Das Gebiet der Chronobiologie – das Studium biologischer Rhythmen – hat das Verständnis der Rolle von Rhythmus und Timing für die Gesundheit und Funktion von Körper und Geist stark erweitert. Unsere komplexen Körpersysteme entwickelten sich im Laufe der Zeit und entwickelten sich unter dem Muster des Himmels: dem Zyklus von Tag und Nacht. Während des größten Teils der Menschheitsgeschichte waren wir tagsüber aktiv und ruhten uns nachts aus. Unser Körper und Geist entwickelten sich nach diesem etwa 24-Stunden-circadianen Rhythmus, der fast unzählige Prozesse durch eine Vielzahl von Zeitmessern im ganzen Körper beeinflusst. Zu diesen Zeitmessern gehören circadiane Uhren im Muskelgewebe, die die Energieeffizienz und die Reaktion auf das Training steuern.

Circadianer Rhythmus und circadiane Uhren im Muskelgewebe

Laut den Ergebnissen einer Studie, die von Forschern der Northwestern University durchgeführt und in Cell Metabolism, einer Peer-Review-Zeitschrift, veröffentlicht wurde, haben Muskelgewebe circadiane Uhren, die helfen, die Energieeffizienz und die metabolischen Aktionen des Muskels während der körperlichen Anstrengung zu bestimmen. Die Forscher erklären, dass dieser Befund für die Unterschiede in der Tageszeit verantwortlich ist, wie Muskeln während körperlicher Aktivität oder Bewegung Energie verbrauchen, und diese Unterschiede mit dem gesamten circadianen Rhythmus und dem natürlichen Rhythmus der Aktivität verbinden. In ihrer Studie verwendeten sie Mäuse, die nachtaktive Kreaturen sind, so dass ihr natürlicher Rhythmus darin besteht, nachts aktiv zu sein und sich tagsüber auszuruhen.

Zellen haben einen etwa 24-Stunden-Aktivitätszyklus, der durch den Einfluss des circadianen Rhythmus auf die Zeitmesser des Körpers, einschließlich Körperuhren, Uhrengene und die circadianen Uhren im Muskelgewebe, geformt wird. Die Verwendung der Muskeln während des Trainings verändert die Umgebung in den Zellen, aus denen die Muskeln bestehen, und erhöht den Energiebedarf zur Förderung der Aktivität.

In Zeiten geringer Aktivität verwenden Muskelzellen Sauerstoff, um Energie zu erzeugen. Während anspruchsvollerer Perioden körperlicher Aktivität steigt der Energiebedarf und übertrifft den verfügbaren Sauerstoff für die Erzeugung dieser Energie. An diesem Punkt, wenn der Sauerstoffgehalt in der Zelle niedrig ist, kommen Hypoxie-induzierbare Faktor (HIF) -Proteine ins Spiel, die eine Umstellung auf die Verwendung von Zucker zur Deckung des Energiebedarfs der Zelle signalisieren.

In den Muskeln der Mäuse war dieser Prozess der Anpassung an die sich verändernde zelluläre Umgebung aufgrund der Anforderungen des Trainings und der Effizienz der Reaktion der Zelle auf einen erhöhten Energiebedarf während der aktiven Periode des gesamten circadianen Rhythmus effizienter und während der Periode des circadianen Rhythmus, wenn die Mäuse normalerweise in Ruhe waren, weniger effizient.

Abgesehen davon, dass Mäuse zu verschiedenen Tageszeiten auf Laufbändern liefen, nutzten die Forscher auch genetische Experimente, um Veränderungen an der circadianen Uhr des Muskels zu verursachen. Die Störung dieser circadianen Uhr führte zu schwerwiegenden Muskelanomalien, was auf die Rolle der circadianen Uhr in der gesunden Form und Funktion der Muskeln hinweist. Dies wurde auch duch eine frühere Studie bestätigt, die ergab, dass Mäuse mit gestörten molekularen Uhren der Skelettmuskulatur eher schwache, schlecht entwickelte Skelettmuskeln hatten.

Sport beeinflusst den circadianen Rhythmus

Während circadiane Rhythmen Einfluss auf die Art und Weise haben, wie Muskeln zu verschiedenen Tageszeiten arbeiten, hat Bewegung ebenfalls Einfluss auf den circadianen Rhythmus. Der circadiane Rhythmus, der für die Synchronisation der Zeitmesser im ganzen Körper verantwortlich ist, stützt sich auf Umwelthinweise, um sein Timing aufrechtzuerhalten.

Der stärkste Umwelthinweis für den gesamten circadianen Rhythmus ist das Licht. Dieser grundlegende Rhythmus wird jedoch auch durch die zeitliche Abstimmung der Mahlzeiten und körperliche Aktivität wie Bewegung beeinflusst. In der Tat kann Bewegung für Menschen, die versuchen, einen gestörten circadianen Rhythmus zurückzusetzen, ein wertvolles Werkzeug sein, und einen direkten Einfluss auf die Uhren der Skelettmuskulatur haben.

Mausstudien haben Relevanz für den Menschen

Forscher verwenden Mäuse in vielen Studien, weil sie trotz des Unterschieds in den aktiven Perioden viel mit dem Menschen gemeinsam haben, wenn es um die Genetik und das mechanische Innenleben des Körpers geht. Jene Gene, molekularen Uhren und andere Strukturelemente, die während des Prozesses der Muskelnutzung, der Energieproduktion und des Stoffwechsels ins Spiel kommen, ähneln jenen des Menschen. Während es eine Menge gibt, die über die Mechanik dieser Prozesse gelernt werden kann, ist weitere Forschung erforderlich, um genau zu ermitteln, wie diese Ergebnisse und die daraus resultierenden Theorien speziell auf den Menschen angewendet werden können.

Die Bedeutung der Gesundheit des circadianen Rhythmus ist klar

Was leicht ersichtlich und sofort auf die menschliche Gesundheit anwendbar ist, ist die Bedeutung der Aufrechterhaltung eines gesunden circadianen Rhythmus. Während es noch viel über die beteiligten Mechanismen zu lernen gibt, ist klar, dass circadiane Rhythmen die Gesundheit und Funktion im ganzen Körper beeinflussen, wobei periphere Gewebe ihre eigenen circadianen Uhren und circadianen Rhythmen haben, die sogar molekulare Aktivitäten beeinflussen.

In diesem Sinne, priorisieren Sie die Gesundheit Ihres 24-Stunden-Rhythmus. Sorgen Sie für Regelmäßigkeit, wenn es um Schlafen, Aufwachen, Essen und körperliche Aktivität geht. Praktizieren Sie eine gute Schlafhygiene und setzen Sie auf regelmäßige Mahlzeiten, die aus gesunden, vollwertigen Lebensmitteln bestehen. Stellen Sie sicher, dass Sie den ganzen Tag über genügend natürlichem Licht ausgesetzt sind, und legen Sie besonderen Wert darauf, jeden Tag etwas von diesem hellen Morgenlicht zu tanken.