Чрезмерные физические нагрузки могут нанести вред функциям мозга.

Физические упражнения широко признаны мощным способом профилактики заболеваний и укрепления здоровья, включая замедление возрастного снижения когнитивных функций. Тем не менее, некоторые клинические исследования указывают на связь между чрезмерными физическими нагрузками и снижением когнитивных способностей. До сих пор основной механизм оставался неясным.

Исследователи из больницы Сянъя Центрально-Южного университета совершили прорыв. 3 декабря 2025 года группа эндокринологов под руководством Ло Сянхана и Пэн Хуэя опубликовала статью в [название журнала]. Клеточный метаболизм озаглавленный Чрезмерно интенсивные физические нагрузки ухудшают когнитивные функции посредством митохондриального «имитатора», вырабатываемого мышцами.Результаты их исследования показывают, как перетренировка ухудшает когнитивные функции, предоставляя новые научные доказательства принципа «физические упражнения должны быть умеренными». Это исследование также объясняет, почему у некоторых любителей высокоинтенсивных тренировок наблюдается ухудшение памяти.

Фон

В физиологии взаимосвязь между физическими упражнениями и здоровьем, имеющая форму «перевернутой буквы U» или «J», не нова. Экстремальные тренировки на выносливость могут привести к таким рискам, как фиброз сердца и временное подавление иммунитета. Недавние клинические наблюдения показали, что чрезмерные физические нагрузки могут также ухудшать когнитивные функции, но биологический механизм этого явления оставался неизвестным.

Ученые обратили свое внимание на синапсы — микроскопическую основу когнитивных функций. Синапсы в значительной степени зависят от расположенных рядом митохондрий в качестве источника энергии. Когда поступление энергии нарушается, структура и функция синапсов ухудшаются, что является ранней стадией когнитивного снижения.

Еще одно перспективное направление исследований связано с митохондриальными везикулами (МВ). Это небольшие пузырьки, высвобождающиеся при стрессе и переносящие поврежденные митохондриальные белки или ДНК. Они действуют как «передатчики стресса» между клетками и органами. Потенциальное воздействие МВ, образующихся в мышцах, на гиппокамп, центр памяти головного мозга, до сих пор не изучалось.

Методы и результаты

От больших данных к моделям на основе мыши: подтверждение J-образной кривой.

Команда проанализировала данные более чем 310 000 участников британского биобанка. После корректировки с учетом возраста, образования и других факторов выявилась четкая J-образная закономерность: общая физическая активность была связана с когнитивным риском, при этом наиболее сильное влияние оказывали интенсивные физические упражнения. Оптимальная доза составляла около 1216 метаболических эквивалентов в минуту в неделю, что примерно равно четырем-пяти сеансам высокоинтенсивного бега по 30 минут. После превышения этого порога когнитивный риск возрастал.

В экспериментах на мышах животные, подвергнутые чрезмерным физическим нагрузкам, продемонстрировали значительные нарушения обучения и памяти в поведенческих тестах. Микроскопическое исследование выявило снижение плотности синапсов и структурные повреждения в гиппокампе, подтверждая, что перетренировка приводит к потере синапсов и когнитивным нарушениям.

Везикулы, образующиеся в мышцах, вызывают синаптическую дисфункцию.

В скелетных мышцах, главном органе, подвергающемся физическим нагрузкам, после перетренировки наблюдалось увеличение митохондрий. Анализы крови выявили повышенный уровень особых везикул, богатых митохондриальными белками и ДНК, маркированных факторами, связанными с PCNA. Команда назвала эти везикулы «otMDV».

Эксперименты показали, что otMDV могут преодолевать гематоэнцефалический барьер и накапливаться в нейронах гиппокампа. Введение otMDV здоровым мышам вызывало потерю синапсов и снижение когнитивных функций. Блокирование продукции otMDV защищало когнитивные функции даже при чрезмерных физических нагрузках, доказывая, что otMDV являются ключевым медиатором повреждения головного мозга.

Лактат как триггер

Триггером высвобождения otMDV был идентифицирован лактат. Высвобождение otMDV происходило только при длительных высокоинтенсивных физических нагрузках, поддерживающих повышенный уровень лактата. Прямая инъекция лактата воспроизводила этот эффект, тогда как снижение его выработки подавляло его. Механистически, лактат химически модифицировал фактор транскрипции ATF5, что приводило к аномальной упаковке белка и мтДНК в otMDV.

Двойной механизм атаки

Попав внутрь нейронов гиппокампа, otMDV нарушали синапсы двумя способами:

1. Физические помехиБелки PAF захватили участки закрепления, предназначенные для митохондрий, блокируя подачу энергии.

2. Нарушение сигналамтДНК активировала воспалительные процессы, которые подавляли KIF5, белок, ответственный за транспортировку митохондрий. Этот двойной удар вызвал энергетический кризис и снижение когнитивных функций.

Более широкие последствия чрезмерных физических нагрузок

Помимо когнитивных функций, перетренировка может нанести организму вред различными способами:

• Фиброз печениИзбыток продуктов метаболизма создает дополнительную нагрузку на печень, повышая риск развития жировой дистрофии печени и цирроза.

• Ускоренное старениеОкислительный стресс повреждает ДНК, что приводит к потере мышечной массы и преждевременному старению кожи.

• Сниженный иммунитетДлительные интенсивные физические нагрузки создают период снижения сопротивляемости организма, что повышает вероятность инфекций.

Основные выводы: Умеренные физические упражнения

Профессор Пэн Хуэй подчеркнул: «Взаимосвязь между физическими упражнениями и здоровьем имеет J-образную форму. Умеренные физические нагрузки приносят наибольшую пользу, но как только порог превышен, преимущества быстро уменьшаются и могут даже стать вредными».

Под чрезмерными физическими нагрузками подразумеваются не тренировки профессиональных спортсменов, а действия обычных людей, выходящих за пределы безопасных норм, например, пробегающих более 10 километров в день или тренирующихся в течение нескольких часов без отдыха.

Практические рекомендации по здоровым физическим упражнениям

• Контроль интенсивностиВыбирайте занятия, во время которых вы сможете комфортно общаться, например, быструю ходьбу, бег трусцой, плавание или йогу.

• Управляйте продолжительностьюВзрослым рекомендуется уделять занятиям от 150 до 300 минут в неделю, продолжительность каждого занятия должна составлять от 30 до 60 минут.

• Приоритет – восстановлениеОбеспечьте себе 7–8 часов сна, восполните запасы белка и жидкости, а также дайте мышцам отдохнуть не менее 48 часов.

• Прислушивайтесь к своему телу.Постоянная усталость, головокружение или боли в суставах являются тревожными признаками перетренировки.

Для поддержания здоровья нет коротких путей. Качество и баланс важнее, чем крайняя продолжительность или интенсивность.

Заключение

Данное исследование выявляет полную цепочку событий, связывающих чрезмерные физические нагрузки с когнитивными нарушениями:
Длительные интенсивные физические нагрузки → устойчивое накопление лактата в мышцах → модификация ATF5 → высвобождение otMDV, несущих вредные белки и ДНК → otMDV проникают в гиппокамп → синаптический энергетический кризис и структурные повреждения → нарушение обучения и памяти.

Послание ясно: в стремлении к «большему, большему, большему» истинный путь к здоровью — это обретение баланса, при котором тело и мозг работают в гармонии.

Ссылка

[1] Хуан Ю, Ху Б, Лю Ю, Се LQ, Дай Ю, Ань YZ, Пэн XY, Чэн Юл, Го Ю, Куан ВХ, Сяо Ю, Чен X, Чжэн YJ, Се GQ, Ван Цзюнь, Пэн Х, Луо XH. Чрезмерно интенсивные физические нагрузки ухудшают когнитивные функции за счет митохондриального «имитатора», вырабатываемого мышцами. Cell Metab. 2025 Dec 3:S1550-4131(25)00486-3. doi: 10.1016/j.cmet.2025.11.002. PMID: 41344322.