Имеет ли значение, в какое время дня вы занимаетесь спортом?
Две группы исследователей, анализирующих различные аспекты упражнений на мышах, обнаружили, что время суток может влиять на продуктивность физической активности.
Ученые уже знают, что циркадный ритм влияет на наш метаболизм. Циркадный ритм человека включает физические, психические и поведенческие изменения, которые следуют за 24-часовым циклом.
Эти поведенческие паттерны развиваются в ответ на свет и темноту и связаны с циркадными часами, которые следуют за солнечным временем. Циркадные ритмы присутствуют у большинства живых существ.
Две группы исследователей решили изучить, как время суток может влиять на реакцию организма на упражнения.
Гад Ашер, который работает в отделе биомолекулярных наук в Научном институте Вейцмана в Реховоте, Израиль, является старшим автором первого исследования, а Паоло Сассоне-Корси из Центра эпигенетики и метаболизма Калифорнийского университета (UC) Ирвин является старшим автором второго.
«Хорошо известно, что почти каждый аспект нашей физиологии и метаболизма определяется циркадными часами», - отмечает Ашер.
«Предыдущие исследования нашей лаборатории показали, что по крайней мере 50% нашего метаболизма является циркадным, а 50% метаболитов в нашем организме колеблются в зависимости от циркадного цикла. Есть смысл, что упражнения будут одной из вещей, на которые повлияет », - говорит Сассоне-Корси.
Изучение реакции мышей на упражнения
Два исследования подтверждают, что циркадный ритм играет важную роль в реакции организма на физические движения. Хотя каждая группа исследовала разные компоненты упражнений, эти два исследования дополняют друг друга.
Обе команды исследовали связь между временем дня и выполнением упражнений на мышах. Эти существа ведут ночной образ жизни, поэтому, чтобы результаты были сопоставимы с людьми, исследователям пришлось сосредоточиться на активной фазе и фазе отдыха мышей, а не на времени на часах.
В первом исследовании, результаты которого представлены в Клеточный метаболизм, Ашер и его команда сравнили результаты упражнений мышей в разное время дня, поместив их на беговые дорожки во время их активной фазы. Мыши показали лучшие результаты на более поздних стадиях этой фазы, а это означает, что «мышиный вечер» был для них лучшим временем для тренировок.
Вечером у мышей уровни соединения, называемого 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.
Этот распад зависит от активации AMPK, главного регулятора клеточного метаболизма. Результаты исследования показывают, что ZMP может играть определенную роль в повышении способности к физической нагрузке в вечернее время.
«Интересно, что ZMP является эндогенным аналогом AICAR (аминоимидазолкарбоксамид рибозид), соединения, которое некоторые спортсмены используют для допинга», - говорит Ашер.
Исследователи основывались на своих выводах, анализируя выполнение упражнений у 12 человек. Используя потребление кислорода как меру эффективности упражнений, они пришли к выводу, что участники также лучше выполняли упражнения вечером, чем утром.
Изучение того, как упражнения меняют мышцы
Сассоне-Корси и его команда также оценили работу мышей на беговых дорожках, но они сосредоточились на изменениях, которые производят упражнения в мышечной ткани мышей. Их результаты также появляются в Клеточный метаболизм.
Применяя этот подход, они смогли дополнительно исследовать процесс, который приводит к распаду глюкозы и окислению липидов (сжиганию жира).
Результаты показали, что упражнения активируют белок, называемый гипоксически-индуцируемым фактором 1-альфа (HIF-1α), по-разному в разное время дня. HIF-1α реагирует на изменения уровня кислорода в тканях тела, стимулируя определенные гены.
«Имеет смысл, что HIF-1α будет здесь важен, но до сих пор мы не знали, что его уровни колеблются в зависимости от времени суток», - говорит Сассоне-Корси.
Основываясь на своих выводах, исследователи пришли к выводу, что упражнения более благотворно влияют на метаболизм в начале активной фазы мышей, чем в конце.Если перевести это на человеческое время, эффект был наиболее положительным поздним утром.
Однако важно иметь в виду, что в обоих исследованиях использовались мыши, и что перенос результатов на людей может быть сложным, поскольку модели поведения сильно различаются от человека к человеку.
«Вы можете быть жаворонком или ночным человеком, и эти вещи необходимо принимать во внимание», - заключает Сассоне-Корси.
