Waiting
Login processing...

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

Medicine

שיפור כוח, כוח, יכולת שריר אירובי, סובלנות גלוקוז באמצעות אימון לטווח קצר כוח מתמשך בקרב אנשים קשישים

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

ההשפעה של אימון התנגדות לטווח קצר על קשישים נחקרה באמצעות שימוש בו זמנית של מספר שיטות. בהשוואה לקבוצת ביקורת, נמצאו שיפורים רבים, כולל על יכולת השריר האירובי, סובלנות גלוקוז, כוח, כוח ואיכות שרירים ( כלומר, חלבון המעורב בתא איתותים והרכב סיבי שריר).

Abstract

פרוטוקול זה מתאר את השימוש בו זמנית של טווח רחב של שיטות לבחון יכולת שריר אירובית, סובלנות גלוקוז, כוח, כוח אצל אנשים מבוגרים ביצוע אימון התנגדות לטווח קצר (RET). אימון פרוגרסיבי לפיקוח במשך שעה 1 שלוש פעמים בשבוע במשך 8 שבועות בוצע על ידי משתתפי RET (71 ± 1 שנים, טווח 65-80). בהשוואה לקבוצת ביקורת ללא הכשרה, הראה ה- RET שיפורים על האמצעים המשמשים להצביע על חוזק, כוח, סובלנות גלוקוז, וכמה פרמטרים של יכולת השריר האירובי. אימון כוח נערך בחדר כושר עם ציוד כושר רק. דינמומטר isokinetic עבור כוח extensor הברך מותר מדידה של כוח קונצנטריים, אקסצנטרי, סטטי, אשר גדל עבור קבוצת RET (8-12% שלאחר לעומת הבדיקה מראש). כוח (קצב התפתחות כוח, RFD) ב 0-30 ms הראשונית גם הראה עלייה בקבוצת RET (52%). בדיקת סובלנות עם גלוקוזמדדי גלוקוז בדם הראו שיפור רק בקבוצת ה- RET במונחים של ערכי גלוקוז בדם לאחר 2 שעות (14%) והאזור מתחת לעקומה (21%). גם פרופיל השומנים בדם השתפר (8%). מ דגימות ביופסיה שריר שהוכנו באמצעות היסטוכימיה, כמות הסיבים סוג IIa גדל, מגמה לקראת ירידה IIx בקבוצה RET שיקף שינוי פרופיל חמצוני יותר במונחים של הרכב סיבים. כתם מערבי (כדי לקבוע את תכולת החלבון הקשורה לסיגנלים לחלבון שריר) הראה עלייה של 69% ב- Akt ו- mTOR בקבוצת ה- RET; זה הראה גם עלייה של חלבונים המיטוכונדריה עבור II OXPHOS מורכב סינתז ציטראט (גם ~ 30%) והן עבור מורכבות IV (90%), רק בקבוצה RET. אנו מראים כי סוג זה של אימון התנגדות מתקדמת מציע שיפורים שונים ( למשל, כוח, כוח, יכולת אירובית, סובלנות גלוקוז, פרופיל פלסמה השומנים).

Introduction

הזדקנות קשורה לאובדן מסת שריר (סרקופניה), כוח ועוצמה. כוח מופחת, וככל הנראה אפילו חשוב יותר, כוח, תוצאות חוסר תנועה, סיכון מוגבר לפציעה, איכות חיים מופחתת. אימון ההתנגדות היא אסטרטגיה ידועה לנטרל סרקופניה והידרדרות בתפקוד השרירים. הערכה גסה של כוח השרירים ניתן לקבל מן העומס או מספר חזרות שהושגו. עם זאת, מחקר זה השיג מידע מפורט ומדויק יותר על תפקוד השרירים באמצעות דינמומטר isokinetic לאסוף מידע על מומנט במהלך התכווצות איזומטרי, קונצנטריים אקסצנטרי, כמו גם על קינטיקה של פיתוח כוח.

קיבולת אירובית, הן ברמת הגוף כולו (VO 2max ) ובשרירי השלד, מופחת אצל קשישים. הירידה בקצב הלב עם הגיל מסבירה חלק גדול מהירידה ב- VO 2max 1 , אך מופחתתיכולת חמצון קלי, קשור במידה רבה לפעילות גופנית מופחתת 2 , האם לתרום. תפקוד המיטוכונדריה פגום עשוי להיות מעורב גם בפיתוח של סרקופניה ועמידות לאינסולין 3 . יכולת השרירים האירובית הוערכה בביופסיות שרירים באמצעות ניתוחים ביוכימיים של תכולת האנזימים המיטוכונדריאליים ומרכיבי החלבון הנמצאים שניהם במטריצה ​​( כלומר סינתזה ציטראטית) והמיטוכונדריה הפנימית. בנוסף, טכניקות היסטוכימיות שימשו למדוד את ההשפעה של אימון התנגדות על מורפולוגיה שריר ( כלומר, הרכב סוג סיבים, סיבים חתך שטח, וצפיפות נימי). שיטה חלופית להעריך יכולת שריר אירובי יהיה להשתמש ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית כדי למדוד את שיעור רזינתזה קריאטין פוספט לאחר מימוש דלדול 4 . שיטה זו מספקת הערכה של קיבולת vivo שריר אירוביY אבל לא יכול להפלות בין תפקוד המיטוכונדריאלי והפרעות במחזור הדם. יתר על כן, עלויות גבוהות של ציוד להגביל את השימוש בטכניקה זו ברוב המעבדות. יכולת אירובית (VO 2max ו צפיפות המיטוכונדריה) ניתן לשפר על ידי תרגיל סיבולת אצל אנשים צעירים וזקנים 5 , 6 . עם זאת, ההשפעה של אימון התנגדות על פרמטרים אלה נחקר פחות, במיוחד בנושאים קשישים, והתוצאות הן סותרות 7 , 8 , 9 , 10 .

סוכרת מסוג 2 היא מחלה נפוצה בקרב האוכלוסייה המבוגרת. חוסר פעילות גופנית והשמנת יתר הם גורמים מרכזיים הקשורים לסגנון חיים המסבירים את שכיחות מוגברת של סוכרת מסוג 2. תרגיל אירובי בעצימות נמוכה מומלץ לעיתים קרובות לנושאים עם סובלנות גלוקוז מופחתת. עם זאת, הוא אינולומד כיצד כוח אימונים קשישים משפיע על סובלנות גלוקוז / רגישות לאינסולין 11 , 12 . הדרך המדויקת ביותר למדוד את הרגישות לאינסולין היא להשתמש בטכניקת הסוכר של הגלוקוז, שבה רמת הגלוקוז בדם נשמרת קבועה באמצעות עירוי גלוקוז במהלך תנאי אינסולין מוגבר 13 . החסרונות בטכניקה זו הם שזה זמן רב פולשני (צנתור עורקי) ודורש מתקני מעבדה מיוחדים. במחקר זה, נעשה שימוש בבדיקת הסבולת של גלוקוז אוראלי, הנפוצה ביחידות הבריאות. שיטה זו מתאימה כאשר יש לחקור מספר נושאים במשך פרק זמן מוגבל.

הבדיקה ואת ציר הזמן של ההליך הניסוי ניתן לסכם כדלקמן. השתמש שלושה ימים נפרדים לבדיקה לפני ואחרי תקופה של שמונה שבועות, עם אותו הסדר לוחות זמנים זמן משוער (≥ 24 שעות בין כל יום, < חזקה> איור 1). ביום הבדיקה הראשון, יש למדוד את הנתונים האנתרופומטיים, כגון גובה, מסת גוף, מסת שומן נטולת שומן (FFM) והיקף רגל עליון ( כלומר 15 ס"מ מעל הפטלים הקדמיים במצב שכיבה רגוע); יכולת רכיבה על אופניים תת-מימית; ואת כוח שריר הברך, כמתואר בשלבים 4 ו 5. קח ביופסיה שריר מן הירך ביום הבדיקה השני. לתיאורים נוספים, ראה שלב 6.1. בדיקת סובלנות גלוקוז אוראלי (OGTT) ביום הבדיקה האחרון. לתיאורים נוספים, ראה שלב 7.1. בקשו מכל המשתתפים להימנע מפעילות גופנית נמרצת למשך 24 שעות ולמהירות לילה לפני כל יום בדיקה. עם זאת, לבקש מהם להימנע פעילות גופנית מאומצת במשך 48 שעות לפני יום הבדיקה OGTT. שאל אותם לעקוב אחר הפעילות הגופנית הרגילה שלהם הרגלי דיאטה. שים לב כי לפני ואחרי התערבות, הן דיווח עצמי של קבוצות מזון הכנסה וסוג מזונות היו ללא שינוי.

Figimg "src =" / files / ftp_upload / 55518 / 55518fig1.jpg "/>
איור 1: פרוטוקול הניסוי. תרשים סכמטי. העיתוי בין שלוש בדיקות קדם-פוסטיות היה דומה לכל נושא והיה לפחות 24 שעות. פרטים נוספים מופיעים בטקסט. נתון זה שונה מ- Frank et al. Scand. י. Sci. ספורט . 2016: 26, 764-73. 28 אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

מחקר זה ביקש לחקור את ההשפעה של אימון התנגדות לטווח קצר אצל קשישים על יכולת חמצון שריר סובלנות גלוקוז. המטרה השנייה הייתה לבחון את ההשפעה על כוח, כוח, שיפורים איכותיים שרירים ( כלומר, חלבונים המעורבים איתות תא הרכב סיבי שריר סוג).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ועדת האתיקה האזורית בשטוקהולם, שבדיה, אישרה את עיצוב החקירה.

1. חומר

  1. לגייס נשים וגברים בריאים יחסית 65-80 שנה שיש להם ערכי BMI בין 20 ל 30 ק"ג · מ -2 . אקראי אותם לשתי קבוצות. יש לוודא כי לאנשים בשתי הקבוצות יש רמות פעילות גופנית נמוכות יחסית ( כלומר, פעילות גופנית יומיומית מתונה וללא אימון גופני קבוע).
  2. לא לכלול משתמשים חוסמי בטא ואלה עם מחלת עורקים כליליים ובעיות נוירולוגיות או מפרקים חמורות.
  3. שאל את הנבדקים על הסכמתם בכתב לאחר שהודיע ​​להם על אי נוחות וסיכונים אפשריים במבחן ובאימונים.
  4. לאזן את ההתנגדות אימון (RET) ושליטה ללא הכשרה (CON) קבוצות במונחים של גיל, מין, BMI. שאל קבוצה אחת לבצע RET תחת מאמן במשך שעה 1 שלוש פעמים בשבוע במשך שמונה שבועות; הקבוצה האחרת תשמש כמתווךLs (CON).

2. בדיקה והדרכה

הערה: שמונה התרגילים הם תרגילי אימוני כוח סטנדרטיים: לחיצה ימנית על הרגל, מחנק בטן בישיבה, לחץ על חזה, יושבים לאחור, יושבים כתף הכתפיים, יושבים חתירה, יושבים רגל הרחבה (הרחבת הברך), ו תלתל רגל נוטה (פלקסיה הברך) ; ראה איור 8 בסעיף תוצאות נציג.

  1. במהלך האימון הראשון, להעריך את הכוח המקסימלי בחזרה מקסימלית אחת (1 RM) עבור כל תרגיל אימון.
    הערה: מודל RM 1 נפוץ ומוגדר כעומס שבו הנושא יכול להרים או לדחוף את ההתנגדות רק פעם אחת, אך לא פעמיים.
    1. לפני תחילת, לשאול את המשתתף לבצע קצר להתחמם (עם כמה ניסויים ראשוניים בעומסים במשקל נמוך מאוד) של התרגיל נבדק. לאחר מכן להגדיל את העומס עד רק מתחת ערך 1 RM סביר 1 (לרוב את המקסימום של 3-4 lo גדלמודעות). רשום את העומס המרבי שהנושא יכול לבצע רק פעם אחת (= 1 RM).
    2. מדוד 1 RM ב שמונה אימוני כוח רגיל (ראה איור 8 בסעיף נציג תוצאות). שאל את הנושאים לנוח לפחות 2-3 דקות בין כל התרגיל שנבדק.
      הערה: ציוד אימון כוח שימש כל האימונים, כולל בדיקות של כל אימון.
  2. שאל את כל קבוצת RET לבצע 1 h של אימון כוח בפיקוח שלוש פעמים בשבוע במשך שמונה שבועות. בקשו מהמשתתפים לבצע, לאחר החימום, את שמונה התרגילים הסטנדרטיים הנ"ל. הם צריכים לחזור על התרגיל 12 פעמים בכל סט ולבצע שלוש קבוצות של כל תרגיל. אפשר מנוחה במשך 1 דקות בין כל סט ו 2-3 דקות בין כל התרגיל.
    1. שאל את הנבדקים לבצע כל תרגיל מהר ככל האפשר במהלך שלב קונצנטריים ( כלומר, שלב קיצור שרירים) ולאט לאט במהלךשלב אקסצנטרי ( כלומר, שלב התארכות השרירים).
      הערה: נושאים יכולים לעשות את התרגילים בכל סדר. עם זאת, לבקש מהם להתחיל ולסיים עם תרגיל הרגל וגם לנסות לבצע את שמונה התרגילים בסדר המוצג. השתמש כוח אימון ציוד לכל שמונה תרגילים.
    2. במהלך כל אימון, לשאול את המשתתפים לבצע שלוש קבוצות ב 75-80% של 1 RM עבור כל תרגיל. הגדל את העומס על ידי 5% בערך הפגישה לאחר כאשר משתתף יכול לעשות 12 חזרות בכל שלוש קבוצות של תרגיל.

3. מבחן אופני סובמקסמי

הערה: בצע את מבחן רכיבה על אופניים subaximal ביום הבדיקה 1 (ראה מבוא ואת איור 1 ).

  1. בצע בדיקת ergometer במחזור, כולל שתי רמות subaximal, כל 4 דקות 14 , 15 . הגדר את קצב העבודה הראשון להיות נמוך (30 W) והשני ב 60-120 W, ללא הפסקה בין עומסים על ergometer המחזור.
    הערה: העומס הראשון הוא זהה עבור כל הנושאים, אבל הרמה השנייה והאחרונה subaximal צריך להיות כ 65-85% של קצב הלב המרבי עבור כל נושא. שני העומסים צריכים להיות זהים לפני ואחרי תקופת ההתערבות של 8 שבועות של אימון.
    1. לבסס את רמת העומס השני בגובה על בדיקות המוכר נעשה לפני הניסויים על ידי שואל איך פעיל פיזית האדם הוא על ידי בעל הנושא בתחילה מחזור במשך זמן קצר; מנהיג הבדיקה ירכיב דעה על סמך קצב הלב של הנושא לגבי מה עומס subaximal הסופי מתאים.
    2. הקלט את קצב הלב היציב הממוצע (HR) באמצעות צג קצב הלב דרך חגורת החזה ברגע האחרון על שיעורי העבודה הנמוכים והנמוכים, על ידי לקיחת ממוצע של HR הנצפה בשעה 3:15, 3:30, 3:45 , ו 4:00 דקות בכל שיעור עבודה.
    3. השתמש במכשיר ergo-spirometric כדי לבדוק את ההרכב של גז (O 2 ו CO 2 כלומר CO 2 / O 2 ) וכמת את ערכי RER הממוצעים במהלך הרגע האחרון (מארבע מדידות בכל 15 שניות) בעומס קצב העבודה.

4. הברך כוח Extensor: סטטי, אקסצנטרי, ו Concentric שיא מומנט ושיעור התפתחות כוח

הערה: בצע מדידות כוח הברך ביום הבדיקה 1 (ראה מבוא ותרשים 1 ).

  1. לפני ההקלטות, לשאול את הנושא לבצע חימום על ידי רכיבה על 8-10 דקות על ergometer מחזור ברמה subaximal (כלומר, כ 65-85% מקצב הלב המרבי).
  2. שאל את הנושא לשבת על הספסל של דינמומטר isokinetic. תקן את הגזע של הנושא עם רצועות על הכתפיים והירכיים. הכנס את שקית הנושא אל מוט הדינמומטר עם שתי רצועות: אחת מתחת לברך ואחת רק abovהקרסול. יישר את ציר הברך עם מרכז הסיבוב של פיר הדינמומטר.
  3. כאשר הנושא מאובטח, להעריך את כוח הברך מרבי מרבי כמו מומנט שיא, עם הנושא יושב הדינמוטר isokinetic. בתחילה לאפשר לנושא לבצע מספר ניסויים להכרה עם ציוד כוח הברך (דינמומטר isokinetic).
  4. בקשו מהאינדיבידואל לבצע ארבע תוספות ברך אקסצנטריות ואקסטצנטריות מרצון (לסירוגין), עם רגל ימין במהירות קבועה של זווית של 30 מעלות / שניה. הגדר את טווח התנועה בין 90 ° ל -15 ° (רגל ישרה = 0 °).
    1. במשימה אקסצנטרית, לשאול את הנושא כדי לעמוד בפני פיר דינמומטר עם מאמץ מקסימלי לאורך כל התנועה מ 15 ° ל 90 ° זווית הברך. במשימה קונצנטריים, לשאול את הנושא ללחוץ על הרגל התחתונה של מוט דינמומטר ב הברך הרחבה, ככל האפשר לאורך כל טווח תנועה.
  5. אפשר מנוחה של 4 דקות לאחר ההקלטות הדינאמיות. לאחר מכן, להעריך את סטנדרטי מרבי מרצון התכווצות מרצון (MVC) ארבע פעמים ב 65 ° זווית הברך. בכל משפט סטטי, שאלו את הנבדקים, יושבים באותה דינמומטר, לבעוט מהר וקשה ככל שהם יכולים נגד פיר דינמומטר, אשר כעת הוא קבוע (ב 65 °) ולא ניתן להעביר.
  6. עבור אותות מומנט (כוח), להמיר את אותות מומנט אנלוגי דיגיטלי באמצעות תיבת ממיר אנלוגי לדיגיטלי מחובר הדינמוטר isokinetic.
    הערה: הממיר ממיר אוטומטית את האותות האנלוגיים מהדינומטר לאותות דיגיטליים, אשר לאחר מכן מיוצאים אוטומטית למחשב שבו נאספים הנתונים.
    1. הגדר את תדר הדגימה ב 5 kHz בתוכנית ניתוח התוכנה של המחשב. אחסן את האותות הדיגיטליים במחשב לצורך ניתוח חוזק עתידי עם תוכנית ניתוח התוכנה.
  7. בניתוח שלאחר מכן, להשתמשהערך הגבוה ביותר המתקבל מארבע ניסויים עבור כל נושא במידות אקסצנטריות, קונצנטריות וסטטיות. בתוכנה, לחץ על הערך הגבוה ביותר של ארבעת הניסויים ורשום את ערך הכוח שמוצג על מסך המחשב.
    1. רשום את מומנט השיא הגבוה ביותר באקסצנטרי וברישומים הקונצנטריים עבור כל נושא וערך החוזק הגבוה ביותר מבין ארבעת הניסויים הסטטיים.
      הערה: בדיקת דינמומטר Isokinetic של כוח extensor הברך בתנוחת ישיבה יש אמינות תקפות תקינה 16 , 17 .
  8. למדוד את קצב כוח (מומנט) פיתוח (RFD) במהלך 0-30 ms ו 0-200 ms הערך הגבוה ביותר שנמצאו בין הניסויים הסטטיים. קבע את הערך של אפס ברמה של 7.5 ננומטר עבור תחילת ההתכווצות עבור כוח extensor הברך (זמן: 0 ms) 18 , 19 . להזיז את הסמן (בתוכנה עבור השרירניתוח כוח) לערך "7.5 ננומטר" על y- קנה מידה כדי לקבל את המיקום עבור 0 ms.
    1. עבור הערכה מראש הבדיקה, להגדיר את הסמן על הערך 30-ms (לאחר הפעם 0 ms). רשום את הערך המציג את העלאה ב Nm ב 30 ms ( כלומר, הגידול ננומטר מ 7.5 ננומטר = 0 אלפיות השנייה). בצע את אותו הליך עבור הערך שלאחר הבדיקה.
    2. לחשב את הגידול באחוזים עבור הערך לאחר הבדיקה Nm (מונה) לעומת הערך לפני הבדיקה Nm (מכנה) על פני תקופה של 0-30 ms. לכן, להציג את העלאת RFD באחוזים מן הבדיקה מראש כדי שלאחר הבדיקה. לעשות את אותם ניתוחים עבור מרווח הזמן של 0-200 ms.

5. שריר ביופסיה

הערה: לבצע ביופסיה בשריר ביום הבדיקה 2 (ראה מבוא איור 1 ).

  1. קח ביופסיה שריר מן החלק האמצעי של שריר הירך.
    1. לפני הביופסיה, להזריק 1-2 מ"ל של הרדמה מקומית תת עורית לתוך fascia. לאחר כמה דקות, לעשות חתך עם אזמל קטן דרך העור ואת fascia, בערך 1/3 של המרחק מן הפיקה אל עמוד השדרה העליון איליאק מעולה. חלץ על 100-150 מ"ג של רקמת שריר באמצעות conchotome.
  2. דגימות להקפיא עבור היסטוכימיה באיזופנטן מקורר לנקודת הקיפאון שלה בחנקן נוזלי ולאחסן אותו ב -80 ° C. חנות מדגם של 30-50 מ"ג של רקמת שריר.
  3. במהירות להקפיא את דגימות לניתוח חלבון בחנקן נוזלי ולאחסן אותם -80 מעלות צלזיוס. חנות מדגם של 30-50 מ"ג של רקמת שריר.

6. OGTT

הערה: בצע OGTT (מבחן סובלנות גלוקלית אוראלית) ביום הבדיקה 3 (ראה מבוא ואת איור 1 ). הזמן בין התרגיל לבין OGTT חייב להיות מעל 48 שעות ו צריך להיות דומה בין מראש ואחרי- בדיקות. A OGTT אוראלי 2-h משמש כדי לחקור אם דגימות דם תכופות במהלך תקופה זו להראות רמות נורמלי או מוגבר, המציין סוכרת או תנאים טרום.

  1. בצע את הבדיקה OGTT בבוקר על נושאים אשר צמו בן לילה ולא עשו שום תרגיל מאומצת ביום הבדיקה או יום קודם לכן.
  2. קחו דגימות דם (4 מ"ל) ממשתתפי סובין באמצעות צינורית ורידי ב -15 דקות לפני ובדיוק לפני צריכת הגלוקוז, ואחריו 15, 30, 60, 90 ו- 120 דקות לאחר בליעת הגלוקוז 75 גרם של גלוקוז ב 250 גרם / ליטר פתרון).
  3. צנטריפוגה דגימות דם ב XG 1500 ו 4 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות ולאחסן את פלזמה ב -20 מעלות צלזיוס לניתוח בעתיד. השתמש בדגימות כדי לבצע בדיקות רמת גלוקוז סטנדרטית (שלב 7).
  4. עבור גלוקוז, אינסולין, c-peptide, לחשב את השטח מתחת לעקומה (AUC) על ידי קביעת הזמן אינטגרל של גלוקוז מעל רמות גלוקוז הבסיס. השתמש בתוצאות OGTTלחישוב הרגישות לאינסולין עבור כל הגוף בשיטת Matsuda 21 , בהתאם למשוואה: 10 000 * √ [(גלוקוזה בסיסית * בסיס אינסולין) * (גלוקוז אומר * אינסולין אומר ].

7. ניתוח דם מדגם

  1. לכמת את ריכוז הגלוקוז של פלזמה ורידי עם מנתח אוטומטי. הגדר את רמת הסבולת של גלוקוז לקוי בערכי גלוקוז בדם> 7.8 mmol / L לאחר 2 OGTT 2 שעות.
  2. השתמש ערכות ELISA 22 לבצע ניתוחים פלזמה של אינסולין c-peptide. השתמש הקורא צלחת. שים את הצלחות ELISA הן אינסולין c- פפטיד בקורא צלחת (כל אחד בהזדמנות נפרדת).
    הערה: קורא הצלחת מודד את כמות האינסולין ואת כמות c- פפטיד על ידי מדידת דגימות על צלחת ב absorbances מסוימים. ליפידים דם TG, HDL, apolipoprotein A1, ו apolipoprotein B נותחו עם שיטות סטנדרטיות בבית החולים האוניברסיטאי קרולינסקה, שטוקהולם, שוודיה.

8. ניתוח של דגימות שרירים

  1. Immunoblotting
    1. ראשית, להקפיא יבש את דגימת שריר lyophilizer בלחץ מתחת 10 -1 mbar במשך 12 שעות. לנתח את זה כך שהוא נקי של דם ורקמת חיבור באמצעות מחט ו מלקחיים תחת מיקרוסקופ אור. אחסן אותו ב -80 ° C.
      הערה: כמות מתאימה של שריר היא בין 1 ל 5 מ"ג של משקל יבש, אבל פרוטוקול יכול להיות מותאם פחות מ 1 מ"ג, כל הדרך סיבים בודדים. בשל כמות נמוכה של רקמת שריר נוכח ביופסיה אחת, ערכים של משתתף RET לא היו בשימוש immunoblotting.
    2. Homogenize את דגימות שריר עם מחבט מיני חוצץ בקירור קר (80 μL / מ"ג) המורכב 2 mM 4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic חומצה (HEPES), 1 mM ethylenediaminetetraacetic חומצה (EDTA), 5 מ"מ אתילן גליקול ביס (Β-aminoethyl אתר) -N, N, N, N-tetraacetחומצה IC (EGTA), 10 מ"מ MgCl 2 , 50 מ"מ גליקרופוספט, 1% TritonX-100, 1 mM Na 3 VO 4 , 2 dithiothreitol מ"מ, 20 מיקרוגרם / מ"ל ​​leupeptin, 50 מיקרוגרם / mL aprotinin, מעכב phosphatase 1% קוקטייל, ו 40 מיקרוגרם / μL PMSF (פלואוריד phenylmethylsulfonyl).
      1. מניחים סקופ של 0.5 מ"מ חרוזי תחמוצת זירקוניום בצינור אחד עם השריר. הוסף חיץ ו homogenize עבור 2 x 1 דקות על מהירות שלב 7-8 (כאן, המקסימום הוא 10) ו 4 ° C.
    3. צנטריפוגה homogenate במשך 10 דקות ב 10,000 x גרם. מעבירים את supernatant הנותרים צינורות חדשים ולזרוק את גלולה המכילה את החלבונים המבניים.
    4. Spectrophotometrically לקבוע את ריכוז החלבון supernatant עם ערכת זמין מסחרית באמצעות קורא צלחת ב 660 ננומטר 23 .
      1. לאחר מכן לדלל את הדגימות עם 2x חיץ מדגם Laemmli ו חיץ homogenizing (1: 1) לריכוז חלבון סופי של 1.5 מיקרוגרם /# 181; L. מחממים אותם 95 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות כדי להכחיש את החלבונים. אחסן את דגימות מדולל ב -20 מעלות צלזיוס לפני הניתוח.
    5. עבור ג'ל אלקטרופורזה הילידים- polyacrylamide (PAGE), לטעון 30 מיקרוגרם של חלבון מכל מדגם לתוך 18-היטב precast ג'ל שיפוע (4-20% acrylamide) ולבצע אלקטרופורזה ב 300 V במשך 30 דקות על הקרח.
    6. לאזן את הג'ל במאגר העברת (25 מ"מ בסיס טריס, 192 מ"מ גליצין, מתנול 10%) במשך 30 דקות ב 4 ° C. העברת חלבונים polyvinylidene ממברנות פלואוריד עם 0.2 מיקרומטר גודל הנקבוביות ב זרם קבוע של 300 mA במשך 3 שעות ב 4 ° C.
    7. כדי לאשר טעינה שווה והעברה, הכתם את הממברנות עם כתם חלבון סה"כ 24 . עבור כל חלבון היעד, לטעון את כל הדגימות מכל נושא על אותו ג'ל ולהפעיל את כל הג'לים באותו זמן.
    8. לחסום את הממברנה במשך שעה 1 בטמפרטורת החדר ב-טריס שנאגרו מלוחים (20 מ"מ טריס בסיס, 192 מ"מ NaCl, כפות, pH 7.6) המכיל5% חלב ללא שומן.
    9. דגירה של הממברנות במשך הלילה עם נוגדנים ראשוניים (ראה את רשימת החומרים) מדולל ב TBS המכיל 2.5% חלב ללא שומן, בתוספת 0.1% Tween-20 (TBS-TM).
    10. לאחר הדגירה נוגדן העיקרי, לשטוף את הממברנות (2 x 1 דקות פלוס 3 x 5 דקות) עם TBS-TM ו דגירה עם נוגדנים משני (ראה את רשימת החומרים) מצומדות עם peroxidase חזרת עבור 1 שעה בטמפרטורת החדר. לשטוף שוב עם TBS-TM (2 x 1 דקות ו 3 x 10 דקות) ושוב הנושא אותם ארבעה שוטף 5 דקות נוספות עם TBS.
    11. החל 6-12 מ"ל של המצע chemiluminescent לממברנה במשך 5 דקות. מניחים את הממברנה בין שני יריעות פלסטיק שקופות. מניחים את הקרומים מול מצלמת CCD חסימת האור החיצוני. קח חשיפות סדרתי באמצעות מסנן מצלמה chemiluminescent.
      1. השתמש בתוכנה כדי לרכוש 10 חשיפות במשך 2 דקות, או עד שהאותות רוויים. השתמש בהגדרה סטנדרטית, הן עבור הגדרות המסנן האופטיO לרכוש chemiluminescence, כמו גם עבור הגדרות העדשה.
    12. השתמש בחשיפה הגבוהה ביותר שאינה מובילה לרוויה וסמן את קווי המתאר של הלהקה. לכמת את להקות כמו אינטנסיביות x מ"מ 2 באמצעות אותה תוכנה. הפחת את רעש הרקע מעוצמת הלהקה. להציג את התוצאות ביחס לכל חלבון הכתם ולבטא את זה כמו שינוי באחוזים לעומת הבסיס.
  2. היסטוכימיה
    הערה: טכניקת ההיסטוכימיה להלן מבוססת על שיטות המתוארות בפרסום מוקדם יותר 25 .
    1. עבור היסטוכימיה, לחתוך סעיפים חתך סדרתי (10 מיקרומטר) ב -20 מעלות צלזיוס באמצעות cryostat. הר חתכים על זכוכית שקופיות מאוחסן קובט זכוכית ואוויר לייבש את פרוסות ביופסיה בטמפרטורת החדר.
    2. הכן פתרונות חיץ עבור כל רמת pH עבור הדגירה מראש ב pH 4.3, 4.6, ו 10.3 עבור מכתים ATPase 26 . כדי לדמיין נימי דם, staבחתכים באמצעות שיטת אמילאז-PAS 27 .
    3. לכייל את ה- pH מטר על ידי שפכים פתרונות כיול לתוך כוסות כיול שכותרתו. לחץ על הלחצן המתאים כדי לבחור את ה- pH מהתפריט הראשי.
      1. שוטפים את החללית עם מים deionized ומניחים את החללית בכוס הכיול הראשון. ודא כי אין בועות אוויר בקרום. מדוד את פתרון הכיול הראשון ולאחר מכן הצג את פתרון הכיול הבא (התצוגה תבקש את הפתרון הבא).
      2. שוטפים את החללית במים דאיוניים ולאחר מכן מניחים אותה בכוס הכיול השני. ודא כי אין בועות אוויר בקרום. מדוד פתרון כיול שני והמשך לפתרון הכיול הבא.
      3. יש לשטוף את החללית עם מים deionized ומניחים אותו כוס כיול השלישי. ודא שאין בועות אוויר בקרום. מדוד את פתרון הכיול השלישי.
        הערה: כאשר הכיול הואטוב, התצוגה תציג בקצרה, "3 Buffer אישור" ולאחר מכן לחזור לתפריט הראשי.
    4. השתמש במאגרים כדלקמן עבור מכתים ATPase.
      1. כדי להכין פתרון ב pH 10.3, השתמש בשני פתרונות שונים: (א) 4.506 גרם של גליצין, 4.8 גרם של CaCl 2 , 3.51 גרם של NaCl, ו 600 מ"ל של DH 2 O ו (B) 2.176 גרם של NaOH ו 540 מ"ל של dH 2 O. לאחסן את הפתרונות בחדר קר או מקרר. השתמש בהם בתוך חודש.
      2. כדי להכין פתרונות ב pH 4.3 ו 4.6, לבצע "preincubation חומצה." הכן את החומצה לפרינקובציה באמצעות: 6.47 גרם של אצטט Na, 3.7 גרם של KCl, ו 500 מ"ל של DH 2 O. לאחר מכן, להכין 1% CaCl 2 פתרון על ידי המסת 2.5 גרם של אותו 250 מ"ל של DH 2 O. היכונו 2 תמיסת CoCl 2 על ידי המסת 5 גרם של אותו 250 מ"ל של DH 2 O.
      3. אחסן את הפתרונות הללו והשתמש בהם כאמור. לבסוף, להכין 0.2% אמוניום גופרתי על ידיערבוב 800 μL של 20% (NH 4 ) 2 S לתוך 40 מ"ל של DH 2 O. הכן את זה טרי.
    5. הכן פתרונות בערכי pH מסוימים באופן הבא. לאחר כיול של מטר pH, להסיר את cuvettes וסידן וקובלט כלורידים מן המקרר ולאפשר להם להתחמם לטמפרטורת החדר לפני מכתים.
      1. עבור pH 10.3 , להוסיף בסביבות 25 מ"ל של פתרון A כדי קטן (כ 70 מ"ל) כוס זכוכית. מדוד את ה- pH. שמור על הוספת הפתרון B עד שה pH הנדרש של 10.37 מגיע. אם מכתים כהה מדי, להגדיל את ה- pH. אם הוא בהיר מדי, להפחית את ה- pH.
      2. עבור pH 4.6 , להוסיף סביב 25 מ"ל של "preincubation חומצה" על כוס זכוכית קטנה. מדוד את ה- pH. להפחית את ה- pH באמצעות חומצה אצטית 5 M. אם התמונה של הכתם כהה מדי, נסה להאיר עם pH מוגברת. אם זה בהיר מדי, להחשיך עם ירידה pH. אם מכתים לא עוזר, נסה אחר pH: 4.8 instEad של 4.6.
      3. עבור pH 4.3 , לעשות את אותו הדבר עבור 4.6, אבל להוסיף חומצה אצטית יותר. להקטין את ה- pH אם הכתם הוא בהיר מדי, ולהגדיל את ה- pH אם זה כהה מדי עבור הסיבים להיות מוגדר.
      4. הכן פתרון ATP כדלקמן. לשקול 0.017 גרם של ATP לכל קובט (10 מ"ל), כך 0.051 גרם לכל 3 cuvettes או 0.068 גרם עבור 4 cuvettes. קח 30 מ"ל (עבור 3 cuvettes, 10 מ"ל / קובט) של פתרון ב pH 10.3 (שימוש בקנה מידה גליל צילינדר) והכניסו אותו לתוך כוס זכוכית עם ATP שקל.
        1. מערבבים היטב ומודדים את ה- pH. להפחית את ה- pH באמצעות HCl מרוכז עד ה- pH מגיע בדיוק 9.40.
      5. עבור הדגירה בערכי pH שונים, בצע את הפעולות הבאות. מקום 10.3 פתרון לתוך קובט אחד דגירה אותו באמבט מים ב 37 מעלות צלזיוס למשך 9 דקות. פתרון 4.3 מקום לתוך קובט אחר דגירה אותו בטמפרטורת החדר למשך 5 דקות. מקום 4.6 פתרון לתוך קובט האחרון דגירה ב RT במשך 1 דקות.
      6. בעקבות ה- pH המועדףהליך הדגירה, להחיל את התוכן של כל קובט כדלקמן. לשטוף 15 פעמים עם DH 2 O. הוסף פתרון ATP (0.170 גרם של ATP / 100 מ"ל של H 2 O) למדגם ביופסיה. דגירה באמבט מים ב 37 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. לשטוף 15 פעמים עם dH 2 O.
      7. הוסף CaCl 2 פתרון (1 גרם של CaCl 2/100 מ"ל של H 2 O) למדגם ביופסיה ב cuvettes. דגירה ב RT במשך 3 דקות. לשטוף 15 פעמים עם dH 2 O. הוסף פתרון CoCl 2 (2 גרם של COCl 2/100 מ"ל של H 2 O) למדגם ביופסיה ב cuvettes. דגירה ב RT במשך 3 דקות. לשטוף 15 פעמים עם dH 2 O.
      8. שים את זה (NH 4 ) 2 S פתרון במשך 30 שניות לשטוף במהירות 15 פעמים מתחת למכסה המנוע קטר. דבק את הביופסיה פרוסות על גבי זכוכית שקופית. כדי למנוע בועות, לסחוט את הביופסיות, אבל לא קשה מדי.
    6. בחר אזור אחד של חתך רוחב ללא חפצים או חתכים אורך של הסיבים. ניתוח תחת liGHT מיקרוסקופ באמצעות תוכנה.
    7. הערכת שטח חתך (CSA), נימיות, סיווג סוג סיבים ( כלומר, סוג I, IIA, או IIX) באמצעות ניתוח תמונה במחשב מממוצע של לפחות 150-200 סיבים לכל ביופסיה. מתוך תמונה מיקרוסקופית של סיבי שריר בחתכים, יש לוודא כי לשלושת סוגי סיבי השריר ( כלומר, סוג I, IIA ו- IIX) יש גוונים שונים של לבן לאפור לשחור, בהתאם לצביעת ה- pH ( כלומר, 4.34, 4.65 ו -10.37).
    8. התחל על ידי סימון כמה סיבי סוג אני. לאחר מכן, התוכנית באופן אוטומטי לרשום את סוג השני, אני סיבים. ודא שכל הסיבים מסוג I מסומנים כהלכה. כדי לסמן סיב מסוים, לחץ על "וקטור" כפתור. השתמש בסמן כדי למדוד את האזור עבור כל סיבי שריר שנבחרו בנפרד.
    9. לאחר ניתוח של סיבים מסוג I, להמשיך באותו הליך עבור סוג IIA ו סוג IIX. הממוצע SEM ± עבור כל סוג של סיבי שריר ( כלומר, סוג אני, IIA ו- IIX) יש לחשב לגבי כמות הסיבים ו- CSA עבור קבוצות ה- RET ו- CON.
      הערה: אזור החתך (CSA), נימים וסיווג של סוג סיבים ( כלומר, סוג I, IIA ו- IIx) הוערכו מממוצע של 163 ± 9 סיבים לכל ביופסיה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

חוֹמֶר

במחקר, 21 נשים וגברים בריאים יחסית, בני 65-80 עם ערכי BMI בין 20 ל -30 ק"ג · m -2 השתתפו, חולקו באקראי לשתי קבוצות. אצל שני הקבוצות היו רמות פעילות גופנית נמוכות יחסית ( כלומר, פעילות גופנית מתונה ברמה יומיומית וללא אימון גופני קבוע). קבוצה אחת (n = 12, 6 נשים ו -6 גברים) ביצעה RET תחת מאמן במשך 3 שעות שלוש פעמים בשבוע במשך שמונה שבועות, והשנייה שימשה כקבוצת ביקורת (n = 10, 5 נשים ו- 5 גברים). קבוצות ה- RET ו- CON היו מאוזנות מבחינת גיל, מין ו- BMI ( טבלה 1 ). נושאים נוספים גויסו לקבוצת ה- RET כדי לפצות על נשירה; יותר היו צפויים בקבוצה RET מעל קבוצת CON.

</ Td> RET (n = 12) CON (n = 9)
מִרֹאשׁ הודעה מִרֹאשׁ הודעה
גיל (שנים) 71.4 ± 1.1 72.0 ± 1.4
BMI 24.6 ± 0.8 24.9 ± 0.8 23.2 ± 0.8 23.2 ± 0.8
משקל (ק"ג) 70.4 ± 2.9 71.1 ± 2.8 67.4 ± 3.9 67.6 ± 3.9
FFM (kg) 51.0 ± 2.3 52.4 ± 2.1 2.1 47.6 ± 4.1 48.6 ± 4.3
ירך חתך הםA (cm²) 188.9 ± 9 200 ± 8 *** † 155 ± 12 154 ± 11
פיבר שטח חתך (cm²) הקלד 5452 ± 393 5567 ± 362 4889 ± 323 4807 ± 354
Type II 4230 ± 610 # 4484 ± 434 # 4114 ± 535 # 3971 ± 494 #
הקלד Iix 3678 ± 634 # 3554 ± 552 # 3392 ± 889 # 2913 ± 427 #

טבלה 1: מאפייני המשתתפים. RET, אימון התעמלות; CON, שליטה; BMI, מסת הגוףלְשֶׁעָבַר; FFM, מסה נטולת שומן. הערכים הם מתוך 12 (RET) ו 9 (CON) נושאים, למעט סיבים חתך אזור (RET, n = 10, CON, n = 7), והם מוצגים כמו הממוצע ± SEM. **, p <0.01 לעומת טרום; ***, p <0.001 לעומת מראש; †, p <0.05 לעומת הודעה קון; †††, p <0.001 לעומת הודעה קון; #, P <0.05 לעומת type I. טבלה זו שונתה מ- Frank et al. Scand. י. Sci. ספורט . 2016: 26, 764-73. 28

משתמשים חוסמי בטא ואלו עם מחלת עורקים כליליים ובעיות נוירולוגיות או משותפות חמורות לא נכללו. בתחילת המחקר, מספר נבדקים היו: לחץ דם גבוה (2 בכל קבוצה); דיכאון (1 בכל קבוצה); ותרופות עבור דיסליפידמיה (2 ב- RET ו- 1 ב- CON), hypothyreosis (1 ב- RET), שלב מוקדם של מחלת פרקינסון (RET). תרופות נלקח באופן אקראי עבור אסטמה (1 ב RET) ו בעיות ראומטיות (1 ב CON). לאדם אחד היה קוצב לב R (CON).

נושא אחד RET קטע את האימון לאחר 6 שבועות עקב כאבי גב אבל עדיין נכלל במחקר. נושא אחד ראשוני נכלל בשל בעיות בברך במהלך הבדיקה מראש של כוח. אלו עם אסתמה וקוצב הלב לא נכללו במבחן המעגל.

הנבדקים נתנו את הסכמתם בכתב, לאחר שנודע להם על אי-נוחות וסיכונים אפשריים במבחן ובאימונים.

הנתונים מוצגים כאמצעים ± SEM. ההבדלים בין RET ו- CON נבדקו עבור מובהקות סטטיסטית עם ANOVA חוזרות ונשנות דו-כיווניות תוך שימוש בתוכנית סטטיסטית. כאשר נמצאו השפעות עיקריות משמעותיות או אינטראקציות, נמצאו הבדלים עם ניתוח פוסט-הוק (פישר LSD). משמעות סטטיסטית התקבלה ב <p <0.05.

החוקרים הראו, בהשוואה לקבוצת ה- CON, שיפור במדדים שנלקחו בכוח, כוח, סובלנות גלוקוז ומספר פרמטרים של יכולת השריר האירובי. באמצעות דינמומטר isokinetic עבור כוח extensor הברך מותר מדידה של כוח קונצנטריים, אקסצנטרי, סטטית (אשר כל עלייה של 8-12% עבור RET פוסט לעומת הבדיקה מראש, איור 2 א ). הדינמומטר הראה גם את קצב התפתחות הכוח (RFD), עם עלייה של 52% (ב 0-30 ms הראשונית) עבור קבוצת RET ( איור 2 ב ). בקבוצת ה- CON, נצפתה חוזקה קונצנטארית במהלך תקופת ההתערבות. עומס האימון עבור RET השתפר ב-19-72% עבור תרגילי האימונים שבוצעו.

איור 2
איור 2: תוצאות מדידת כוח. השפעת ההתנגדות לשעבר(RET) או תקופת בקרה (CON) על ( A ) סטטי (STAT), אקסצנטרי (ECC), מומנט קונצנטרי (CONC) ו- ( B ) של התפתחות כוח (RFD) במהלך 0-30 ms ו- 0- 200 ms של הברך סטטית. הערכים הם מתוך 12 (RET) ו 9 (CON) נושאים מוצגים כשינוי באחוזים יחסית לערכים הבסיסיים (ממוצע ± SEM). *, P <0.05 לעומת מראש; **, p <0.01 לעומת טרום; ***, p <0.001 לעומת טרום. נתון זה שונה מ- Frank et al. Scand. י. Sci. ספורט . 2016: 26, 764-73. 28 אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

מן הדגימות ביופסיה שריר, histochemistry עולה כי כמות הסיבים סוג IIa גדל, והיה מגמה לירידה IIx עבור קבוצת RET. לפיכך, הקבוצה RET הראו שינוי אפרופיל חמצון יותר במונחים של הרכב סיבים ( איור 3 ). שים לב כי חתכים אמינים לא ניתן לקבל ביופסיות של ארבעה נושאים (שניים מכל קבוצה), ואת התוצאות של נושאים אלה לא נכללו.

איור 3
איור 3: סיבים השריר סוג הרכב תוצאות. ההשפעה של אימון התעמלות התנגדות ( A , RET) או תקופת שליטה ( B , CON). הערכים הם מתוך 10 (RET) ו -7 (CON) נושאים מוצגים כמו הממוצע ± SEM. (*), P = 0.068 לעומת טרום; **, p <0.01 לעומת טרום; †, p <0.05 לעומת הודעה קון. נתון זה שונה מ- Frank et al. Scand. י. Sci. ספורט . 2016: 26, 764-73. 28 בבקשהCk כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

יתר על כן, מנתח כתם המערבי לקביעת תוכן חלבון הקשורים איתות של סינתזת חלבון שריר הראו עלייה של 69% הן Akt ו- mTOR (יעד היונקים של rapamycin) בקרב קבוצת RET ( איור 4 א ו איור 5 ). ניתוחי כתמים מערביים הוכיחו גם, בין חלבונים המיטוכונדריה, עלייה של כ -30% הן עבור OXPHOS II מורכב סינתז ציטראז, ו של 90% עבור IV המורכב בקבוצה RET ( איור 4 ב ו איור 5 ). הנוגדנים העיקריים שנבדקו היו mTOR, Akt ו- OXPHOS. נגד ארנבת או אנטי עכבר HRP שימש נוגדן משני. להקות חלבון עבור OXPHOS מורכבים אני לא היו גלויים בבירור, נתונים אלה היו מושלכים.

איור 4 איור 4: תוצאות חלבון השריר. ההשפעה של אימון אימוני התנגדות (RET) או תקופת בקרה (CON) על שינויים בתכולת השריר של חלבונים Akt ו- mTOR ( A ) וחלבונים המיטוכונדריה ( B ). Akt, חלבון קינאז B; MTOR, יעד יונקים של rapamycin; CS, סינתזה ציטראז. ערכים הם אמצעים ± SEM מ 11 (RET) ו 9 (CON) נושאים. *, P <0.05; **, p <0.01; ***, p <0.001 לעומת הבסיס. †, p <0.05; ††, p <0.01; †††, p <0.001 לעומת ההודעה. נתון זה שונה מ- Frank et al. Scand. י. Sci. ספורט . 2016: 26, 764-73. 28 אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 5 = "/ / Files / ftp_upload / 55518 / 55518fig5.jpg" />
איור 5: תמונות כתמים מערביים. חלבון שריר נמדד לפני ואחרי שמונה שבועות של התערבות. תמונות נציג מנושא אחד בקבוצות RET ו- CON, בהתאמה. נתון זה שונה מ- Frank et al. Scand. י. Sci. ספורט . 2016: 26, 764-73. 28 אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

רק קבוצת ה- RET הראתה יכולת אירובית מוגברת במבחן המעגל (לאחר בדיקה מוקדמת). בעוצמה subaximal הגבוהה ביותר, קצב הלב (HR) הראה מגמה חזקה לרדת ב RET ועלייה בקבוצת CON ( איור 6 א ). בנוסף, RER (יחס חליפין נשימתי = CO 2 / O 2 ) הופחת באופן משמעותי עבור קבוצת ה- RET בלבד ( Lass = "xfig"> איור 6 ב).

איור 6
איור 6: נתוני הנשימה. תרגילי התעמלות לאחר ואחרי אימון (RET) או תקופת שליטה (CON). ( A ) HR, קצב לב ( B ) RER, יחס החלפת הנשימה במהלך נמוך (30 W) ו גבוהה (60-120 W) עוצמת רכיבה על אופניים במצב יציב. הערכים הם מתוך 11 (RET) ו 8 (CON) נושאים (שני נושאים הוצאו בשל אסטמה ושימוש קוצב לב) ומוצגים כמו הממוצע ± SEM. (*) P = 0.056 (RET) ו- p = 0.068 (CON) לעומת טרום; * P <0.05 לעומת טרום. נתון זה שונה מ- Frank et al. Scand. י. Sci. ספורט . 2016: 26, 764-73. 28 אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

התוצאות של קבוצת RET ממבחן הסוכר בדם הראו שיפור ברמת הגלוקוז בדם, הן בערכי הדם לאחר 2 שעות (14%) והן עבור השטח מתחת ל - 2% (1). (21%, איור 7 א ).

איור 7
איור 7: גלוקוז פלזמה במהלך OGTT. הבדיקה בוצעה לפני ()) ולאחר אימון (○) תרגיל התנגדות (RET, A ) או תקופת שליטה (CON, B ). AUC גלוקוז , מתחת לעיקול של גלוקוז פלזמה. הערכים הם מתוך 12 (RET) ו 9 (CON) נושאים מוצגים כמו הממוצע (גלוקוז פלזמה) ו ממוצע ± SEM (AUC גלוקוז) . * P <0.05 לעומת טרום. נתון זה שונה מ- Frank et al. Scand. י. Sci. ספורט . 2016: 26, 764-73. 28 Rce.jove.com/files/ftp_upload/55518/55518fig7large.jpg "target =" _ blank "> לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

פרופיל השומנים בדם השתפר בקבוצת ה- RET, עם ירידה ב- apolipoprotein B (8%). עבור CON, נמצאה עלייה (10%). יתר על כן, המסה ללא שומן (FFM) עלה ב -3% ואת שטח חתך הירך (CSA) על ידי 7% עבור קבוצת RET ( טבלה 1 ). השיפורים שהוערכו לאחר תקופה קצרה של אימון כוח פרוגרסיבי בתפקוד המיטוכונדריה, יכולת אירובית, סובלנות גלוקוז, חוזק שרירים וכוח הם השפעות בריאותיות רצויות ביותר באוכלוסייה מבוגרת.

שמונה אימונים כוח כוח מוצגים באיור 8 . כל משימה אימון נערך 12 פעמים בכל אחת משלוש קבוצות בכל אימון 3 פעמים בשבוע במשך שמונה שבועות.

S = "jove_content" עבור: keep-together.within-page = "1"> הספרה 8
איור 8: שמונה תרגילי האימונים. התרגילים בוצעו ב 75-80% של 1 RM, 12 פעמים / סט, עם שלושה סטים / תרגיל אימון אימון. התרגילים היו: "לחץ על רגל" ו "בטן בטן" ( A ), "לחץ החזה" ו "הרחבות גב" ( B ), "כתף" ו "ישיבה חתירה" ( C ), ו "הרחבות רגל" תלתלי רגל "( ד ' ). טווח תנועות בתנועות אימון כוח מוצגים כאן. ב מחנק הבטן יושב, את המטען צריך להיות מועבר מן המיקום זקוף 60 מעלות קדימה הגמגום. בתא המטען האחורי, הגזע, ממצב ישיבה כמעט זקוף, מועבר לאחור למצב אופקיים של תא המטען. הן את התרגילים היושבים, לחיצות רגל הרגל extensioNs, בוצעו החל ברגליים 90 ° של כיפוף הברך וכלה רק לפני הרגליים היו מזויפים (ליד 0 ° בברכיים). תלתלי רגליים (במצב נוטה), שם נעשה מ הרגליים כמעט מיושר עד כ 100 מעלות של כיפוף הברך. שני התרגילים היושבים, לחץ החזה וכתף הכתפיים, בוצעו מהכופף במרפק של 90 ° עד שהזרועות היו מיושרות (קרוב ל -0 °). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

במחקר זה, מספר טכניקות שימשו כדי לחקור את ההשפעות של אימון התנגדות מתקדמת לטווח קצר על תפקוד השרירים / מורפולוגיה של אנשים קשישים, יכולת אירובית וסובלנות לגלוקוז. הממצא העיקרי היה, כי בהשוואה לקבוצת ביקורת, שיפורים רבים התרחשו יכולת השריר האירובי, סובלנות גלוקוז, כוח, כוח, איכות השרירים ( כלומר, חלבון מעורב בתא איתות הרכב סיבי שריר). עלייה הייתה, למשל, עבור: סטטית, אקסצנטרית, קונצנטריים מקסימלית כוח הברך הארכה (8-12%); עומסי אימון (19-72%), קצב מקסימלי של התפתחות כוח (RFD) ב 0-30 ms הראשונים (52%); כמה חלבונים המיטוכונדריה (30-90%); החלבונים Akt ו- mTor, המעורבים בסינתזת החלבון (שניהם 69%).

אנשים קשישים יכולים להיות קשיים עם בריאות מתמשכת במהלך פרויקט כזה. אחד חייב להיות מודע לסיכון של פציעות שונות עקב testiNg והכשרה בקרב קשישים לא מאומנים. אדם אחד בקבוצה RET בסוף תקופת האימון היה נסיגה של בעיות גב לשעבר. עם זאת, לא הייתה כל פגיעה או אי-נוחות במהלך פרויקט האימון שנותרו זמן רב לאחר תום החקירה בקרב המשתתפים הישנים. שינויים לפעמים ניתן לעשות לגבי מתי, כמה, ואיך באינטנסיביות האימון צריך להיעשות. לגבי משטר אימוני כוח, עדיף כי המאמן רושם את העומס המתקבל לכל תרגיל אימון ובנושא בכל מפגש אימון, כך שניתן יהיה לעקוב אחר התקדמות נאותה לאורך כל התקופה. במהלך מדידת כוח עם הדינמוטר isokinetic, חשוב להימנע מכל טעות בהליך המדידה כך קשישים נושאים לא מתגעגעים הביצועים המקסימליים שלהם במהלך הניסויים שלהם. מסיבה זו, הוא בעל ערך להיות חם קופצים. השתמש 8-10 דקות של רכיבה על אופניים ergometer ברמות submaximal לפני מדידת כוחS, ואחריו ניסויים ראשוניים כמו הליך היכרות בדינמומטר עבור הקלטות כוח הברך. יתר על כן, זה רעיון טוב לבצע ארבע הקלטות במהלך ההקלטות של כל סוג של התכווצות כוח שרירים; ניתן לבחור את הערך הגבוה ביותר. הוא גם בעל ערך רב לבחון את השינוי של הערכת כוח ביחס למהירות כאשר השגת כוח פרמטר הבדיקה. בפרט, כוח מוגבר הוא גורם חשוב לשיפור הבריאות בקרב קשישים. לגבי הביופסיה, הנבדקים נדרשים להימנע מאספירין או מחומרים אחרים נגד קרישה לפני ואחרי הביופסיה. באשר לקביעת אזור סיבי השריר בביופסיות כפולות מאותה רגל עבור סוג I, הקלד 2A וסוג 2B, השגיאות המדווחות הן על 10, 15 ו -15%, בהתאמה 29 . זה חייב להיחשב בעת הערכת ניתוח כזה ביופסיה שריר.

המגבלות כוללות חששות בנוגע למערבמִגרָשׁ; השיטה נותנת מידע על לוקליזציה חלבון תלויה מאוד על הספציפיות והאיכות של הנוגדן (בעיה גדולה). הניתוח הרב-שלבי מגדיל את הסיכון לשגיאות ומחריף בעיות. עם זאת, ישנם מספר יתרונות של סופג המערבי: הוא זול יחסית ומהיר; זה נותן פלט נתונים גבוהים ביחס לכמות הרקמה הנדרשת; אחד רוכש מידע על ביטוי חלבון וגודל חלבון; ולבסוף, מקדם הווריאציה הוא בדרך כלל פחות מ -5%. תקופת ההכשרה היתה רק שמונה שבועות, ולא נעשו פעולות מעקב מאוחרות יותר עם קשישים אלה. מבחני הסבולת של גלוקוז המבוססים על שתייה של גלוקוז (OGTT) אינם נחשבים מתאימים כמו כאשר הגלוקוז מוזרק ישירות לדם. עם זאת, השיטה המשמשת עם OGTT הוא זול יותר, קל יותר לנהל, והוא נמצא בשימוש נרחב במרפאה. לגבי אמצעים כוח עם הדינמוטר isokinetic, רק השרירים תורמים כוח extensor הברך נחקרו, ולא את שאר קבוצות השרירים בגוף.

בנוסף לשיפור כוח, אימון התנגדות גם משופרת סובלנות גלוקוז שריר יכולת חמצון. היו עליה גדולה בעומס האימונים עבור כל תרגיל שבוצע (19-72%), והדגימה כי אימון התנגדות נתן שיפורים משמעותיים כוח הכולל. מדידות עם דינמומטר isokinetic סיפק מידע מפורט יותר על הפונקציה הברך extensor. מומנט במהלך התכווצות סטטית, אקסצנטרית, קונצנטריים גדל ב 8-12%. יתר על כן, אימון התנגדות הביא עלייה גדולה (52%) בקצב של התפתחות כוח (RFD) בשלב הראשוני של התכווצות (0-30 ms), ואילו זה היה ללא שינוי בין 0-200 ms. פרוטוקול האימונים היה נסבל היטב, ובניגוד לציפיות שלנו, לא היו נשירה בקבוצת ה- RET.

אימון ההתנגדות התוצאהD ב היפרטרופיה, נמדדת כמו עליות FFM, היקף הירך, שטח חתך הירך. CSA של סוגי סיבי שריר שונים לא השתנה באופן משמעותי לאחר RET, אבל היה שינוי בהרכב סוג סיב מן סוג IIx לסוג IIa. מאז סיבי סוג IIa הם גדולים יותר מאשר סיבי סוג IIx, זה תרם את מסת שריר מוגברת. בקבוצה RET, זה מצביע על כך סינתזה חלבון שופרה. נתיב האיתות המולקולרי הבסיסי לסינתזת חלבונים כרוך בהפעלת Akt ו- mTOR. אנשים קשישים יש פחות חלבון mTOR בשריר 30 , אשר עשוי להגביל את סינתזת החלבון. ממצא רומן מעניין הוא רמות חלבון מוגברת של mTOR ו Akt בקבוצת RET. הגידול שנצפה mTOR כאן עשוי לנטרל כל התנגדות אנאבולית אפשרי לתרום סינתזת חלבון מוגברת.

VO 2max או, נכון יותר, VO 2peak , מוערך לעתים קרובות כמו המקסימלית VO 2 נמדד במהלך בדיקה שבה שיעור העבודה הוא גדל צעד חכם עד תשישות. עם זאת, אצל נבדקים קשישים, חלשים, יש בעיה להשתמש במבחני תרגול ממצה. בעיה אחת היא כי אין זה נדיר כי קשישים יש מחלה לב וכלי דם סמויה אשר, במהלך בדיקה ממצה ממצה, מוביל לסיכון מוגבר של התקף לב. בעיה נוספת, טכנית יותר, היא כי כוח שריר מופחת ולא הגבלה cardiorespiratory עשוי להגביל את שיעור העבודה במהלך התרגיל מצטבר. הפרשנות של הנתונים יהיה, בתנאים אלה, להיות יותר מסובך. שיטה חלופית, המשמשת במחקר זה, היא למדוד HR ו- RER בשיעורי עבודה קבועים לפני ואחרי התערבות. התוצאות הראו כי HR נוטה לירידה ב- RET אך גדל בקבוצת ה- CON. זה מצביע על כך אימון כוח משפר VO 2max כושר כושר הסיבולת. ממצאים אלה תואמים את התוצאות של כ 9 ,"Xref"> 31, אך לא כל 32 , מחקרים קודמים. יתר על כן, כמה ממצאים במחקר זה מראים כי יכולת שריר אירובי משפר ( כלומר, עם שינויים הרכב מסוג סיבי חמצוני יותר ומגדיל במספר חלבונים המיטוכונדריה). למרות שידוע כי תרגילי סיבולת משפרים את יכולת השריר האירובי בקרב קשישים, מחקרים על אימוני כוח נותנים תצוגה סותרת יותר 8 , 9 , 10 , 33 . הבדלים במעמד ההכשרה הראשונית ובתוכניות ההכשרה עשויים להסביר את התוצאות השונות במחקרים שונים. התוצאות הנוכחיות מראה עלייה חזקה במספר חלבונים המיטוכונדריה לאחר שמונה שבועות בלבד של אימון (תקופות התערבות קודמות היו> 12 שבועות) להוכיח כי אימון התנגדות יכולה להיות אסטרטגיה יעילה כדי לשפר את יכולת השריר חמצון.

למרות ההתערבות הקצרה, נצפתה שיפור ברמת הסוכר בדם בקבוצת ה- RET, כפי שמוצג על ידי הפחתת גלוקוז AUC ו- GLU 120 דקות . למרות השמנת יתר וחוסר פעילות גופנית הם גורמים הקשורים בסיכון מוגבר של עמידות לאינסולין וסוכרת מסוג 2, המנגנונים המולקולריים נשארים מעורפלים. הרכב הגוף השתנה עם מסת שריר מוגברת צפויה לתרום הסובלנות גלוקוז משופרת בקבוצת RET. יתר על כן, זה היה משוער כי עמידות לאינסולין קשורה אורח חיים בלתי פעיל, עם אספקת השומנים עודף המוביל lipotoxicity, תפקוד המיטוכונדריה, ואת הלחץ החמצוני 3 . המחקר הנוכחי מראה כי אימון התנגדות תוצאות עלייה חזקה של חלבונים חמצון המיטוכונדריה. אנו משער כי קיבולת חמצון מוגברת שריר הוא גורם אחד המסביר את הסובלנות גלוקוז מוגברת.

חקירות עם מעקב ארוך יותר הןמסוגל להראות אם ועל כמה זמן ההשפעות הבריאותיות נמשכות במונחים של שיפור יכולת שריר אירובית, כוח, כוח, גלוקוז, וערכי שומנים. כמו כן, הוא בעל ערך כדי לקבוע את המינון מספיק של אימון כוח קבוע בקרב קשישים. יישומים עתידיים הם גם מדידות כוח בקבוצות שרירים גדולות אחרות מאשר הרחבות הברך. ניתן גם לבצע כמה ניתוחים מפורטים אחרים בתוך תאי השריר לגבי חלבונים שונים פונקציות בתוך ובלי המיטוכונדריה.

חשוב שיהיה יום אחד בין כל יום בדיקה ללא פעילות גופנית נמרצת או מתמשכת, באותו יום או יום לפני הבדיקות, שכן זה יכול להשפיע על תוצאות ההערכות. דוגמאות של צעדים קריטיים לגבי היסטוכימיה ATPase מכתים עבור הרכב סוג סיבים כוללים להבטיח כי חתיכת הביופסיה מטופל עם איזופנטן זמן קצר לאחר הביופסיה הוא נלקח וכי isopentane הוא ב righטמפרטורה כך הביופסיה לא ייהרס. יתר על כן, את חתיכת ביופסיה חייב להיות "מותח או מותקן," כך הסיבים מצביעים באותו כיוון, לפני הטיפול עם איזופנטן. במהלך מכתים, ה- pH והטמפרטורה של המעבדה חייב להיות אופטימלי (וזה קשה לחזות). עם זאת, זוהי הדרך היחידה להבטיח את סוגי סיבים באזור סיבים. בנוסף, השיטה היא מהירה, מראה תוצאות בתוך יומיים, הטכניקה היא זולה יחסית, עם כימיקלים לא יקרים או מכשירים הדרושים.

שיפור ניכר כושר השריר האירובי לאחר אימון כוח האתגרים את התצוגה כי תרגיל סיבולת היא מצב מועדף של התרגיל. עם זאת, אצל קשישים עם VO 2max נמוך כוח השריר, תרגילי סיבולת חייב להתבצע בעוצמות נמוכות. אחד הגירויים העיקריים של הביוגנזה המיטוכונדריה הוא מתח אנרגטי בשרירים 34 . אימון אימוני כוחCes לחץ אנרגטי מקומי גדול, ואילו זה בולט פחות במהלך פעילות סיבולת בעצימות נמוכה. אנו משערים כי אצל קשישים, אימון כוח הוא יעיל יותר מאשר תרגילי סיבולת כדי לשפר את יכולת השריר האירובי. יתר על כן, בהתחשב השיפורים במספר פרמטרים הקשורים לבריאות ואת תאימות גבוהה, אימון כוח עשוי להיות מומלץ לקשישים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

Acknowledgments

המחברים מודים לאנדרי נינקרק, דניס פיירון, וסבסטיאן סקולד לפיקוח על ההדרכות ומספר מבחנים; לנושאים המשתתפים; כדי טים קרוספילד עבור תיקון שפה; ולתמיכה הכלכלית של בית הספר השוודי למדעי ספורט ובריאות.

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

כימיה גליון 125 תרגיל אימון התנגדות כוח מיטוכונדריה mTOR יכולת אירובית רגישות לאינסולין סובלנות גלוקוז.
שיפור כוח, כוח, יכולת שריר אירובי, סובלנות גלוקוז באמצעות אימון לטווח קצר כוח מתמשך בקרב אנשים קשישים
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