Доктор Джозеф Басс (Joseph Bass) из медицинской школы Северо-Западного университета в Чикаго (США) и его коллеги обнаружили циркадные ритмы в работе мышечной ткани, которые контролируют метаболическую эффективность реакций в мышцах и, соответственно, их работоспособность в зависимости от времени суток. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Metabolism.
Все клетки в организме, в том числе в мышцах, имеют «внутренние часы», которые регулируют активность и адаптацию к изменениям в окружающей среде в течение суток. «Кислород и внутренние часы как бы танцуют вместе внутри мышечных клеток, чтобы произвести энергию, и время суток определяет, насколько хорошо синхронизирован этот танец. Способность клетки выполнять свои наиболее важные функции — сокращаться — будет меняться в зависимости от времени суток», — рассказывает старший автор исследования Джозеф Басс.
В ходе исследования, ученые провели исследования на мышах, которые тестировались на беговой дорожке в разное время суток, а также в отдельных мышечных волокнах, в которых циркадные часы были генетически модифицированы.
Ученые проанализировали мышечные ткани мышей для выделения генов, которые имеют важное значение для физических упражнений. Таким образом, они определили влияние циркадных часов мышечных волокон на то, как мышцы обрабатывают глюкозу и жир, когда уровень кислорода понижается.
«Когда мы манипулировали часы генетически, мы заметили значительную патологию в мышцах. Это помогло нам понять, что внутренние часы играют важную роль в регулировании мобилизации энергии в энергии в мышцах», — рассказывает доктор Басс.
Мышечные часы контролируют метаболические реакции, взаимодействуя с белками, называемыми HIFs, которые влияют на обменные процессы, когда концентрация кислорода становится слишком низкой. Этот механизм позволяет мышечным клеткам продолжать производить энергию в условиях кислородного голодания.
В дневное время у мышей и в ночное время у людей мышечные часы, как правило, снижают емкость физических упражнений, в процессе которых происходит потребление сахара и образование молочной кислоты. Эти данные свидетельствуют о том, что толерантность к физической нагрузке может быть привязана к конкретному времени суток.
«В будущем, мы можем открыть для себя новые способы манипулирования реакцией с кислородом в клетках путем "сброса" часов, — говорит Джозеф Басс.— Если мы сможем оптимизировать функции мышц, это также очень важный шаг в понимании того, как происходит метаболизм глюкозы у больных сахарным диабетом».
К слову, ранее портале Научная Россия писал о другом исследовании, которое установило, что для того, чтобы «накачать мышцы» необязательно поднимать большой вес.
