Две группы ученых, анализирующих различные аспекты физических упражнений на мышах, выяснили, что время суток может влиять на продуктивность физической активности.
Исследователи уже знают, что циркадный ритм взаимодействует с нашим обменом веществ. Циркадный ритм человека включает физические, психические и поведенческие изменения, которые следуют за 24-часовым циклом.
Эти поведенческие шаблоны развиваются в ответ на свет и темноту и относятся к циркадным часам, следующим за солнечным временем. Циркадные ритмы присутствуют в большинстве живых существ.
Учёные разделились на две команды и решили выяснить, как время суток может повлиять на организм, во время выполнения физических упражнений.
Гад Ашер, из отдела биомолекулярных наук, института им. Вейцмана в Реховоте, Израиль, является главным автором исследования, а Паоло Сассон-Корси из Центра эпигенетики и обмена веществ в Калифорнийском университете (Калифорнийский университет) Ирвин, главным автором второго.
«Хорошо известно, что почти каждый аспект нашей физиологии и метаболизма диктуется циркадными часами», - отмечает Ашер.
«Предыдущие исследования, проведенные в нашей лаборатории, показали, что минимум 50% нашего метаболизма циркадно изменяется, а 50% метаболитов в нашем организме колеблется в зависимости от циркадного цикла. Из этого следует, что физические упражнения будут одной из причин, которые влияют на это» - говорит Сассон-Корси.
Изучение реакции мышей на физические нагрузки
Эти два исследования подтверждают, что циркадный ритм играет важную роль в том, как организм реагирует на физические движения. Хотя каждая группа исследовала разные компоненты упражнений, оба исследования дополняют друг друга.
Учёные изучили связь между временем суток и производительностью упражнений на мышах. Эти существа ведут преимущественно ночной образ жизни, поэтому, чтобы результаты были связаны с людьми, учёные должны были сосредоточиться на активной фазе и фазе отдыха мышей, а не на времени на часах.
В первом исследовании Ашер и его команда сравнили результаты упражнений у мышей в разное время дня, поместив их на беговые дорожки во время их активной фазы. Мыши работали лучше на более поздних этапах этой фазы, то есть для них, «вечер» был лучшим временем для тренировок.
Вечером у мышей уровни соединения, названного 5-аминоимидазол-4-карбоксамид рибонуклеотидом (ZMP), были выше. ZMP необходим для метаболизма, потому что он активирует метаболические пути, которые приводят к расщеплению глюкозы и жирных кислот.
Это расстройство зависит от активации AMPK, основного клеточного метаболического регулятора. Результаты исследования показывают, что ZMP может играть роль в увеличении физической нагрузки вечером.
«Интересно, что ZMP является эндогенным аналогом AICAR (аминоамидазолкарбоксамид рибозид), соединения, которое некоторые спортсмены используют для допинга», - говорит Ашер.
Исследователи основывались на своих результатах, анализируя результаты упражнений у 12 человек. Используя потребление кислорода в качестве меры эффективности упражнений, они пришли к выводу, что у спортсменов также были лучшие результаты упражнений вечером, чем утром.
Kак упражнение меняет мышцы
Сассон-Корси и его команда также оценили эффективность работы мышей на беговых дорожках, но они сосредоточились на изменениях, которые производятся в мышечной ткани мышей. Их результаты также появляются в клеточном метаболизме.
Принимая этот подход, они смогли дополнительно исследовать процесс, который приводит к расщеплению глюкозы и окислению липидов (сжиганию жира).
Результаты показали, что физические упражнения активируют белок под названием фактор 1-альфа, индуцируемый гипоксией, (HIF-1α) по-разному в разное время дня. HIF-1α реагирует на изменения уровня кислорода в тканях организма, стимулируя определенные гены.
«Здесь важен HIF-1α, но до сих пор мы не знали, что его уровни колеблются в зависимости от времени суток», - говорит Сассон-Корси.
Основываясь на своих экспериментах, исследователи пришли к выводу, что физические упражнения оказывают более благоприятное влияние на обмен веществ в начале активной фазы мышей, чем ближе к концу. В переводе на человеческое время эффект был наиболее позитивным поздним утром.
Тем не менее, важно иметь в виду, что в обоих исследованиях использовались мыши, и что перевод полученных данных людям может быть сложным, поскольку поведенческие шаблоны сильно различаются от человека к человеку.
«Вы можете быть жаворонком, или вы можете быть совой, и эти вещи должны быть приняты во внимание», - заключает Сассоне-Корси.
Пожалуйста, ✔️ подпишитесь на наш канал и поставьте свой лайк👍. Для вас это всего один клик, а для нас прекрасная мотивация работать еще усердней над развитием канала. Мы очень ценю вашу поддержку.