Vliv fyzické aktivity na cirkadiánní rytmy v kosterním svalstvu

Abstract

Cirkadiánní rytmy jsou endogenní 24hodinové oscilace, které regulují široké spektrum fyziologických procesů včetně funkcí kosterního svalstva. Tato bakalářská práce se zabývá vlivem fyzické aktivity na periferní cirkadiánní hodiny v kosterním svalu. Na základě analýzy literárních zdrojů jsou popsány molekulární mechanismy cirkadiánních hodin založené na transkripčně-translačních zpětnovazebných smyčkách, a způsob, jakým signální dráhy aktivované cvičením (kalcineurin-NFAT, AMPK, mTOR, REDD1) modifikují fázi i amplitudu cirkadiánních oscilací. Zvláštní pozornost je věnována načasování cvičení během dne, které podle studií ovlivňuje expresi hodinových genů, metabolické parametry a kapacitu regenerace. Práce také shrnuje potenciální aplikace tohoto poznatku v medicíně a sportu - od optimalizace tréninkových protokolů až po nefarmakologickou intervenci při poruchách spánku a metabolických onemocněních. Cílem je navrhnout principy personalizovaného načasování pohybové aktivity pro zlepšení výkonnosti a zdraví. Klíčová slova: cirkadiánní rytmy, kosterní svaly, fyzická aktivita, načasování cvičení, molekulární mechanismy, metabolismus.

Circadian rhythms are endogenous 24-hour oscillations that regulate numerous physiological processes, including skeletal muscle function. This bachelor's thesis investigates how physical exercise influences peripheral circadian clocks in skeletal muscle. Through a comprehensive literature review, the molecular mechanisms of circadian clocks are described, which are based on transcription-translation feedback loops, as well as the way in which exercise- activated signaling pathways (calcineurin-NFAT, AMPK, mTOR, REDD1) modify both the phase and amplitude of circadian oscillations. Special emphasis is placed on exercise timing; studies demonstrate that training at different times of day alters clock gene expression, metabolic outcomes, and regenerative capacity. The thesis further explores applications in medicine and sports, from optimizing training schedules to non-pharmacological interventions for sleep and metabolic disorders. The goal is to propose guidelines for personalized exercise timing to enhance performance and health. Key words: circadian rhythms, skeletal muscle, physical activity, exercise timing, molecular mechanisms, metabolism.