与我年龄相仿的亲密朋友并非长跑爱好者,却经历了膝盖和髋关节置换手术。在他们看来,我的运气很好。

  我们永远无法通过个例来证明一个规律。或许,我通过运动让身体机能变得更强大,我的一些朋友会因为不运动而让身体“生锈”。可是必须承认的是,也有一些人,虽然没有参加长跑,同样过着健康的长寿生活,而一部分长期参加长跑的人,也会过早离世。无论如何,身体器官和机能的老化都是不可避免的,只是老化速度有所不同。

  因此,我有理由怀疑,身体从轻微损伤的恢复到分子层面的重建,可能是一种接近再生的过程,就像蜥蜴断尾后仍可重生或者树叶在春天更替一样。那些肉眼看不见的分子级修复,在生长发育结束后依然持续运作,用新生细胞更替损伤结构。

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