Марафонский «кайф» оказался не только в голове: организм сам вырабатывает вещества, похожие на каннабис
Бегунский кайф — работа внутренней химической лаборатории
Во время долгого бега организм запускает производство собственных веществ, похожих по действию на компоненты каннабиса. Новое исследование показывает: уровень одного из них — анандамида — постепенно растёт на протяжении всего марафона и остаётся повышенным ещё 45 минут после финиша. После ультрамарафонов на 100, 160 и 230 километров концентрация анандамида и другого эндоканнабиноида, 2-AG, также увеличивалась.
Звучит так, будто тело решило выдать спортсмену премию за добровольное издевательство над ногами. Но есть важная оговорка: исследование обнаружило связь между химическими изменениями и переменами настроения, однако не доказало, что именно эндоканнабиноиды вызывают знаменитый «кайф бегуна».
Что такое «кайф бегуна»
Так называют состояние, которое некоторые люди испытывают во время или после длительной нагрузки. Оно может сопровождаться эйфорией, снижением тревожности, уменьшением боли и ощущением спокойствия.
Долгое время главным подозреваемым считались эндорфины — природные обезболивающие вещества организма. Однако эндорфины представляют собой крупные водорастворимые молекулы. Убедительных доказательств того, что они в значительных количествах проходят через гематоэнцефалический барьер — защитный фильтр между кровью и мозгом, — нет.
Эндоканнабиноиды выглядят более подходящими кандидатами. Это небольшие жирорастворимые молекулы, которые организм производит по мере необходимости из клеточных мембран. Они способны проникать через гематоэнцефалический барьер и воздействуют на те же каннабиноидные рецепторы, на которые влияет THC — основной психоактивный компонент каннабиса.
Лучше всего изучены два эндоканнабиноида: анандамид и 2-арахидоноилглицерол, который обычно сокращённо называют 2-AG.
Почему учёные перестали винить одни эндорфины
В 2015 году эксперимент на мышах показал, что снижение тревожности и чувствительности к боли после бега на колесе связано прежде всего с каннабиноидными рецепторами, а не с опиоидными, на которые действуют эндорфины. Руководил той работой Johannes Fuss — старший автор нового исследования.
Затем появились данные о людях. В клиническом исследовании 2021 года участникам давали препарат, блокирующий опиоидные рецепторы. Несмотря на это, бегуны всё равно описывали характерные спокойствие и эйфорию. Значит, эндорфины, вероятно, не являются обязательным условием «кайфа бегуна».
Систематический обзор 2022 года, также подготовленный этой научной группой, показал: в 14 из 17 исследований после однократной физической нагрузки уровень эндоканнабиноидов повышался. Но почти все эксперименты касались тренировок продолжительностью менее часа. Что происходит с внутренней «каннабисной системой» организма, когда человек бежит несколько часов или даже сутки, оставалось неясным.
«Люди способны бежать много часов, а иногда и несколько дней, — отметил ведущий автор работы Michael Siebers, психиатр из LVR University Hospital Essen. — Мы хотели понять, что происходит с эндоканнабиноидной системой во время таких экстремальных нагрузок».
По мнению Siebers, одной анатомии недостаточно, чтобы объяснить человеческую выносливость. Вероятно, длительный бег поддерживает целый «оркестр» нейромодуляторов — веществ, которые помогают переносить усталость и дискомфорт и одновременно делают продолжение нагрузки привлекательным.
Как проходило исследование
Учёные провели два полевых исследования с участием тренированных спортсменов.
В первом участвовали 19 опытных бегунов: семь женщин и 12 мужчин. Они пробежали марафон по маршруту из трёх кругов по 14 километров вокруг озера Baldeney в немецком Эссене. Протяжённость дистанции составляла около 43 километров.
Через один-два месяца те же участники прошли по тому же маршруту пешком, двигаясь в удобном для себя темпе. Это было сравнением, хотя и не идеальным: ходьба всё равно оставалась физической нагрузкой, а не спокойным сидением на стуле, как, вероятно, предпочёл бы любой участник после марафона.
Кровь брали:
в начале дистанции;
после 14 километров;
после 28 километров;
сразу после финиша;
через 45 минут отдыха.
Участники также оценивали эйфорию, тревожность и физическую боль по коротким визуальным шкалам. Во время бега средняя нагрузка соответствовала примерно 83% расчётной максимальной частоты сердечных сокращений. При ходьбе этот показатель составлял около 58%.
Во втором исследовании наблюдали за 36 участниками ультрамарафона TorTour de Ruhr в центральной Германии. Шестнадцать спортсменов бежали 100 километров, семь — 160, ещё 13 — 230 километров. Среди них было 13 женщин и 23 мужчины.
Ультрамарафон проходил без остановки. Спортсменам приходилось преодолевать незнакомые маршруты, иногда ночью и в одиночестве. Образцы крови и оценки настроения брали до старта и вскоре после финиша. Во всех образцах специалисты измеряли несколько липидов, включая анандамид и 2-AG.
Анандамид рос вместе с дистанцией
У марафонцев уровень анандамида последовательно увеличивался на протяжении всей пробежки. Уже к середине дистанции он был выше, чем во время ходьбы. После пешего сеанса изменения оставались лишь умеренными.
Через 45 минут после марафона концентрация анандамида всё ещё была повышенной.
У 2-AG картина оказалась сложнее. В начале бега его уровень был ниже, чем при ходьбе, но к последним километрам возрастал и оставался повышенным на раннем этапе восстановления.
После ультрамарафонов концентрации и анандамида, и 2-AG были выше исходных значений на всех трёх дистанциях. В дополнительном сравнении уровень анандамида после обычного марафона оказался почти вдвое выше, чем после ультрамарафонов: 32,4 против 17,1 в единицах измерения исследования. Авторы предполагают, что дело может быть в интенсивности: более короткий марафон проходился быстрее и с большей нагрузкой, чем сверхдлинные дистанции.
Настроение менялось, но не по команде одного вещества
Во время марафона участники чаще сообщали об эйфории, чем во время ходьбы. Но на отметке 28 километров различие исчезало. Это примерно тот момент, когда многие бегуны встречаются с «стеной» — резким ощущением усталости, когда организм перестаёт делать вид, что всё под контролем.
Перед марафоном тревожность у участников была немного выше, чем перед ходьбой, но к концу забега снижалась. Боль почти не менялась после первых 14 километров, зато заметно усиливалась после 28-го километра.
Ультрамарафонцы также становились менее тревожными после финиша. Сильнее всего снижение проявлялось у участников дистанций 100 и 160 километров, а на 230 километрах эффект был слабее. Боль возрастала, а статистически значимого изменения эйфории не обнаружили.
На прямой вопрос о «кайфе бегуна» ответы оказались куда менее кинематографичными. Среди 19 марафонцев только трое сказали, что испытывали такое состояние во время забега. Восемь ответили отрицательно, ещё восемь не смогли определиться. Среди ультрамарафонцев 12 человек сообщили о «кайфе», а 19 — что его не испытывали.
При этом боль была обычным спутником дистанции: 29 из 36 ультрамарафонцев сообщили о боли во время забега, только пятеро не ощущали её, а восемь использовали обезболивающие препараты. Особенно часто лекарства применяли на самой длинной дистанции — 230 километров.
Осторожно: корреляция не стала причинностью
Danielle McCartney, научный сотрудник University of Sydney, не участвовавшая в исследовании, назвала работу важной прежде всего потому, что физиологические реакции на марафонах и ультрамарафонах трудно изучать в реальных условиях.
По её словам, ключевой результат — постепенный рост концентрации анандамида в крови на протяжении марафона и его повышение после дистанций в 100, 160 и 230 километров. Предыдущие исследования уже показывали, что бег средней интенсивности увеличивает уровень этого вещества, но в основном речь шла о тренировках короче часа. Новая работа расширяет наблюдения до действительно длительных забегов.
Однако исследование не проверяло, испытывали ли наибольшую эйфорию именно те бегуны, у которых сильнее всего вырос уровень анандамида. Поэтому нельзя утверждать, что анандамид напрямую создаёт «кайф бегуна».
Данные говорят о другом: длительный бег повышает уровень анандамида в крови и одновременно связан с изменениями настроения — в частности, с большей эйфорией и меньшей тревожностью. Связь есть. Доказанной причинной цепочки пока нет.
К тому же кровь — это не мозг. Исследователи измеряли эндоканнабиноиды в кровотоке, но не непосредственно в центральной нервной системе. Поэтому неизвестно, какие именно процессы происходят в мозге во время многочасового бега.
Что могло повлиять на результаты
У исследования есть несколько ограничений:
в качестве сравнения использовали ходьбу, а не полный покой;
участники самостоятельно выбирали скорость бега и ходьбы, поэтому нагрузка у разных людей отличалась;
все участники сначала бежали марафон, а уже затем проходили маршрут пешком, что могло повлиять на тревожность в начале бегового дня;
выборки были небольшими: 19 марафонцев, а на отдельных ультрамарафонских дистанциях — от семи до 16 человек;
во время самих ультрамарафонов кровь не брали, поэтому нельзя проследить динамику вещества по всей дистанции;
эмоциональное состояние оценивали короткими шкалами из одного пункта, которые не способны полностью описать сложные переживания вроде состояния потока или эмоционального облегчения;
у участников забега на 230 километров исходные образцы крови брали накануне вечером, а не непосредственно перед стартом;
питание, отдых и время суток не контролировались полностью.
Измерение эндоканнабиноидов в крови технически сложно. Учёные использовали установленные стандартизированные методы и добавляли в каждый образец химически меченные эталонные версии веществ, чтобы точно определить их количество. Но, по словам McCartney, авторы не сообщили достаточно подробно, насколько применённые методы были дополнительно валидированы.
Есть и ещё один фактор — еда. Питание способно влиять на концентрацию анандамида в крови, а марафонцы и ультрамарафонцы обычно потребляют значительное количество углеводов во время и после забега. Возможно, рацион тоже внёс свою скромную лепту в химическую бухгалтерию организма.
Не один анандамид, а целый химический оркестр
Исследователи подчёркивают: «кайф бегуна» вряд ли объясняется одной молекулой. В нём могут участвовать эндоканнабиноиды, дофамин, серотонин, эндогенные опиоиды и другие сигнальные системы.
И переживают это состояние далеко не все. Более того, продолжение бега не обязательно делает его приятнее: иногда организм не входит в поток, а просто настойчиво сообщает, что пора остановиться.
Siebers описывает типичный переход так: в начале пробежки икры болят, спина скована, каждый шаг требует усилия. Но спустя некоторое время движения могут стать плавнее, нагрузка — субъективно легче, а внимание переключается в состояние потока. У некоторых это заканчивается эйфорией, а повседневные тревоги отходят на задний план.
Как психиатр, Siebers видит в беге возможный инструмент для снижения стресса, улучшения настроения и поддержки психического здоровья. Но физическая активность не заменяет профессиональное лечение, когда оно необходимо. В лучшем случае это часть восстановления и повседневной поддержки, а не универсальная таблетка, которую забыли положить в аптечку.
Зачем здесь эволюция и что изучат дальше
Человеческая способность долго бежать остаётся необычной особенностью нашего вида. По мнению исследователей, эндоканнабиноидная система могла помочь сделать длительную физическую активность не только переносимой, но и психологически привлекательной.
Особенно впечатляющими Siebers назвал участников, которые бежали до 230 километров по незнакомым маршрутам, иногда всю ночь и в одиночестве. При этом некоторые сообщали о surprisingly низкой тревожности и неожиданно слабой боли после многочасового забега. Правда, цифры напоминают: боль всё равно испытывало большинство.
В будущем учёные хотят выяснить, как питание влияет на эндоканнабиноидный ответ при длительной нагрузке. Теоретически можно было бы проверить, исчезает ли «кайф бегуна» при блокировке каннабиноидных рецепторов, но такой эксперимент на людях опасен. Препарат rimonabant, блокирующий основной каннабиноидный рецептор, в 2008 году убрали с европейского рынка после связи с депрессией и суицидальными мыслями.
Поэтому более реалистичное направление — изучать питание, в частности большое количество углеводов, которое спортсмены потребляют на длинных дистанциях.
Исследователи также рассчитывают изучать работу эндоканнабиноидной системы непосредственно в центральной нервной системе — с помощью нейровизуализации и других методов. Отдельный интерес представляет связь между эндоканнабиноидами, болью и выносливостью: почему один человек продолжает бежать часами, несмотря на сильный физический стресс, а другой гораздо раньше ощущает, что организм подал заявление об увольнении.
Исследование называется «Endocannabinoid dynamics across marathon and ultramarathon running: evidence from two field studies». Его авторами стали Michael Siebers, Dana Huvermann, Christoph Siebers, Deborah Canales-Romero, Alexandra Florea-Ghile, Lina Keite, Lucas John, Moritz Munk, Roman Bizjak, Jens Witzel, Sebastian Schulz, Johannes Kirsten, Laura Bindila, Anke Hinney, Marijke Grau, Daniel A. Bizjak, Harald Engler и Johannes Fuss.
Главный вывод звучит достаточно просто: во время длительного бега организм действительно активирует собственную каннабиноидную систему. Возможно, она помогает переносить нагрузку, смягчает тревогу и делает многочасовое мучение хотя бы отчасти вознаграждаемым. Но считать анандамид единственным автором беговой эйфории пока рано: в этой биологической симфонии явно заняты и другие музыканты.
