Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

تحسين القوة، والسلطة، والقدرة الهوائية العضلات، والتسامح الجلوكوز من خلال التدريب على المدى القصير قوة التقدمية بين كبار السن

Published: July 5, 2017 doi: 10.3791/55518
Automatic Translation
1,2, 1,3, 1, 1, 1,2, 1, 1
1Åstrand Laboratory of Work Physiology, The Swedish School of Sport and Health Sciences, GIH, 2Department of Neuroscience, Karolinska Institutet, 3Department of Physiology and Pharmacology, Karolinska Institutet

Summary

وقد تم التحقيق في تأثير التدريب على المقاومة على المدى القصير على كبار السن من خلال الاستخدام المتزامن لعدة طرق. بالمقارنة مع مجموعة السيطرة، شوهدت العديد من التحسينات، بما في ذلك على القدرة الهوائية العضلات، والتسامح الجلوكوز، والقوة، والطاقة، وجودة العضلات ( أي البروتين تشارك في إشارات الخلية وتركيب الألياف العضلية نوع).

Abstract

يصف هذا البروتوكول الاستخدام المتزامن لمجموعة واسعة من الأساليب لدراسة القدرة الهوائية العضلات، والتسامح الجلوكوز والقوة، والسلطة في كبار السن الذين يؤدون تدريب المقاومة على المدى القصير (ريت). أجريت تدريبات المقاومة المقاومة التدريجي لمدة 1 ساعة ثلاث مرات في الأسبوع أكثر من 8 أسابيع من قبل المشاركين ريت (71 ± 1 سنة، مجموعة 65-80). بالمقارنة مع مجموعة السيطرة دون تدريب، وأظهرت ريت تحسينات على التدابير المستخدمة للإشارة إلى القوة، والقدرة على تحمل الجلوكوز، والعديد من المعلمات من القدرة الهوائية العضلات. تم تدريب القوة في صالة الألعاب الرياضية مع معدات اللياقة البدنية قوية فقط. وسمح مقياس ديناميكية الحركة لقوة إكستنسور الركبة بقياس قوة متحدة المركز وغريبة الأطوار وقوة ثابتة، والتي زادت لمجموعة ريت (8-12٪ بعد الاختبار مقابل الاختبار المسبق). أظهرت قوة (معدل نمو القوة، رفد) في 0-0 مس الأولى زيادة لمجموعة ريت (52٪). اختبار تحمل الجلوكوز مع فريكأظهرت قياسات الجلوكوز في الدم تحسينات فقط لمجموعة ريت من حيث قيم الجلوكوز في الدم بعد 2 ساعة (14٪) والمنطقة تحت المنحنى (21٪). تحسنت أيضا نسبة الدهون في الدم (8٪). من عينات خزعة العضلات أعدت باستخدام الكيمياء النسيجية، وكمية من نوع الألياف إيا زيادة، والاتجاه نحو انخفاض في إيكس في مجموعة ريت يعكس تغيير في لمحة أكثر أكسدة من حيث تكوين الألياف. لطخة غربية (لتحديد محتوى البروتين ذات الصلة إلى الإشارات لتخليق البروتين العضلي) أظهرت ارتفاعا بنسبة 69٪ في كل من أكت و متور في مجموعة ريت. وأظهرت هذه أيضا زيادة في البروتينات الميتوكوندريا ل أوكسفوس المجمع الثاني و سينثاس سترات (على حد سواء ~ 30٪) وللمعقد الرابع (90٪)، في مجموعة ريت فقط. ونحن نبرهن على أن هذا النوع من التدريب على المقاومة التقدمية يقدم تحسينات مختلفة (على سبيل المثال، القوة، والطاقة، والقدرة الهوائية، والتسامح الجلوكوز، والشخصية الدهون البلازما).

Introduction

ويرتبط الشيخوخة مع فقدان كتلة العضلات (ساركوبينيا)، والقوة، والسلطة. انخفاض القوة، وربما الأهم من ذلك، السلطة، ويؤدي إلى الجمود، وزيادة خطر الإصابة، وانخفاض نوعية الحياة. تدريب المقاومة هو استراتيجية معروفة لمواجهة ساركوبينيا وتدهور وظيفة العضلات. ويمكن الحصول على تقدير تقريبي للقوة العضلية من الحمل أو عدد من التكرار يتحقق. ومع ذلك، فقد حصلت هذه الدراسة على معلومات أكثر تفصيلا ودقة عن وظيفة العضلات باستخدام مقياس الديناميكية إيزوكينتيك لجمع المعلومات عن عزم الدوران خلال الانكماش متساوي القياس، متحدة المركز وغريب الأطوار، وكذلك على حركية تطوير القوة.

القدرة الهوائية، سواء على مستوى الجسم كله (فو 2max ) وفي العضلات والهيكل العظمي، وانخفاض في كبار السن. الانخفاض في معدل ضربات القلب مع العمر يفسر جزء كبير من الانخفاض في فو 2max 1 ، ولكن خفضت موسوالقدرة على التأكسد كلي، ترتبط إلى حد كبير إلى انخفاض النشاط البدني 2 ، لا يساهم. ويمكن أيضا أن تشارك وظيفة الميتوكوندريا ضعيفة في تطوير ساركوبينيا ومقاومة الأنسولين 3 . تم تقييم القدرة الهوائية العضلية في خزعات العضلات من خلال التحاليل البيوكيميائية لمحتويات الانزيمات الميتوكوندريا والمجمعات البروتينية الموجودة في المصفوفة ( أي سينثاس سترات) والغشاء الميتوكوندري الداخلي. وبالإضافة إلى ذلك، استخدمت التقنيات النسيجية لقياس تأثير التدريب على المقاومة على مورفولوجيا العضلات ( أي تكوين الألياف، والألياف منطقة مستعرضة، وكثافة الشعرية). وهناك طريقة بديلة لتقييم القدرة الهوائية العضلية سيكون لاستخدام الطيفي الرنين المغناطيسي لقياس معدل إعادة التركيب الفوسفات الكرياتين بعد النضوج الناجم عن ممارسة 4 . هذا الأسلوب يوفر تقديرا في الجسم الحي العضلات الهوائية السعةولكن لا يمكن التمييز بين ضعف الميتوكوندريا واضطرابات الدورة الدموية. وعلاوة على ذلك، فإن ارتفاع تكاليف المعدات تحد من استخدام هذه التقنية في معظم المختبرات. القدرة الهوائية (فو 2max وكثافة الميتوكوندريا) يمكن تحسينها من خلال ممارسة التحمل في كل من الشباب وكبار السن 5 ، 6 . ومع ذلك، فإن تأثير التدريب على المقاومة على هذه المعلمات تم التحقيق أقل، وخاصة في الموضوعات المسنين، والنتائج متضاربة 7 ، 8 ، 9 ، 10 .

مرض السكري من النوع 2 هو مرض واسع الانتشار لدى السكان المسنين. الخمول البدني والسمنة هي العوامل الرئيسية ذات الصلة بنمط الحياة التي تفسر زيادة الإصابة بداء السكري من النوع 2. وغالبا ما ينصح التمارين الرياضية منخفضة الكثافة للمواضيع مع انخفاض تحمل الجلوكوز. ومع ذلك، فمن غيرلير كيف قوة التدريب في كبار السن يؤثر على تحمل الجلوكوز / حساسية الأنسولين 11 ، 12 . الطريقة الأكثر دقة لقياس حساسية الأنسولين هي استخدام تقنية المشبك الجلوكوز، حيث يتم الحفاظ على الجلوكوز في الدم باستمرار عن طريق التسريب الجلوكوز خلال ظروف الأنسولين المرتفع 13 . العيوب مع هذه التقنية هي أنه مضيعة للوقت وغزو (قسطرة الشرايين) ويتطلب مرافق المختبرات الخاصة. في هذه الدراسة، تم استخدام اختبار تحمل الجلوكوز عن طريق الفم، وهو أمر شائع في وحدات الرعاية الصحية. هذه الطريقة مناسبة عندما يتم التحقيق في عدة مواضيع لفترة محدودة من الزمن.

ويمكن تلخيص الاختبار والجدول الزمني للإجراءات التجريبية على النحو التالي. استخدام ثلاثة أيام منفصلة للاختبار قبل وبعد فترة ثمانية أسابيع، مع نفس الترتيب وجداول زمنية تقريبية (≥24 ساعة بين كل يوم، < قوي> الشكل 1). في يوم الاختبار الأول، قياس: بيانات أنثروبومترية، مثل الارتفاع، كتلة الجسم، كتلة خالية من الدهون (ففم)، ومحيط الساق العلوي ( أي 15 سم فوق الرضفة الرأسية في موقف ضعيف مستلق). سوبكسيمال ركوب الدراجات القدرة؛ وقوة العضلات في الركبة، كما هو موضح في الخطوات 4 و 5. أخذ خزعة العضلات من الفخذ في يوم الاختبار الثاني. لمزيد من الأوصاف، راجع الخطوة 6.1. اختبار التسامح الجلوكوز عن طريق الفم (أوغت) في يوم الاختبار الماضي. لمزيد من الأوصاف، راجع الخطوة 7.1. اطلب من جميع المشاركين تجنب النشاط البدني القوي لمدة 24 ساعة وللسرعة بين عشية وضحاها قبل كل يوم اختبار. ومع ذلك، اطلب منهم تجنب النشاط البدني المضني لمدة 48 ساعة قبل يوم اختبار أوغت. اطلب منهم متابعة نشاطهم البدني العادي وعاداتهم الغذائية اليومية. نلاحظ أن ما قبل وبعد التدخل، كل من تناول الطعام المبلغ عنها ذاتيا ونوع من الأطعمة لم يتغير.

فيجيمج "سرك =" / فيليز / ftp_upload / 55518 / 55518fig1.jpg "/>
الشكل 1: البروتوكول التجريبي. رسم تخطيطى. كان التوقيت بين الاختبارات الثلاثة السابقة والاختبارية مماثل لكل موضوع وكان على الأقل 24 ساعة. يتم إعطاء مزيد من التفاصيل في النص. تم تعديل هذا الرقم من فرانك وآخرون. Scand. J. ميد. الخيال العلمي. الرياضة . 2016: 26، 764-73. 28 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

هدفت هذه الدراسة إلى التعرف على تأثير تدريب المقاومة على المدى القصير لدى المسنين على قدرة الأكسدة العضلية وتحمل الجلوكوز. وكان الهدف الثاني لدراسة تأثير على القوة والسلطة، وتحسينات نوعية العضلات ( أي البروتينات المشاركة في إشارات الخلية والعضلات الألياف تكوين نوع).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ووافقت لجنة الأخلاقيات الإقليمية في ستوكهولم، السويد، على تصميم التحقيق.

1. المواد

  1. تجنيد النساء والرجال الأصحاء نسبيا 65-80 سنة الذين لديهم قيم مؤشر كتلة الجسم بين 20 و 30 كجم · م -2 . عشوائيا لهم في مجموعتين. ضمان أن الأفراد في كلا المجموعتين لديها مستويات النشاط البدني منخفضة نسبيا ( أي النشاط البدني اليومي المعتدل وعدم التدريب على ممارسة التمارين الرياضية بانتظام).
  2. استبعاد مستخدمي حاصرات بيتا وأولئك الذين يعانون من مرض الشريان التاجي والمشاكل العصبية أو المشتركة الحادة.
  3. اطلب من املوظفني الحصول عىل املوافقة املكتوبة بعد إخطارهم بعدم الراحة واملخاطر املحتملة يف االختبار والدورات التدريبية.
  4. توازن التدريب المقاومة (ريت) والسيطرة دون تدريب (كون) مجموعات من حيث العمر والجنس ومؤشر كتلة الجسم. اطلب من مجموعة واحدة إجراء ريت تحت مدرب لمدة ساعة واحدة ثلاث مرات في الأسبوع لمدة ثمانية أسابيع. فإن المجموعة الأخرى سوف تكون بمثابة كونترولس (كون).

2. اختبار والتدريب

ملاحظة: التمرينات الثمانية هي تمارين تدريب القوة القياسية: يجلس ساق الصحافة، يجلس أزمة البطن، مستلق الصحافة الصدر، يجلس التمديد الخلفي، يجلس الكتف الصحافة، يجلس التجديف، يجلس تمديد الساق (تمديد الركبة)، حليقة الساق عرضة (انثناء الركبة) . انظر الشكل 8 في قسم النتائج ممثل.

  1. خلال الدورة التدريبية الأولى، تقييم القوة القصوى في تكرار واحد (1 آرإم) لكل عملية تدريبية.
    ملاحظة: يتم استخدام نموذج آرإم 1 بشكل شائع ويتم تعريفه على أنه الحمل الذي يمكن للموضوع رفعه أو دفع المقاومة مرة واحدة فقط وليس مرتين.
    1. قبل البدء، اطلب من المشارك أن يقوم بإحمال قصير (مع عدد قليل من التجارب الأولية بأحمال وزن منخفضة جدا) من التمرين الذي تم اختباره. في وقت لاحق زيادة الحمل حتى أقل بقليل من قيمة آرإم 1 المحتملة (في معظم الأحيان الحد الأقصى من 3-4 زيادة لوإعلانات). تسجيل الحمولة القصوى التي يمكن أن يؤديها الموضوع مرة واحدة فقط (= 1 آرإم).
    2. قياس 1 آرإم في ثمانية تدريبات القوة القياسية التدريب (انظر الشكل 8 في قسم النتائج ممثل). نسأل الموضوعات للراحة لمدة 2-3 دقائق على الأقل بين كل ممارسة اختبار.
      ملاحظة: تم استخدام معدات تدريب القوة لجميع التدريبات، بما في ذلك اختبارات كل ممارسة التدريب.
  2. اسأل مجموعة ريت بأكملها لأداء 1 ساعة من تدريب القوة تحت الإشراف ثلاث مرات في الأسبوع لمدة ثمانية أسابيع. اطلب من المشاركين القيام، بعد الاحماء، التدريبات التدريب القياسية المذكورة أعلاه ثمانية. يجب أن يكرر التمرين 12 مرة في كل مجموعة وأداء ثلاث مجموعات من كل ممارسة. السماح بقية لمدة 1 دقيقة بين كل مجموعة و2-3 دقيقة بين كل ممارسة.
    1. اطلب من موضوعات أداء كل ممارسة في أسرع وقت ممكن خلال المرحلة متحدة المركز ( أي مرحلة تقصير العضلات) وببطء خلال( أي مرحلة استطالة العضلات).
      ملاحظة: يمكن للمواضيع القيام التدريبات في أي أمر. ومع ذلك، نطلب منهم لبدء ونهاية مع ممارسة الساق وأيضا في محاولة لأداء تمارين ثمانية في النظام المقدم. استخدام معدات تدريب القوة لجميع التمارين الثمانية.
    2. خلال كل دورة تدريبية، اطلب من المشاركين أداء ثلاث مجموعات في 75-80٪ من 1 آرإم لكل ممارسة. زيادة الحمل بنسبة 5٪ تقريبا الدورة بعد عندما يمكن للمشارك القيام 12 التكرار في جميع مجموعات الثلاث من ممارسة.

3. شبه الدراجات اختبار الدراجات

ملاحظة: إجراء اختبار سوبكسيمال ركوب الدراجات في يوم الاختبار 1 (انظر مقدمة والشكل 1 ).

  1. إجراء اختبار مقياس قوة الدورة، بما في ذلك اثنين من مستويات سوبكسيمال، كل لمدة 4 دقائق 14 ، 15 . تعيين معدل العمل الأول لتكون منخفضة (30 W) والثانية في 60-120 W، مع عدم وجود وقفة بين الأحمال على مقياس قوة الدورة.
    ملاحظة: الحمل الأول هو نفسه لجميع المواد الدراسية، ولكن يجب أن يكون المستوى الثاني والأخير سوبكسيمال ما يقرب من 65-85٪ من معدل ضربات القلب القصوى لكل موضوع. كلا الأحمال يجب أن تكون هي نفسها قبل وبعد فترة التدخل من 8 أسابيع من التدريب.
    1. قاعدة ثاني أعلى مستوى الحمل على اختبارات تعريف القيام به قبل المحاكمات عن طريق السؤال عن كيفية النشاط البدني الشخص و من خلال وجود الموضوع في البداية دورة لفترة قصيرة. فإن قائد الاختبار تشكيل رأي على أساس معدل ضربات القلب في الموضوع على ما الحمل النهائي سوبيكسيمال المناسب.
    2. سجل معدل ضربات القلب الثابت (هر) باستخدام جهاز رصد معدل ضربات القلب عن طريق حزام الصدر خلال اللحظة الأخيرة على معدلات العمل المنخفضة والعالية، من خلال أخذ متوسط ​​الموارد البشرية الملحوظة في 3:15، 3:30، 3:45 ، و 4:00 دقيقة عند كل معدل عمل.
    3. استخدام جهاز إرجو-سبيروميتريك للتأكد من تكوين الغاز (O 2 و كو 2 أي كو 2 / O 2 )، وتحديد القيم رير يعني خلال اللحظة الأخيرة (من أربعة تدابير كل 15 ثانية) على كل من الحمل معدل العمل.

4. الركبة إكستينسور قوة: ثابت، غريب الأطوار، ومركزة ذروة عزم الدوران ومعدل قوة التنمية

ملاحظة: إجراء قياسات قوة الركبة في يوم الاختبار 1 (انظر مقدمة والشكل 1 ).

  1. قبل التسجيلات، اطلب من هذا الموضوع القيام الاحماء عن طريق ركوب الدراجات لمدة 8-10 دقيقة على مقياس دورة دورة في المستوى دون المستوى (أي ما يقرب من 65-85٪ من معدل ضربات القلب القصوى).
  2. نسأل هذا الموضوع للجلوس على مقاعد البدلاء من دينامومتر إيزوكينتيك. إصلاح الجذع الموضوع مع الأشرطة على الكتفين والوركين. إحكام ربط ساق الموضوع إلى رمح المقوى مع اثنين من الأشرطة: واحدة تحت الركبة واحدة فقط أبوفه الكاحل. محاذاة محور مفصل الركبة مع مركز دوران رمح المقوى.
  3. عندما يتم تأمين هذا الموضوع، وتقييم قوة الركبة الطوعية القصوى كما عزم الدوران الذروة، مع موضوع يجلس في دينامومتر إيزوكينتيك. في البداية تسمح للموضوع لأداء عدة تجارب للتعريف مع معدات قوة الركبة (مقياس الديناميكية إيزوكينتيك).
  4. أطلب من الفرد أن يقوم بأربعة ملحقات طرفية متحدة الأطوار ومركزة على أقصى حد (بالتناوب)، مع الساق اليمنى بسرعة ثابتة تبلغ 30 درجة / ثانية. تعيين نطاق الحركة بين 90 درجة و 15 درجة (الساق المستقيمة = 0 درجة).
    1. في مهمة غريب الأطوار، اطلب من الموضوع لمقاومة رمح المقوى مع الجهد الأقصى من خلال الحركة برمتها من 15 درجة إلى 90 درجة زاوية الركبة. في مهمة متحدة المركز، اطلب من الموضوع الضغط على الساق السفلى في رمح المقوى في تمديد الركبة، من الصعب قدر الإمكان في جميع أنحاء مجموعة الحركة بأكملها.
  5. السماح راحة 4 دقائق بعد التسجيلات الديناميكية. بعد ذلك، تقييم ثابت عزم الانكماش الطوعي الأقصى (مفك) أربع مرات عند زاوية 65 درجة الركبة. في كل محاكمة ثابتة، اطلب من الأشخاص الذين يجلسون في نفس المقوى، أن يركلوا بسرعة وبصعوبة كما يمكنهم ضد رمح المقوى، الذي هو الآن ثابت (عند 65 درجة) ولا يمكن نقله.
  6. لإشارات عزم الدوران (قوة)، وتحويل إشارات عزم الدوران التناظرية إلى الرقمية باستخدام مربع تحويل التناظرية إلى الرقمية متصلا مقياس الديناميكية إيزوكينتيك.
    ملاحظة: المحول تلقائيا بتغيير الإشارات التناظرية من مقياس القوة إلى الإشارات الرقمية، والتي يتم بعد ذلك يتم تصديرها تلقائيا إلى الكمبيوتر حيث يتم جمع البيانات.
    1. تعيين تردد أخذ العينات في 5 كيلو هرتز في برنامج تحليل البرمجيات من الكمبيوتر. تخزين الإشارات الرقمية على الكمبيوتر لتحليل قيمة القوة اللاحقة مع برنامج تحليل البرمجيات.
  7. في التحليل اللاحق، واستخدامأعلى قيمة تم الحصول عليها من أربع تجارب لكل موضوع في القياسات غريب الأطوار، متحدة المركز وساكنة. في برنامج البرنامج، انقر على أعلى قيمة من التجارب الأربع وكتابة قيمة القوة المعروضة على شاشة الكمبيوتر.
    1. تسجيل أعلى عزم دوران الذروة في التسجيلات غريب الأطوار وفي متحدة المركز لكل موضوع وأعلى قيمة قوة بين أربع تجارب ثابتة.
      ملاحظة: اختبار دينامومتر إسوكينيتيك من قوة الباسطة الركبة في موقف يجلس لديه الموثوقية الصحيحة وصحة 16 ، 17 .
  8. قياس معدل القوة (عزم الدوران) التنمية (رفد) خلال 0-30 مللي ثانية و 0-200 مللي ثانية في أعلى قيمة وجدت بين التجارب الثابتة. تعيين قيمة الصفر على مستوى 7.5 نانومتر لبدء انكماش لقوة الباسطة الركبة (الوقت: 0 مللي ثانية) 18 ، 19 . حرك المؤشر (في برنامج للعضلاتتحليل القوة) إلى القيمة "7.5 نم" على النطاق y للحصول على الموضع لمدة 0 مس.
    1. لتقييم ما قبل الاختبار، تعيين المؤشر على قيمة 30 مللي ثانية (بعد الوقت 0 مس). اكتب القيمة التي تظهر الزيادة في نانومتر في 30 مللي ثانية ( أي الزيادة في نيوتن متر من 7.5 نيوتن متر = 0 مللي ثانية). قم بنفس الإجراء لقيمة ما بعد الاختبار.
    2. حساب الزيادة في النسبة المئوية لقيمة نانومتر بعد الاختبار (البسط) مقارنة مع قيمة الاختبار نانومتر (المقاسم) على مدى 0-30 مس. وهكذا، تقديم رفع القوى الديمقراطية في المئة من الاختبار القبلي إلى ما بعد الاختبار. تفعل نفس التحليلات للفاصل الزمني من 0-200 مللي ثانية.

5. خزعة العضلات

ملاحظة: إجراء خزعة العضلات في يوم الاختبار 2 (انظر مقدمة والشكل 1 ).

  1. أخذ خزعة العضلات من الجزء الأوسط من عضلة الفخذ فاستوس الوحشي باستخدام كونكوتوم 20 .
    1. قبل خزعة، وحقن 1-2 مل من التخدير الموضعي تحت الجلد وفي اللفافة. بعد بضع دقائق، وجعل شق مع مشرط صغير من خلال الجلد ولفافة، ما يقرب من 1/3 المسافة من الرضفة إلى العمود الفقري العلوي الحرقفي العلوي. استخراج حوالي 100-150 ملغ من الأنسجة العضلية باستخدام كونكوتوم.
  2. تجميد عينات للهيستوكيمياء في الأيزوبنتان تبريد إلى نقطة التجمد في النيتروجين السائل وتخزينه في -80 درجة مئوية. تخزين عينة من 30-50 ملغ من الأنسجة العضلية.
  3. تجميد بسرعة العينات لتحليل البروتين في النيتروجين السائل وتخزينها في -80 درجة مئوية. تخزين عينة من 30-50 ملغ من الأنسجة العضلية.

6. أوغت

ملاحظة: إجراء أوغت (الجلوكوز عن طريق الفم اختبار التسامح) في يوم الاختبار 3 (انظر مقدمة والشكل 1 ). يجب أن يتجاوز الوقت بين التمرين و أوغت 48 ساعة، وينبغي أن تكون مشابهة بين ما قبل وبعد-tests. يتم استخدام 2 أوغ عن طريق الفم أوغ للتحقيق في ما إذا كانت عينات الدم المتكررة خلال هذا الوقت تظهر مستويات طبيعية أو زيادة، مما يدل على مرض السكري أو ظروف ما قبل السكري.

  1. إجراء اختبار أوغت في الصباح على الموضوعات الذين صاموا بين عشية وضحاها ولم تفعل أي ممارسة التمارين الرياضية في يوم الاختبار أو في اليوم السابق.
  2. أخذ عينات الدم (4 مل) من المشاركين ضعيف من خلال قنية وريدي في الوريد أنتيكوبيتال قبل 15 دقيقة وقبل فقط من تناول الجلوكوز، تليها 15 و 30 و 60 و 90 و 120 دقيقة بعد تناول الجلوكوز ( 75 غرام من الجلوكوز في محلول 250 جم / لتر).
  3. الطرد المركزي عينات الدم في 1500 x ج و 4 درجة مئوية لمدة 10 دقيقة وتخزين البلازما في -20 درجة مئوية للتحليل في المستقبل. استخدام العينات لإجراء اختبارات مستوى الجلوكوز القياسية (الخطوة 7).
  4. بالنسبة للجلوكوز، والأنسولين، والببتيد ج، حساب المنطقة تحت المنحنى (أوك) عن طريق تحديد الوقت لا يتجزأ من الجلوكوز فوق مستويات الجلوكوز القاعدية. استخدام نتائج أوغتلحساب حساسية الأنسولين للجسم كله باستخدام طريقة ماتسودا 21 ، وفقا للمعادلة: 10 000 * √ [(الجلوكوز القاعدية * الأنسولين القاعدية ) * (الجلوكوز يعني * الأنسولين يعني ].

7. تحليل عينة الدم

  1. تحديد تركيز الجلوكوز في البلازما الوريدية مع محلل الآلي. تعيين ضعف مستوى تحمل الجلوكوز في قيم الجلوكوز في الدم> 7.8 مليمول / لتر بعد 2-ساعة أوغت 22 .
  2. استخدام مجموعات إليسا 22 لإجراء تحليلات البلازما من الأنسولين و ج الببتيد. استخدام قارئ لوحة. وضع لوحات إليسا لكل من الأنسولين و ج الببتيد في قارئ لوحة (كل في مناسبة منفصلة).
    ملاحظة: يقيس القارئ لوحة كمية الأنسولين وكمية من الببتيد ج عن طريق قياس العينات على لوحة في امتصاصات معينة. تم تحليل نسبة الدهون في الدم تغ، هدل، أبوليبوبروتين A1، و أبوليبوبروتين B مع الطرق القياسية فيمستشفى كارولينسكا الجامعي، ستوكهولم، السويد.

8. تحليل عينات العضلات

  1. Immunoblotting
    1. أولا، تجميد تجفيف عينة العضلات في ليوفيليزر في ضغط أقل من 10 -1 مليبار لمدة 12 ساعة. تشريح ذلك أنه خال من الدم والنسيج الضام باستخدام إبرة وملقط تحت المجهر الضوئي. تخزينه في -80 درجة مئوية.
      ملاحظة: كمية مناسبة من العضلات ما بين 1 و 5 ملغ من الوزن الجاف، ولكن يمكن تعديل البروتوكول إلى أقل من 1 ملغ، على طول الطريق لألياف واحد. نظرا لانخفاض كمية الأنسجة العضلية الموجودة في خزعة واحدة، لم يتم استخدام قيم من المشاركين ريت ل إمونوبلوتينغ.
    2. تجانس عينات العضلات مع حبة صغيرة الخافق في العازلة الجليد الباردة (80 ميكرولتر / ملغ) تتألف من 2 ملم 4- (2-هيدروكسي إيثيل) -1-بيبيرازينيثان سلفونيك حمض (هيبيس)، 1 ملي إثيلينديامينيتتراسيتيك حمض (إدتا)، 5 ملي الإثيلين جليكول مكرر (β-أمينو إيثيل إيثر) -N، N، N '، N'-تيتراسيت(إغتا)، 10 ملي مغكل 2 ، 50 ملي ß- غليسيروفوسفهات، 1٪ تريتونكس-100، 1 ملي نا 3 فو 4 ، 2 ملي ديثيوثريتول، 20 ميكروجرام / مل ليوبيبتين، 50 ميكروغرام / مل أبروتينين، 1٪ مثبط الفوسفاتيز كوكتيل، و 40 ميكروغرام / ميكرولتر بمسف (فينيل ميثيل سلفونيل فلوريد).
      1. وضع مغرفة من 0.5 ملم الخرز أكسيد الزركونيوم في كل أنبوب مع العضلات. إضافة العازلة والتجانس لمدة 2 × 1 دقيقة في خطوة السرعة 7-8 (هنا، والحد الأقصى هو 10) و 4 درجات مئوية.
    3. الطرد المركزي و جناسة لمدة 10 دقيقة في 10،000 x ز. نقل طاف المتبقية إلى أنابيب جديدة وتجاهل بيليه تحتوي على البروتينات الهيكلية.
    4. طيفي تحديد تركيز البروتين في طاف مع مجموعة متاحة تجاريا باستخدام قارئ لوحة في 660 نانومتر 23 .
      1. في وقت لاحق تمييع العينات مع 2X العازلة عينة ليملي والمتجانس العازلة (1: 1) إلى تركيز البروتين النهائي من 1.5 ميكروغرام /# 181؛ L. تسخينها إلى 95 درجة مئوية لمدة 5 دقائق لتتنكر البروتينات. تخزين العينات المخففة في -20 درجة مئوية قبل التحليل.
    5. لالهلام بولي أكريلاميد الكهربائي الكهربائي (صفحة)، تحميل 30 ميكروغرام من البروتين من كل عينة في 18 جيدا جيدا الهلام التدرج الجاهزة (4-20٪ أكريلاميد) وأداء الكهربائي في 300 V لمدة 30 دقيقة على الجليد.
    6. تتوازن الجل في العازلة نقل (25 ملي قاعدة تريس، 192 ملي الجلايسين، و 10٪ الميثانول) لمدة 30 دقيقة في 4 درجات مئوية. نقل البروتينات إلى أغشية الفلوريد البولي فينيلدين مع أحجام المسام 0.2 ميكرون في تيار مستمر من 300 مللي أمبير لمدة 3 ساعات عند 4 درجات مئوية.
    7. لتأكيد المساواة تحميل ونقل، وصمة عار الأغشية مع مجموع وصمة عار البروتين 24 . لكل بروتين الهدف، تحميل جميع العينات من كل موضوع على نفس هلام وتشغيل جميع المواد الهلامية في نفس الوقت.
    8. منع الغشاء لمدة 1 ساعة في درجة حرارة الغرفة في تريس مخزنة المالحة (20 ملي تريس قاعدة، 192 ملي كلوريد الصوديوم؛ تبس، ودرجة الحموضة 7.6) التي تحتوي على5٪ من الحليب غير الدسم.
    9. احتضان الأغشية خلال الليل مع الأجسام المضادة الأولية (انظر قائمة المواد) المخفف في تبس تحتوي على 2.5٪ من الحليب غير الدهني وتستكمل مع 0.1٪ توين 20 (تبس-تم).
    10. بعد الحضانة الأجسام المضادة الأولية، وغسل الأغشية (2 × 1 دقيقة زائد 3 × 5 دقائق) مع تبس-تم واحتضان مع الأجسام المضادة الثانوية (انظر قائمة المواد) مترافق مع البيروكسيداز الفجل لمدة 1 ساعة في درجة حرارة الغرفة. يغسل مرة أخرى مع تبس-تم (2 × 1 دقيقة و 3 × 10 دقيقة) ومرة ​​أخرى تخضع لهم أربعة إضافية يغسل 5 دقائق مع تبس.
    11. تطبيق 6-12 مل من الركيزة تشيميلومينسنت إلى الغشاء لمدة 5 دقائق. وضع الغشاء بين صفائح بلاستيكية شفافة اثنين. وضع الأغشية أمام كاميرا كسد حجب الضوء الخارجي. اتخاذ التعرض المسلسل باستخدام مرشح كاميرا تشيميلومينسنت.
      1. استخدام البرنامج للحصول على 10 التعرض لمدة 2 دقيقة، أو حتى تشبع الإشارات. استخدم الإعداد القياسي، سواء بالنسبة لإعدادات المرشحات الضوئية to اكتساب التوهج، فضلا عن إعدادات العدسة.
    12. استخدام أعلى التعرض التي لا تؤدي إلى التشبع ووضع علامة على ملامح الفرقة. تحديد الفرق كما شدة × مم 2 باستخدام نفس البرنامج. طرح ضوضاء الخلفية من كثافة الفرقة. تقديم النتائج بالنسبة إلى مجموع وصمة عار البروتين والتعبير عن ذلك على أنها نسبة التغيير بالمقارنة مع خط الأساس.
  2. الكيمياء النسيجية
    ملاحظة: تستند تقنية النسيج النسيجي أدناه على الطرق الموصوفة في منشور سابق 25 .
    1. لعلم الأنسجة، وقطع المقاطع العرضية المسلسل (10 ميكرون) في -20 درجة مئوية باستخدام ناظم البرد. جبل المقاطع العرضية على الشرائح الزجاجية المخزنة في كوفيت الزجاج والهواء تجفيف شرائح خزعة في درجة حرارة الغرفة.
    2. إعداد حلول عازلة لكل مستوى درجة الحموضة قبل الحضانة في درجة الحموضة 4.3، 4.6، و 10.3 ل أتباس تلطيخ 26 . لتصور الشعيرات الدموية، ستافي المقاطع العرضية باستخدام طريقة الأميليز-باس 27 .
    3. معايرة الرقم الهيدروجيني متر عن طريق صب حلول المعايرة في أكواب المعايرة المسمى. اضغط على الزر المناسب لتحديد الرقم الهيدروجيني من القائمة الرئيسية.
      1. شطف المجس مع الماء منزوع الأيونات ووضع التحقيق في أول كوب معايرة. تأكد من عدم وجود فقاعات الهواء في الغشاء. قياس أول حل المعايرة ومن ثم تقديم الحل معايرة المقبل (الشاشة سوف يطلب الحل التالي).
      2. شطف المجس مع الماء منزوع الأيونات ثم ضعه في دورق المعايرة الثاني. تأكد من عدم وجود فقاعات الهواء في الغشاء. قم بقياس محلول معايرة ثان ثم انتقل إلى حل المعايرة التالي.
      3. شطف المجس مع الماء منزوع الأيونات ووضعه في كوب ثالث معايرة. تأكد من عدم وجود فقاعات الهواء في الغشاء. قياس حل المعايرة الثالثة.
        ملاحظة: عندما المعايرةجيد، فإن عرض تظهر لفترة وجيزة، "3 أردي العازلة موافق" ثم سيعود إلى القائمة الرئيسية.
    4. استخدام المخازن المؤقتة على النحو التالي تلطيخ أتباس.
      1. لإعداد حل في الرقم الهيدروجيني 10.3، استخدم حلين مختلفين: (أ) 4.506 غرام من الجلايسين، 4.8 غرام من كاكل 2 ، 3.51 غرام من كلوريد الصوديوم، و 600 مل من د 2 O و (B) 2.176 غرام من هيدروكسيد الصوديوم و 540 مل من د 2 O. تخزين الحلول في غرفة باردة أو ثلاجة. استخدامها في غضون شهر واحد.
      2. لإعداد حلول في الرقم الهيدروجيني 4.3 و 4.6، أداء "الحنجرة قبل الحمل." إعداد حمض ل بريينوباتيون باستخدام: 6.47 غرام من أسيتات نا، و 3.7 غرام من بوكل، و 500 مل من د 2 O. بعد ذلك، وإعداد 1٪ كاكل 2 حل عن طريق إذابة 2.5 غرام منه في 250 مل من د 2 O. إعداد 2 ٪ كوكل 2 حل عن طريق إذابة 5 غرام منه في 250 مل من د 2 O.
      3. تخزين واستخدام هذه الحلول كما ذكر أعلاه. وأخيرا، وإعداد 0.2٪ كبريتيد الأمونيوم من قبلخلط 800 ميكرولتر من 20٪ (نه 4 ) 2 S إلى 40 مل من د 2 O. إعداد هذا الأخير طازجة.
    5. إعداد الحلول في بعض قيم الرقم الهيدروجيني على النحو التالي. بعد معايرة درجة الحموضة متر، وإزالة كوفيتس والكالسيوم والكوبالت الكلوريدات من الثلاجة والسماح لهم لتدفئة لدرجة حرارة الغرفة قبل تلطيخ.
      1. بالنسبة إلى الرقم الهيدروجيني 10.3 ، أضف حوالي 25 مل من محلول A إلى كوب زجاجي صغير (حوالي 70 مل). قياس الرقم الهيدروجيني. حافظ على إضافة الحل B حتى يتم التوصل إلى الرقم الهيدروجيني المطلوب من 10.37. إذا كان تلطيخ مظلمة جدا، وزيادة الرقم الهيدروجيني. إذا كان هو مشرق جدا، والحد من الرقم الهيدروجيني.
      2. بالنسبة إلى الرقم الهيدروجيني 4.6 ، إضافة حوالي 25 مل من "حمض بريينوباتيون" إلى كوب زجاجي صغير. قياس الرقم الهيدروجيني. تقليل الرقم الهيدروجيني باستخدام 5 M حمض الخليك . إذا كانت صورة وصمة عار مظلمة جدا، في محاولة لتخفيف مع زيادة الرقم الهيدروجيني. إذا كان مشرق جدا، وتغميق مع انخفاض الرقم الهيدروجيني. إذا لم يساعد تلطيخ، حاول الرقم الهيدروجيني آخر: 4.8 إنستإيد من 4.6.
      3. لدرجة الحموضة 4.3 ، تفعل الشيء نفسه كما في 4.6، ولكن إضافة المزيد من حمض الخليك. خفض الرقم الهيدروجيني إذا وصمة عار هو مشرق جدا، وزيادة درجة الحموضة إذا كان مظلمة جدا للألياف ليتم تحديدها.
      4. إعداد حل أتب على النحو التالي. تزن 0.017 غرام من أتب في كوفيت (10 مل)، لذلك 0.051 غرام لكل 3 كوفيتس أو 0.068 غرام لمدة 4 كوفيتس. تأخذ 30 مل (لمدة 3 كوفيتس، 10 مل / كوفيت) من الحل في درجة الحموضة 10.3 (استخدام الزجاج على نطاق الاسطوانة) ووضعه في كوب زجاجي مع أتب وزنه.
        1. مزيج دقيق وقياس درجة الحموضة. خفض الرقم الهيدروجيني باستخدام حمض الهيدروكلوريك المركزة حتى يصل الرقم الهيدروجيني بالضبط 9.40.
      5. للحضانة في مختلف قيم الرقم الهيدروجيني، قم بما يلي. مكان 10.3 حل في كوفيت واحد واحتضان ذلك في حمام مائي عند 37 درجة مئوية لمدة 9 دقائق. مكان 4.3 الحل في كوفيت آخر واحتضان ذلك في درجة حرارة الغرفة لمدة 5 دقائق. مكان 4.6 الحل في كوفيت مشاركة واحتضان في رت لمدة 1 دقيقة.
      6. بعد الرقم الهيدروجيني المفضلإجراء الحضانة، وتطبيق محتويات كل كوفيت على النحو التالي. غسل 15 مرات مع د 2 O. إضافة حل أتب (0.170 غرام من أتب / 100 مل من H 2 O) لعينة الخزعة. احتضان في حمام مائي عند 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. يغسل 15 مرات مع د 2 O.
      7. إضافة محلول كاكل 2 (1 غرام من كاكل 2/100 مل من H 2 O) إلى عينة خزعة في كوفيتس. احتضان في رت لمدة 3 دقائق. غسل 15 مرات مع د 2 O. إضافة كوكل 2 محلول (2 غرام من كوكل 2/100 مل من H 2 O) إلى عينة خزعة في كوفيتس. احتضان في رت لمدة 3 دقائق. يغسل 15 مرات مع د 2 O.
      8. وضعه في (نه 4 ) 2 S حل لمدة 30 ثانية وغسل بسرعة 15 مرة تحت غطاء الدخان. الغراء شرائح خزعة على شريحة الزجاج. لتجنب فقاعات، والضغط على خزعات، ولكن ليس من الصعب جدا.
    6. حدد منطقة واحدة من المقطع العرضي دون القطع الأثرية أو التخفيضات الطولية للألياف. تحليل تحت ليغت المجهر باستخدام البرمجيات.
    7. تقييم منطقة المقطع العرضي (سسا) والشعيرات الدموية، وتصنيف نوع الألياف ( أي نوع I، إيا، أو إيكس) عن طريق تحليل صورة الكمبيوتر من متوسط ​​150-200 الألياف على الأقل في الخزعة. من صورة المجهر للألياف العضلية في المقاطع العرضية ضمان أن الأنواع الثلاثة من ألياف العضلات ( أي نوع I، إيا، و إيكس) لها ظلال مختلفة من الأبيض إلى الرمادي إلى الأسود، وهذا يتوقف على تلطيخ الرقم الهيدروجيني ( أي، 4.34، 4.65 و 10.37).
    8. ابدأ بوضع علامات على بعض أنواع الألياف من النوع I. بعد ذلك، سيقوم البرنامج تلقائيا بتسجيل نوع آخر- I الألياف. تأكد من أن جميع األلوان من النوع I تم وضع عالمة عليها بشكل صحيح. للاحتفال بألياف معينة، انقر على الزر "فيكتور". استخدام المؤشر لقياس المنطقة لكل الألياف العضلية المحددة بشكل فردي.
    9. بعد تحليل ألياف من النوع الأول، مواصلة نفس الإجراء لنوع إيا ونوع إيكس. متوسط ​​± سيم لكل نوع من الألياف العضلية ( أي نوع I، و إيا، و إيكس) فيما يخص كمية الألياف و سسا للمجموعات ريت و كون.
      ملاحظة: تم تقييم منطقة مستعرضة (سسا) والشعيرات الدموية، وتصنيف نوع الألياف ( أي نوع I، إيا و إيكس) من متوسط ​​163 ± 9 الألياف في الخزعة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

مواد

في الدراسة، 21 من النساء والرجال الأصحاء نسبيا، 65-80 سنة ومع قيم مؤشر كتلة الجسم بين 20 و 30 كغم · م -2 شاركت وعشوائية في مجموعتين. وكان لدى الأفراد في كلا المجموعتين مستويات منخفضة نسبيا في النشاط البدني ( أي مستوى النشاط البدني المعتدل اليومي وليس التدريب على ممارسة التمارين الرياضية بانتظام). أجرت مجموعة واحدة (12 = 6 و 6 سيدات) ريت تحت مدرب لمدة ساعة واحدة ثلاث مرات في الأسبوع لمدة ثمانية أسابيع، وكانت المجموعة الأخرى بمثابة ضوابط (ن = 10، 5 نساء و 5 رجال). كانت مجموعات ريت و كون متوازنة من حيث العمر والجنس ومؤشر كتلة الجسم ( الجدول 1 ). تم تعيين المزيد من المواد لمجموعة ريت للتعويض عن المتسربين. وكان من المتوقع المزيد في مجموعة ريت على مجموعة كون.

</ td> ريت (n = 12) كون (ن = 9)
قبل بريد قبل بريد
العمر (بالسنوات) 71.4 ± 1.1 72.0 ± 1.4
مؤشر كتلة الجسم 24.6 ± 0.8 24.9 ± 0.8 23.2 ± 0.8 23.2 ± 0.8
الوزن (كجم) 70.4 ± 2.9 71.1 ± 2.8 67.4 ± 3.9 67.6 ± 3.9
ففم (كغ) 51.0 ± 2.3 52.4 ± 2.1 ** 47.6 ± 4.1 48.6 ± 4.3
الفخذ مستعرضة هيa (cm²) 188.9 ± 9 200 ± 8 *** † 155 ± 12 154 ± 11
الألياف منطقة مستعرضة (cm²) النوع الأول 5452 ± 393 5567 ± 362 4889 ± 323 4807 ± 354
النوع إيا 4230 ± 610 # 4484 ± 434 # 4114 ± 535 # 3971 ± 494 #
اكتب إيكس 3678 ± 634 # 3554 ± 552 # 3392 ± 889 # 2913 ± 427 #

الجدول 1: خصائص المشاركين. ريت، وممارسة التدريب المقاومة. كون، السيطرة؛ بمي، كتلة الجسم، إندالسابق. بعثة تقصي الحقائق، كتلة خالية من الدهون. القيم من 12 (ريت) و 9 (كون) المواضيع، باستثناء الألياف مستعرضة منطقة (ريت، ن = 10؛ كون، ن = 7)، وتعرض كمتوسط ​​± سيم. **، p <0.01 مقابل ما قبل؛ ***، p <0.001 مقابل ما قبل؛ †، p <0.05 مقابل كون بوست؛ †††، p <0.001 مقابل كون بوست؛ #، p <0.05 مقابل النوع I. تم تعديل هذا الجدول من فرانك إت آل. Scand. J. ميد. الخيال العلمي. الرياضة . 2016: 26، 764-73. 28

تم استبعاد المستخدمين حاصرات بيتا وأولئك الذين يعانون من مرض الشريان التاجي والمشاكل العصبية أو المشتركة الحادة. في الأساس، كان بعض المواضيع: ارتفاع ضغط الدم (2 في كل مجموعة)؛ الاكتئاب (1 في كل مجموعة)؛ والأدوية ل دسليبيدميا (2 في ريت و 1 في كون)، قصور الدرقية (1 في ريت)، وهي مرحلة مبكرة من مرض باركنسون (ريت). تم أخذ الدواء بشكل متقطع للربو (1 في ريت) والمشاكل الروماتيزمية (1 في كون). شخص واحد لديه باسيماك (كون).

أحد المواضيع ريت توقف التدريب بعد 6 أسابيع بسبب آلام الظهر ولكن لا يزال تضمينها في الدراسة. تم استبعاد واحد موضوع كون الأولي بسبب مشاكل في الركبة خلال الاختبار المسبق للقوة. وتم استبعاد المصابين بالربو وجهاز تنظيم ضربات القلب من اختبار الدورة.

أعطى المواطنون موافقته الخطية بعد أن أبلغت من عدم الراحة المحتملة والمخاطر في الاختبار والدورات التدريبية.

يتم عرض البيانات كوسيلة ± سيم. تم اختبار الاختلافات بين ريت و كون ل دلالة إحصائية مع اتجاهين تكرار التدابير أنوفا باستخدام برنامج إحصائي. عندما ظهرت آثار رئيسية أو تفاعلات كبيرة، كانت توجد اختلافات مع التحليلات بعد (فيشر لسد). تم قبول الدلالة الإحصائية عند p <0.05.

بادج = "1"> أظهر المتدربون (ريت)، مقارنة مع مجموعة كون، تحسين القياسات التي اتخذت في القوة، والقدرة، والتسامح الجلوكوز، والعديد من المعلمات من القدرة الهوائية العضلات. باستخدام مقياس الديناميكية إيزوكينتيك للركبة قوة الباسطة سمح قياس متحدة المركز، غريب الأطوار، وقوة ثابتة (التي زادت بنسبة 8-12٪ ل ريت بعد مقابل اختبار ما قبل، الشكل 2A ). وأظهرت المقوى أيضا معدل نمو القوة (رفد)، مع زيادة قدرها 52٪ (في 0-30 مس الأولي) لمجموعة ريت ( الشكل 2B ). بالنسبة لمجموعة كون، تم تخفيض قوة متحدة المركز خلال فترة التدخل. وتحسن عبء التدريب على ريت بنسبة 19-72٪ لممارسة التدريبات.

الشكل 2
الشكل 2: نتائج قياس القوة. تأثير المقاومة السابقين(ريت) أو فترة السيطرة (كون) على ( A ) ثابت (ستات)، غريب الأطوار (إسك)، ومركزية (كونك) عزم الدوران و ( B ) معدل نمو القوة (رفد) خلال 0-30 مللي ثانية و 0- 200 مللي ثانية من تمديد الركبة ثابتة. القيم من 12 (ريت) و 9 (كون) الموضوعات وتعرض كنسبة مئوية للتغير بالنسبة للقيم القاعدية (يعني ± سيم). *، p <0.05 مقابل ما قبل؛ **، p <0.01 مقابل ما قبل؛ ***، p <0.001 مقابل ما قبل. تم تعديل هذا الرقم من فرانك وآخرون. Scand. J. ميد. الخيال العلمي. الرياضة . 2016: 26، 764-73. 28 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

من عينات خزعة العضلات، وأشارت الكيمياء النسيجية أن كمية من نوع الألياف إيا زيادة، وكان هناك اتجاه إلى انخفاض في إيكس لمجموعة ريت. وهكذا، أظهرت مجموعة ريت تغيير إلى aالمزيد من المؤكسدة من حيث تكوين الألياف ( الشكل 3 ). لاحظ أنه لا يمكن الحصول على أقسام عرضية موثوقة من خزعة من أربعة مواضيع (اثنان من كل مجموعة)، واستبعدت نتائج هذه المواضيع.

الشكل 3
الشكل (3): العضلات نتائج تكوين الألياف نوع. تأثير المقاومة ممارسة التدريب ( A ، ريت) أو فترة السيطرة ( B ، كون). القيم من 10 (ريت) و 7 (كون) المواضيع وتعرض كمتوسط ​​± سيم. (*)، p = 0.068 مقابل ما قبل؛ **، p <0.01 مقابل ما قبل؛ †، p <0.05 مقابل كون بوست. تم تعديل هذا الرقم من فرانك وآخرون. Scand. J. ميد. الخيال العلمي. الرياضة . 2016: 26، 764-73. 28 يرجى كليسك هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

وعلاوة على ذلك، أظهرت التحاليل لطخة الغربية لتحديد محتوى البروتين المتعلقة الإشارات من تخليق البروتين العضلي ارتفاع 69٪ لكل من أكت و متور (الهدف الثدييات من راباميسين) بين مجموعة ريت ( الشكل 4A والشكل 5 ). أثبتت التحاليل لطخة الغربية أيضا، بين البروتينات الميتوكوندريا، بزيادة قدرها حوالي 30٪ على حد سواء ل أوكسفوس المجمع الثاني و سينثاس سترات، و 90٪ للمجمع الرابع في مجموعة ريت ( الشكل 4B والشكل 5 ). وكانت الأجسام المضادة الأولية المستخدمة متور، أكت، و أوكسفوس. تم استخدام المضادة للأرنب أو مكافحة الماوس هرب كما الأجسام المضادة الثانوية. كانت العصابات البروتين لمجمع أوكسفوس I غير واضحة للعيان، وتم تجاهل هذه البيانات.

الشكل 4 الشكل 4: نتائج بروتين العضلات. تأثير تدريبات المقاومة المقاومة (ريت) أو فترة السيطرة (كون) على التغيرات في محتويات العضلات من البروتينات أكت و متور ( A ) والبروتينات الميتوكوندريا ( B ). أكت، بروتين كيناز B؛ متور، هدف الثدييات من راباميسين. كس، سينترات سيترات. القيم هي الوسائل ± سيم من 11 (ريت) و 9 (كون) المواضيع. *، p <0.05؛ **، p <0.01؛ ***، p <0.001 مقابل القاعدية. †، p <0.05؛ ††، p <0.01؛ †††، p <0.001 مقابل كون بوست. تم تعديل هذا الرقم من فرانك وآخرون. Scand. J. ميد. الخيال العلمي. الرياضة . 2016: 26، 764-73. 28 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5 = "/ فيليز / ftp_upload / 55518 / 55518fig5.jpg" />
الشكل 5: صور لطخة غربية. قياس بروتين العضلات قبل وبعد ثمانية أسابيع من التدخل. صور ممثل من موضوع واحد في مجموعات ريت و كون، على التوالي. تم تعديل هذا الرقم من فرانك وآخرون. Scand. J. ميد. الخيال العلمي. الرياضة . 2016: 26، 764-73. 28 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

أظهرت مجموعة ريت فقط قدرة هوائية متزايدة في اختبار الدورة (بعد الاختبار قبل الاختبار). في أعلى كثافة سوبكسيمال، وأظهر معدل ضربات القلب (هر) اتجاها قويا إلى الانخفاض في ريت وارتفاع في مجموعة كون ( الشكل 6A ). وبالإضافة إلى ذلك، انخفض رير (نسبة التبادل التنفسي = كو 2 / O 2 ) بشكل كبير لمجموعة ريت فقط ( لاس = "زفيغ"> الشكل 6B).

الشكل 6
الشکل 6: بیانات القلب التنفسي. التدريب قبل وبعد المقاومة (ريت) أو فترة السيطرة (كون). ( A ) هر، ومعدل ضربات القلب و ( B ) رير، ونسبة التبادل التنفسي خلال منخفضة (30 W) وارتفاع (60-120 W) كثافة استقرار حالة ركوب الدراجات. القيم من 11 (ريت) و 8 (كون) الموضوعات (تم استبعاد اثنين من المواضيع بسبب الربو واستخدام جهاز تنظيم ضربات القلب) وتعرض كمتوسط ​​± سيم. (*) p = 0.056 (ريت) و p = 0.068 (كون) مقابل ما قبل؛ * p <0.05 مقابل ما قبل. تم تعديل هذا الرقم من فرانك وآخرون. Scand. J. ميد. الخيال العلمي. الرياضة . 2016: 26، 764-73. 28 الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

s = "jove_content" فو: كيب-together.within-بادج = "1"> أظهرت نتائج مجموعة ريت من اختبار تحمل الجلوكوز تحسن مستوى السكر في الدم، سواء في قيم الدم بعد 2 ساعة (14٪)، منحنى (21٪، الشكل 7A ).

الشكل 7
الشكل 7: الجلوكوز البلازما خلال أوغت. تم إجراء الاختبار قبل (●) وبعد (○) التدريب ممارسة المقاومة (ريت، A ) أو فترة السيطرة (كون، B ). أوك الجلوكوز ، منطقة تحت منحنى الجلوكوز البلازما. القيم من 12 (ريت) و 9 (كون) المواضيع وتعرض كمتوسط ​​(الجلوكوز البلازما) ومتوسط ​​± سيم (أوك الجلوكوز) . * p <0.05 مقابل ما قبل. تم تعديل هذا الرقم من فرانك وآخرون. Scand. J. ميد. الخيال العلمي. الرياضة . 2016: 26، 764-73. 28 rce.jove.com/files/ftp_upload/55518/55518fig7large.jpg "تارجيت =" _ بلانك "> الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

تحسنت الشخصية الدهون في الدم لمجموعة ريت، مع انخفاض في أبوليبوبروتين B (8٪). ل كون، وجدت زيادة (10٪). وعلاوة على ذلك، زادت كتلة خالية من الدهون بنسبة 3٪ ومنطقة الفخذ مستعرضة (سسا) بنسبة 7٪ لمجموعة ريت ( الجدول 1 ). التحسينات التي تم تقييمها بعد فترة قصيرة من تدريب القوة التدريجي في وظيفة الميتوكوندريا، والقدرة الهوائية، والتسامح الجلوكوز، وقوة العضلات، والطاقة هي آثار صحية مرغوبة للغاية في السكان المسنين.

وترد في التدريبات 8 تدريبات القوة في الشكل 8 . تم تنفيذ كل مهمة تدريبية 12 مرة في كل مجموعة من ثلاث مجموعات في كل دورة تدريبية 3 مرات في الأسبوع لمدة ثمانية أسابيع.

s = "jove_content" فو: كيب-together.within-بادج = "1"> الشكل 8
الشكل 8: التدريبات الثمانية. تم إجراء التدريبات في 75-80٪ من 1 آرإم، 12 مرة / مجموعة، مع ثلاث مجموعات / ممارسة ودورة تدريبية. وكانت المناورات: "الصحافة الساق" و "الجرش البطن" ( A )، "الصحافة الصدر" و "ملحقات الظهر" ( B )، "الكتف الصحافة" و "التجديف يجلس" ( C )، و "تمديد الساق" و " الساق تجعيد الشعر "( D ). يتم عرض مجموعة من الاقتراحات في التدريبات قوة التدريب هنا. في أزمة البطن يجلس، يجب أن يتم نقل الجذع من وضع مستقيم إلى 60 درجة الأمام انثناء الجذع. في التمديد الخلفي الخلفي، يتم نقل الجذع، من وضع يجلس استقامة تقريبا، إلى الوراء إلى موقف جذع الأفقي الكذب. كل من التدريبات يجلس، المطابع الساق و إكستنسيو الساقنس، وبدأت مع الساقين في 90 درجة من انثناء الركبة وتنتهي قبل تم تقويمها الساقين (قرب 0 درجة في الركبتين). الساق تجعيد الشعر (في وضعية المعرضة) حيث يتم ذلك من تقريب تقريبا الساقين إلى ما يقرب من 100 درجة انثناء الركبة. تم إجراء كل من التمارين يجلس، والضغط الصدر والكتف الصحافة، من 90 درجة انثناء الكوع إلى ما قبل مباشرة تقويمها الأسلحة (قرب 0 درجة). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

في هذه الدراسة، تم استخدام عدد من التقنيات للتحقيق في آثار التدريب على المقاومة التقدمية على المدى القصير على وظيفة العضلات المسنين / مورفولوجيا، القدرة الهوائية، والتسامح الجلوكوز. وكانت النتيجة الرئيسية هي أنه، بالمقارنة مع مجموعة السيطرة، حدثت العديد من التحسينات في القدرة الهوائية العضلية، تحمل الجلوكوز، والقوة، والطاقة، وجودة العضلات ( أي البروتين المشاركة في إشارات الخلية وتكوين الألياف العضلية). زيادة، على سبيل المثال، ينظر إليها على: ثابت، غريب الأطوار، ومركزة أقصى قوة تمديد الركبة (8-12٪). والأحمال التدريبية (19-72٪)، ومعدل نمو القوة القصوى (رفد) في 0-30 مللي ثانية (52٪) الأولي. عدة بروتينات الميتوكوندريا (30-90٪)؛ والبروتينات أكت و متور، والمشاركة في تخليق البروتين العضلات (على حد سواء 69٪).

ويمكن أن يواجه المسنون صعوبات في الصحة المستمرة خلال هذا المشروع. يجب أن يكون المرء على بينة من خطر الاصابات المختلفة بسبب تيستينانوغرام والتدريب بين المسنين غير المدربين. شخص واحد في مجموعة ريت في نهاية فترة التدريب كان انتكاسة من مشاكل الظهر السابقة. ومع ذلك، لم تقع أي إصابات أو عدم الراحة التي تحدث خلال المشروع التدريبي لفترة طويلة بعد انتهاء التحقيق بين المشاركين القدامى. ويمكن إجراء تعديلات في بعض الأحيان بشأن متى ومتى، وكيف ينبغي أن يتم التدريب المكثف. وفيما يتعلق بنظام تدريب القوة، من األفضل أن يقوم المدرب بتسجيل الحمل الذي تم الحصول عليه لكل عملية تدريب وموضوعه في كل دورة تدريبية بحيث يمكن اتباع تقدم مناسب طوال الفترة. خلال قياس قوة مع دينامومتر إيزوكينتيك، من المهم لتجنب أي خطأ في إجراء القياس بحيث لا تفوت الموضوعات المسنين أدائهم القصوى خلال محاكماتهم. لهذا السبب، فمن المهم أن يكون الاحماء. استخدام 8-10 دقيقة من ركوب الدراجات في مستويات سوبكسيمال قبل قياس قوةثانية، تليها التجارب الأولية كإجراء تعريف في مقياس قوة تسجيلات الركبة. وعلاوة على ذلك، فمن فكرة جيدة لأداء أربع تسجيلات خلال تسجيلات كل نوع من تقلص قوة العضلات. يمكن تحديد أعلى قيمة وجدت. كما أنه من قيمة كبيرة لدراسة تعديل تقييم قوة فيما يتعلق السرعة عند تحقيق قوة المعلمة الاختبار. وعلى وجه الخصوص، فإن زيادة القوة عامل هام لتحسين الصحة بين المسنين. وفيما يتعلق خزعة، ويطلب من الموضوعات لتجنب الأسبرين أو غيرها من العوامل المضادة للتخثر قبل وبعد الخزعة. فيما يتعلق بتحديد منطقة الألياف العضلية في خزعات مكررة من نفس الساق للنوع I، اكتب 2A، ونوع 2B، والأخطاء المبلغ عنها حوالي 10، 15، و 15٪ على التوالي 29 . هذا يجب أن يؤخذ في الاعتبار عند تقييم هذا التحليل من خزعة العضلات.

وتشمل القيود المخاوف بشأن الغربية بقطعة أرض؛ الطريقة لا تعطي معلومات حول توطين البروتين وتعتمد اعتمادا كبيرا على خصوصية وجودة الأجسام المضادة (قضية رئيسية). تحليل متعدد الخطوات يزيد من خطر الأخطاء ويزيد من تفاقم الأخطاء وإصلاحها. ومع ذلك، هناك العديد من المزايا الغربية النشاف: أنها رخيصة نسبيا وسريعة. فإنه يعطي إخراج بيانات عالية فيما يتعلق كمية الأنسجة المطلوبة. واحد يكتسب معلومات حول البروتين التعبير وحجم البروتين؛ وأخيرا، فإن معامل الاختلاف هو عموما أقل من 5٪. ولم تتجاوز فترة تدريب القوة ثمانية أسابيع، ولم تتخذ تدابير متابعة لاحقة مع هؤلاء المسنين. لا تعتبر اختبارات تحمل الجلوكوز على أساس شرب الجلوكوز (أوغت) مناسبة كما هو الحال عندما يتم حقن الجلوكوز مباشرة في الدم. ومع ذلك، فإن الطريقة المستخدمة مع أوغت أرخص، وأسهل للإدارة، ويستخدم على نطاق واسع في العيادة. فيما يتعلق بتدابير القوة مع دينامومتر إيزوكينتيك، فقط العضلات المساهمة في قوة الركبة الباسطة ودرس، وليس غيرها من مجموعات العضلات الرئيسية في الجسم.

بالإضافة إلى قوة محسنة، وتحسين التدريب المقاومة أيضا التحمل الجلوكوز والقدرة على التأكسد العضلي. كانت هناك زيادات كبيرة في عبء التدريب لكل ممارسة أجريت (19-72٪)، مما يدل على أن التدريب المقاومة وفرت تحسينات كبيرة في القوة الشاملة. القياسات مع دينامومتر إيزوكينتيك قدمت معلومات أكثر تفصيلا عن وظيفة الباسطة الركبة. عزم الدوران خلال ثابت، غريب الأطوار، وتقلص متحدة المركز بنسبة 8-12٪. وعلاوة على ذلك، أدى التدريب على المقاومة إلى زيادة كبيرة (52٪) في معدل تطوير القوة (رفد) خلال المرحلة الأولى من الانكماش (0-30 مس)، في حين أنه لم يتغير بين 0-200 مللي ثانية. كان بروتوكول التدريب جيد التحمل، وخلافا لتوقعاتنا، لم يكن هناك التسرب في مجموعة ريت.

المقاومة نتيجة التدريبد في تضخم، ويقاس كما زيادات في بعثة تقصي الحقائق، محيط الفخذ، والفخذ منطقة مستعرضة. لم يتغير سسا من مختلف أنواع الألياف العضلية بشكل ملحوظ بعد ريت، ولكن كان هناك تحول في تكوين نوع الألياف من نوع إيكس إلى نوع إيا. منذ ألياف إيا نوع هي أكبر من نوع ألياف إيكس، وهذا ساهم في زيادة كتلة العضلات. في مجموعة ريت، وهذا يدل على أن تخليق البروتين قد تعزز. مسار الإشارات الجزيئية الكامنة لتوليف البروتين ينطوي على تفعيل أكت و متور. كبار السن لديهم أقل البروتين متور في العضلات 30 ، والتي قد تحد من تخليق البروتين. اكتشاف رواية مثيرة للاهتمام هو زيادة مستويات البروتين من متور و أكت في مجموعة ريت. الزيادة الملحوظة في متور هنا قد تتصدى لأي مقاومة الابتنائية الممكنة والمساهمة في زيادة تخليق البروتين.

فو 2max أو، بشكل أكثر صحيح، فو 2peak ، وغالبا ما يتم تقييمها على أنها القصوى فو 2 يقاس خلال الاختبار حيث يتم زيادة معدل العمل خطوة من الحكمة حتى استنفاد. ومع ذلك، في الموضوعات العمرية، الضعيفة، من الصعب استخدام اختبارات ممارسة شاملة. مشكلة واحدة هي أنه ليس من غير المألوف أن كبار السن لديهم أمراض القلب والأوعية الدموية الكامنة التي، أثناء اختبار ممارسة شاملة، يؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بأزمة قلبية. آخر، أكثر التقنية، المشكلة هي أن انخفاض قوة العضلات بدلا من الحد القلبية التنفسية قد تحد من معدل العمل أثناء ممارسة التمارين. وسيكون تفسير البيانات، في ظل هذه الظروف، أكثر تعقيدا. طريقة بديلة، تستخدم في هذه الدراسة، لقياس الموارد البشرية و رير في معدلات عمل ثابتة قبل وبعد التدخل. وأظهرت النتائج أن الموارد البشرية تميل إلى الانخفاض في ريت ولكن زيادة في مجموعة كون. وهذا يشير إلى أن تدريب القوة يحسن فو 2max والقدرة على التحمل ممارسة الرياضة. تتطابق هذه النتائج مع النتائج في حوالي 9 ،"كريف"> 31، ولكن ليس كل 32 ، الدراسات السابقة. وعلاوة على ذلك، العديد من النتائج في هذه الدراسة تبين أن القدرة الهوائية العضلات يتحسن ( أي مع تغييرات في تكوين أكثر من نوع الأكسدة الألياف ويزيد في عدد من البروتينات الميتوكوندريا). على الرغم من أنه من المعروف جيدا أن ممارسة التحمل يحسن القدرة الهوائية العضلات في كبار السن، ودراسات تدريب القوة تعطي وجهة نظر أكثر تناقضا 8 ، 9 ، 10 ، 33 . وقد تفسر الاختلافات في وضع التدريب الأولي وبرامج التدريب النتائج المختلفة في الدراسات المختلفة. أظهرت النتائج الحالية زيادة قوية في عدة بروتينات الميتوكوندريا بعد ثمانية أسابيع فقط من التدريب (فترات التدخل السابقة أكثر من 12 أسبوعا) أن التدريب على المقاومة يمكن أن يكون استراتيجية فعالة لتحسين قدرة الأكسدة العضلية.

على الرغم من التدخل القصير، لوحظ تحسن التحمل الجلوكوز في مجموعة ريت، كما هو مبين من انخفاض في الجلوكوز أوك و غلو 120 دقيقة . على الرغم من أن السمنة والخمول البدني هي عوامل مرتبطة بزيادة خطر مقاومة الأنسولين والسكري من النوع 2، إلا أن الآليات الجزيئية تظل غامضة. من المرجح أن تسهم تركيبة الجسم المتغيرة مع زيادة كتلة العضلات في تحسين تحمل الجلوكوز في مجموعة ريت. وعلاوة على ذلك، فقد افترض أن مقاومة الانسولين يرتبط نمط الحياة المستقرة، مع زيادة الدهون مما يؤدي إلى السمية الشحمية، ضعف الميتوكوندريا، والإجهاد التأكسدي 3 . وتبين الدراسة الحالية أن التدريب على المقاومة يؤدي إلى زيادة قوية في البروتينات الأكسدة الميتوكوندريا. نحن نفترض أن زيادة قدرة الأكسدة العضلية هو عامل واحد يفسر زيادة تحمل الجلوكوز.

التحقيقات مع متابعة أطول هي ديسيرقادرة على إظهار ما إذا كان وإلى متى تستمر الآثار الصحية من حيث تحسين القدرة الهوائية العضلات والقوة والسلطة والجلوكوز، والقيم الدهنية. ومن المهم أيضا تحديد الجرعة الكافية من التدريب المنتظم للقوة لدى المسنين. التطبيقات المستقبلية هي أيضا قياسات القوة في المجموعات العضلية الرئيسية باستثناء إكستينسورس الركبة. يمكن للمرء أيضا جعل العديد من التحليلات التفصيلية الأخرى داخل الخلايا العضلية بشأن مختلف البروتينات والوظائف داخل وبدون الميتوكوندريا.

من المهم أن يكون يوم واحد بين كل يوم اختبار دون أي نشاط بدني قوي أو لفترات طويلة، في نفس اليوم أو في اليوم السابق للاختبارات، لأن هذا يمكن أن تؤثر على نتائج التقييمات. وتشمل الأمثلة على الخطوات الحاسمة المتعلقة بالهيستوكيمياء و أتباس تلطيخ لتكوين نوع الألياف ضمان أن يتم التعامل مع قطعة من الخزعة مع الأيزوبنتان بعد فترة وجيزة من أخذ الخزعة وأن الأيزوبنتان هو في اليمينر درجة الحرارة بحيث لا يتم تدمير الخزعة. وعلاوة على ذلك، يجب أن تكون قطعة خزعة "امتدت أو مثبتة"، بحيث الألياف تشير في نفس الاتجاه، قبل العلاج مع الأيزوبنتان. خلال تلطيخ، ودرجة الحموضة ودرجة حرارة المختبر يجب أن يكون الأمثل (وهذا من الصعب التنبؤ). ومع ذلك، وهذا هو السبيل الوحيد لضمان أنواع الألياف ومنطقة الألياف. وبالإضافة إلى ذلك، فإن طريقة سريعة، والتي تبين النتائج في غضون يومين، وتقنية غير مكلفة نسبيا، مع عدم وجود مواد كيميائية أو الأجهزة اللازمة.

والتحسن المتميز في القدرة الهوائية العضلات بعد تدريب القوة يتحدى وجهة النظر أن ممارسة التحمل هو الأسلوب المفضل من التمارين الرياضية. ومع ذلك، في كبار السن مع فو 2max منخفضة وقوة العضلات، يجب أن يتم تنفيذ التحمل في شدة منخفضة. واحدة من المحفزات الرئيسية من بيوجينيسيس الميتوكوندريا هو العضلات الإجهاد حيوية 34 . تدريب القوة إيندوسيز إجهاد حيوية محلية كبيرة، في حين أن هذا هو أقل وضوحا خلال ممارسة التحمل منخفضة الكثافة. نحن نفترض أن في كبار السن، وتدريب القوة هو أكثر كفاءة من ممارسة التحمل لتعزيز القدرة الهوائية العضلات. وعلاوة على ذلك، وبالنظر إلى التحسينات التي طرأت على عدد من البارامترات المتصلة بالصحة والامتثال العالي، قد يوصى بتدريب القوة على المسنين.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ويعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.

Acknowledgments

المؤلفون ممتنون لأندري نينكيرك، دينيس بيرون، وسيباستيان سكولد للإشراف على الدورات التدريبية والعديد من الاختبارات. إلى المواضيع المشاركة؛ إلى تيم كروسفيلد لمراجعة اللغة؛ وإلى الدعم الاقتصادي المقدم من المدرسة السويدية للرياضة والعلوم الصحية.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Western blot
Pierce 660 nm Protein Assay Kit Thermo Scientific, Rockford, IL, USA 22662
SuperSignal West Femto Maximum Sensitivity Substrate  Thermo Scientific 34096
Halt Protease Inhibitor Cocktail (100x) Thermo Scientific 78429
Restore PLUS Western Blot Stripping Buffer Thermo Scientific 46430
Pierce Reversible Protein Stain Kit for PVDF Membranes Thermo Scientific 24585
10 st - 4–20% Criterion TGX Gel, 18 well, 30 µL Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA, USA 567-1094
Immun-Blot PVDF Membrane  Bio-Rad 162-0177
Precision Plus Protein Dual Color Standards  Bio-Rad 161-0374
2x Laemmli Sample Buffer Bio-Rad 161-0737
10x Tris/Glycine Bio-Rad 161-0771
2-Mercaptoethanol Bio-Rad 161-0710
Tween 20 Bio-Rad P1379-250ML
Band analysis with Quantity One version 4.6.3.software Bio-Rad
1% phosphatase inhibitor coctail Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA
Antibodies
mTOR (1:1,000) Cell Signaling, Danvers, Massachusetts, USA 2983
Akt (1:1,000) Cell Signaling, Danvers 9272
Secondary anti-rabbit and anti-mouse HRP-linked (1:10,000) Cell Signaling, Danvers
Citrate synthase (CS) (1:1,000) Gene tex, San Antonio, California, USA
OXPHOS (1:1,000) Abcam, Cambridge, UK
Equipment - Analysis of muscle samples
Bullet Blender 1.5 for homogenizing Next Advance, New York, USA
Plate reader Tecan infinite F200 pro, Männedorf, Switzerland
Histochemistry
Mayer hematoxylin HistoLab, Västra Frölunda, Sweden  1820
Oil Red o Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA 00625-25y
NaCl Sigma-Aldrich 793566-2.5 kg
Cobalt Chloride Sigma-Aldrich 60818-50G
Amylase Sigma-Aldrich A6255-25MG
ATP Sigma-Aldrich A2383-5G
Glycine VWR-chemicals / VWR-international, Spånga, Sweden 101196X
Calcium Chloride VWR-chemicals / VWR-international 22328.262
Iso-pentane VWR-chemicals / VWR-international 24872.298
Etanol 96% VWR-chemicals / VWR-international 20905.296
NaOH MERCK, Stockholm, Sweden 1.06498.1000
Na acetate MERCK 1.06268.1000
KCl MERCK 1.04936.1000
Ammonium Sulphide MERCK U1507042828
Acetic acid 100% MERCK 1.00063.2511
Schiffs´ Reagent MERCK 1.09033.0500
Periodic acid MERCK 1.00524.0025
Chloroform MERCK 1.02445.1000
pH-meter LANGE HACH LANGE GMBH, Dusseldorf, Germany
Light microscope Olympus BH-2, Olympus, Tokyo, Japan
Cryostat  Leica CM1950 Leica Microsystems, Wetzlar, Germany
Leica software Leica Qwin V3 Leica Microsystems
Gel Doc 2000 - Bio-Rad, camera setup Bio-Rad Laboratories AB, Solna, Sweden 
Software program Quantift One - 4.6 (version 4.6.3; Bio Rad) Bio-Rad Laboratories AB, Solna, Sweden 
Oral glucos tolerance test, OGTT
Glukos APL 75 g APL, Stockholm, Sweden 323,188
Automated analyser Biosen 5140 EKF Diagnostics, Barleben, Germany
Insulin and C-peptide in plasma kit ELISA Mercodia AB, Uppsala Sweden 10-1132-01, 10-1134-01
Plate reader Tecan infinite F200 pro, Männedorf, Switzerland
Further equipment
Measures of fat-free mass FFM-Tanita T5896, Tanita, Tokyo, Japan
Strength training equipment for all training exercises Cybex International Inc., Medway, Massachusetts, USA 
Cycle ergometer  Monark Ergometer 893E, Monark Exercises, Varberg, Sweden 
Heart rate monitor RS800, Polar Polar Electro OY, Kampele, Finland
Oxycin-Pro - automatic ergo-spirometric device Erich Jaeger GmbH, Hoechberg, Germany
Isokinetic dynamometer, Isomed 2000, knee muscle strength D&R Ferstl GmbH, Henau, Germany
CED 1401 data acquisition system and Signal software Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK
Software for muscle strength analysis, Spike 2, version 7 Signal Hound, LA Center, WA, USA
Statistica software for statistical analyses Statistica, Stat soft. inc, Tulsa, Oklahoma, USA
Muscle biopsy equipment
Weil Blakesley conchotome Wisex, Mölndal, Sweden
Local anesthesia  Carbocain, 20 mL, 20 mg/mL; Astra Zeneca, Södertälje, Sweden 169,367
Surgical Blade Feather Safety Razor CO, LTD, Osaka, Japan  11048030

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Carrick-Ranson, G., et al. The effect of age-related differences in body size and composition on cardiovascular determinants of VO2max. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 68 (5), 608-616 (2013).
  2. Peterson, C. M., Johannsen, D. L., Ravussin, E. Skeletal muscle mitochondria and aging: a review. J. Aging. 2012, 194821 (2012).
  3. Russell, A. P., Foletta, V. C., Snow, R. J., Wadley, G. D. Skeletal muscle mitochondria: a major player in exercise, health and disease. Biochim. Biophys. Acta. 1840 (4), 1276-1284 (2014).
  4. Conley, K. E., Jubrias, S. A., Esselman, P. C. Oxidative capacity and ageing in human muscle. J. Physiol. 526 (Pt 1), 203-210 (2000).
  5. Holloszy, J. O. Adaptation of skeletal muscle to endurance exercise. Med. Sci. Sports. 7 (3), 155-164 (1975).
  6. Menshikova, E. V., Ritov, V. B., Fairfull, L., Ferrell, R. E., Kelley, D. E., Goodpaster, B. H. Effects of exercise on mitochondrial content and function in aging human skeletal muscle. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 61 (6), 534-540 (2006).
  7. Balakrishnan, V. S., et al. Resistance training increases muscle mitochondrial biogenesis in patients with chronic kidney disease. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 5 (6), 996-1002 (2010).
  8. Ferrara, C. M., Goldberg, A. P., Ortmeyer, H. K., Ryan, A. S. Effects of aerobic and resistive exercise training on glucose disposal and skeletal muscle metabolism in older men. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 61 (5), 480-487 (2006).
  9. Frontera, W. R., Meredith, C. N., O'Reilly, K. P., Evans, W. J. Strength training and determinants of VO2max in older men. J. Appl. Physiol. (1985). 68 (1), 329-333 (1990).
  10. Toth, M. J., Miller, M. S., Ward, K. A., Ades, P. A. Skeletal muscle mitochondrial density, gene expression, and enzyme activities in human heart failure: minimal effects of the disease and resistance training. J. Appl. Physiol. (1985). 112 (11), 1864-1874 (2012).
  11. Zachwieja, J. J., Toffolo, G., Cobelli, C., Bier, D. M., Yarasheski, K. E. Resistance exercise and growth hormone administration in older men: effects on insulin sensitivity and secretion during a stable-label intravenous glucose tolerance test. Metabolism. 45 (2), 254-260 (1996).
  12. Davidson, L. E., et al. Effects of exercise modality on insulin resistance and functional limitation in older adults: a randomized controlled trial. Arch. Intern. Med. 169 (2), 122-131 (2009).
  13. DeFronzo, R. A., Tobin, J. D., Andres, R. Glucose clamp technique: a method for quantifying insulin secretion and resistance. Am. J. Physiol. 237 (3), E214-E223 (1979).
  14. Åstrand, P. O., Ryhming, I. A nomogram for calculation of aerobic capacity (physical fitness) from pulse rate during sub-maximal work. J. Appl. Physiol. 7 (2), 218-221 (1954).
  15. Björkman, F., Ekblom-Bak, E., Ekblom, Ö, Ekblom, B. Validity of the revised Ekblom Bak cycle ergometer test in adults. Eur. J. Appl. Physiol. 116 (9), 1627-1638 (2016).
  16. Seger, J. H., Westing, S. H., Hanson, M., Karlson, E., Ekblom, B. A new dynamometer measuring eccentric and eccentric muscle strength in accelerated, decelerated and isokinetic movements: validity and reproducibility. Eur. J. Appl. Physiol. 57 (5), 526-530 (1988).
  17. Westing, S. H., Seger, J. Y., Karlson, E., Ekblom, B. Eccentric and concentric torque-velocity characteristics of the quadriceps femoris in man. Eur. J. Appl. Physiol. 58 (1-2), 100-104 (1988).
  18. Aagaard, P., Simonsen, E. B., Andersen, J. L., Magnusson, P., Dyhre-Poulsen, P. Increased rate of force development and neural drive of human skeletal muscle following resistance training. J. Appl. Physiol. 93 (4), 1318-1326 (2002).
  19. Andersen, L. L., Aagaard, P. Influence of maximal muscle strength and intrinsic muscle contractile properties on contractile rate of force development. Eur. J. Appl. Physiol. 96 (1), 46-52 (2006).
  20. Henriksson, K. G. "Semi-open" muscle biopsy technique. A simple outpatient procedure. Acta Neurol. Scand. 59 (6), 317-323 (1979).
  21. Matsuda, M., DeFronzo, R. A. Insulin sensitivity indices obtained from oral glucose tolerance testing: comparison with the euglycemic insulin clamp. Diabetes Care. 22 (9), 1462-1470 (1999).
  22. American Diabetes, Association. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care. 28, Suppl 1. S37-S42 (2005).
  23. Moberg, M., Apró, W., Ekblom, B., van Hall, G., Holmberg, H. C., Blomstrand, E. Activation of mTORC1 by leucine is potentiated by branched-chain amino acids and even more so by essential amino acids following resistance exercise. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 310 (11), C874-C884 (2016).
  24. Antharavally, B. S., Carter, B., Bell, P. A., Krishna Mallia,, A, A high-affinity reversible protein stain for Western blots. Anal. Biochem. 329 (2), 276-280 (2004).
  25. Brooke, M. H., Kaiser KK, Muscle fiber types: how many and what kind? Arch. Neurol. 23 (4), 369-379 (1970).
  26. Brooke, M. H., Kaiser, K. K. Three "myosin adenosine triphosphatase" systems: the nature of their pH lability and sulfhydryl dependence. J. Histochem. Cytochem. 18 (9), 670-672 (1970).
  27. Andersen, P. Capillary density in skeletal muscle of man. Acta Physiol. Scand. 95 (2), 203-205 (1975).
  28. Frank, P., Andersson, E., Pontén, M., Ekblom, B., Ekblom, M., Sahlin, K. Strength training improves muscle aerobic capacity and glucose tolerance in elderly. Scand. J. Med. Sci. Sports. 26 (7), 764-773 (2016).
  29. Blomstrand, E., Celsing, F., Fridén, J., Ekblom, B. How to calculate human muscle fibre areas in biopsy samples--methodological considerations. Acta Physiol. Scand. 122 (4), 545-551 (1984).
  30. Cuthbertson, D., et al. Anabolic signaling deficits underlie amino acid resistance of wasting, aging muscle. FASEB J. 19 (3), 422-424 (2005).
  31. Vincent, K. R., Braith, R. W., Feldman, R. A., Kallas, H. E., Lowenthal, D. T. Improved cardiorespiratory endurance following 6 months of resistance exercise in elderly men and women. Arch. Intern. Med. 162 (6), 673-678 (2002).
  32. Cadore, E. L., et al. Effects of strength, endurance, and concurrent training on aerobic power and dynamic neuromuscular economy in elderly men. J. Strength Cond. Res. 25 (3), 758-766 (2011).
  33. Jubrias, S. A., Esselman, P. C., Price, L. B., Cress, M. E., Conley, K. E. Large energetic adaptations of elderly muscle to resistance and endurance training. J. Appl. Physiol. (1985). 90 (5), 1663-1670 (1985).
  34. Benton, C. R., Wright, D. C., Bonen, A. PGC-1alpha-mediated regulation of gene expression and metabolism: implications for nutrition and exercise prescriptions. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 33 (5), 843-862 (2008).

Tags

الكيمياء، العدد 125، وممارسة، وتدريب المقاومة، والقوة، الميتوكوندريا، متور، والقدرة الهوائية، حساسية الأنسولين، والتسامح الجلوكوز.
تحسين القوة، والسلطة، والقدرة الهوائية العضلات، والتسامح الجلوكوز من خلال التدريب على المدى القصير قوة التقدمية بين كبار السن
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Andersson, E. A., Frank, P.,… More

Andersson, E. A., Frank, P., Pontén, M., Ekblom, B., Ekblom, M., Moberg, M., Sahlin, K. Improving Strength, Power, Muscle Aerobic Capacity, and Glucose Tolerance through Short-term Progressive Strength Training Among Elderly People. J. Vis. Exp. (125), e55518, doi:10.3791/55518 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter