Три минуты спринта вызывают молекулярную реакцию, которой не дает 90 минут умеренной нагрузки

Всего несколько минут высокоинтенсивного спринта могут вызвать в организме гораздо более выраженные и быстрые молекулярные изменения, чем значительно более продолжительная умеренная физическая нагрузка. К такому выводу пришли исследователи Рокфеллеровского университета.

Ученые сравнили реакцию организма на три вида тренировок: шесть 30-секундных спринтов с максимальной интенсивностью, 90 минут умеренной езды на велосипеде и умеренный бег на беговой дорожке. Результаты показали существенную разницу в зависимости от интенсивности нагрузки.

Шесть коротких спринтов сразу после тренировки изменили почти четверть исследованных белков крови. Для сравнения, 90 минут умеренной езды на велосипеде повлияли менее чем на 0,25% анализируемых белков. Умеренный бег на дорожке вызвал более выраженную реакцию, чем велосипедная тренировка, но она все равно была значительно слабее эффекта спринтов.

Спринт быстро меняет состав крови

Высокоинтенсивная тренировка также изменила более 200 метаболитов и быстро повысила уровень белков, участвующих в формировании кровеносных сосудов, перестройке тканей и гормональной передаче сигналов.

Исследователи предполагают, что некоторые из этих белков могут попадать в кровь благодаря процессу, известному как эктодоменное шеддингирование. В этом случае белок не синтезируется заново: от уже существующих на поверхности клеток белков отделяются определенные фрагменты, которые быстро поступают в кровоток.

Ученые также изучили реакцию человеческих жировых клеток на образцы крови, взятые после спринтерской тренировки. В клетках произошли масштабные изменения активности генов, связанные с переработкой энергии, реакцией на гормоны и распознаванием доступных питательных веществ.

При умеренной нагрузке реакция развивается медленнее

После умеренной физической нагрузки молекулярная реакция организма оказалась значительно менее выраженной и развивалась постепенно.

Заметное повышение уровня жирных кислот и белков, вырабатываемых печенью и связанных с нагрузками на выносливость, появилось в крови только примерно через три часа после тренировки.

Жировые клетки, подвергшиеся воздействию крови, взятой после 90 минут умеренной езды на велосипеде, также продемонстрировали лишь незначительные изменения активности генов.

Связь с ожирением, диабетом и биологическим старением

Затем исследователи сопоставили белки, реагировавшие на физическую нагрузку, с медицинскими данными более чем 53 тысяч участников британской базы UK Biobank.

Оказалось, что многие из этих белков связаны с более низким риском сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний. Особенно заметной была связь с ожирением, сахарным диабетом 2-го типа и другими нарушениями обмена веществ.

Из 33 белков, связанных со снижением риска таких заболеваний, 32 изменялись после спринтерской нагрузки, тогда как умеренная физическая активность повлияла лишь на три из них. Более четверти этих белков также оказались связаны с более медленным биологическим старением.

При этом молекулярная реакция сохранялась и после восьми недель тренировок. По мнению исследователей, это говорит о том, что наблюдаемый эффект может быть характерной реакцией организма именно на высокоинтенсивную нагрузку, а не просто результатом стресса от непривычной физической активности.

Почему интенсивность тренировок может иметь значение

Результаты показывают, что интенсивность физической нагрузки может существенно влиять на то, какие белки и метаболиты выделяются в кровь и каким образом на тренировку реагируют различные органы и ткани.

Особое внимание ученые уделяют экзеркинам — белкам и метаболитам, которые выделяются в кровь во время или после физических упражнений. Они могут быть одним из механизмов, связывающих короткие периоды интенсивной нагрузки с положительным влиянием на здоровье.

При этом исследование не означает, что три минуты спринта в целом равноценны 90 минутам умеренной тренировки. Речь идет о другом: интенсивность нагрузки способна вызывать принципиально иную и гораздо более быструю молекулярную реакцию организма.

Исследование опубликовано в журнале Cell Reports Medicine под названием Exercise intensity modulates interorgan communication and is associated with cardiometabolic health outcomes in humans («Интенсивность физических упражнений регулирует межорганное взаимодействие и связана с кардиометаболическими показателями здоровья у людей»).