Когда лучше отправиться на пробежку

Две статьи, опубликованные в журнале Cell Metabolism, подтвердили, что циркадные часы — важный фактор того, как организм реагирует на физические нагрузки. Совместные исследования израильских и американских ученых были сосредоточены на различных компонентах упражнений, тем самым дополняя друг друга.

"Хорошо известно, что почти каждый аспект нашей физиологии и метаболизма диктуется циркадными часами. Циркадные ритмы доминируют во всем, что мы делаем, причем это верно не только для людей, но и для каждого организма, чувствительного к свету. В своем исследовании мы решили выяснить, существует ли связь между временем суток и физической нагрузкой", — утверждает старший автор одного из исследований Гэд Ашер (Gad Asher) из Отделения биомолекулярных наук Института науки им. Вейцмана.

По словам старшего автора другой статьи Паоло Сассон-Корси из Центра эпигенетики и обмена веществ при Калифорнийском университете в Ирвине, предыдущие исследования, проведенные в лаборатории, показали, что по крайней мере 50 процентов нашего метаболизма может считаться циркадным, а остальные 50 процентов колеблются в зависимости от циркадного цикла. Имеет смысл, что физические упражнения будут одной из вещей, на которые это повлияет.

Обе исследовательские группы изучили связь между временем суток и производительностью упражнений, прежде всего у мышей. Поскольку мыши ведут ночной образ жизни, ученые сперва перевели их время на время человека, различая активную фазу и фазу покоя грызунов, а не используя стандартные человеческие часы. Группа Ашера начала с того, что помещала мышей на беговые дорожки в разное время суток в течение их активной фазы. Они проверяли работоспособность мышей при различных интенсивностях и режимах упражнений и обнаружили, что общая производительность упражнений значительно лучше (в среднем около 50% и больше в некоторых отчетах) в вечернее для мыши время (ближе к концу их активного времени) по сравнению с утренними часами. Эти дневные различия были уменьшены у мышей с измененным графиком, что подтверждает потенциальную роль времени суток в наблюдаемой дисперсии при выполнении упражнений.

Чтобы определить потенциальный детерминант суточной дисперсии в выполнении упражнений, они применили высокопроизводительную транскриптомику и метаболомику на мышечной ткани. Исследователи обнаружили, что в ответ на физические упражнения в вечернее для мыши время наблюдались более высокие уровни метаболита, называемого ZMP. Известно, что ZMP активирует метаболические пути, связанные с гликолизом и окислением жирных кислот, посредством активации AMPK — основного клеточного регулятора метаболизма. Таким образом, это может способствовать увеличению физической активности в вечернее время.

Специалисты также изучили 12 человек и обнаружили аналогичные эффекты. В целом люди в исследовании имели более низкое потребление кислорода во время физических упражнений вечером по сравнению с утром, что может считаться лучшей эффективностью тренировок.

Команда Сассоне-Корси также поставила мышей на беговые дорожки, но у них был другой подход. Используя высокопроизводительную транскриптомику и метаболомику для изучения широкого спектра возможных факторов, они охарактеризовали изменения мышечной ткани мышей, которые происходят в ответ на физические упражнения. Это позволило им взглянуть на такие процессы, как гликолиз, который способствует метаболизму сахара и выработке энергии, и сжигание жира.

Они обнаружили, что белок под названием фактор 1-альфа (HIF-1α), индуцируемый гипоксией, играет важную роль и что он активируется физическими упражнениями по-разному в зависимости от времени суток — это и стало главным открытием этого исследования.

Эффективные упражнения для потери веса

Как отмечают специалисты, несмотря на то, что циркадные часы сохранялись на протяжении всей эволюции, их применение при тренировках среди людей не может быть простым — дело в том, что люди имеют больше вариаций в своих хронотипах, чем мыши, живущие в лаборатории. По словам Сассон-Корси, вы можете быть "совой" или "жаворонком" — и эти факторы должны быть приняты во внимание при составлении индивидуального графика.