Автор: Уилл Стоун
В какое время лучше всего заниматься спортом? Наука о циркадных ритмах дает некоторые подсказки.
Долгие годы я был заядлым любителем упражнений ранним утром — из тех, кого можно было встретить в спортзале сразу после того, как открывались двери, или бегущим по району, когда кофейни еще были закрыты.
Но с течением дня эта приверженность стремительно падала. Любая тренировка, отклоняющаяся от привычного распорядка, становилась почти мучительной.
Кэрин Эссер вспоминает, как во время учебы в аспирантуре она пыталась бегать днем, а не утром.
«Я могла это делать, но постоянно чувствовала, что что-то не так», — говорит Эссер, которая сейчас возглавляет кафедру физиологии и старения в медицинском колледже Университета Флориды.
Так когда же лучше всего заниматься спортом? На самом деле, научного консенсуса по этому вопросу не существует. Вопрос становится удивительно сложным, когда вы углубляетесь в детали. Кто занимается спортом? Что именно делает? Каковы цели?
Тем не менее, последнее десятилетие принесло волну новых исследований о взаимодействии между временем выполнения упражнений и циркадными ритмами — закономерностями нашей физиологии и поведения, которые колеблются в течение 24-часового цикла. Эти достижения позволили по-новому взглянуть на то, как время тренировок может повлиять как на здоровье, так и на спортивные результаты.
«Очень многое в нашей физиологии подчиняется этим молекулярным часам» — говорит Юлин Зират, профессор физиологии из Каролинского института в Швеции. «Мы пытаемся понять, как можно более тонко настроить предписанные упражнения».
Вот четыре вывода из последних научных исследований.
1. Упражнения помогают поддерживать циркадные ритмы организма в норме.
Если вы когда-нибудь переживали смену часовых поясов, то вы стали свидетелем квинтэссенции рассинхронизации ваших биологических часов — того, что ученые называют циркадным рассогласованием.
Однако не только путешествия могут выбить нас из колеи.
Всевозможные виды поведения — например, сидение допоздна за сериалом в выходные или прием пищи в необычное время — могут привести к нарушению циркадного ритма. Это неприятно и может иметь далеко идущие последствия для нашего здоровья, в зависимости от того, как долго это будет продолжаться.
В циркадных ритмах задействованы не только центральные часы в мозге, ведь в каждом органе и ткани есть свои молекулярные хронометры, которые ученые называют периферийными часами.
«В нормальных условиях наши часы выровнены — они находятся в одном часовом поясе», — объясняет Эссер. «Проблемы возникают, когда наши часы рассогласованы, так что часы мозга думают, что они здесь, а печень и поджелудочная железа — что в другом месте».
Свет — самый мощный внешний временной сигнал, технически известный как цейтгебер, который приводит циркадные ритмы в соответствие с внешним миром. Это то, что часы мозга предпочитают отслеживать, и это в конечном итоге влияет на все виды биологических процессов и поведения, в первую очередь на то, когда мы просыпаемся и ложимся спать.
Физические упражнения, хотя и не такие мощные, как свет, также могут быть сильным сигналом для нашей циркадной системы, прежде всего для периферийных часов.
Это означает, что физическая активность может стать еще одним инструментом, помогающим синхронизировать и выстроить цикл сна-бодрствования в организме.
Однако изучить, как именно это происходит в реальном мире, довольно сложно, поскольку наш организм постоянно получает сигналы от других показателей, таких как свет и пища. Хотя результаты не совсем однозначны, недавние клинические исследования показали, что физические упражнения утром или в начале дня могут подтолкнуть ваши ритмы к более раннему графику.
С другой стороны, вечерняя физическая активность, похоже, тормозит часы, хотя это может быть не так для людей с более поздними хронотипами — то есть для сов.
2. Ваши мышцы идут по своим часам, и время влияет на продуктивность
Ученые выяснили, что часы в наших клетках переплетаются с важными делами конкретной ткани или органа.
«Каждая клетка нашего тела имеет циркадные часы», — говорит Катя Ламиа, доцент кафедры молекулярной и клеточной биологии Scripps Research. «Это означает, что многие аспекты нашей физиологии меняются в разное время суток».
Например, часы в поджелудочной железы участвуют в выработке инсулина, которая меняется в течение дня, а часы в печени регулируют уровень глюкозы в крови или метаболизм некоторых лекарств, говорит она.
Есть и мышечные часы.
Эссер, который был одним из первых исследователей в этой области, говорит, что мышечные часы играют ключевую роль в определении того, когда клетка делает перерыв для отдыха и восстановления, включая накопление энергии, и когда она должна настроиться на активность.
«Часы — это действительно часть гомеостаза и заботы о делах в клетке» — говорит она.
Следовательно, эти хронометры тесно связаны с нашим метаболизмом и тем, как мы используем энергию, учитывая, что мышцы играют большую роль в обработке глюкозы, среди прочего.
Ученые обнаружили, что часы участвуют в процессах, использующих сахар для получения энергии и транспортировки глюкозы извне клетки внутрь.
Эффективность работы митохондрий — электростанций клетки — также меняется в течение 24-часового цикла, причем, согласно исследованиям, пик приходится на поздний вечер.
И эти колебания в наших мышцах могут влиять на продуктивность.
Их точный вклад не совсем ясен, но это может частично объяснить давний факт — люди склонны поднимать наибольший вес, бегать быстрее всех и бить наибольшее количество мировых рекордов в позднее время суток.
Эта тенденция «невероятно устойчива» — говорит Эссер.
Рафаэль Кнайер, физиолог из Базельского университета в Швейцарии, проанализировавший эти данные, говорит, что да, вторая половина дня действительно оказывается на высоте, но обобщать все равно сложно, потому что исследования проводились в основном среди молодых мужчин.
«То, что вторая половина дня является лучшим временем в среднем по определенной популяции, не означает, что это лучшее время для каждого человека» — говорит он.
Ученые предполагают, что за эти колебания между утром и днем может отвечать все: от изменения температуры тела до гормонов и нейронной активации.
Еще одним возможным объяснением являются мышечные часы.
«Имеющиеся данные позволяют предположить, что циркадные часы в мышцах и, возможно, в других органах играют важную роль в формировании различий в способности к физическим нагрузкам» — говорит Ламия. «Просто это еще не доказано».
3. Возможно, вы сможете переключить циркадный ритм своих мышц на удобное для вас время тренировок
В последние годы ученые, такие как Эссер, обнаружили, что мышечные часы могут работать по собственному расписанию. Более того, они очень чутко реагируют на физические нагрузки.
Лабораторные эксперименты на человеческих мышечных клетках показали, что достаточно просто ударить их электрическим током, чтобы имитировать физическую нагрузку, «чтобы они дернулись и сгенерировали силу» — говорит Эссер, — «чтобы изменить настройки часов». Исследования на животных показывают, что физические упражнения могут фактически отменить влияние мозговых часов.
Несмотря на то, что данные говорят в пользу дневного времени, в лаборатории Эссера было проведено интересное, хотя и предварительное исследование, свидетельствующее о том, что регулярные занятия спортом по утрам могут приучить часы ваших мышц работать так же хорошо в это время суток.
Исследование показало, что мыши, которые бегали в начале своей активной фазы — эквивалент утра для людей, поскольку мыши ведут ночной образ жизни — начинали с более низким уровнем выносливости, чем группа, бегавшая во второй половине дня.
Однако примерно через три-шесть недель ежедневных занятий на беговой дорожке в одно и то же время «утренние» бегуны показали такие же результаты, как и дневные.
По словам Эссера, когда они проанализировали мышечную ткань, то обнаружили, что в ранней группе мышечные часы сместились примерно на четыре часа раньше.
Что из этого следует?
«Фаза часов поддается тренировке, и ее можно сдвинуть, чтобы потенциально увеличить свою производительность» говорит она.
Исследование еще не опубликовано и имеет свои ограничения — было бы трудно провести такой же тщательно контролируемый и инвазивный эксперимент на людях. Но идея о том, что постоянство имеет значение, находит отклик и в человеческих данных.
«Есть довольно убедительные доказательства того, что если вы регулярно занимаетесь спортом в одно и то же время суток, то, как правило, в это время вы улучшаете свои показатели больше всего, — говорит Ламиа. Именно поэтому спортсмены предпочитают тренироваться в то время, когда они планируют участвовать в соревнованиях».
4. Время выполнения упражнений может хранить секреты нашего здоровья
Даже если вы не одержимы идеей победить соперников, Эссер говорит, что в долгосрочной перспективе, вероятно, все же полезно заниматься спортом примерно в одно и то же время — ради того, чтобы ваши биологические часы шли в ногу.
«Это не обязательно должно быть точно, потому что часы не являются точными» — говорит она, — «У вас есть двух-, трех-, потенциально четырехчасовой промежуток».
Ученые также пытаются определить конкретное время суток, которое может принести дополнительную пользу людям с заболеваниями.
Циркадное рассогласование связано со многими заболеваниями, включая рак, диабет, сердечно-сосудистые и психические заболевания. Считается, что именно поэтому работники, работающие в ночную смену, подвержены повышенному риску возникновения всевозможных недугов.
«Если мы научимся лучше синхронизировать циркадную систему, то потенциально сможем предотвратить некоторые из этих проблем со здоровьем или облегчить их» — говорит Шон Янгстедт, хронобиолог из Университета штата Аризона.
Последний рубеж в этих исследованиях — метаболический синдром или диабет.
Существуют убедительные доказательства того, что нарушение циркадного ритма может разрушительно влиять на уровень сахара и инсулина в крови. Это наблюдается даже у здоровых людей, чьи часы сбиваются на относительно короткий промежуток времени. Несколько последних исследований доказывают, что людям с диабетом 2-го типа и нарушениями обмена веществ необходимо заниматься физическими упражнениями во второй половине дня.
«Мы пытаемся с помощью физических упражнений сбросить ритмы» часов в мышцах и тем самым «перезапустить их метаболизм» — говорит Зират из Каролинского института.
Исследование на мышах, проведенное командой Зирата, показало, что физические упражнения в то время, которое для человека равносильно позднему утру, могут быть более эффективными для ускорения метаболизма и сжигания жира.
Исследование мужчин с диабетом 2-го типа, также проведенное Зиратом, показало, что высокоинтенсивные тренировки во второй половине дня повышают уровень сахара в крови, в то время как утренние тренировки приводят к его снижению.
Другие исследования поддерживают идею о том, что тренировки в позднее время суток помогают людям с нарушениями обмена веществ, но Зират подчеркивает, что это еще не «научная аксиома» потому что существует очень много переменных.
«Может быть, это потому, что мы изучали только мужчин с диабетом? Мы также хотим посмотреть, что происходит с людьми с нормальной толерантностью к глюкозе» — говорит она.
Действительно, эти результаты не являются повсеместными: другие исследования показали, что утро может быть лучше для пациентов с метаболическим синдромом. У здоровых людей, возможно, вечерние упражнения помогают повысить кровяное давление у мужчин, а для женщин лучше утро.
«В общем, мы все еще находимся на довольно ранней стадии попыток понять это» — говорит Ламия из Scripps Research.
Она говорит, что совершенно ясно одно: «Я думаю, что лучшее время для упражнений — это то, когда вам это действительно нравится».
Оригинал: NPR
