Мы все знаем, что поднятие тяжестей может укрепить наши мышцы. Но, изменяя внутреннюю работу клеток, силовые тренировки могут также уменьшить жир, согласно недавнему исследованию молекулярных основ упражнений на сопротивление. Исследование, в котором участвовали мыши и люди, показало, что после тренировки с отягощениями мышцы создают и высвобождают маленькие пузырьки генетического материала, которые могут поступать в жировые клетки, запуская там процессы, связанные с сжиганием жира.
Многие из нас рассматривают тренировки с сопротивлением как сугубое наращивание мышечной массы, и не без оснований. Поднятие тяжестей, или работа с весом нашего тела при отжиманиях и приседаниях действительно заметно увеличит размер и силу наших мышц. Но всё больше современных научных исследований показывают, что силовые тренировки помимо всего прочего меняют наш метаболизм и талию. Силовые тренировки увеличивают расход энергии и сжигание жира как у молодых женщин, так и у мужчин с избыточным весом и даже у спортсменов.
Но то, как ИМЕННО силовые тренировки справляются с жировыми отложениями - остаётся неясным. Частично эффект возникает из-за того, что мышцы метаболически активны и сжигают калории сами по себе, поэтому увеличение мышечной массы за счет подъема тяжестей должно увеличить расход энергии и скорость метаболизма даже в состоянии покоя. Например, после длительной работы с тяжелыми весами мышцы будут пассивно сжигать больше калорий просто потому, что они больше. Но это не полностью объясняет эффект, потому что для увеличения мышечной массы требуется время и повторение, в то время как некоторые метаболические эффекты силовых тренировок на жировые запасы, похоже, проявляются сразу после тренировки.
"Возможно, сразу после тренировок с сопротивлением что-то происходит на молекулярном уровне, нацеленное на жировые клетки" - гипотеза, которую недавно решила исследовать группа ученых из Университета Кентукки в Лексингтоне и ряда других научных учреждений. Исследователи изучали здоровье мышц в течение многих лет, но все больше интересовались другими тканями, особенно жиром.
В последнее десятилетие идея о том, что клетки и ткани взаимодействуют по всему пространству нашего тела, получила широкое признание, хотя сложность взаимодействий и остаётся ошеломляющей. Сложные эксперименты показывают, что мышцы, например, выделяют каскад гормонов и других белков после тренировки, которые попадают в кровоток, направляются в различные органы и запускают там биохимические реакции в процессе, известном как "Перекрестные помехи" на клеточном уровне.
Наши ткани также могут откачивать крошечные пузырьки, известные как "Везикулы", во время перекрестных помех. Когда-то считавшиеся микроскопическими мешками для мусора, набитыми клеточным мусором, везикулы теперь, как известно, содержат активный, здоровый генетический материал и другие вещества. Высвобожденные в кровоток, они передают это биологическое вещество из одной ткани в другую, подобно крошечным сообщениям в бутылках.
Интересно то, что аэробные упражнения совершенно точно побуждают мышцы высвобождать такие везикулы, передавая различные сообщения. Но вот могут ли упражнения с сопротивлением приводить к образованию таких везикул - изучалось не настолько обширно, и быть в этом уверенным пока что нельзя.
На этом поприще исследователи из Федерация американских обществ экспериментальной биологии решили изучить клетки мышей. Сначала они экспериментально вывели из строя несколько мышц ног у здоровых взрослых мышей, оставив одну мышцу для выполнения всех физических движений. Эта мышца быстро гипертрофировалась или увеличивалась.
До и после этого процесса исследователи брали кровь, брали биопсию тканей, центрифугировали жидкости и микроскопически искали везикулы и другие молекулярные изменения в тканях.
Они многое заметили. До их импровизированной тренировки с отягощениями мышцы ног грызунов изобиловали определенным фрагментом генетического материала, известным как miR-1, который модулирует рост мышц. Для справки, в нормальных (нетренированных) мышцах miR-1 лишь тормозит наращивание мышц.
Однако после выполнения грызунами упражнения на сопротивление, которое состояло в ходьбе, мышцы ног животных оказались истощены miR-1. В то же время везикулы в их кровотоке теперь были переполнены этим веществом, как и близлежащая жировая ткань. Похоже, ученые пришли к выводу, что мышечные клетки животных каким-то образом упаковали те кусочки микроРНК, которые замедляют гипертрофию, в везикулы и разместили их в соседних жировых клетках, что затем позволило мышцам немедленно вырасти.
Но что miR-1 делает с жиром, как только он встречается с ним? Чтобы выяснить это, ученые пометили везикулы тренированных мышей флуоресцентным красителем, ввели их нетренированным животным и проследили пути светящихся пузырьков. Ученые увидели, что пузырьки сосредоточились на жире, затем растворились и поместили туда свой груз miR-1.
Вскоре после этого некоторые гены в жировых клетках были перевозбуждены. Эти гены помогали направлять расщепление жира на жирные кислоты, которые другие клетки затем могут использовать в качестве топлива, тем самым уменьшая запасы жира. По сути, силовые тренировки сжигали жир у мышей, создавая везикулы в мышцах, которые посредством генетических сигналов сообщали жиру, что пришло время распасться на части.
“Процесс был просто замечательным", - сказал Джон Дж. Маккарти, профессор физиологии Университета Кентукки, который был автором исследования вместе со своими другими коллегами.
Однако, кто-то всё равно скажет, что мыши - это не люди. По этому, в качестве заключительного аспекта исследования ученые собрали кровь и ткани здоровых мужчин и женщин, которые выполнили одну утомительную тренировку с нижней частью тела, и подтвердили, что, как и у мышей, уровни miR-1 в мышцах добровольцев снизились после их упражнений. В то время, как количество везикул, содержащих miR-1, в их кровотоке резко возросло.
Конечно, в исследовании в основном участвовали мыши, и оно не было разработано для того, чтобы сказать нам, как часто или интенсивно мы должны поднимать тяжести, чтобы максимизировать выход везикул и сжигание жира. Но, несмотря на это, результаты служат бодрящим напоминанием о том, что “мышечная масса жизненно важна для метаболического здоровья”, - сказал доктор Маккарти.
