Наши мышцы способны адаптироваться к нагрузке и работать лучше в течение более длительного периода времени. Исследовательская группа из Базельского университета теперь открыла новое понимание этих мышечных адаптаций посредством экспериментов, проведенных на мышах. Оказалось, что регулярные тренировки не только улучшают физическую форму и самочувствие, но и вызывают глубокую премоделяцию мышц.
Необычное исследование
Профессор Кристоф Хандшин на протяжении многих лет занимается исследованиями биологии мышц в Биоцентре Базельского университета. Недавно он и его команда ученых провели ряд исследований на мышах и выяснили, что при регулярных тренировках мышцы утомляются медленнее, обеспечивают больше энергии и более эффективно используют кислород.
"Адаптация мышц к физической активности — общепризнанный феномен, — рассказал профессор Хандшин. – Но мы хотели понять, что именно происходит в мышцах во время тренировок. В результате исследования выяснилось, что каждая тренировка буквально перестраивает мышцы на генном уровне".
В текущем исследовании команда ученых сравнила мышцы нетренированных мышей с мышцами тренированных особей. Специалисты исследовали, как экспрессия генов меняется в ответ на упражнения. После интенсивной тренировки у мышей регулировалось от 1800 до 2500 генов. Такого результата ученые не ожидали.
Мышцы по-разному реагируют на физическую нагрузку
В нетренированных мышцах упражнения на выносливость активируют воспалительные гены, вызванные крошечными травмами, вызывающими то, что мы называем болезненностью мышц. У тренированных мышей такой реакции не было. Их гены, защищающие мышцы от воспаления и боли, были более активны. Таким образом, тренированные мышцы совершенно по-другому реагируют на физическую нагрузку.
В ходе регулярных тренировок мышцы более эффективны и выносливы и лучше справляются с физической нагрузкой. Ученые задались вопросом, как возможно, что мышцы так по-разному реагируют на упражнения на выносливость в зависимости от состояния их подготовки? Ответ был найден в эпигенетике. Гены включаются или выключаются с помощью так называемых эпигенетических модификаций.
Упражнения активируют особую генную программу в мышцах
"Постоянные тренировки на выносливость изменяют эпигенетический паттерн мышц, как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Похоже, что тренированные мышцы подготовлены к длительным тренировкам по своему эпигенетическому паттерну. Они реагируют гораздо быстрее и работают более эффективно», — резюмирует профессор Хандшин.
Это значит, что с каждой тренировкой мышечная выносливость увеличивается. Исследователи выяснили, как мышцы с течением времени адаптируются к регулярным тренировкам на выносливость у мышей. Следующий шаг — выяснить, можно ли перенести эти результаты на человека.
В соревновательных видах спорта биомаркеры, отражающие прогресс тренировок, могут быть использованы для повышения эффективности тренировок. Понимание того, как работают здоровые мышцы, позволит специалистам понять, что происходит при заболеваниях. Это имеет решающее значение для открытия инновационных путей лечения атрофии мышц, связанной с возрастом или болезнью.
