Czy ma znaczenie, o której porze dnia ćwiczysz?
Dwa zespoły naukowców analizujące różne aspekty ćwiczeń na myszach odkryły, że pora dnia może wpływać na produktywność aktywności fizycznej.
Naukowcy już wiedzą, że rytm dobowy oddziałuje na nasz metabolizm. Rytm dobowy człowieka obejmuje fizyczne, psychiczne i behawioralne zmiany, które następują w cyklu 24-godzinnym.
Te wzorce zachowań rozwijają się w odpowiedzi na światło i ciemność i odnoszą się do zegara dobowego, który następuje po czasie słonecznym. Rytmy okołodobowe są obecne w większości organizmów żywych.
Dwa zespoły naukowców postanowiły zbadać, jak pora dnia może wpływać na reakcję organizmu na ćwiczenia.
Gad Asher, który pracuje na Wydziale Nauk Biomolekularnych w Weizmann Institute of Science w Rehovot w Izraelu, jest starszym autorem pierwszego badania, a Paolo Sassone-Corsi z Centrum Epigenetyki i Metabolizmu na Uniwersytecie Kalifornijskim (UC) , Irvine, jest starszym autorem drugiego.
„Powszechnie wiadomo, że prawie każdy aspekt naszej fizjologii i metabolizmu jest podyktowany przez zegar okołodobowy” - zauważa Asher.
„Poprzednie badania z naszego laboratorium sugerowały, że co najmniej 50% naszego metabolizmu odbywa się w trybie okołodobowym, a 50% metabolitów w naszym organizmie oscyluje w oparciu o cykl dobowy. To ma sens, że ćwiczenia będą jedną z rzeczy, na które ma to wpływ ”- mówi Sassone-Corsi.
Badanie reakcji myszy na ćwiczenia
Te dwa badania potwierdzają, że rytm dobowy odgrywa kluczową rolę w sposobie, w jaki organizm reaguje na ruch fizyczny. Chociaż każdy zespół badał inny składnik ćwiczeń, te dwa badania wzajemnie się uzupełniają.
Oba zespoły zbadały związek między porą dnia a wydajnością ćwiczeń na myszach. Te stworzenia prowadzą nocny tryb życia, więc aby wyniki były porównywalne z ludźmi, naukowcy musieli skupić się na fazie aktywnej i spoczynku myszy, a nie na zegarze.
W pierwszym badaniu, którego wyniki przedstawiono w Metabolizm komórkowyAsher i zespół porównali wyniki ćwiczeń myszy o różnych porach dnia, umieszczając je na bieżniach w fazie aktywnej. Myszy radziły sobie lepiej w późniejszych etapach tej fazy, co oznacza, że „wieczór myszy” był dla nich lepszą porą na ćwiczenia.
Wieczorem myszy poziomy związku zwanego rybonukleotydem 5-aminoimidazolo-4-karboksyamidowym (ZMP) były wyższe. ZMP jest niezbędny do metabolizmu, ponieważ aktywuje szlaki metaboliczne, które prowadzą do rozpadu glukozy i kwasów tłuszczowych.
Ten rozkład opiera się na aktywacji AMPK, głównego regulatora metabolizmu komórkowego. Wyniki badania sugerują, że ZMP może odgrywać rolę w zwiększaniu wydolności wysiłkowej wieczorem.
„Co ciekawe, ZMP jest endogennym analogiem AICAR (rybozydu aminoimidazolo-karboksyamidu), związku używanego przez niektórych sportowców do dopingu” - mówi Asher.
Naukowcy oparli się na swoich odkryciach, analizując wyniki ćwiczeń u 12 osób. Wykorzystując zużycie tlenu jako miarę wydajności ćwiczeń, doszli do wniosku, że uczestnicy mieli również lepsze wyniki ćwiczeń wieczorem niż rano.
Badanie, w jaki sposób ćwiczenia zmieniają mięśnie
Sassone-Corsi i zespół ocenili również wydajność myszy na bieżniach, ale skupili się na zmianach, jakie ćwiczenia wywołują w tkance mięśniowej myszy. Ich wyniki pojawiają się również w Metabolizm komórkowy.
Przyjmując to podejście, byli w stanie dokładniej zbadać proces, który prowadzi do rozpadu glukozy i utleniania lipidów (spalania tłuszczu).
Odkrycia wykazały, że wysiłek fizyczny aktywuje białko zwane czynnikiem 1-alfa (HIF-1α) zwanym czynnikiem indukowanym niedotlenieniem na różne sposoby o różnych porach dnia. HIF-1α reaguje na zmiany poziomu tlenu w tkankach organizmu poprzez stymulację określonych genów.
„To ma sens, że HIF-1α byłby tutaj ważny, ale do tej pory nie wiedzieliśmy, że jego poziomy zmieniają się w zależności od pory dnia” - mówi Sassone-Corsi.
Na podstawie swoich ustaleń naukowcy doszli do wniosku, że ćwiczenia fizyczne mają korzystniejszy wpływ na metabolizm na początku aktywnej fazy myszy niż pod koniec.W przełożeniu na czas ludzki efekt był najbardziej pozytywny późnym rankiem.
Należy jednak pamiętać, że w obu badaniach wykorzystano myszy, a przełożenie wyników na ludzi może być skomplikowane, ponieważ wzorce zachowań różnią się znacznie w zależności od osoby.
„Możesz być rannym lub nocnym człowiekiem i te rzeczy należy wziąć pod uwagę” - podsumowuje Sassone-Corsi.
