Các nhà khoa học liên tục tiết lộ những lợi ích mới được phát hiện của việc tập thể dục. Trong các thí nghiệm hơn 10 năm qua, nghiên cứu của tôi đã phát hiện ra rằng tập thể dục có thể giúp chữa một vấn đề về 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 cản oxy đến các cơ quan. Nó đã được báo cáo ở nhiều bệnh nhân COVID-19 .
Tôi là một nhà sinh lý học tập thể dục được đào tạo về y học. Hơn 30 năm trước, tôi đã từ bỏ sự nghiệp phẫu thuật tổng quát ở Trung Quốc và đến Mỹ để theo đuổi sự nghiệp nghiên cứu cơ bản về sinh lý tập thể dục 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 suy 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 thử nghiệm nào cụ thể về COVID-19, nhưng công việc của tôi với chuột có thể thông báo cho các nhà nghiên cứu khác đang khám phá các cách bảo vệ những người bị ARDS.
Menu
ARDS là gì?
Một nguyên nhân gây ra cái chết cho 3% -17% bệnh nhân bị nhiễm SARS-CoV 2 là ARDS. Bệnh nhân COVID-19 với biến chứng lâm sàng tồi tệ này có tỷ lệ tử vong lớn hơn 50%.
Cụ thể, ARDS có thể xảy ra khi sự nhiễm virus của các tế bào trong phổi kích hoạt hệ thống miễn dịch và thu hút các tế bào bạch cầu di chuyển theo đường máu đến mô phổi để chống lại sự nhiễm virus.
Tuy nhiên, khi 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 các gốc tự do làm phá vỡ protein, màng tế bào và DNA.
Hậu quả là các mạch máu trong phổi bị rò rỉ, gây tích tụ chất lỏng trong mô phổi và các túi khí của phổi chứa đầy chất lỏng.
Điều này ngăn không cho những túi khí đó, được gọi là phế nang, chứa đầy không khí, ngăn ôxy trong không khí đi vào máu. Bệnh nhân chết vì thiếu ôxy.
Các tế bào lót các mạch máu của chúng ta là các tế bào nội mô hình phẳng.
Một bước đầu tiên của quá trình bệnh ARDS phức tạp này là niêm mạc của mạch máu trở nên dính với các tế bào bạch cầu bằng cách tạo ra các protein dính trên bề mặt tế bào, một hiện tượng được gọi là kích hoạt tế bào nội mô.
Điều này gây ra một vòng luẩn quẩn; sự hoạt hóa tế bào nội mô càng lớn thì các tế bào bạch cầu càng giải phóng nhiều gốc tự do. Điều này lại phá hủy các tế bào nội mô, làm cho mạch máu bị rò rỉ nhiều hơn và làm tổn thương mô phổi.
Một chất chống oxi hóa do tập thể dục tạo ra trong cơ thể chúng ta
Hơn 10 năm trước, tôi bắt đầu nghiên cứu vai trò bảo vệ của các enzym chống oxy hóa do tập thể dục chống lại sự mất kích thước cơ bắp.
Nghiên cứu của tôi đã chỉ ra rằng tập luyện sức bền thúc đẩy sản xuất chất chống oxy hóa gọi là superoxide dismutase ngoại bào (EcSOD) có tác dụng phá vỡ các gốc tự do superoxide bên ngoài tế bào.
EcSOD là enzym chống oxy hóa duy nhất được tiết vào máu để đến các cơ quan quan trọng khác và liên kết với các tế bào nội mô và các tế bào khác thông qua một cấu trúc liên kết độc đáo của enzym.
Điều này làm cho EcSOD không giống như bất kỳ viên uống chống oxy hóa bổ sung hoặc thực phẩm giàu chất chống oxy hóa nào mà chúng ta có thể tiêu thụ.
Một chất chống oxy hóa đường uống, một khi được hấp thụ vào máu, sẽ không nhắm vào một cơ quan nhất định để bảo vệ, trong khi EcSOD dính vào các cơ quan cụ thể.
Khi tôi lần đầu tiên nhìn thấy bằng chứng về việc tăng EcSOD trong cơ xương bằng cách luyện tập thể dục nhịp điệu, tôi đã có cảm hứng để thực hiện một thí nghiệm trong đó tôi kiểm tra xem chỉ cần tăng lượng enzym này thông qua kỹ thuật di truyền.
Thay vì tự nhiên thông qua tập thể dục, sẽ 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 bảo vệ chống lại ARDS
Tôi đã thiết kế một con chuột tạo ra nhiều EcSOD trong cơ xương hơn so với con chuột điển hình để bắt chước tác dụng của việc luyện tập thể dục nhịp điệu. Chúng tôi đã thu được bằng chứng rõ ràng rằng những con chuột này đã được bảo vệ khỏi chứng teo cơ và suy tim do tiểu đường .
Sau đó, tôi đã kích hoạt ARDS ở chuột một cách nhân tạo bằng cách tiêm vào chuột một loại hóa chất do vi khuẩn tạo ra được biết là nguyên nhân gây ra tình trạng này.
Trước sự ngạc nhiên thú vị của tôi, những con chuột được biến đổi gen với nồng độ EcSOD cao hơn trong máu của chúng có nhiều khả năng sống sót sau ARDS nghiêm trọng và suy đa cơ quan so với tỷ lệ tử vong ảm đạm ở những con chuột điển hình.
Điều này mô phỏng tình huống trong chăm sóc đặc biệt, nơi hơn 80% bệnh nhân tử vong khi bị suy đa tạng, bao gồm cả ARDS.
Sau đó, tôi xác nhận rằng thực sự là EcSOD ở chuột được biến đổi gen cung cấp sự bảo vệ. Khi tôi thực hiện một thí nghiệm trong đó một con chuột biến đổi gen chia sẻ máu với một con chuột bình thường theo một thủ tục phẫu thuật gọi là bệnh ký sinh trùng 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 cơ quan. Bằng cách sử dụng các công nghệ sinh hóa và hình ảnh khác nhau.
Chúng tôi đã thấy bằng chứng về việc giảm hoạt hóa tế bào nội mô và giảm tổn thương protein, màng tế bào và DNA do các gốc tự do trong mô phổi gây ra.
Học từ bài tập
Những nghiên cứu này đã cung cấp bằng chứng về nguyên tắc rằng việc phân phối gen hoặc protein EcSOD để nâng cao 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 các tổn thương do ARDS và suy đa tạng.
Phát hiện của tôi trên chuột có thể truyền cảm hứng cho các nhà nghiên cứu khác tìm 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, cường độ và thời gian tập thể dục để tăng mức EcSOD một cách tối ưu trong phổi và các cơ quan quan trọng khác ở người nhằm xây dựng khả năng phòng thủ chống lại các biến chứng chết người của COVID-19 hoặc các tình trạng bệnh khác.
Tất nhiên, những phát hiện này có thể truyền cảm hứng cho nghiên cứu nhằm thúc đẩy các liệu pháp dược lý, protein và hoặc gen để điều trị bệnh nhân ARDS COVID-19.
Câu chuyện về chất 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.
Trả lời