В течение дня мы получаем энергию, расщепляя углеводы, жиры и белки в нашем организме в процессе метаболизма. Например, сразу после еды большая часть нашей энергии поступает из углеводов, а после голодания – из жиров. Способность организма переключать источники метаболической энергии в ответ на изменения состояния питания, например, после еды и во время сна, называется метаболической гибкостью. Исследования показали, что нарушение гибкости связано с такими заболеваниями, как ожирение и диабет. Профессор Кумпей Токуяма и его команда исследователей из Университета Цукуба изучают метаболизм во сне. "Нас интересовало, как изменяется метаболизм во время сна и можем ли мы обнаружить какие-либо метаболические различия у людей с негибким метаболизмом," Профессор Токуяма объясняет.
Основной метод, используемый командой, основан на измерении, называемом респираторным коэффициентом, сокращенно RQ, который измеряет, сколько кислорода мы используем и сколько углекислого газа мы выдыхаем. Когда количества равны (RQ равен 1), это означает, что источником энергии являются углеводы. Когда коэффициент ниже, около 0.8, это указывает на то, что жиры или белки используются в качестве источника энергии. Чтобы охарактеризовать метаболические изменения с течением времени, исследователи измеряли соотношение углекислого газа / кислорода у 127 человек каждые пять минут в течение 24 часов.
Первая находка была неожиданной. Поскольку сон похож на период голодания, можно было ожидать, что RQ будет снижаться в течение всей ночи, что указывает на то, что жир сжигается все больше и больше по мере того, как сон прогрессирует. Вместо этого они нашли другой образец. "Мы были удивлены, обнаружив, что, хотя значения RQ неуклонно снижались в начале сна, после достижения нижней точки они начали восстанавливаться после полуночи и продолжали расти, пока люди не просыпались," говорит профессор Токуяма.
Затем команда разделила участников в зависимости от того, насколько различались их RQ. Высокая вариабельность означает, что метаболизм является гибким, при этом значения RQ повышаются и понижаются в зависимости от потребностей организма в течение дня. После разделения участников на метаболически гибкие и негибкие группы, команда обнаружила, что даже при том, что средние RQ за 24 часа были одинаковыми между группами (как и их возраст, ИМТ и количество жира в организме), RQ ночью были выше для тех, кто менее гибкий метаболизм, что указывает на то, что участники сжигали больше углеводов, чем жиров.
Эти результаты имеют потенциал для практического использования. Как объясняет профессор Токуяма, "Профилактика таких заболеваний, как ожирение и диабет, намного предпочтительнее их лечения. Ежегодные осмотры, нацеленные на измерение значений RQ во сне, могут помочь выявить людей с риском развития метаболических заболеваний, что позволит своевременно принять меры."