Czego możemy nauczyć się od małp w zakresie zdrowia naszego serca

O ile goryle i szympansy urodziły się po to, by wspinać się i wdrapywać, o tyle ludzie urodzili się, by chodzić i biegać.

Żaden szympans ani goryl nie przygotowują się do jesiennego maratonu – zgodnie z wynikami nowych, szerokich badań nad zdrowiem i ewolucją mięśni sercowych może to odzwierciedlać różnice w pracy serc małp człekokształtnych i ludzi.

Badania, które obejmowały skanowanie serc nieoswojonych naczelnych oraz różnych grup mężczyzn sugerują, że serca dostosowują się w wymowny sposób do potrzeb swoich właścicieli. Wyniki sugerują również, że brak odpowiedniej ilości ruchu może oznaczać, że nasze serca zaczną przybierać mniej ludzką formę, co może nieść z sobą długofalowe skutki dla naszego zdrowia.

Serce pod lupą: co powiedziała nam natura

Serca ssaków są generalnie dość plastyczne. Zmieniają się w zależności od warunków, w jakich funkcjonują. Przeprowadzone niedawno badania wykazały, że serca najlepszych pływaków i biegaczy lekko się od siebie różnią kształtem i funkcją, do tego istotnie różnią się od serc osób nie uprawiających sportu. Do tej pory naukowcy nie zbadali jednak czy i w jaki sposób taka zmiana w sercu, znana jako jego plastyczność, mogła wystąpić w trakcie naszej ewolucji jako gatunku i co proces ten może oznaczać dla obecnego stanu zdrowia naszego serca.

Dlatego badacze z Uniwersytetu Harvarda i i innych instytucji, w ramach opublikowanych we wrześniu 2019 w czasopiśmie PNAS badań, zdecydowali się po raz pierwszy porównać wygląd i pracę serc ludzi i naszych najbliższych krewnych naczelnych, szympansów i goryli.

Porównanie to powinno odzwierciedlać, w jaki sposób nasze życie zmieniło się na przestrzeni tysiącleci, mówi Daniel Lieberman, biolog ewolucyjny z Harvardu oraz jeden z głównych współautorów badania, wraz z harvardzkim kardiologiem dr. Aaronem Baggishem i fizjologiem ćwiczeń Robertem Shavem z kampusu Okanagan Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej.

Od goryli do maratończyków: w jaki sposób ewolucja serca odkryła przed nami tajemnicę zdrowia

Zdaniem dr. Liebermana szympansy i goryle, czy już w naturze, czy też w ogrodach zoologicznych, rzadko biegają, czy nawet chodzą piechotą, za wyjątkiem kilometra czy dwóch podczas poszukiwania pożywienia. Szybko jednak wspinają się po drzewach i walczą między sobą. Są atletami, których atrybutem jest siła.

W przeciwieństwie do nich, my ludzie predestynowani jesteśmy do wytrwałości i częstej, umiarkowanej aktywności fizycznej, mówi, przy czym skamieniałości pokazują stopniowe zmiany w naszych szkieletach, które zostały prawdopodobnie wywołane chodzeniem i sporadycznym bieganiem na długie dystanse podczas polowań i zbiorów.

Serca jednak „nie skamieniały”, mówi dr. Lieberman, tak więc najlepszym sposobem dowiedzenia się czegoś na temat ich ewolucji były nie wykopaliska, ale oceny porównawcze naszych organów z organami naszych dawnych krewnych. W tym celu dr Shave i jego koledzy odbyli na przestrzeni kilku lat szereg podróży do afrykańskich rezerwatów przyrody, gdzie w trakcie corocznych przeglądów weterynaryjnych zwierząt skanowali serca dziesiątek szympansów i sprawdzali ich ciśnienie krwi. W celu przeprowadzenia badań obrazowych serc kilku goryli odwiedzili również ogrody zoologiczne (nie mierząc im jednak przy tym ciśnienia).

W międzyczasie dr Baggish i inni uczeni skanowali serca i mierzyli ciśnienie krwi młodych mężczyzn, biegaczy długodystansowych oraz graczy futbolu na Harvardzie, drobnych rolników w Meksyku oraz 40 prowadzących siedzący tryb życia, lecz zdrowych młodych mężczyzn w Bostonie (badanie to obejmowały wyłącznie mężczyzn, jednak w przyszłości naukowcy chcieliby badać także kobiety oraz samice naczelnych).

Siedzący tryb życia: cichy wróg twojego serca

Następnie naukowcy zaczęli dokonywać porównań, których wyniki okazały się całkiem poważne. Okazało się, że serca szympansów i goryli są dobrze przystosowane do krótkich, gwałtownych wzrostów aktywności, mają zaokrąglony kształt i mocne ściany wewnątrz komór, potrafiące radzić sobie z gwałtownymi, krótkimi skokami ciśnienia krwi i reagować na nie, jednak u szympansów prowadzi to do względnie wysokiego bazowego ciśnienia krwi w porównaniu z ludźmi (nawet jeśli naczelne w odróżnieniu od nas nie mają chyba problemów z sercem wywoływanych przez tego typu nadciśnienie).

Z kolei ludzkie serca były bardziej wydłużone i elastyczne, miały cieńsze ściany komór, które mogły się skręcać i pompować większe objętości krwi przy niższym ciśnieniu niż serca naczelnych, co było niezbędne w przypadku długotrwałej aktywności aerobowej, takiej jak chodzenie lub bieganie.

Najbardziej interesujące były jednak różnice w ramach różnych grup ludzi. Biegacze uniwersyteccy i drobni farmerzy z Meksyku, bez względu na wiek, mieli serca gotowe do biegu wytrzymałościowego, z najcieńszymi i najbardziej elastycznymi ścianami komór oraz najniższym ciśnieniem krwi ze wszystkich grup ludzi.

Sam trening siłowy nie jest odpowiedni dla serca ludzkiego

W przeciwieństwie do nich, serca piłkarzy, których regularna ćwiczenie polegało głównie na treningu siłowym, oraz serca siedzących młodych Bostończyków, których regularne ćwiczenie polegało na nic nie robieniu, wykazywały stosunkowo grubsze ściany komór i większą sztywność serca. W przypadku ich serc rozwinął się delikatny „fenotyp szympansi”, jak mówią naukowcy. To delikatne „zmałpienie” serc graczy futbolu i młodych mężczyzn prowadzących siedzący tryb życia łączyło się z poziomem ciśnienia, które wprawdzie wciąć mieściło się w normie, było jednak wyższe niż u biegaczy czy rolników. Dr Lieberman mówi, iż to odkrycie wskazuje na fakt, że gdy sposób życia ludzi zaczął się dawno temu odróżniać od życia pozostałych człekokształtnych, odróżniać zaczęło się też nasze serce, przy czym rozwinęło się ono w taki sposób, by umożliwiać nam ciągły i regularny ruch aerobowy.

Te same dane świadczą też jednak o tym, że w przypadku braku odpowiednio częstych ćwiczeń sercowo-naczyniowych, nasze serce zaczyna się szybko „przeistaczać”, mówi dr Baggish, w dodatku w sposób który może się wiązać z późniejszymi problemami kardiologicznymi. Zwraca uwagę, że prowadzący siedzący tryb życia badani Bostończycy, choć byli jeszcze młodzi, mieli serca, które już twardniały a ciśnienie tętnicze zaczynało się podnosić. „Uczymy się”, że choroby serca wiążą się ze starzeniem. „Ale może zaczyna się to tutaj,” gdy nie słuchamy swojego serca i nie idziemy po śladach swoich przodków, nie chodząc na częste spacery.