Исследователи выясняют, как скелетные мышцы приспосабливаются к высокоинтенсивным интервальным тренировкам, включая изменения в механизмах, имеющих решающее значение для контроля метаболизма и сокращения мышц.
Исследование, недавно опубликованное в eLife, дало новое представление о влиянии высокоинтенсивных интервальных тренировок (ВИИТ) на скелетные мышцы человека.
Согласно исследованию, HIIT увеличивает количество белков скелетных мышц, имеющих решающее значение для энергетического метаболизма и мышечного сокращения, и химически изменяет важные метаболические белки. Эти результаты могут помочь объяснить, как HIIT повышает метаболизм, и открыть двери для дальнейших исследований влияния упражнений на эти процессы.
«Упражнения имеют много полезных эффектов, которые могут помочь предотвратить и лечить метаболические заболевания, и это, вероятно, является результатом изменений в использовании энергии скелетными мышцами. Мы хотели понять, как упражнения изменяют содержание белка в мышцах и как оно регулирует активность этих белков посредством химической реакции, называемой ацетилированием», — говорит первый и соавтор Мортен Хострап, доцент кафедры питания, физических упражнений и диетологии. Спорт в Копенгагенском университете, Дания . Ацетилирование происходит, когда член группы малых молекул, ацетил, соединяется с другими молекулами и может влиять на поведение белков.
Ученые привлекли для своего исследования восемь здоровых, нетренированных мужчин-добровольцев, которые прошли пять недель интенсивных тренировок на велосипеде. Ребята тренировались три раза в неделю, катаясь на велосипеде в течение четырех минут при целевой частоте сердечных сокращений более 90% от их максимальной, после чего следовал двухминутный перерыв. На каждом сеансе они проходили этот процесс четыре-пять раз.
Ученые изучили изменения в составе 3168 белков в образцах тканей, взятых из бедер участников, как до, так и после исследования, используя метод, называемый масс-спектрометрией. Кроме того, они рассмотрели изменения, затрагивающие 1263 ацетильных сайта лизина на 464 ацетилированных белках.
Их анализ показал увеличение производства белков, используемых для построения митохондрий, которые производят энергию в клетках, и белков, связанных с мышечными сокращениями. Команда также выявила повышенное ацетилирование митохондриальных белков и ферментов, которые участвуют в производстве клеточной энергии. Кроме того, они наблюдали изменения в количестве белков, которые снижают чувствительность скелетных мышц к кальцию, что необходимо для мышечных сокращений.
Результаты подтверждают некоторые известные изменения в белках скелетных мышц, происходящие после тренировки, а также выявляют новые. Например, сниженная чувствительность к кальцию может объяснить, почему сокращение мышц может быть затруднено после утомления спортсмена. В работе также предполагается, что вызванные физическими упражнениями изменения в регуляции белков посредством ацетилирования могут способствовать ускорению метаболизма.