Поднятие тяжестей? Ваши жировые клетки хотят поговорить

Интересно то, что некоторые эксперименты показывают, что аэробные упражнения побуждают мышцы выпускать такие пузырьки, передавая множество сообщений. Но мало исследований изучали, могут ли упражнения с отягощениями также приводить к образованию пузырьков и межтканевой вибрации.

Исследование, в котором участвовали мыши и люди, показало, что после тренировки с отягощениями мышцы создают и выпускают маленькие пузырьки генетического материала, которые могут поступать в жировые клетки, что запускает там процессы, связанные со сжиганием жира. (Фото: Getty Images / Thinkstock)

По сценарию Гретхен Рейнольдс

Все мы знаем, что подъем веса может накачать наши мышцы. Но, изменяя внутреннюю работу клеток, силовые тренировки могут также уменьшить жир, согласно новому поучительному исследованию молекулярных основ упражнений с отягощениями. Исследование, в котором участвовали мыши и люди, показало, что после тренировки с отягощениями мышцы создают и выпускают маленькие пузырьки генетического материала, которые могут поступать в жировые клетки, что запускает там процессы, связанные со сжиганием жира.

Результаты добавляют к растущему количеству научных доказательств того, что упражнения с отягощениями имеют уникальные преимущества для похудания. Они также подчеркивают, насколько обширными и взаимосвязанными могут быть внутренние эффекты упражнений.

деревья с большими белыми цветами

Многие из нас рассматривают тренировки с сопротивлением как наращивание мышечной массы, и не без оснований. Подъем веса - или работа с весом нашего тела, когда мы отжимаемся, приседаем или опускаемся на стуле - заметно увеличит размер и силу наших мышц. Но все больше исследований показывают, что силовые тренировки также меняют наш метаболизм и талию. В недавних экспериментах силовые тренировки стимулировали расход энергии и сжигание жира в течение как минимум 24 часов после этого у молодых женщин, мужчин с избыточным весом и спортсменов. Точно так же в исследовании, которое я описал ранее в этом месяце, люди, которые иногда поднимали тяжести, имели гораздо меньшую вероятность ожирения, чем те, кто никогда не занимался.

Но как меняются силовые тренировки телесный жир остается неясным. Частично эффект возникает из-за того, что мышцы метаболически активны и сжигают калории, поэтому увеличение мышечной массы за счет подъема тяжестей должно увеличить расход энергии и скорость метаболизма в состоянии покоя. Например, после шести месяцев работы с тяжелыми весами мышцы будут сжигать больше калорий только потому, что они больше. Но это не полностью объясняет эффект, потому что добавление мышечной массы требует времени и повторения, в то время как некоторые метаболические эффекты силовых тренировок на жировые запасы, похоже, проявляются сразу после тренировки.

Возможно, тогда что-то происходит на молекулярном уровне сразу после тренировок с отягощениями, нацеленных на жировые клетки, - гипотезу, которую недавно решила исследовать группа ученых из Университета Кентукки в Лексингтоне, Университета Небраски-Линкольна и других учреждений. Исследователи годами изучали здоровье мышц, но все больше интересовались другими тканями, особенно жиром. Возможно, подумали они, мышцы и жир дружелюбно болтали после тренировки.

В последнее десятилетие идея о том, что клетки и ткани взаимодействуют по всему телу, получила широкое признание, хотя сложность взаимодействий по-прежнему поражает. Сложные эксперименты показывают, что мышцы, например, выделяют каскад гормонов и других белков после упражнение которые попадают в кровоток, проходят к различным органам и запускают там биохимические реакции в процессе, известном как межклеточные перекрестные помехи.

Наши ткани также могут откачивать крошечные пузырьки, известные как пузырьки, во время перекрестных помех. Когда-то считавшиеся микроскопическими мешками для мусора, наполненными клеточным мусором, теперь известно, что везикулы содержат активный здоровый генетический материал и другие вещества. Попадая в кровоток, они передают это биологическое вещество из одной ткани в другую, как крохотные сообщения в бутылках.

Интересно то, что некоторые эксперименты показывают, что аэробные упражнения побуждают мышцы выпускать такие пузырьки, передавая множество сообщений. Но мало исследований изучали, могут ли упражнения с отягощениями также приводить к образованию пузырьков и межтканевой вибрации.

Итак, для нового исследования, которое было опубликовано в мае в журнале FASEB, Федерация американских обществ экспериментальной биологии, исследователи решили изучить клетки мышей бодибилдинга. Сначала они экспериментально вывели из строя несколько мышц ног у здоровых взрослых мышей, в результате чего остался один мышца выполнять все физические требования движения. Эта мышца быстро гипертрофировалась или увеличивалась, обеспечивая ускоренную версию тренировки с отягощениями.

До и после этого процесса исследователи брали кровь, биопсию тканей, центрифугировали жидкости и проводили микроскопический поиск пузырьков и других молекулярных изменений в тканях.

Они многое отметили. Перед импровизированной тренировкой с отягощениями мышцы ног грызунов изобиловали определенным фрагментом генетического материала, известным как miR-1, который модулирует рост мышц. В нормальных, нетренированных мышцах miR-1, одна из группы крошечных нитей генетического материала, известного как микроРНК, тормозит наращивание мышц.

Однако после силовых упражнений грызунов, которые заключались в ходьбе, в мышцах ног животных, похоже, не хватало miR-1. В то же время везикулы в их кровотоке были переполнены этим веществом, как и соседняя жировая ткань. Похоже, ученые пришли к выводу, что мышечные клетки животных каким-то образом упаковали те части микроРНК, которые замедляют гипертрофию, в пузырьки и отправили их в соседние жировые клетки, что позволило мышцам немедленно расти.

Но что делал miR-1 с жиром, когда он прибыл, задался вопросом ученый? Чтобы выяснить это, они пометили везикулы от натренированных мышей флуоресцентным красителем, вводили их необученным животным и отслеживали пути светящихся пузырей. Ученые увидели, что везикулы сосредоточились на жире, затем растворились и отложили там свой груз miR-1.

Вскоре после этого некоторые гены жировые клетки перешел в овердрайв. Эти гены помогают направлять расщепление жира на жирные кислоты, которые затем могут использоваться другими клетками в качестве топлива, уменьшая запасы жира. По сути, силовые тренировки сокращали жир у мышей за счет образования пузырьков в мышцах, которые с помощью генетических сигналов сообщали жировой ткани, что пришло время саморазрушиться.

Процесс был просто замечательным, сказал Джон Дж. Маккарти, профессор физиологии в Университете Кентукки, который был автором исследования вместе со своим тогдашним аспирантом Иваном Дж. Вечетти-младшим и другими коллегами.

Но мыши - не люди. Итак, в качестве заключительного аспекта исследования ученые собрали кровь и ткани у здоровых мужчин и женщин, которые выполнили один утомительный вес нижней части тела. тренировка и подтвердили, что, как и у мышей, уровни miR-1 в мышцах добровольцев падали после их подъема, в то время как количество везикул, содержащих miR-1, в их кровотоке резко возрастало.

Конечно, исследование в основном проводилось на мышах и не предназначалось для того, чтобы сказать нам, как часто и интенсивно мы должны поднимать тяжести, чтобы максимизировать выход пузырьков и сжигание жира. Но даже в этом случае результаты служат бодрящим напоминанием о том, что мышечная масса жизненно важна для метаболического здоровья, сказал доктор Маккарти, и что мы начинаем наращивать эту массу и заставлять наши ткани говорить каждый раз, когда мы поднимаем вес.