Группа ученых из Университета Копенгагена установила, что эффективность физических упражнений зависит от времени суток, в которые они выполняются. Работа проходила под руководством профессора Джонаса Ту Трибака. Результаты исследования были опубликованы сегодня на официальном сайте учебной организации.
Мы, наверное, все знаем, насколько важен здоровый циркадный ритм. Недостаток сна может иметь серьезные последствия для здоровья, которые начинают проявляться с возрастом. То же касается и любой другой повседневной активности: что бы мы не делали, время суток непосредственно влияет на нашу продуктивность. Так, например, издавна принято было считать, что зарядка и упражнения — процедуры утренние. Позже профессиональные спортсмены начали утверждать, что вечерние тренировки едва ли не полезнее утренних. Поэтому в текущей работе ученые, продолжая исследовать циркадные ритмы, решили выяснить, в какое время суток спорт наиболее эффективен.
В исследовании приняли участие добровольцы, у которых ученые брали образцы ДНК и мышечных клеток. Специалисты изучали ряд процессов в мышечных клетках, включая реакцию транскрипции и влияние на метаболиты, и их функциональность в зависимости от времени суток. Результаты показали, что эти процессы были наиболее выражены после утренней тренировки и вовлекали в свою работу белок HIF1-альфа, который непосредственно регулирует циркадные часы организма. Утренняя зарядка повышала способность мышечных клеток метаболизировать сахар и жир, что крайне полезно для людей с ожирением и диабетом 2 типа.
С другой стороны, результаты также показывают, что вечерние физические упражнения увеличивают расход энергии в часы после тренировки. Поэтому специалисты, по сути, и не могут прийти к какому-либо однозначному выводу относительно того, когда лучше заниматься спортом. Автор исследования подчеркнул, однако, что положительный эффект присутствует в любое время дня, поэтому вы можете заниматься физическими упражнениями, когда вам угодно. Однако, полученные результаты так же позволяют предположить, что дальнейшие исследования в этой области помогут в лечении метаболических заболеваний.
Исследователи из Вейцмановского института наблюдали за мышами, заставляя их бегать на беговой дорожке, которая двигалась в разных режимах (мыши – животные ночные, и на беговой дорожке они бегали, когда естественным образом бодрствовали). Оказалось, что в целом мыши лучше справляются с физической нагрузкой в вечерние часы, к концу своего мышиного дня. Но эта разница исчезала, если у мышей отключали один из генов, регулирующих суточные ритмы.
Во время «вечернего фитнеса» у мышей в мышцах становилось больше молекулы ZMP – рибонуклеотида 5-аминоимидазол-4-карбоксамида. Известно, что ZMP стимулирует реакции гликолиза – бескислородного получения энергии, и расщепления жирных кислот. (У ZMP есть синтетический аналог, AICAR, который спортсмены принимают, чтобы повысить выносливость, и который в официальных соревнованиях запрещён как допинг.) То есть благодаря «вечернему» более высокому уровню ZMP, мышцы получали больше энергии, и мыши демонстрировали лучшие результаты на беговой дорожке.
Мышами дело не ограничилось: исследователи привели в лабораторию двенадцать добровольцев, и оказалось, что и у людей есть похожая закономерность – если они занимались физическими упражнениями вечером, организм расходовал меньше кислорода. А это значит, что мышцы работали с большей эффективностью.
Похожие результаты получили сотрудники Калифорнийского университета в Ирвайне. Они анализировали вещества, образующиеся во время обмена веществ в мышцах, и активность разных генов, которые имеют отношение к гликолизу и расщеплению жира. Один из генов, который влияет на энергетические реакции, кодирует белок HIF-1α, который в зависимости от уровня кислорода в тканях регулирует работу других метаболических генов. Оказалось, что активность самого HIF-1α меняется в зависимости от времени суток, и, соответственно, по-разному происходит обмен веществ в мышцах.