ยกน้ำหนัก? เซลล์ไขมันของคุณอยากจะมีสักคำ

น่าแปลกที่การทดลองบางอย่างระบุว่าการออกกำลังกายแบบแอโรบิกกระตุ้นให้กล้ามเนื้อปล่อยถุงน้ำดังกล่าว สื่อข้อความที่หลากหลาย แต่มีการศึกษาเพียงไม่กี่ชิ้นที่ศึกษาว่าการออกกำลังกายแบบใช้แรงต้านอาจส่งผลให้เกิดการสร้างถุงน้ำดีและการพูดคุยระหว่างเนื้อเยื่อหรือไม่

การศึกษาที่เกี่ยวข้องกับหนูและคน พบว่าหลังจากการฝึกด้วยน้ำหนัก กล้ามเนื้อจะสร้างและปล่อยฟองอากาศเล็กๆ ของสารพันธุกรรมที่สามารถไหลไปยังเซลล์ไขมัน ซึ่งเป็นกระบวนการเริ่มต้นที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมัน (ภาพ: เก็ตตี้อิมเมจ / Thinkstock)

เขียนโดย Gretchen Reynolds

เราทุกคนรู้ดีว่าการยกของ น้ำหนัก สามารถสร้างกล้ามเนื้อของเราได้ แต่ด้วยการเปลี่ยนแปลงการทำงานภายในของเซลล์ การฝึกด้วยน้ำหนักอาจทำให้ไขมันหดตัวตามการศึกษาใหม่ที่ทำให้กระจ่างเกี่ยวกับรากฐานของโมเลกุลของการออกกำลังกายแบบต้านทาน การศึกษาที่เกี่ยวข้องกับหนูและคน พบว่าหลังจากการฝึกด้วยน้ำหนัก กล้ามเนื้อจะสร้างและปล่อยฟองอากาศเล็กๆ ของสารพันธุกรรมที่สามารถไหลไปยังเซลล์ไขมัน ซึ่งเป็นกระบวนการเริ่มต้นที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมัน

ผลลัพธ์ที่ได้เพิ่มให้มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้นว่าการออกกำลังกายแบบต้านทานมีประโยชน์เฉพาะสำหรับการลดไขมัน พวกเขายังเน้นย้ำว่าผลกระทบภายในของการออกกำลังกายนั้นกว้างขวางและเชื่อมโยงถึงกันเพียงใด

สมุนไพรและเครื่องเทศพร้อมรูปภาพและความหมาย

พวกเราหลายคนฝึกความต้านทานพิราบเพื่อสร้างกล้ามเนื้อและด้วยเหตุผลที่ดี การยก การยกน้ำหนัก — หรือทำงานกับน้ำหนักตัวของเราในขณะที่เรากระโดดด้วยการวิดพื้น หมอบ หรือการหย่อนเก้าอี้ — จะช่วยเพิ่มขนาดและความแข็งแรงของกล้ามเนื้อได้อย่างเห็นได้ชัด แต่จากการศึกษาจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ชี้ให้เห็นว่าการฝึกด้วยน้ำหนักยังช่วยปรับระบบเผาผลาญและรอบเอวของเราอีกด้วย ในการทดลองเมื่อเร็วๆ นี้ การออกกำลังกายด้วยน้ำหนักเพิ่มการใช้พลังงานและการเผาผลาญไขมันเป็นเวลาอย่างน้อย 24 ชั่วโมงหลังจากนั้นในหญิงสาว ผู้ชายที่มีน้ำหนักเกิน และนักกีฬา ในทำนองเดียวกัน ในการศึกษาที่ฉันกล่าวถึงเมื่อต้นเดือนนี้ คนที่ยกน้ำหนักเป็นครั้งคราวมีโอกาสเป็นโรคอ้วนน้อยกว่าคนที่ไม่เคยยกน้ำหนักมาก

แต่จะปรับปรุงการฝึกน้ำหนักอย่างไร ร่างกายอ้วน ยังคงมืดมน ผลกระทบส่วนหนึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากกล้ามเนื้อมีการเผาผลาญและเผาผลาญแคลอรี ดังนั้นการเพิ่มมวลกล้ามเนื้อด้วยการยกน้ำหนักควรเพิ่มการใช้พลังงานและอัตราการเผาผลาญขณะพัก ตัวอย่างเช่น หลังจากการยกของหนักเป็นเวลา 6 เดือน กล้ามเนื้อจะเผาผลาญแคลอรีได้มากขึ้นเพียงเพราะมันมีขนาดใหญ่ขึ้น แต่นั่นไม่ได้อธิบายผลกระทบทั้งหมดอย่างเต็มที่ เนื่องจากการเพิ่มมวลกล้ามเนื้อต้องใช้เวลาและการทำซ้ำ ในขณะที่ผลการเผาผลาญบางอย่างของการฝึกน้ำหนักบนที่เก็บไขมันดูเหมือนจะเกิดขึ้นทันทีหลังออกกำลังกาย

บางทีอาจมีบางอย่างเกิดขึ้นที่ระดับโมเลกุลทันทีหลังจากการออกกำลังกายแบบใช้แรงต้านที่มุ่งเป้าไปที่เซลล์ไขมัน ซึ่งเป็นสมมติฐานที่กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเคนตักกี้ในเล็กซิงตัน มหาวิทยาลัยเนแบรสกา-ลินคอล์น และสถาบันอื่นๆ ตัดสินใจตรวจสอบเมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยศึกษาสุขภาพของกล้ามเนื้อมาหลายปี แต่เริ่มสนใจเนื้อเยื่ออื่นๆ โดยเฉพาะไขมันมากขึ้น บางทีพวกเขาอาจคาดเดาว่ากล้ามเนื้อและไขมันคุยกันอย่างเป็นกันเองหลังจากออกกำลังกาย

ในทศวรรษที่ผ่านมา แนวคิดที่ว่าเซลล์และเนื้อเยื่อสื่อสารกันทั่วร่างกายของเราได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง แม้ว่าความซับซ้อนของปฏิสัมพันธ์จะยังคงเชื่อไม่ได้ก็ตาม การทดลองที่ซับซ้อนแสดงให้เห็นว่ากล้ามเนื้อ เช่น หลั่งฮอร์โมนและโปรตีนอื่นๆ ตามมาภายหลัง ออกกำลังกาย ที่เข้าสู่กระแสเลือด ไหลไปตามอวัยวะต่างๆ และกระตุ้นปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่นั่น ในกระบวนการที่เรียกว่าเซลล์ครอสทอล์ค

เนื้อเยื่อของเรายังอาจสูบฟองเล็กๆ ออกมา ซึ่งเรียกว่าถุงน้ำ ในระหว่างการครอสทอล์ค เมื่อพิจารณาถึงถุงขยะขนาดเล็กที่อัดแน่นด้วยเศษเซลล์ ตอนนี้ถุงน้ำก็เป็นที่รู้จักว่ามีสารพันธุกรรมที่ใช้งานได้ดีและมีประโยชน์ และสารอื่นๆ เมื่อปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด พวกมันถ่ายทอดสสารทางชีววิทยานี้จากเนื้อเยื่อหนึ่งไปยังอีกเนื้อเยื่อหนึ่ง เช่น ข้อความขนาดเล็กในขวด

น่าแปลกที่การทดลองบางอย่างระบุว่าการออกกำลังกายแบบแอโรบิกกระตุ้นให้กล้ามเนื้อปล่อยถุงน้ำดังกล่าว สื่อข้อความที่หลากหลาย แต่มีการศึกษาเพียงไม่กี่ชิ้นที่ศึกษาว่าการออกกำลังกายแบบใช้แรงต้านอาจส่งผลให้เกิดการสร้างถุงน้ำดีและการพูดคุยระหว่างเนื้อเยื่อหรือไม่

ดังนั้นสำหรับการศึกษาใหม่ซึ่งตีพิมพ์ในเดือนพฤษภาคมใน The FASEB Journal จาก Federation of American Societies for Experimental Biology นักวิจัยจึงตัดสินใจตรวจสอบเซลล์ของหนูเพาะกาย พวกเขาทดลองทำให้กล้ามเนื้อขาหลายส่วนในหนูโตเต็มวัยที่แข็งแรงไร้ความสามารถในการทดลอง ทำให้เหลือเพียงตัวเดียว กล้ามเนื้อ เพื่อรองรับทุกความต้องการทางกายภาพของการเคลื่อนไหว กล้ามเนื้อนั้นขยายตัวอย่างรวดเร็วหรือมีขนาดใหญ่ขึ้นโดยให้การฝึกความต้านทานแบบเร่งรัด

ก่อนและหลังกระบวนการนั้น นักวิจัยได้เจาะเลือด เนื้อเยื่อที่ตัดชิ้นเนื้อ ของเหลวที่ถูกหมุนเหวี่ยง และค้นหาด้วยกล้องจุลทรรศน์สำหรับถุงน้ำและการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลอื่นๆ ในเนื้อเยื่อ

พวกเขาสังเกตเห็นมากมาย ก่อนการฝึกด้วยน้ำหนักแบบด้นสด กล้ามเนื้อขาของหนูมีสารพันธุกรรมที่เรียกว่า miR-1 ซึ่งปรับการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ ในกล้ามเนื้อปกติที่ไม่ได้รับการฝึกฝน miR-1 ซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มของสารพันธุกรรมเล็กๆ ที่รู้จักกันในชื่อ microRNA คอยควบคุมการสร้างกล้ามเนื้อ

หลังจากที่ฝึกการต่อต้านของหนู ซึ่งประกอบด้วยการเดินรอบ ๆ กล้ามเนื้อขาของสัตว์ก็ดูเหมือนจะหมด miR-1 ในเวลาเดียวกัน ถุงน้ำในกระแสเลือดของพวกมันก็อัดแน่นไปด้วยของพวกนี้ เช่นเดียวกับเนื้อเยื่อไขมันที่อยู่ใกล้เคียง ดูเหมือนว่า นักวิทยาศาสตร์สรุปว่า เซลล์กล้ามเนื้อของสัตว์ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งอัดแน่น microRNA เหล่านั้นที่ชะลอการเจริญเกินโตลงในถุงน้ำและใส่เข้าไปในเซลล์ไขมันที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งทำให้กล้ามเนื้อเติบโตในทันที

แต่ miR-1 ทำอะไรกับไขมันเมื่อมันมาถึง นักวิทยาศาสตร์สงสัย? เพื่อหาคำตอบ พวกเขาทำเครื่องหมายถุงของหนูที่ฝึกด้วยน้ำหนักด้วยสีย้อมเรืองแสง ฉีดเข้าไปในสัตว์ที่ไม่ได้รับการฝึกฝน และติดตามเส้นทางของฟองอากาศเรืองแสง นักวิทยาศาสตร์พบว่าถุงน้ำดังกล่าวมีไขมันสะสมอยู่ จากนั้นจึงละลายและวางสินค้า miR-1 ไว้ที่นั่น

หลังจากนั้นไม่นาน ยีนบางตัวใน เซลล์ไขมัน เข้าสู่พิกัดเกินพิกัด ยีนเหล่านี้ช่วยควบคุมการสลายไขมันให้เป็นกรดไขมัน ซึ่งเซลล์อื่นๆ สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิง ช่วยลดการสะสมของไขมัน ผลที่ได้คือ การฝึกด้วยน้ำหนักทำให้ไขมันหดตัวในหนูโดยการสร้างถุงน้ำในกล้ามเนื้อ ซึ่งสัญญาณทางพันธุกรรมบอกไขมันว่าถึงเวลาแยกตัวออกจากกัน

กระบวนการนี้น่าทึ่งมาก John J. McCarthy ศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยาจาก University of Kentucky ซึ่งเป็นผู้เขียนการศึกษาร่วมกับนักศึกษา Ivan J. Vechetti Jr. และเพื่อนร่วมงานคนอื่น ๆ กล่าว

หนูไม่ใช่คนแม้ว่า ดังนั้น ในแง่มุมสุดท้ายของการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์จึงได้รวบรวมเลือดและเนื้อเยื่อจากชายและหญิงที่มีสุขภาพดี ซึ่งเคยลดน้ำหนักตัวเพียงตัวเดียวจนเหนื่อย ออกกำลังกาย และยืนยันว่าเช่นเดียวกับในหนู ระดับ miR-1 ในกล้ามเนื้อของอาสาสมัครลดลงหลังจากการยกขึ้น ในขณะที่ปริมาณของถุงน้ำที่ประกอบด้วย miR-1 ในกระแสเลือดของพวกมันเพิ่มสูงขึ้น

แน่นอน การศึกษาส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับหนูและไม่ได้ออกแบบมาเพื่อบอกเราว่าเราควรยกขึ้นบ่อยหรือเข้มข้นเพียงใดเพื่อเพิ่มปริมาณถุงน้ำออกและเผาผลาญไขมันให้สูงสุด ดร.แมคคาร์ธีกล่าวว่า มวลกล้ามเนื้อมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสุขภาพเมตาบอลิซึม และเราเริ่มสร้างมวลนั้นและทำให้เนื้อเยื่อพูดทุกครั้งที่เรายกน้ำหนัก