과학자들은 아침과 저녁 운동의 다른 효과에 깊이 몰두한다.
운동이 건강을 증진시킨다는 것은 잘 정립되어 있으며, 최근의 연구는 운동이 하루의 시간에 따라 다른 방법으로 신체에 유익하다는 것을 보여주었다.
하지만, 과학자들은 운동의 시기가 왜 이런 다른 효과를 내는지를 여전히 알지 못한다.
더 나은 이해를 얻기 위해, 국제 과학자 팀은 최근 하루의 다른 시간에 행해진 운동 날짜까지 가장 포괄적인 연구를 수행했다.
그들의 연구는 신체가 어떻게 하루 중 시간에 따라 운동을 한 후에 특정한 방식으로 다른 건강 증진 신호 분자를 생산하는지 보여준다.
이러한 신호는 수면, 기억력, 운동 성능, 대사성 동태에 영향을 미치며 건강에 광범위한 영향을 미친다.
그들의 연구 결과는 최근 Cell Drazer라는 잡지에 발표되었다.
카롤린스카 연구소와 노보노디스크 기초대사연구센터(CBMR)의 줄린 R.
지에라스 교수는 “운동이 하루 중 다른 시간에 어떻게 신체에 영향을 미치는지 더 잘 이해하면 비만이나 제2형 당뇨병과 같은 질병의 위험에 처한 사람들에게 운동 효과를 극대화하는 데 도움이 될 수 있다”고 말했다.
운동을 사용하여 고장 난 차체 시계를 고침
거의 모든 세포는 24시간 동안 생물학적 과정을 조절하는데, 그 외에는 순환 리듬이라고 불린다.
운동 효과에 대한 다른 조직의 민감도가 하루의 시간에 따라 달라진다는 뜻이다.
이전의 연구는 우리의 순환 리듬에 따른 운동 타이밍이 운동의 건강 증진 효과를 최적화할 수 있다는 것을 확인했다.
국제 과학자 팀은 이러한 효과에 대한 보다 자세한 이해를 원했기 때문에 이른 아침이나 늦은 저녁에 운동을 한 쥐를 대상으로 광범위한 실험을 실시했다.
혈액 샘플과 뇌, 심장, 근육, 간, 지방을 포함한 다른 조직들이 집단 분광법으로 수집되고 분석되었다.
이를 통해 과학자들은 각 조직에서 수백 개의 서로 다른 대사물과 호르몬 신호 분자를 검출할 수 있었고, 하루 중 다른 시간에 운동을 함으로써 그것들이 어떻게 변화했는지를 관찰할 수 있었다.
그 결과는 ‘운동 신진대사의 한계’로, 하루 중 다른 시간에 운동 후 다른 조직에 존재하는 운동 유도 신호 분자의 종합적인 지도가 된다.
헬름홀츠 뮌헨 헬름홀츠 당뇨병 센터의 도미니크 러터 컴퓨터 디스커버리 리서치 팀장은 “여러 조직에 걸쳐 시간과 운동에 의존하는 신진대사를 요약한 최초의 종합 연구인 만큼 신진대사와 장기 크로스스토크에 대한 전신 모델을 생성·정밀화하는 것이 큰 가치가 있다”고 덧붙였다.
새로운 통찰력은 조직들이 어떻게 서로 의사소통하는지, 그리고 운동이 어떻게 특정 조직의 잘못된 순환 리듬을 ‘재조정’하는데 도움이 되는지에 대한 더 깊은 이해를 포함한다 – 잘못된 순환 시계는 비만과 제2형 당뇨병의 위험 증가와 연관되어 있다.
마지막으로, 이 연구는 여러 조직에서 새로운 운동 유도 신호 분자를 확인했는데, 이들이 건강에 개별적 또는 집단적으로 영향을 미칠 수 있는 방법을 이해하기 위해서는 추가 조사가 필요하다.
코펜하겐대 CBMR의 조나스 투 트리박 부교수는 “하루의 다른 시간대에 서로 다른 조직들이 운동에 어떻게 반응하는지를 보여줄 뿐만 아니라 이러한 반응이 어떻게 연결되어 체계적인 에너지 동태를 제어하는 조정된 적응을 유도하는지를 제안한다”고 말했다.
향후 연습 연구를 위한 자원
그 연구는 몇 가지 한계가 있다.
실험은 쥐를 대상으로 실시되었다.
쥐는 인간과 많은 공통적인 유전적, 생리학적, 행동적 특성을 공유하지만, 그들은 또한 중요한 차이점을 가지고 있다.
예를 들어 생쥐는 야행성이며 운동 종류도 러닝머신 러닝에 한정돼 있어 고강도 운동에 비해 다른 결과를 낼 수 있다.
마지막으로, 성별, 나이, 질병의 영향은 분석에서 고려되지 않았다.
“한계들에도 불구하고 후속 연구를 담당해 달라는 우리도 돈을 더 만약 정확하게 맞춰 어떻게 운동 건강을 향상시키는 것을 도울 수 있게 이해할 수 있도록 도와 주면 이것은 중요한 연구,”항아리에 담긴 교수 쇼고 사토는 생물학과에서 센터가 생물 시계 연구소 텍사스 A&에서 M대학, 그리고 동료 co-first 생선을 말한다.
동료 공동 제1저자인 케네스 디아르 헬름홀츠 뮌헨의 헬름홀츠 당뇨병 센터의 대사 생리학 책임자는 운동 생물학자들을 위한 종합적인 자원으로서 지도책의 유용성을 강조했다.
“우리의 자원이 에너지 대사물과 알려진 신호 분자에 대한 중요한 새로운 관점을 제공하지만, 이것은 빙산의 일각에 불과하다.
우리는 새로운 조직과 시간별 신호 분자를 식별하기 위해 어떻게 데이터를 채굴할 수 있는지에 대한 몇 가지 예를 보여준다”고 그는 말했다.
이번 연구는 코펜하겐 대학, 카롤린스카 연구소, 텍사스 A&M 대학, 캘리포니아-어바인 대학, 헬름홀츠 뮌헨 대학 등이 협력한 결과다.
