21.04.2019 Индивидуальная реакция организма на физические нагрузки тесно связана с работой внутренних биологических часов.

18 апреля в журнале Cell Metabolism были опубликованы результаты двух исследований, подтверждающие важность той роли, которую играют циркадные (суточные) ритмы почти во всех физиологических процессах, происходящих в организме.

«Циркадные ритмы руководят всем, что мы делаем, и всем, что происходит внутри нас. Предыдущие исследования показали, что суточным ритмам подчиняются по меньшей мере 50% процессов, связанных с обменом веществ, концентрации половины метаболитов (продуктов обмена веществ) в организме колеблются в соответствии с циклом смены дня и ночи. Поэтому вполне логично предположить, что эти ритмы влияют и на то, как организм справляется с физическими нагрузками», — отметил автор одной из публикаций Паоло Сассоне-Корси (Paolo Sassone-Corsi) из Центра эпигенетики и метаболизма при Калифорнийском университете в Ирвайне (США).

Как объяснил ведущий автор другого исследования, сотрудник отделения биомолекулярных наук Института Вейцмана (Израиль) Гад Ашер (Gad Asher), поскольку под влиянием циркадных ритмов находится не только человек, но и все организмы, чувствительные к свету, было решено проверить, существует ли связь между временем суток и физической работоспособностью, на примере лабораторных мышей.  

Поскольку мыши — ночные животные, ученые считали, что «утру» соответствует начало их активной суточной фазы, а «вечеру» соответствует завершение этой фазы перед тем, как заснуть. Мышей заставляли бежать по тренажеру «беговая дорожка» в разное время в течение их активной фазы и наблюдали, как меняется их способность переносить физическую нагрузку.

В результате оказалось, что физическая работоспособность у мышей значительно (в среднем на 50% и даже более) выше по «вечерам», чем по «утрам».
Дополнительное изучение мышечной ткани животных показало, что, когда мыши тренируются «вечером», в ответ на нагрузку в мышцах накапливается больше метаболита ZMP. Известно, что это вещество повышает обмен веществ в тканях, чем и объясняется вечернее улучшение работоспособности. Как пояснил Ашер, ZMP является эндогенным (то есть, вырабатываемым самим организмом) аналогом синтетического соединения AICAR, используемого спортсменами в качестве допинга.

Ашер и его коллеги также провели эксперимент с участием 12 человек и получили похожие результаты — по вечерам способность организма справляться с нагрузками выше, чем по утрам. Мало того, в ходе вечерних тренировок участники исследования потребляли меньше кислорода, чем утром, что также повышает эффективность нагрузок.

Команда под руководством Сассоне-Корси более пристально изучала, что происходит в мышечной ткани мышей в ответ на физические нагрузки, сфокусировавшись на процессах обмена глюкозы, выработки энергии  и сжигания жиров. Ученые обнаружили, что ключевую роль в этих процессах играет белок HIF1α, от которого зависит, как клетки реагируют на нехватку кислорода, что случается при нагрузках. Исследователи установили, что уровень выработки HIF1α во время тренировки напрямую зависит от времени суток.

Основываясь на колебаниях концентрации HIF1α, Сассоне-Корси и его коллеги пришли к выводу, противоположному тому, который сделала команда из Института Вейцмана, — утренние тренировки более полезны для обмена веществ, чем вечерние.
Обе группы исследователей подчеркивают, что все не так просто, и, основываясь только на полученных данных, давать общую рекомендацию, что на пробежку нужно выходить, к примеру, только утром или только вечером, нельзя, так как у человека значительно больше вариаций хронотипа и более сложный образ жизни, чем у живущих в лаборатории мышей. «Вы можете быть "жаворонком" или "совой", и все это нужно принимать во внимание, все очень индивидуально», — отметил Сассоне-Корси.