به‌تازگی دو مقاله در مجله‌ی Cell Metabolism منتشر شده که تأیید می‌کند ساعت زیستی (ریتم‌های شبانه‌روزی) عامل مهمی در نحوه‌ی واکنش بدن به فعالیت جسمانی است. این مطالعات بر مولفه‌های مختلفی از ورزش تمرکز کرده‌اند، بنابراین یکدیگر را تکمیل می‌کنند. البته تنها براساس این اطلاعات، هنوز بسیار زود است بگوییم بهترین زمان برای اینکه به فعالیتی جسمانی نظیر دویدن مشغول شوید، چه هنگامی است. اما حداقل در آزمایشگاه، به‌نظر می‌رسد ورزش در هنگام عصر پربارتر باشد اگرچه سبک زندگی انسان‌ها بسیار پیچیده است و بنابراین این پژوهش تنها شروعی بر این نوع مطالعات محسوب می‌شود. گاد آشر از گروه علوم بیوملکولی مؤسسه‌ی علوم ویزمن که نویسنده‌ی ارشد مطالعه اول می‌گوید:

این موضوع به‌خوبی شناخته شده است که تقریبا هر جنبه‌ای از فیزیولوژی و متابولیسم ما از ساعت زیستی تاثیر می‌گیرد. این مسئله نه‌تنها درمورد انسان، بلکه در هر موجود زنده‌ای که دربرابر نور حساس است، دیده می‌شود. ما می‌خواستیم ببینیم که آیا ارتباطی بین زمان روز و عملکرد ورزشی وجود دارد یا خیر.

پائولو ساسون‌کورسی از مرکز اپی‌ژنتیک و متابولیسم دانشگاه کالیفرنیا که نویسنده‌ی ارشد مقاله‌ی دیگر است، می‌گوید:

ریتم‌های شبانه‌روزی روی هر فعالیتی که ما انجام می‌دهیم، تاثیر دارد. مطالعات قبلی در آزمایشگاه ما نشان داده‌اند که حداقل ۵۰ درصد از متابولیسم ما شبانه‌روزی بوده و ۵۰ درصد از متابولیت‌های موجود در بدن ما براساس چرخه‌ی شبانه‌روزی دچار تغییر می‌شوند. منطقی است که ورزش نیز یکی از مواردی باشد که تحت‌تاثیر این موضوع قرار گیرد.

هر دو گروه پژوهشگران، برای بررسی ارتباط بین زمان روز و عملکرد ورزشی ابتدا به سراغ موش‌ها رفتند. از آنجایی که موش‌ها عمدتا طی شب فعالیت دارند، کاری که پژوهشگران باید انجام می‌دادند، تعریف نتایج براساس زمان‌بندی انسانی بود. گروه آشر با قرار دادن موش‌ها روی تردمیل در زمان‌های مختلف مرحله‌ی فعالیت، پژوهش خود را آغاز کردند. آن‌ها ظرفیت ورزشی موش‌ها را در شدت‌ها و رژیم‌های مختلفی ورزشی مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که عملکرد ورزشی کلی به‌طور چشمگیری درموش‌هایی که در هنگام عصر ورزش می‌کردند، درمقایسه با موش‌هایی که هنگام صبح ورزش می‌کردند، بهتر بود. این تفاوت‌های روزانه، در موش‌هایی که دارای ساعات جهش‌یافته بودند، کاهش یافته بود و این امر نیز از ارتباط احتمالی بین ساعت زیستی و عملکرد ورزشی حمایت می‌کند.

پژوهشگران برای شناسایی عوامل مؤثر روی تغییرات روزانه در عملکرد ورزشی، تجزیه‌و‌تحلیلی گسترده از بیان ژن‌ها و متابولیت‌های موجود در بافت ماهیچه انجام دادند. آن‌ها دریافتند که در پاسخ به ورزش در هنگام عصر، در بدن سطح بالاتری از متابولیتی به نام ZMP تولید می‌شود. ZMP مسیرهای متابولیکی مرتبط با گلیکولیز و اکسیداسیون اسیدهای چرب را ازطریق فعال کردن AMPK فعال می‌کند. AMPK یکی از تنظیم‌کننده‌های مهم متابولیک سلولی است. درنتیجه این امر ممکن است در افزایش ظرفیت ورزش در هنگام عصر تاثیر داشته باشد. آشر می‌گوید:

جالب است که ZMP یک آنالوگ درونی AICAR است؛ همان ترکیبی که برخی ورزشکاران برای دوپینگ از آن استفاده می‌کنند.

پژوهشگران همچنین ۱۲ انسان را مورد مطالعه قرار دادند و اثرات مشابهی را مشاهده کردند. به‌طور کلی، افراد شرکت‌کننده در آزمایش وقتی هنگام عصر ورزش می‌کردند درمقایسه با ورزش صبحگاهی، مصرف اکسیژن کمتری داشتند؛ این به‌مفهوم بازده بهتر ورزشی است.

گروه ساسون‌کورسی نیز موش‌ها را روی تردمیل قرار دادند اما رویکرد دیگری را دنبال کردند. آن‌ها همراه‌با مطالعه‌ی گسترده‌ی بیان ژن‌ها و متابولیت‌ها، تغییر در بافت ماهیچه‌ای موش‌ها را در پاسخ به ورزش مورد مطالعه قرار دادند. این امر به آن‌ها اجازه داد بتوانند فرایندهایی نظیر گلیکولیز (که در متابولیسم قندها و تولید انرژی مشارکت دارد) و اکسیداسیون چربی (سوزاندن چربی) را مورد بررسی قرار دهند. آن‌ها دریافتند که در این فرایند، پروتئین HIF1A نقش مهمی داشته و بسته به زمان روز، به روش‌های مختلفی فعال می‌شود. HIF1Aیک فاکتور رونویسی است که براساس سطح اکسیژن موجود در بافت، ژن‌های متفاوتی را تحریک می‌کند. ساسون‌کورسی می‌گوید:

اینکه HIF1A در این‌جا مهم باشد، منطقی بود ولی ما تاکنون نمی‌دانستیم که سطح آن متناسب با زمان روز دچار نوسان می‌شود.

براساس مطالعه‌ی پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، به‌نظر می‌رسد که ورزش در هنگام آغاز مرحله‌ی فعالیت (که در انسان‌ها همان اواخر صبح است)، درمقایسه با مرحله‌ی استراحت (عصر)، بیشترین اثرات مفید را روی متابولیسم دارد. البته پژوهشگران خاطرنشان کردند که حتی اگر ساعات شبانه‌روزی در طول تکامل حفظ شده باشد، ترجمه‌ی این یافته‌ها به انسان‌ها چندان ساده نیست. یکی از دلایل این است که انسان‌ها درمقایسه با موش‌های موجود در آزمایشگاه، ازنظر میزان سحرخیزی با هم تفاوت زیادی دارند. ساسون‌کورسی می‌گوید:

شما ممکن است یک فرد سحرخیز باشید یا اینکه شب‌ها بیدار بمانید و این عوامل نیز باید درنظر گرفته شوند.