Lugedes: eluiga ja miljard südamelööki

 

Jõudsin H. Pontzeri raamatus "Burn" vabade radikaalide ja elutsükli pikkuseni:

Ainevahetuse kiirus tundub määravat ära ka selle, kui palju eluaastaid meile on antud. Vaadates oma koduloomi: kasse, koeri, hamstreid jt, siis on neil meist väga erinev elutsükkel. Hamstrid võivad hea õnne korral loota 3 aastat, kassid-koerad midagi üle 10 ja meie võime oodata keskmiselt 80 ja rohkem eluaastat. Me tavaliselt ka ei soovi elada sama kaua, kui Grööni vaal – ca 200 aastat.

Miks on loomulik surra? Miks osad liigid elavad vaid kuid ja mõned sajandeid?

Suremise bioloogia on aktiivne teadusvaldkond, kus ollakse ainevahetuse ja eluea seostest ammu teadlikud. Esimesi tähelepanekuid tegi juba Aristoteles. 1900ndate alguses tegi ainevahetust uuriv teadlane Max Rubner tähelepanekuid, et energia hulk, mis on eluea jooksul kulutatud 1 grammi kudede kohta on peaaegu konstantne ja seda hoolimata tohututest erinevustest keha suuruses ja metabolismis. Rubner oletas, et rakule on antud teatud energiahulk ja kui ta selle ära kulutab, on elu läbi. Siit arendati tema teooriat edasi. Kuid tänaseks me teame, et  paljudel liikidel, kellel on sarnane ainevahetuse kiirus, on erinev eluiga. Ja ülikiire ainevahetus ei tähenda ilmtingimata lühemat eluringi. Paljudel väikestel lindudel on sama kiire ainevahetus, kui sama suurtel loomadel, ometi elavad nad kauem.

1950 aastatel kerkis esile vabade radikaalide teooria – esiti tuli sellega välja Denham Harman. Vabade radikaalide teooria väitis, et vananemine on tingitud kahjustustest, mida põhjustavad vabad radikaalid.

Seda teooriat kasutavad rõõmsalt edasi kõik need, kes pakuvad müügiks antioksüdante.

Vabad radikaalid tekivad meie kehas kogu aeg energia ehk ATP tootmise käigus oksüdatiivse fosforüülimise protsessis. Oma olemuselt on vaba radikaal reaktiivne hapnik, mis on kaotanud elektroni. Püüdes omale kõrvalasuvatelt molekulidelt elektroni tagasi napsata, kahjustavad vabad radikaalid DNA-d, rasvu, valke. Harman oletas, et nende väikeste kahjustuste kuhjumine ehk oksüdatiivne stress põhjustab vananemist.  

Kuna vabade radikaalide teke on vältimatu ATP tootmise osa, siis võiks siit teha järelduse, et meie raku ainevahetuse kiirus (ja seega ka ATP tootmise kiirus) määrab ära, kui kiiresti me vananeme ja sureme. Kehal on mitmeid mehhanisme, kuidas vabade radikaalide tekitatud kahjustusi neutraliseerida. Kuid midagi ei saa tasuta ja kahjutukstegemise protsessid nõuavad omakorda energiat. Hiir, kes elab lakkamatu kinnipüüdmise stressi all, on oma energia suunanud rohkem järeltulijate andmisele nüüd ja  vähem energiat oksüdatiivste kahjustuste parandamisele kunagi tulevikus, mida võibolla ei tulegi. Varblane seevastu on sama ainevahetuse kiirusega, kuid ta on paremini varustatud põgenemaks enda püüdjate eest. Sestap on temal oksüdatiivse kahjustuse parandamiseks rohkem ressurssi.

Vabade radikaalide teoorial on omad kitsaskohad. Esiteks ei näita uuringud, milles vaadeldakse antioksüdantide tarbimist, et inimeste ja loomade elutsükkel sellest kasu saaks. Ja kuna on väga raske selget seost ainevahetuse ja pikaealisuse vahel leida, siis on teadlased hakanud kahtlema, kas seda seost üldse on.

Surm on bioloogias ilma kindlate vastusteta. Peamiselt eksisteerivad ainult oletused.

Samas on teatud seoseid ainevahetuse ja eluea vahel raske eirata. Uuringud loomadega on näidanud, et kui nende ainevahetust aeglustada – sellega et anda neile vähem toitu – siis nende eluiga pikeneb ja sarnased uuringud inimestega (kalorite hulga piiramine) on paljulubavad. Hiire rakud põletavad energiat 10x kiiremini, kui põhjapõdra omad ja hiirte eluiga on 10x väiksem. Isegi kui hiir sureb loomulikku surma. Võrreldes teiste imetajatega põletavad primaadid poole vähem kaloreid ja naudivad pikemat eluiga.  

Aeglase ainevahetusega Grööni haid võivad elada 400  aastat vanaks. Ainevahetus ei pruugi olla ainus asi, mis määrab elu pikkuse, kuid on kindlasti üks peamistest suunaandjatest. Samas on siin üks kummaline ja huvitav asjaolu: kuna süda pumpab verd kõikidesse kudedesse, et täita toitainete ja hapnikuvajadus, siis võrdub südamelöökide rütm (löökide arv minutis) raku ainevahetuse rütmiga. Need rütmid on kiiremad väiksematel ja aeglasemad suurematel liikidel. Väiksemad loomad surevad varem, kui suuremad – ometi on südamelöökide arv võrdne – tibatillukesest karihiirest kuni hiiglaslike vaaladeni. Me kõik saame elamiseks ca 1 miljard südamelööki.  ☝

Etruscan shrew

Maailma kõige väiksem imetaja (Etruscan shrew) süda lööb minutis 835 korda. 😲

Ornate box turtle

Kilpkonna (ornate box turtle) süda lööb minutis 13,5 korda.

Inimestel on õnnestunud välja vedada 2,5 miljardi südamelöögini eluea jooksul.

Ehk kas ülienergilised inimesed elavad oma elu kiiremini ära? Võimalik, et ka mitte. Minu mäletamist mööda lugesin kunagi tippsportlastega tehtud mõõtmisi. Kirjutati, et nad treenivad palju, võistlevad ja südamed töötavadki hästi kiiresti. Kuid puhkehetkel lööb süda hästi aeglaselt. Et keha ikka oskab elu kokku hoida. Otsisin natuke ja leidsin, et jah nii ongi - tippsportlaste puhkehetke südamelöögid on nii aeglased, et ajavad hirmu nahka 👀

Võistleva sportlase südamelöökide arve puhkehetkel on 28-60 lööki/minutis

Keskmisel inimesel       60-80 lööki/minutis

Keskealine istuva eluviisiga inimesel  80-100 lööki/minutis

Omamoodi huvitav on ju siis antioksüdantide kasutamine. Lisandimüüjad pakuvad järjest suurema numbriga ainest, dieedi eestvedajad soovitavad süüa teatud toiduaineid rohkem. Kas siit ei tule nüüd see vastuolu – näiteks toortoidu puhul öeldakse sageli, et „tunnen ennast hästi energilisena“, „see annab nii palju energiat“. Samas, kui on palju energiat, siis on hästi palju vabasid radikaale – egas energia ilma nendeta ei tule. Ja kuigi puuviljades-marjades-aedviljades on palju antioksüdante, siis nende energiaks tootmine vabastab radikaale. Tulemuseks on ikka 50:50. Ei ole nagu võimalik saada head rohkem. Terve rõõmus noor inimene on energiline igasuguse toiduga. Rahulikult kulgevas vanainimeses on omamoodi energiaküllus. Ja mina olen kokku saanud toortoidulistega, kes pakatavad energiast ja ka nendega, kes on täiesti jõuetud (söövad tugevalt alla vajamineva kaloraaži). 

Nüüd olen jõudnud raamatus kohani, kus hakatakse selgitama, miks levinud päevase kaloraaži arvestus tegelikkusega ei klapi.

Vabad radikaalid on pahad, antioksüdandid on head? Kas ikka on?

Toidulisandite müüjad rõhuvad sageli sellele, et meie toidulaud võrreldes kunagisega pole enam see ...ja on lihtne lahendus - toidulisand.

AOC Archaeology Group taastas 600 aasta vanuste säilmete järgi mehe näo:

600 aastase mehe säilmetest selgus, et ta oli üsna kängujäänud, kannatas ulatusliku liigeste- ja hambahaiguste käes ning suri 40ndates eluaastates. 

Etnobotaanik James Wong märkis siinjuures: "Ma ei saa aru? Kõik, mida ta sõi, oli kohalik, hooajaline, orgaaniline, käsitsi valmistatud ja töötlemata.

Vastupidiselt meediapealkirjades ja dieediraamatutes esiletoodule, tundub see siin näitavat vastupidist – kunagised dieedid olid praegustest kehvemad.

Nii et siin on üks lihtne ja vaieldamatu fakt:

Meie ajaloos pole kunagi varem olnud niivõrd soodsat, ohutut ja rikkalikku  toiduvalikut ja  toiduga varustatust. Ühelgi teisel põlvkonnal pole see kunagi olnud nii hea. Nii et lõdvestuge ja nautige oma elu(ja toitu)!"

Loen Joe Schwarczi raamatut "Is that a Fact" ja tõlgiksin siit veidi antioksüdantidest - kuidas heast asjast suures koguses võib halb asi saada. Ja kuidas halb asi väheses koguses meie tervise teenistuses on...

Vabad radikaalid ja antioksüdandid - kumb neist on hea ja kumb paha?

Üks asi, mis meile antioksüdantide puhul on täiesti selge – need müüvad hästi toodet! Kahjuks on see ka ainus asi, mis meile selle hämmastava kemikaalide grupi kohta täiesti selge on. Üldsuse silmis on antioksüdandid superkangelased, mis peavad lahingut kurjade vabade radikaalidega, kel on kavas meie noorus ja tervis hävitada. Ja erinevate toidulisandite müüjate sõnul ei ole meie toidus piisavalt antioksüdante, et meid vabade radikaalide eest kaitsta. Me vajame täiendust igasuguses vormis pillide, kapslite või potsikute näol – mida müüjad parasjagu pakuvad. Müüdavaid segusid pakutakse koos erinevate inimeste kinnitustega, kuidas nende elu on imeliselt paranenud. Puudu jääb siin vaid usaldusväärsetest tõenditest.

Lugu algab reeglina nii: meil on vaja elamiseks hapnikku. Selle vastu ei ole midagi öelda. Iga õpilane, kes on õppinud glükolüüsi ja kardetud Krebsi tsüklit, saab aru hapniku kriitilisest rollist rakuenergia tootmisel. Glükoos reageerib hapnikuga ning annab süsinikdioksiidi, vee ja energia. Kuid tekivad ka mõned kõrvalsaadused. Ja siit tulevadki need kurikuulsad vabad radikaalid, mida tuntakse ka kui reaktiivseid hapniku osakesi ehk ROS (reactive oxygen species). Ja need on reaktiivsed. Kui nad võtavad sihikule olulised biomolekulid, näiteks valgud, rasvad või nukleiinhapped, võivad nad tekitada molekulaarse hävingu.

Meie keha muidugi lihtsalt ei seisa ja ei vaata  pealt, kuidas puuduoleva elektroniga radikaalid üritavad rahuldada oma elektroninälga vajalike molekulide lõhkumisega.  Kokku kutsutakse abivägi. Ja selleks abiväeks on antioksüdandid, lai kogumik ühenditest, mis suudavad reaktiivseid hapniku osakesi neutraliseerida.  Nende hulka kuuluvad sellisid ensüümid nagu superoksiiddismutaas (SOD), A-, C- ja E-vitamiinid ning mitmesugused meie dieedi taimsetest saadustest saadud polüfenoolid. Kuna taimed toodavad hapnikku läbi fotosünteesi, siis on nad pidanud välja arendama oksüdatsiooniga toimetulekuks teatud kaitsemehhanismid. Ja on täiesti mõistlik, et me püüame taimede poolt toodetud antioksüdante enda jaoks ära kasutada. Ning siiani ongi kõik ok.

Elanikkond, kes tarbib rohkelt puu- ja aedvilju on tervem. See on kas vähemal või rohkemal määral õige. Kuid miks? Ja siin nüüd tuli tuha all peidus ongi. Üsna meelitav argument on, et tooted, milles on palju antioksüdante,  kõrbivad vabade radikaalide arvu ja seega need kemikaalid ongi vastutavad meie hea tervise eest. Kuid puu- ja aedviljades on veel palju igasuguseid ühendeid, mille bioloogiline aktiivsus ei ole vabade radikaalidega seotud. 

Näiteks flavonoolid kakaooas laiendavad veresooni kutsudes esile käskjalg molekuli lämmastikoksiidi moodustumise. Sojas olevad isoflavoonid ja östrogeeni retseptorid mõjutavad vastastikku üksteist. Kurkumis olev kurkumiin inhibeerib ensüümi, mis katalüüsib põletikuliste prostaglandiinide moodustumist. Õuntes olev salitsüülhappel on antikoagulantne toime. Ja sellest kõigest hoolimata on tähelepanu keskendunud antioksüdantidele. Esile tõsteti lihtne valem: vabad radikaalid on pahad, antioksüdandid on head. Ja turundajad jooksid nagu said, et seda müüa.

Iga substants, mis laboris näitas antioksüdandi toimet, sai omale peaaegu ravimi staatuse. Riiulid ägavad eksootiliste mahlade, karotenoididega täidetud kapslite, rohelise tee pillide, männikoore ekstraktide ja loomulikult igas võimalikus vormis C ja E vitamiinide all. Tekkisid antioksüdantide maailmameistrivõistlused. Tooted hakkasid omavahel võistlema – kus on rohkem ehk millisel neist on suurim hapnikuradikaalide imendumisvõime ehk ORAC. ORAC on nö proovi suutlikkus katseklaasis vabu radikaale neutraliseerida.. Kuid meie keha ei ole hiiglaslik katseklaas ja ORAC väärtusi ei saa ilmtingimata üle kanda bioloogilisse mitmekesisusse. 

Paljud polüfenoolid, mis katseklaasis annavad hämmastavaid tulemusi antioksüdantidena, ei pruugi meie seedesüsteemis üldse imenduda.

C- ja E vitamiinid ning beetakaroteen on laboratoorsetes katsetes edukalt vabu radikaale suuresti vähendanud ja neist on saanud antioksüdantide lisandite reklaamnäod. Kui aga teadlased hakkavad läbi viima kliinilisi uuringuid, siis on tulemused pettumust valmistavad. Enamiku osas ei ole leitud mingit kasulikkust. Ühe puhul leiti kopsuvähi riski suurenemine – suitsetajatele beetakaroteeni lisandi andmisel. Mõned uuringud on isegi väitnud, et inimestel, kes tarbivad regulaarselt antioksüdantidega lisandeid, on suurem risk enneaegseks surmaks. Mis siis siin toimub? Kas võib olla, et vabad radikaalid ei olegi need kõige hullemad pahad? Nagu sageli teaduses juhtub, ei ole asi nii selgepiiriline ja isegi ainult väheke kaevamine toob segadust juurde. Sestap kaevakem veidi.

Tuleb välja, et valged verelibled vabastavad vabu radikaale, kui nad võitlevad bakterite ja viiruste vastu. Sestap teatud õiges koguses, õigel ajal võivad vabad radikaalid olla tervist toetavad. Veel enam, kui vabu radikaale toodetakse sellise kaitse  eesmärgil, siis selle protsessi tunnevad ära teised rakud ja koheselt hakkavad need omakorda endi kaitsemehanisme tugevdama ning tootma ensüüme – näiteks katalaasi ja superoksiiddismutaasi -  mis suudavad rohkemate vabade radikaalidega toime tulla. Midagi sellist, et väike kogus toksiini kutsub ellu süsteemi, mis aitab toime tulla suuremate kahjustustega.

Üks huvitav teooria märgib,et toidus olevad antioksüdandid võivad töötada seetõttu, et nad toodavad väikestes kogustes tervist toetavaid vabu radikaale. Kui antioksüdant oma elektroni loovutamisega  neutraliseerib vaba radikaali, siis ta muutub ise vabaks radikaaliks aga palju väiksema kahjustamisvõimega. Kuid siiski võib see olla piisavalt ohtlik keha jaoks ja keha enda antioksüdandi kaitsemehhanism hakkab tööle. Antioksüdantide lisandid ja ka antioksüdandid toidus ei pruugi oma toimet avaldada kuna doosid on liiga suured ja see surub liigselt alla vabade radikaalide formeerumise. Tundub ebatõenäoline? Aga pange siiski kõrva taha.

On hästi teada, et sportlik tegevus parandab insuliini tundlikkust ja see aitab 2 tüübi diabeedi puhul. Kuid sportlik liikumine suurendab ka reaktiivsete hapnikuosakeste teket, kuna rakud „põletavad“ rohkem glükoosi, et toota vajaminevat energiat. Ühes Saksa uuringus pandi 40 meest järgima 4 nädalaks teatud liikumisrežiimi. Pooled neist pidid võtma lisandeid: 1000mg C vitamiini ja 400  IU E vitamiini. Üllatavalt paranes insuliinitundlikkus ainult neil, kes lisandit ei võtnud!

Peale selle tõusis - superoksiiddismutaas ja glutatiooni peroksüdaas – ensüümide (kaitsevad vabade radikaalide vastu) arv tõusis sporti tehes, kuid taas kord ainult neil, kes lisandeid ei võtnud.

Paistis, et vabad radikaalid, mida toodeti aktiivse liikumise poolse oksüdatiivse stressi tulemusel, andsid antioksüdantide kaitsemehhanismi tööle pannes signaali suurema insuliini tundlikkuse tekkimiseks. Teadlased tegid järelduse, et „antioksüdantid lisandina kaotavad sportliku tegevuse kasulikkuse“. Sestap piisab täiesti antioksüdantidest, mida saab päevasest 5-7 portsjonist puu- ja aedviljadest.

Elu on loomulikult keeruline. Ei ole olemas lihtsaid lahendusi. Või nagu H.L. Mencken on öelnud „Igale keerulisele probleemile on olemas  lihtne, selge ja vale lahendus“. Ning lisandite, toitumise ja tervise vahelised suhted on ilmselgelt keeruline probleem