پژوهشگران زیست‌شناسی تغییر عضلات در هنگام پیری را مطالعه می‌کنند تا به این پرسش پاسخ دهند که چرا عضلات برخی از افراد پس از ۵۰ سالگی مانند قبل رشد نمی‌کند.
برای دیدن اوج مطلق توانایی‌های ورزشی انسان شاید هیچ راهی بهتر از تماشای بازی‌های المپیک نباشد؛ اما در بازی‌های زمستانی امسال (و تقریباً در تمام رویدادهای ورزشی حرفه‌ای) به‌ندرت شرکت‌کننده‌ی بالای ۴۰ سال را می‌بینید و تقریباً هرگز ورزشکاری را نمی‌بینید که سن او بیش از ۵۰ سال باشد. علت آن است که با هر سال اضافه‌ای که روی زمین سپری می‌شود، بدن پیر می‌شود و عضلات مانند قبل در برابر ورزش پاسخ نمی‌دهند.
راجر فیلدینگ، استاد پزشکی دانشگاه تافتس، هدایت گروهی از دانشمندان را برعهده دارد که روی مزایای سلامتی ورزش، تمرینات قدرتی و رژیم غذایی در افراد مسن مطالعه می‌کنند. آن‌ها بررسی می‌کنند که افراد مسن چگونه در برابر ورزش پاسخ می‌دهند و سعی می‌کنند مکانیسم‌های زیستی را که موجب افزایش اندازه و قدرت عضلات پس از تمرینات قدرتی یا استقامتی می‌شوند، درک کنند.
روش ایجاد عضله در افراد مسن و جوان یکسان است؛ اما هنگام پیری، کارآیی بسیاری از فرایندهای زیستی که ورزش را به عضله تبدیل می‌کنند، کاهش پیدا می‌کند. این مسئله موجب می‌شود افزایش قدرت عضلات برای افراد مسن سخت‌تر شود، اما در عین حال ادامه‌ی ورزش همگام با پیری را برای همه افراد مهم‌تر می‌کند.
بدن چگونه عضلات را می‌سازد؟
فیلدینگ و همکارانش ورزش‌هایی را مطالعه می‌کنند که شما را قوی‌تر می‌کند: تمرینات قدرتی شامل حرکت شنا و درازنشست و همچنین وزنه‌برداری و تمرینات مقاومتی با استفاده از کش‌ها یا دستگاه‌های ورزشی.
هنگامی که تمرینات قدرتی را انجام میدهید، با گذشت زمان، ورزش‌هایی که در ابتدا برایتان دشوار بودند، با افزایش قدرت و اندازه‌ی عضلات (هایپرتروفی) آسان‌تر می‌شود. عضلات بزرگ‌تر فیبرها و سلول‌های عضلانی بزرگ‌تری دارند و این به شما کمک می‌کند تا وزنه‌های سنگین‌تری را بلند کنید. با ادامه‌ی تمرین و همان‌طور که عضلات شما بزرگ‌تر و قوی‌تر می‌شوند، می‌توانید سختی تمرینات را بیشتر یا وزنه‌های بزرگ‌تری بلند کنید.
به‌راحتی می‌توان دریافت که ورزش عضلات را بزرگ‌تر می‌کند، اما با افزایش قدرت و اندازه‌ی عضلات در پاسخ به تمرینات مقاومتی، چه اتفاقی برای سلول‌ها می‌افتد؟
هر زمان که بدن خود را حرکت میدهید، این کار را با کوتاه کردن و کشیدن عضلات خود طی فرایند «انقباض» انجام میدهید. اینگونه است که عضلات انرژی را برای تولید نیرو و ایجاد حرکت مصرف می‌کنند. هر بار که عضله‌ای را منقبض می‌کنید (خصوصاً زمانی که برای انجام این کار باید به‌شدت تلاش کنید، مثلاً هنگام بلند کردن وزنه)، این عمل باعث تغییراتی در سطوح مواد شیمیایی مختلف در عضلات شما می‌شود. علاوه بر تغییرات شیمیایی، گیرنده‌های اختصاصی روی سطح سلول‌های عضلانی وجود دارد که زمانی که عضله‌ای را حرکت میدهید و نیرو ایجاد می‌کنید، آن را تشخیص می‌دهد.
در فرد جوان سالم، وقتی این سیستم‌های حسی شیمیایی و مکانیکی، حرکت عضلات را تشخیص می‌دهند، چندین مسیر شیمیایی اختصاصی درون عضله را به راه می‌اندازند. این مسیرها موجب تولید پروتئین‌های بیشتری می‌شوند که به فیبرهای عضله اضافه شده و موجب افزایش اندازه عضله می‌شوند.
این مسیرهای مولکولی همچنین ژن‌هایی را فعال می‌کنند که کدکننده‌ی پروتئین‌های خاصی در سلول‌ها هستند که ماشین‌آلات انقباض عضلات را می‌سازند. فعال‌سازی بیان ژن در عضلات فرایندی طولانی‌مدت است و ژن‌ها به مدت چند ساعت پس از یک جلسه تمرین مقاومتی فعال یا غیرفعال می‌شوند. تأثیر کلی این تغییرات ناشی از ورزش، آن است که عضلات شما بزرگ‌تر می‌شود.
عضلات پیرتر چگونه تغییر می‌کنند؟
درحالی‌که زیست‌شناسی پایه‌ی افراد پیر و جوان کم‌و‌بیش یکسان است، عدم حضور افراد سالمند در ورزش‌های حرفه‌ای بی‌علت نیست. بنابراین، همگام با پیری، چه چیزی در عضلات فرد تغییر می‌کند؟
فیلدینگ و همکارانش در پژوهش خود متوجه شدند که در عضلات جوان، کمی ورزش، سیگنالی قوی برای بسیاری از فرایندهایی که موجب رشد عضلانی می‌شوند، تولید می‌کند. در مقابل، در عضلات افراد مسن، سیگنالی که به عضلات می‌گوید رشد کنند، برای مقدار مشخصی از ورزش ضعیف‌تر است. این تغییرات وقتی که فرد به حدود ۵۰ سالگی می‌رسد، شروع می‌شود و با گذشت زمان مشخص‌تر می‌شود.
فیلدینگ و همکارانش در مطالعه‌‌ای که سال ۲۰۱۴ منتشر شد، می‌خواستند بررسی کنند که آیا تغییر در سیگنال‌دهی با تغییر در ژن‌هایی که به ورزش پاسخ می‌دهند، همراه است یا نه. آن‌ها از تکنیکی استفاده کردند که به آن‌ها امکان اندازه‌گیری تغییرات هزاران ژن را در پاسخ به تمرینات مقاومتی می‌داد. نتایج نشان داد وقتی مردان جوان ورزش می‌کنند، در بیان بیش از ۱۵۰ ژن تغییراتی ایجاد می‌شود، اما وقتی مردان مسن ورزش می‌کنند، بیان فقط ۲۴ ژن تغییر می‌کند. به نظر می‌رسد این تفاوت در بیان ژن حداقل تا حدی تفاوت‌های قابل‌مشاهده بین نحوه‌ی پاسخ افراد جوان و مسن در برابر تمرینات قدرتی را توضیح دهد.
حفظ تناسب اندام با افزایش سن
وقتی همه‌ی تفاوت‌های مولکولی در نحوه‌ی پاسخ افراد مسن را در برابر تمرینات قدرتی در کنار هم قرار میدهید، به این نتیجه می‌رسید که افراد مسن به اندازه‌ی افراد جوان توده‌ی عضلانی تولید نمی‌کنند؛ اما این واقعیت نباید افراد مسن را از ورزش منصرف کند، بلکه باید آن‌ها را تشویق کند تا با افزایش سن بیشتر ورزش کنند.
ورزش همچنان یکی از مهم‌ترین فعالیت‌هایی است که افراد مسن می‌توانند برای کمک به سلامتی خود انجام دهند. پژوهش فیلدینگ و همکارانش به وضوح نشان می‌دهد که اگرچه پاسخ به ورزش با افزایش سن کاهش پیدا می‌کند، به هیچ عنوان به صفر نمی‌رسد.
پژوهشگران نشان داده‌اند که خطر ناتوانی در افراد مسن دارای مشکلات حرکتی که در برنامه‌ی منظم تمرینات هوازی و مقاومتی شرکت می‌کنند، می‌تواند حدود ۲۰ درصد کاهش پیدا کند. آن‌ها همچنین کاهش ۲۰ درصدی مشابهی را در خطر ناتوان شدن در افرادی که از نظر جسمی ضعیف هستند، در صورت انجام همان برنامه ورزشی، مشاهده کرده‌اند.
درحالی‌که افراد جوان ممکن است سریع‌تر از همتایان مسن‌تر خود قوی‌تر شوند و عضلات بزرگ‌تری حاصل کنند، افراد مسن همچنان از مزیت‌های سلامتی بسیار ارزشمند ورزش از جمله بهبود قدرت، عملکرد فیزیکی و کاهش ناتوانی برخوردار می‌شوند. بنابراین، دفعه بعدی که در طول یک جلسه‌ی ورزش عرق می‌ریزید، به خاطر داشته باشید که در حال ایجاد قدرت عضلانی هستید که برای حفظ تحرک و سلامتی در طول عمر طولانی شما حیاتی است.
