การออกกำลังกายช่วยป้องกันความเสียหายของ DNA และปัญหาหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับอายุได้อย่างไร

การศึกษาสัตว์ล่าสุดโดยนักวิจัยจากแผนกอายุรศาสตร์ มหาวิทยาลัยยูทาห์ในเมืองซอลท์เลคซิตี้ ได้ทำการศึกษาบทบาทของความเสียหายของ DNA ในหลอดเลือดและระบบหัวใจและหลอดเลือดที่เสื่อมสภาพ

นักวิจัยพบว่าการออกกำลังกายเพิ่มขึ้นช่วยลดความเสียหายของ DNA ในเซลล์เยื่อบุหลอดเลือด ซึ่งอาจช่วยอธิบายได้ว่าการออกกำลังกายแม้ในช่วงบั้นปลายชีวิตสามารถลดความเสี่ยงของโรคหลอดเลือดแดงแข็งได้อย่างไร

นักวิจัยซึ่งนำโดย Jisook Lim, PhD ซึ่งเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยยูทาห์ จะนำเสนอผลการวิจัยของพวกเขาในงาน American Physiology Summitซึ่งเป็นการประชุมประจำปีของ American Physiological Society ที่เมืองลองบีช รัฐแคลิฟอร์เนีย โดยการประชุมจะมีขึ้นในวันที่ 4-7 เมษายน 2024

การออกกำลังกายช่วยปกป้องสุขภาพหลอดเลือดเมื่อเราอายุมากขึ้นได้อย่างไร?

เมื่อเราอายุมากขึ้น ความเสี่ยงต่อโรคหัวใจและหลอดเลือดและปัญหาหลอดเลือดหัวใจอื่นๆ จะเพิ่มขึ้น โดยทั่วไปแล้ว สาเหตุเกิดจากหลอดเลือดแดงแข็ง ซึ่งเป็นภาวะที่มีการสะสมของไขมันในเยื่อเมือกของหลอดเลือด

เมื่อคราบพลัคเหล่านี้เติบโต จะทำให้หลอดเลือดแคบลง ส่งผลให้มีความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะหลอดเลือดหัวใจ เช่น หัวใจวาย หรือโรคหลอดเลือดสมอง เพิ่มขึ้น

โชคดีที่การออกกำลังกายสามารถลดความเสี่ยงของหลอดเลือดแดงแข็งได้อย่างมาก แม้แต่การออกกำลังกายในผู้สูงอายุก็ช่วยชะลอการก่อตัวของคราบพลัคและปรับปรุงผลลัพธ์ของระบบหัวใจและหลอดเลือดได้

อย่างไรก็ตาม การทำความเข้าใจว่าการออกกำลังกายส่งผลดีต่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดอย่างไรนั้นเป็นเรื่องที่ยากกว่า การศึกษาวิจัยใหม่มุ่งเน้นไปที่กลไกที่เป็นไปได้อย่างหนึ่ง นั่นคือ ความเสียหายของ DNA

ความเสียหายของ DNA และเทโลเมียร์: ปัจจัยสำคัญในการแก่ชรา

เมื่อเราอายุมากขึ้น การทำงานของร่างกายหลายๆ ด้านจะค่อยๆ เสื่อมลง สาเหตุส่วนหนึ่งมาจาก ความเสียหาย ของดีเอ็นเอ

ความเสียหายของ DNA เกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ และกลไกการซ่อมแซม DNA ของเรา มีแนวโน้มเกิดข้อผิดพลาดมากขึ้นเมื่ออายุมากขึ้น

ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าความเสียหายของ DNA มีบทบาทสำคัญในกระบวนการชราภาพและดูเหมือนว่าจะมีบทบาทสำคัญในการเสื่อมของหลอดเลือดเมื่อเราอายุมากขึ้น

เทโลเมียร์คือ "ฝา" ของดีเอ็นเอที่ปลายโครโมโซม ซึ่งจะปกป้องไม่ให้โครโมโซมพันกันหรือหลุดลุ่ย ด้วยเหตุนี้ความยาวของเทโลเมียร์จึงเป็นตัวบ่งชี้อายุทางชีววิทยา โดยความยาวที่สั้นกว่ามักเกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับอายุ เช่นโรคหัวใจและหลอดเลือด

เทโลเมียร์ในเซลล์ที่บุผนังหลอดเลือดมีความเสี่ยงต่อการเสียหายจากแรงที่เรียกว่า “แรงเฉือน” เป็นพิเศษ

“ยิ่งความเร็วของเลือดสูงขึ้นและเส้นผ่านศูนย์กลางของหลอดเลือดแดงเล็กลงเท่าใด แรงเฉือนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น” Jan Malik, MD, MPH ศาสตราจารย์จากโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยทั่วไปในปราก สาธารณรัฐเช็ก ผู้ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการศึกษาครั้งนี้ให้คำอธิบาย

แม้ว่าร่างกายของเราจะมีระบบต่างๆ ที่ช่วยรับมือกับความเครียดนี้ แต่เมื่อหลอดเลือดเกิดการหยุดชะงักการไหลเวียนของเลือดก็จะบกพร่องไปด้วยการหยุดชะงักนี้จะเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างเซลล์ที่บุผนังหลอดเลือด ส่งผลให้มีความเสี่ยงต่อการเกิดหลอดเลือดแข็งมากขึ้น

Malik ผู้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับหัวข้อนี้บอกเราว่า "การเปลี่ยนแปลงของแรงเฉือนมีความสำคัญต่อการพัฒนาของหลอดเลือดแดงแข็ง"

การศึกษาที่กำลังดำเนินการอยู่ของมหาวิทยาลัยยูทาห์ตรวจสอบว่าการออกกำลังกายสามารถลดความเสี่ยงต่อหลอดเลือดหัวใจได้หรือไม่โดยลดความเสียหายของ DNA และปกป้องเทโลเมียร์

การออกกำลังกายที่มากขึ้นเกี่ยวข้องกับความเสียหายต่อ DNA น้อยลง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยยูทาห์ได้ติดตามหนูตัวผู้ 15 ตัวในกรงที่มีล้อลู่วิ่งเป็นเวลา 4 สัปดาห์ โดยแบ่งหนูออกเป็น 3 ประเภทตามระยะทางที่วิ่งในแต่ละวัน ดังนี้

• สวิฟท์
• นักวิ่งระดับปานกลาง
• การเคลื่อนไหวต่ำ

เมื่อสิ้นสุดการศึกษา นักวิทยาศาสตร์ได้เก็บเนื้อเยื่อจากหลอดเลือดแดงใหญ่ของสัตว์ ซึ่งเป็นหลอดเลือดที่เลือดไหลออกจากหัวใจ พวกเขาศึกษาส่วนต่างๆ ของหลอดเลือดแดงใหญ่ที่ต้องรับแรงเฉือนในระดับต่างๆ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขามุ่งเน้นไปที่เซลล์สองประเภท:

• เซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดที่อยู่ด้านใน
• เซลล์กล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดที่พบในผนังหลอดเลือด

จากนั้นพวกเขาจึงประเมินความเสียหายของ DNA ของเซลล์และประเมินว่าเทโลเมียร์ทำงานได้ดีแค่ไหน

การวิเคราะห์ของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าการออกกำลังกายที่เพิ่มขึ้นมีความเกี่ยวข้องกับความเสียหายของ DNA ที่น้อยลงและการทำงานของเทโลเมียร์ที่ดีขึ้นในเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือดแต่ไม่มีความเกี่ยวข้องกับเซลล์กล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือด

งานวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นเช่นกันว่ากล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดไม่ได้รับความเสียหายในระดับเดียวกับเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือด ซึ่งต้องเผชิญกับการไหลเวียนของเลือดอย่างเต็มที่

ตามบทคัดย่อของการศึกษานี้ โดยทั่วไปแล้ว "ปริมาณการออกกำลังกายแบบแอโรบิกจะแปรผกผันกับความเสียหายของ DNA และความผิดปกติของเทโลเมียร์" ซึ่งหมายความว่า สัตว์ที่ออกกำลังกายมากที่สุดจะเกิดความเสียหายและความผิดปกติน้อยที่สุด

การศึกษาครั้งนี้ให้อะไร?

การศึกษาครั้งนี้เป็นการเพิ่มหลักฐานที่มากขึ้นเรื่อยๆ ว่าการออกกำลังกายสามารถให้ประโยชน์ต่อสุขภาพได้โดยการปกป้องไม่ให้เกิดความเสียหายต่อ DNA และปกป้องการทำงานของเทโลเมียร์

Lim อธิบายในข่าวเผยแพร่ว่า "การศึกษาครั้งนี้จะมอบรากฐานที่มั่นคงสำหรับแนวทางที่ละเอียดและเป็นรายบุคคลในการแทรกแซงด้านสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด โดยการเปิดเผยการตอบสนองที่แตกต่างกันของบริเวณหลอดเลือดแดงใหญ่ที่มีรูปแบบการไหลเวียนของเลือดและชนิดของเซลล์ที่แตกต่างกันต่อการออกกำลังกายแบบแอโรบิก"

นักวิทยาศาสตร์ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างการออกกำลังกายและเทโลเมียร์มาเป็นเวลานาน ตัวอย่างเช่น การศึกษาวิจัยในปี 2013 แสดงให้เห็นว่านักวิ่งอัลตรามาราธอนมีเทโลเมียร์ยาวกว่าผู้เข้าร่วมกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดี

ผลการศึกษาวิจัยอื่นๆ ยังพบความเชื่อมโยงระหว่างสมรรถภาพทางกายและความยาวของเทโลเมียร์อีกด้วย