Если вы когда-либо начинали новый план тренировок или диету, вам, скорее всего, много раз говорили, что соблюдение режима является ключом к достижению целей. Теперь ученые впервые обнаружили, что соблюдение распорядка дня во время тренировок может быть очень важным для здоровья костей и суставов.
Исследование, проведенное в Манчестерском университете, изучило внутренние часы организма, чтобы увидеть, как занятия спортом в одно и то же время дня потенциально могут защитить от ухудшения состояния костей и суставов, защитить от травм и предотвратить возрастное ухудшение физического состояния и связанные с ним состояния, такие как артрит.
«Среди многих проблем со здоровьем, возрастное ухудшение опорно-двигательного аппарата – и его неблагоприятные последствия – являются серьезным бременем для людей», – сказала старший автор Джудит Хойланд, эксперт по позвоночнику и межпозвоночным дискам из Манчестерского университета. «Мы выявили новый временной механизм, лежащий в основе старения скелета, который может иметь далеко идущие последствия для разработки более эффективных сроков лечения физическими упражнениями и физиотерапией для поддержания хорошего здоровья и подвижности скелета».
По сути, наши поведенческие и физиологические модели в некоторой степени управляются 24-часовыми циркадными циклами , которые действуют из супрахиазматического ядра нашего мозга в гипоталамусе по сигналам окружающей среды, таким как свет, темнота и голод.
«Ежедневный 24-часовой цикл, которому следует наше тело, например, падение внутренней температуры во время сна и повышение кровяного давления в определенное время суток, известен как наш циркадный ритм», — говорят ученые. «Внутри нашего тела существуют процессы, которые поддерживают этот ритм, известные как «часы», и все они связаны с центральными биологическими часами в мозге».
Исследования показали, что если эти другие часы не работают с нашим центральным хронометристом, это представляет более высокий риск многих заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания. Исследования показывают, что у жировых клеток есть свои биологические часы, а собственный ритм сердечно-сосудистой системы может объяснить распространенность утренних сердечных приступов.
Теперь исследователи из Манчестерского университета впервые открыли механизмы, которые заставляют “тикать часы” межпозвоночных дисков и хрящей организма. При отсутствии нервов и кровоснабжения до сих пор не было до конца ясно, может ли циркадный ритм мозга синхронизироваться с этими уникальными биологическими часами.
«Мы, по сути, определили новый механизм, позволяющий понять, как наши биологические часы согласовываются с внешней средой», — сказал профессор Цин-Цзюнь Мэн из Манчестерского университета. «Часы были разработаны, чтобы подготовить вас к предсказуемым ритмичным изменениям в окружающей среде».
И именно здесь, в «предсказуемых ритмических изменениях», кроется ключ к тому, как тренировки могут защитить от ухудшения состояния опорно-двигательного аппарата.
«Наши результаты показали, что физическая активность по утрам, связанная с ежедневным циклом сна/бодрствования, передает информацию о времени от светочувствительных центральных часов в мозге к несущим вес скелетным тканям», — сказал Мэн. «По сути, это сигнал вашему скелету, что пора просыпаться.
«Но когда это не связано с мозгом, то, как и в других органах и тканях, это может привести к неблагоприятному воздействию на ваше физическое здоровье. Если вы постоянно меняете время тренировок, вы можете быть более склонны к этой десинхронизации».
В модели на мышах ученые заставили мышей тренироваться на беговой дорожке в то время, когда они обычно отдыхают, чтобы продемонстрировать, как непредсказуемая активность приводит к ускорению разрушения костей и хрящей.
«Пока мы стоим и двигаемся в течение дня, жидкость выдавливается из межпозвоночных дисков в нашем позвоночнике, а также из хрящей в бедрах и коленях, что делает нас немного ниже к концу дня», — сказал ведущий автор работы Михал Дудек. «Это приводит к увеличению осмолярности тканей, поскольку то же количество минералов теперь растворяется в меньшем количестве воды, поэтому фактическая концентрация увеличивается. Клетки чувствуют это изменение осмолярности и синхронизируют часы внутри этих скелетных тканей”.
«Вода возвращается ночью, когда мы отдыхаем, и осмолярность снижается, хотя такое направление изменений не влияет на часы», — добавил он.
Модель на мышах, структура суставов и дисков, а также другие физиологические аспекты предполагают, что аналогичный результат можно будет увидеть и в испытаниях на людях. И результат был очевиден: занятия спортом каждый день в одно и то же время позволяют системам гармонизироваться, а механизмы циркадных часов приносят максимальную пользу костям и суставам.
«Это раннее исследование на мышах изучает связь между локальными часами в суставном хряще и центральными часами тела в мозге, которые, как показывают результаты, способствуют тому, как быстро наши кости и хрящи со временем разрушаются», — говорят ученые. «Результаты показывают, что когда эти часы не синхронизированы, наши кости и хрящи разрушаются быстрее, но когда они выровнены. Физические упражнения в определенное время дня помогают синхронизировать часы и, таким образом, могут замедлить прогрессирование артрита».
Однако ученые также отметили, что даже если вы путаетесь во время тренировок, но в целом устанавливаете некую закономерность, «ваши биологические часы в конечном итоге выровняются друг с другом, и вы адаптируетесь к ним».
«И наша работа показала, что часы в скелетных тканях пожилых животных по-прежнему реагируют на ежедневные упражнения», — добавил Цин-Цзюнь Мэн. «Таким образом, прогулки, организованные для пожилых людей, могут быть более полезными для их здоровья, если они будут проходить в одно и то же время каждый день».
Это также может помочь спортсменам, которые часто пересекают часовые пояса, лучше защитить себя от травм.
Физические упражнения, конечно, имеют множество хорошо изученных преимуществ для здоровья, в том числе прямую связь с здоровьем костей: улучшение прочности костей всего на 3% снижает частоту переломов бедра на 45% у пожилых людей.
«Мы уже знаем, что физические упражнения — один из лучших способов уменьшить боль и уменьшить последствия артрита, и это исследование показывает, что занятия спортом в определенное время дня могут принести дополнительную пользу людям с артритом», — говорят ученые. «Это важное открытие, поскольку оно может помочь нам разработать более целенаправленные методы лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата, таких как артрит, с использованием упражнений и физической активности».
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.