Мышцы мужчин и женщин перерабатывают глюкозу и жиры по-разному. Ученые из Университетской клиники Тюбингена, Института исследований диабета и метаболических заболеваний Helmholtz Munich и Немецкого центра исследования диабета (DZD) провели первое детальное молекулярное сравнение этих различий. Их работа помогает понять, почему метаболические заболевания, такие как диабет, развиваются у мужчин и женщин неодинаково — и почему физические нагрузки влияют на них по-разному.

Результаты опубликованы в издании Molecular Metabolism.

Скелетные мышцы — это не просто «двигатели», они играют ключевую роль в обмене глюкозы. Примерно 85% ее усвоения зависит от чувствительности мышц к инсулину. Если эта чувствительность снижается (как при инсулинорезистентности), сахар хуже поглощается из крови. Физическая активность помогает исправить ситуацию.

Инсулинорезистентность — состояние, при котором клетки мышц, печени и жировой ткани плохо реагируют на инсулин и не могут эффективно забирать глюкозу из крови, что ведет к повышению сахара и риску диабета.

Как тренируются мышцы у мужчин и женщин

Раньше различия между полами недооценивали, но новое исследование это изменило. Ученые взяли образцы мышц у 25 здоровых, но полных людей (16 женщин и 9 мужчин) около 30 лет, которые до этого не занимались спортом. В течение восьми недель они трижды в неделю по часу тренировались: 30 минут на велотренажере и 30 минут на беговой дорожке.

Пробы мышц брали до начала тренировок, после первой сессии и в конце программы. С помощью современных методов (анализ эпигенома, транскриптома и протеома) ученые сравнили различия на молекулярном уровне.

Мужчины реагируют на нагрузку стрессом

Оказалось, что после первой тренировки у мужчин активировались гены стресса, а в крови повышался уровень белка миоглобина. Их мышцы содержали больше быстрых волокон, которые работают при коротких интенсивных нагрузках и в основном используют глюкозу.

У женщин в мышцах было больше белков, отвечающих за усвоение и накопление жирных кислот — это говорит о том, что их организм эффективнее перерабатывает жиры. После восьми недель тренировок различия между полами сгладились: у всех увеличилось количество белков, улучшающих переработку глюкозы и жиров в митохондриях — «энергостанциях» клеток.

Эти изменения показывают, что обмен веществ улучшается, а значит, снижается риск диабета 2 типа, — объясняет Кора Вайгерт. — В будущем наши данные помогут точнее оценивать индивидуальные риски и подбирать тренировки с учетом пола.

Что дальше? Ученые хотят выяснить, какую роль играют половые гормоны — эстроген и тестостерон — и как возрастные гормональные изменения влияют на риск метаболических заболеваний.

Этот эксперимент важен для персонализированной медицины:

• Диагностика — можно точнее оценивать риски диабета у мужчин и женщин.
• Тренировки — программы нагрузок можно адаптировать под физиологию пола.
• Профилактика — понимание механизмов поможет разработать более эффективные методы защиты от метаболических нарушений.

Выборка мала (всего 25 человек), а возрастная группа ограничена (около 30 лет). Результаты могут не отражать картину для пожилых людей или профессиональных спортсменов. Кроме того, не учтены индивидуальные различия в диете и генетике.

Ранее ученые уже сообщали, что мышцы мужчин и женщин по-разному перерабатывают сахар и жирные кислоты.