科学家建议，保持稳定的锻炼时间有助于调整身体时钟，提高骨骼健康和运动表现。研究表明，每天保持固定的锻炼和休息模式可以使与关节和脊柱相关的局部身体时钟与大脑时钟同步，潜在地帮助个体保持骨骼健康，提高运动表现并避免受伤。曼彻斯特大学的研究人员的研究指出，尽管这项研究是在小鼠身上进行的，但科学家表示，人类的软骨和椎间盘 - 它们具有非常相似的生理特性 - 有很高的可能性会以类似的方式做出反应。这也有助于解释汉普郡Aynho教区的一位传教士Wasse先生300年前对梅德博士提出的观察，即人体的身高在早晚之间会有所不同。在皇家学会发表的信件中，传教士引用了他对因身高不够而被军队解雇的士兵的观察，认为一个好晚上的睡眠后我们会变高半英寸。哺乳动物的行为和生理的日常节律是由一个调节系统产生的，这个系统会根据光线和进食等环境线索进行调节。科学家长期以来一直知道，大脑中央的主体时钟与其他有自己生物钟的器官之间的不同步会增加疾病和病理，并导致糖尿病和心血管疾病等疾病的风险。然而，迄今为止，人们对关节软骨的生物钟（没有神经或血液供应）与大脑之间的关系知之甚少。这个项目是由英国匹茨堡大学和阿尔巴尼亚对抗组织连续提供资助的。曼彻斯特大学的高级作者、身体时钟专家孟庆君教授说：“我们不仅发现了通过在不适当时间进行锻炼可能引起软骨和椎间盘时钟与大脑中央时钟之间的不同步，还发现了这种情况发生的机制以及骨骼时钟如何重新与日常体力活动的模式同步。” “我们早期的研究发现，随着年龄的增长，椎间盘和软骨中的内部生物钟逐渐减弱。重要的是，健康的软骨和椎间盘没有神经和没有血液供应，因此直到现在还不清楚它们的内部生物钟如何与大脑同步。” 曼彻斯特大学的另一位高级作者、脊柱/椎间盘专家Judith Hoyland教授说：“在众多的健康挑战中，年龄相关的肌肉骨骼退化及其不良后果是一个主要的负担。骨密度的减少、关节软骨的退化和椎间盘的退化是衰老骨骼的主要特征，所有这些都可能导致疼痛和运动能力的丧失。” 迈兰大学的主要作者Michal Dudek博士说：“白天当我们站立和移动时，我们的脊柱里的椎间盘和臀部和膝盖的软骨会被压缩，导致我们在一天结束时略微缩短 - 就像300年前的Wasse先生所发现的那样。但他不知道的是，这会导致组织渗透压的增加，因为相同数量的矿物质现在溶解在更少的水中，实际浓度增加。细胞感知到这种渗透压的变化，并使这些骨骼组织内的时钟同步。” “晚上休息时水就会回来，渗透压降低，尽管这种变化方向对时钟没有影响。科学家们研究了每天在安静时间给小鼠在跑步机上锻炼的情况，以展示软骨、椎间盘和大脑中的时钟发生了什么变化。他们通过在实验室中压缩小鼠的椎间盘或软骨，或者将它们暴露在正常生理范围内的渗透压文化介质中，来确认这些发现。两者都导致了类似的时钟同步效果。 我们的研究结果表明，与日常睡眠/清醒周期的模式相关的早晨体育活动，可以将来自大脑中心时钟的时间信息传递到负重的骨骼组织中。实际上，它告诉你的骨骼系统是时候醒过来了。” 孟庆君教授说：“实际上，我们已经确定了一种新的机制，可以了解我们的生物钟如何与外部环境保持一致。“这些时钟已经演变成为为你做好应对环境中可预测的节律变化的准备。“我们的研究结果表明，与每天的睡眠/清醒周期模式相关的早晨体育活动，可以将来自大脑中心时钟的光敏信息传递到负重的骨骼组织中。实际上，它告诉你的骨骼系统是时候醒过来了。“但是当这种对齐与大脑失去联系时，就像其他器官和组织一样，它可能对你的身体健康产生不良影响。“如果你经常改变锻炼的时间，你可能更容易出现这种不同步。但是，如果你改变锻炼时间，然后保持一段时间，我们发现你的生物钟最终会重新调整并适应。” 他补充道：“例如，经常变更时区参加体育比赛 -
国际体育运动员生活的一个方面，可能会削弱运动表现，并且可能会使个体更容易受伤。“我们的工作表明，老年动物骨骼组织中的时钟依然对每天锻炼的模式保持响应性。因此，为老年人组织的行走团体如果每天都是在同一时间进行，对他们的健康更为有益。"Versus Arthritis的研究与健康情报主任Lucy Donaldson表示：“我们已经知道运动是减轻关节炎疼痛和影响的最佳方式之一，而这项非常早期的研究表明，在特定时间锻炼可能会给关节炎患者带来额外的益处。我们的身体遵循的每天24小时周期，比如我们在睡觉时体温下降，血压在某些时间上升，被称为我们的昼夜节律。我们体内有一些保持这种节律运转的过程，被称为‘钟表’，它们都与我们大脑内的中央生物钟相连。这项针对小鼠的早期研究探讨了关节软骨中的局部生物钟与大脑中央生物钟之间的联系，结果表明这些生物钟对我们的骨骼和软骨随着时间的推移而恶化的速度起到贡献作用。研究结果显示，当这些生物钟不同步时，我们的骨骼和软骨会更快地恶化，但当它们保持同步时，这一过程会放缓。在特定时间锻炼有助于保持生物钟同步，因此可能减缓关节炎的进展。这是一个重要的发现，因为它可以帮助我们利用运动和体育活动开发更有针对性的治疗手段，治疗肌肉骨骼疾病，如关节炎。” 这篇文章的DOI是10.1038/s41467-023-42056-1，可以在线查看。更多阅读材料请查看文章链接。
