Name: 通过长期进步力量训练提高力量，力量，肌肉有氧能力和葡萄糖耐量 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-07-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 59 s
Description: 了解短期渐进式抗阻训练对老年人肌肉有氧能力、葡萄糖耐量、肌力和爆发力的综合影响。本方法结合等速肌力测试、口服葡萄糖耐量试验和肌肉活检蛋白质分析，为老年康复和运动生理学提供可靠的评估手段。

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作者感谢Andrée Nienkerk、Dennis Peyron和Sebastian Skjöld对培训课程及多次测试的监督；感谢参与研究的受试者；感谢Tim Crosfield对语言的修改；以及感谢瑞典体育与健康科学学院提供的经济支持。

<ol><li>Carrick-Ranson, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+age-related+differences+in+body+size+and+composition+on+cardiovascular+determinants+of+VO2max%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gerontol.+A+Biol.+Sci.+Med.+Sci%22%5BJournal%5D)">The effect of age-related differences in body size and composition on cardiovascular determinants of VO2max.</a> J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 68 (5), 608-616 (2013).</li>
<li>Peterson, C. M., Johannsen, D. L., Ravussin, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skeletal+muscle+mitochondria+and+aging%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Aging%22%5BJournal%5D)">Skeletal muscle mitochondria and aging: a review.</a> J. Aging. 2012, 194821(2012).</li>
<li>Russell, A. P., Foletta, V. C., Snow, R. J., Wadley, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skeletal+muscle+mitochondria%3A+a+major+player+in+exercise%2C+health+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Biochim.+Biophys.+Acta%22%5BJournal%5D)">Skeletal muscle mitochondria: a major player in exercise, health and disease.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1840 (4), 1276-1284 (2014).</li>
<li>Conley, K. E., Jubrias, S. A., Esselman, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxidative+capacity+and+ageing+in+human+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Oxidative capacity and ageing in human muscle.</a> J. Physiol. 526 (Pt 1), 203-210 (2000).</li>
<li>Holloszy, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptation+of+skeletal+muscle+to+endurance+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Med.+Sci.+Sports%22%5BJournal%5D)">Adaptation of skeletal muscle to endurance exercise.</a> Med. Sci. Sports. 7 (3), 155-164 (1975).</li>
<li>Menshikova, E. V., Ritov, V. B., Fairfull, L., Ferrell, R. E., Kelley, D. E., Goodpaster, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+exercise+on+mitochondrial+content+and+function+in+aging+human+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gerontol.+A+Biol.+Sci.+Med.+Sci%22%5BJournal%5D)">Effects of exercise on mitochondrial content and function in aging human skeletal muscle.</a> J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 61 (6), 534-540 (2006).</li>
<li>Balakrishnan, V. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+training+increases+muscle+mitochondrial+biogenesis+in+patients+with+chronic+kidney+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+J.+Am.+Soc.+Nephrol%22%5BJournal%5D)">Resistance training increases muscle mitochondrial biogenesis in patients with chronic kidney disease.</a> Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 5 (6), 996-1002 (2010).</li>
<li>Ferrara, C. M., Goldberg, A. P., Ortmeyer, H. K., Ryan, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+aerobic+and+resistive+exercise+training+on+glucose+disposal+and+skeletal+muscle+metabolism+in+older+men%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gerontol.+A+Biol.+Sci.+Med.+Sci%22%5BJournal%5D)">Effects of aerobic and resistive exercise training on glucose disposal and skeletal muscle metabolism in older men.</a> J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 61 (5), 480-487 (2006).</li>
<li>Frontera, W. R., Meredith, C. N., O'Reilly, K. P., Evans, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strength+training+and+determinants+of+VO2max+in+older+men%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol.+%281985%29%22%5BJournal%5D)">Strength training and determinants of VO2max in older men.</a> J. Appl. Physiol. (1985). 68 (1), 329-333 (1990).</li>
<li>Toth, M. J., Miller, M. S., Ward, K. A., Ades, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skeletal+muscle+mitochondrial+density%2C+gene+expression%2C+and+enzyme+activities+in+human+heart+failure%3A+minimal+effects+of+the+disease+and+resistance+training%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol.+%281985%29%22%5BJournal%5D)">Skeletal muscle mitochondrial density, gene expression, and enzyme activities in human heart failure: minimal effects of the disease and resistance training.</a> J. Appl. Physiol. (1985). 112 (11), 1864-1874 (2012).</li>
<li>Zachwieja, J. J., Toffolo, G., Cobelli, C., Bier, D. M., Yarasheski, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+exercise+and+growth+hormone+administration+in+older+men%3A+effects+on+insulin+sensitivity+and+secretion+during+a+stable-label+intravenous+glucose+tolerance+test%5BTitle%5D)+AND+%22Metabolism%22%5BJournal%5D)">Resistance exercise and growth hormone administration in older men: effects on insulin sensitivity and secretion during a stable-label intravenous glucose tolerance test.</a> Metabolism. 45 (2), 254-260 (1996).</li>
<li>Davidson, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+exercise+modality+on+insulin+resistance+and+functional+limitation+in+older+adults%3A+a+randomized+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Intern.+Med%22%5BJournal%5D)">Effects of exercise modality on insulin resistance and functional limitation in older adults: a randomized controlled trial.</a> Arch. Intern. Med. 169 (2), 122-131 (2009).</li>
<li>DeFronzo, R. A., Tobin, J. D., Andres, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucose+clamp+technique%3A+a+method+for+quantifying+insulin+secretion+and+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Glucose clamp technique: a method for quantifying insulin secretion and resistance.</a> Am. J. Physiol. 237 (3), E214-E223 (1979).</li>
<li>Åstrand, P. O., Ryhming, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+nomogram+for+calculation+of+aerobic+capacity+%28physical+fitness%29+from+pulse+rate+during+sub-maximal+work%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">A nomogram for calculation of aerobic capacity (physical fitness) from pulse rate during sub-maximal work.</a> J. Appl. Physiol. 7 (2), 218-221 (1954).</li>
<li>Björkman, F., Ekblom-Bak, E., Ekblom, Ö, Ekblom, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validity+of+the+revised+Ekblom+Bak+cycle+ergometer+test+in+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Validity of the revised Ekblom Bak cycle ergometer test in adults.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 116 (9), 1627-1638 (2016).</li>
<li>Seger, J. H., Westing, S. H., Hanson, M., Karlson, E., Ekblom, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+dynamometer+measuring+eccentric+and+eccentric+muscle+strength+in+accelerated%2C+decelerated+and+isokinetic+movements%3A+validity+and+reproducibility%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">A new dynamometer measuring eccentric and eccentric muscle strength in accelerated, decelerated and isokinetic movements: validity and reproducibility.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 57 (5), 526-530 (1988).</li>
<li>Westing, S. H., Seger, J. Y., Karlson, E., Ekblom, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eccentric+and+concentric+torque-velocity+characteristics+of+the+quadriceps+femoris+in+man%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Eccentric and concentric torque-velocity characteristics of the quadriceps femoris in man.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 58 (1-2), 100-104 (1988).</li>
<li>Aagaard, P., Simonsen, E. B., Andersen, J. L., Magnusson, P., Dyhre-Poulsen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+rate+of+force+development+and+neural+drive+of+human+skeletal+muscle+following+resistance+training%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Increased rate of force development and neural drive of human skeletal muscle following resistance training.</a> J. Appl. Physiol. 93 (4), 1318-1326 (2002).</li>
<li>Andersen, L. L., Aagaard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+maximal+muscle+strength+and+intrinsic+muscle+contractile+properties+on+contractile+rate+of+force+development%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Influence of maximal muscle strength and intrinsic muscle contractile properties on contractile rate of force development.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 96 (1), 46-52 (2006).</li>
<li>Henriksson, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%22Semi-open%22+muscle+biopsy+technique.+A+simple+outpatient+procedure%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neurol.+Scand%22%5BJournal%5D)">"Semi-open" muscle biopsy technique. A simple outpatient procedure.</a> Acta Neurol. Scand. 59 (6), 317-323 (1979).</li>
<li>Matsuda, M., DeFronzo, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insulin+sensitivity+indices+obtained+from+oral+glucose+tolerance+testing%3A+comparison+with+the+euglycemic+insulin+clamp%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Care%22%5BJournal%5D)">Insulin sensitivity indices obtained from oral glucose tolerance testing: comparison with the euglycemic insulin clamp.</a> Diabetes Care. 22 (9), 1462-1470 (1999).</li>
<li>American Diabetes, Association. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosis+and+classification+of+diabetes+mellitus%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Care%22%5BJournal%5D)">Diagnosis and classification of diabetes mellitus.</a> Diabetes Care. 28, Suppl 1. S37-S42 (2005).</li>
<li>Moberg, M., Apró, W., Ekblom, B., van Hall, G., Holmberg, H. C., Blomstrand, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+mTORC1+by+leucine+is+potentiated+by+branched-chain+amino+acids+and+even+more+so+by+essential+amino+acids+following+resistance+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Cell+Physiol%22%5BJournal%5D)">Activation of mTORC1 by leucine is potentiated by branched-chain amino acids and even more so by essential amino acids following resistance exercise.</a> Am. J. Physiol. Cell Physiol. 310 (11), C874-C884 (2016).</li>
<li>Antharavally, B. S., Carter, B., Bell, P. A., Krishna Mallia,, A, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+high-affinity+reversible+protein+stain+for+Western+blots%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Biochem%22%5BJournal%5D)">A high-affinity reversible protein stain for Western blots.</a> Anal. Biochem. 329 (2), 276-280 (2004).</li>
<li>Brooke, M. H., Kaiser KK, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+fiber+types%3A+how+many+and+what+kind%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Muscle fiber types: how many and what kind?</a> Arch. Neurol. 23 (4), 369-379 (1970).</li>
<li>Brooke, M. H., Kaiser, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+%26%2334%3Bmyosin+adenosine+triphosphatase%26%2334%3B+systems%3A+the+nature+of+their+pH+lability+and+sulfhydryl+dependence%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Histochem.+Cytochem%22%5BJournal%5D)">Three &#34;myosin adenosine triphosphatase&#34; systems: the nature of their pH lability and sulfhydryl dependence.</a> J. Histochem. Cytochem. 18 (9), 670-672 (1970).</li>
<li>Andersen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary+density+in+skeletal+muscle+of+man%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol.+Scand%22%5BJournal%5D)">Capillary density in skeletal muscle of man.</a> Acta Physiol. Scand. 95 (2), 203-205 (1975).</li>
<li>Frank, P., Andersson, E., Pontén, M., Ekblom, B., Ekblom, M., Sahlin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strength+training+improves+muscle+aerobic+capacity+and+glucose+tolerance+in+elderly%5BTitle%5D)+AND+%22Scand.+J.+Med.+Sci.+Sports%22%5BJournal%5D)">Strength training improves muscle aerobic capacity and glucose tolerance in elderly.</a> Scand. J. Med. Sci. Sports. 26 (7), 764-773 (2016).</li>
<li>Blomstrand, E., Celsing, F., Fridén, J., Ekblom, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+calculate+human+muscle+fibre+areas+in+biopsy+samples--methodological+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol.+Scand%22%5BJournal%5D)">How to calculate human muscle fibre areas in biopsy samples--methodological considerations.</a> Acta Physiol. Scand. 122 (4), 545-551 (1984).</li>
<li>Cuthbertson, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anabolic+signaling+deficits+underlie+amino+acid+resistance+of+wasting%2C+aging+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Anabolic signaling deficits underlie amino acid resistance of wasting, aging muscle.</a> FASEB J. 19 (3), 422-424 (2005).</li>
<li>Vincent, K. R., Braith, R. W., Feldman, R. A., Kallas, H. E., Lowenthal, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+cardiorespiratory+endurance+following+6+months+of+resistance+exercise+in+elderly+men+and+women%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Intern.+Med%22%5BJournal%5D)">Improved cardiorespiratory endurance following 6 months of resistance exercise in elderly men and women.</a> Arch. Intern. Med. 162 (6), 673-678 (2002).</li>
<li>Cadore, E. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+strength%2C+endurance%2C+and+concurrent+training+on+aerobic+power+and+dynamic+neuromuscular+economy+in+elderly+men%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Strength+Cond.+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of strength, endurance, and concurrent training on aerobic power and dynamic neuromuscular economy in elderly men.</a> J. Strength Cond. Res. 25 (3), 758-766 (2011).</li>
<li>Jubrias, S. A., Esselman, P. C., Price, L. B., Cress, M. E., Conley, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large+energetic+adaptations+of+elderly+muscle+to+resistance+and+endurance+training%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol.+%281985%29%22%5BJournal%5D)">Large energetic adaptations of elderly muscle to resistance and endurance training.</a> J. Appl. Physiol. (1985). 90 (5), 1663-1670 (1985).</li>
<li>Benton, C. R., Wright, D. C., Bonen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PGC-1alpha-mediated+regulation+of+gene+expression+and+metabolism%3A+implications+for+nutrition+and+exercise+prescriptions%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Physiol.+Nutr.+Metab%22%5BJournal%5D)">PGC-1alpha-mediated regulation of gene expression and metabolism: implications for nutrition and exercise prescriptions.</a> Appl. Physiol. Nutr. Metab. 33 (5), 843-862 (2008).</li>
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作者声明不存在任何竞争性经济利益。

本研究采用多种技术，探讨短期渐进性抗阻训练对老年人群肌肉功能/形态、有氧能力及葡萄糖耐量的影响。主要发现表明，与对照组相比，实验组在肌肉有氧能力、葡萄糖耐量、力量、功率及肌肉质量（即参与细胞信号传导和肌纤维组成的蛋白质）等方面均出现显著改善。例如，静态、离心和向心性最大膝关节伸展力量提高了8-12%；训练负荷提升了19-72%；初始0-30 ms内的最大力发展速率（RFD）提高了52%；多种线粒体蛋白水平上升了30-90%；参与肌肉蛋白质合成的Akt和mTor蛋白水平均提高了69%。
老年人在进行此类项目时可能难以保持持续的健康状态。必须意识到，在未经训练的老年人中进行测试和训练时存在各种受伤风险。在训练期结束时，RET 组有一人旧有的背部问题复发。然而，在老年受试者中，训练项目期间发生的任何损伤或不适均未在研究结束后持续较长时间。有时可对训练的时间、训练量以及训练强度进行适当调整。对于力量训练方案，最好由教练记录每次训练课程中每位受试者在每项训练动作中所承受的负荷，以便在整个训练期间跟踪合理的渐进过程。在使用等速测力计进行力量测量时，必须避免测量过程中的任何误差...

衰老伴随着肌肉质量（肌少症）、力量和功率的下降。力量降低，尤其是功率的降低，会导致活动能力下降、受伤风险增加以及生活质量降低。抗阻训练是预防肌少症和肌肉功能衰退的常用有效策略。肌肉力量的粗略估计可通过负荷量或完成的重复次数获得。然而，本研究采用等速肌力测试仪，更详细且准确地获取了肌肉功能信息，包括等长、向心和离心收缩过程中的力矩，以及力量发展动力学的相关数据。
整体水平的有氧能力（VO₂max）与局部肌肉水平的有氧能力（如通过近红外光谱技术评估的肌肉氧利用）均是衡量心肺耐力的重要指标。这些参数在运动生理学、临床康复及健康风险评估中具有广泛应用。准确测定有氧能力有助于制定个性化运动处方、监测训练效果以及评估慢性疾病患者的预后。常用测试方法包括递增负荷运动试验（如跑步机或功率自行车测试），结合气体代谢分析系统持续采集呼出气体以计算VO₂变化。测试过程中需密切监测受试者的心率、血压及主观疲劳程度，确保安全性。近年来，便携式生理监测设备的发展使得在非实验室环境下进行有氧能力评估成为可能，提升了测试的可及性与生态效度。关键词：有氧能力，VO₂max，近红外光谱，递增负荷运动试验，气体代谢分析，心肺耐力，运动生理学，临床评估2max)以及骨骼肌中的含量在老年人中有所降低。心率随年龄增长而下降，这在很大程度上解释了VO₂max的降低。2max1，但肌肉氧化能力下降，主要与体力活动减少有关2，确实具有影响。线粒体功能受损也可能参与肌肉减少症和胰岛素抵抗的发生发展。3. 通过生化分析肌肉活检样本中线粒体酶及位于基质内的蛋白质复合物的含量，评估肌肉的有氧能力（即， 柠檬酸合酶）和线粒体内膜。此外，采用组织化学技术检测阻力训练对肌肉形态的影响（即， 肌纤维类型组成、肌纤维横截面积和毛细血管密度）。评估肌肉有氧能力的另一种方法是采用磁共振波谱法，测量运动诱导耗竭后磷酸肌酸的再合成速率。4该方法可提供一种估算 体内 肌肉有氧能力，但无法区分线粒体功能障碍与循环系统疾病。此外，设备的高成本限制了该技术在大多数实验室中的应用。有氧能力（VO2max 并且线粒体密度）可以通过耐力运动在年轻人和老年人中得到改善5,6然而，关于阻力训练对这些参数的影响研究较少，尤其是在老年人群中，且现有结果存在矛盾7,8,9,10.
2型糖尿病在老年人群中是一种常见疾病。体力活动不足和肥胖是导致2型糖尿病发病率上升的主要生活方式相关因素。对于葡萄糖耐量降低的个体，通常建议进行低强度有氧运动。然而，老年人进行力量训练如何影响葡萄糖耐量/胰岛素敏感性尚不明确11,12。测量胰岛素敏感性最准确的方法是采用葡萄糖钳夹技术，即在胰岛素水平升高的条件下，通过葡萄糖输注维持血糖浓度恒定13。该技术的缺点是耗时较长、具有侵入性（需动脉插管），并且需要特殊的实验室设备。本研究采用了在医疗机构中常用的口服葡萄糖耐量试验。当需要在有限时间内对多个受试者进行检测时，该方法尤为适用。
实验程序的测试安排和时间线可总结如下。在为期八周的干预前后，分别使用三个独立的测试日进行测试，每次测试应保持相同的安排和大致相同的时间表（每两次测试之间至少间隔24小时，图1）。在第一次测试日，测量以下指标：人体测量数据，如身高、体重、去脂体重（FFM）和大腿周长（即在放松仰卧位时髌骨上缘上方15 cm处）；次最大强度自行车运动能力；以及膝关节肌力，具体操作见步骤4和5。在第二次测试日，从大腿部位取肌肉活检样本。详细操作见步骤6.1。在最后一次测试日进行口服葡萄糖耐量试验（OGTT）。详细操作见步骤7.1。要求所有受试者在每次测试前24小时内避免剧烈体力活动，并在测试前夜开始禁食。但在进行OGTT测试前48小时，应避免高强度体力活动。要求受试者保持其日常正常的体力活动和饮食习惯。需注意的是，在干预前后，两组受试者自我报告的食物摄入量和食物种类均未发生改变。
<img alt="静态平衡研究；时间线图表；干预前后测试；RET/CON实验结构。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55518/55518fig1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="图1"> 
图1：实验方案。 示意图。每位受试者在三次干预前和干预后测试之间的时间间隔相似，且至少为24小时。文中提供了更多细节。本图改编自Frank et al. Scand. J. Med. Sci. Sports. 2016: 26, 764-73。28 <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55518/55518fig1large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
本研究旨在探讨短期抗阻训练对老年人肌肉氧化能力和葡萄糖耐量的影响。第二个目标是评估其对力量、功率以及肌肉质量改善的作用。即， 参与细胞信号传导和肌纤维类型组成的蛋白质。

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;蛋白质印迹&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pierce 660 nm 蛋白质检测试剂盒</td><td>Thermo Scientific, Rockford, IL, USA</td><td>22662</td><td></td></tr><tr><td>SuperSignal West Femto 高灵敏度底物&amp;nbsp;</td><td>Thermo Scientific</td><td>34096</td><td></td></tr><tr><td>Halt 蛋白酶抑制剂混合液（100x）</td><td>Thermo Scientific</td><td>78429</td><td></td></tr><tr><td>Restore PLUS 蛋白质印迹膜 stripping 缓冲液</td><td>Thermo Scientific</td><td>46430</td><td></td></tr><tr><td>Pierce PVDF 膜可逆蛋白染色试剂盒</td><td>Thermo Scientific</td><td>24585</td><td></td></tr><tr><td>10 st - 4&amp;ndash;20% Criterion TGX 凝胶，18 孔，30 &amp;micro;L</td><td>Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA, USA</td><td>567-1094</td><td></td></tr><tr><td>Immun-Blot PVDF 膜&amp;nbsp;</td><td>Bio-Rad</td><td>162-0177</td><td></td></tr><tr><td>Precision Plus Protein 双色蛋白标准品&amp;nbsp;</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0374</td><td></td></tr><tr><td>2x Laemmli 样品缓冲液</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0737</td><td></td></tr><tr><td>10x Tris/甘氨酸</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0771</td><td></td></tr><tr><td>2-巯基乙醇</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0710</td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Bio-Rad</td><td>P1379-250ML</td><td></td></tr><tr><td>Quantity One 版本 4.6.3 软件进行条带分析</td><td>Bio-Rad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1% 磷酸酶抑制剂混合液</td><td>Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;抗体&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>mTOR（1:1,000）</td><td>Cell Signaling, Danvers, Massachusetts, USA</td><td>2983</td><td></td></tr><tr><td>Akt（1:1,000）</td><td>Cell Signaling, Danvers</td><td>9272</td><td></td></tr><tr><td>二抗：抗兔和抗小鼠 HRP 标记抗体（1:10,000）</td><td>Cell Signaling, Danvers</td><td></td><td></td></tr><tr><td>柠檬酸合酶（CS）（1:1,000）</td><td>Gene tex, San Antonio, California, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>OXPHOS（1:1,000）</td><td>Abcam, Cambridge, UK</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;设备——肌肉样本分析&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bullet Blender 1.5 匀浆仪</td><td>Next Advance, New York, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>酶标仪</td><td>Tecan infinite F200 pro, M&amp;auml;nnedorf, Switzerland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;组织化学&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mayer 苏木精染液</td><td>HistoLab, V&amp;auml;stra Fr&amp;ouml;lunda, Sweden&amp;nbsp;</td><td>1820</td><td></td></tr><tr><td>油红 O</td><td>Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA</td><td>00625-25y</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>793566-2.5 kg</td><td></td></tr><tr><td>氯化钴</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>60818-50G</td><td></td></tr><tr><td>淀粉酶</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A6255-25MG</td><td></td></tr><tr><td>ATP</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A2383-5G</td><td></td></tr><tr><td>甘氨酸</td><td>VWR-chemicals / VWR-international, Sp&amp;aring;nga, Sweden</td><td>101196X</td><td></td></tr><tr><td>氯化钙</td><td>VWR-chemicals / VWR-international</td><td>22328.262</td><td></td></tr><tr><td>异戊烷</td><td>VWR-chemicals / VWR-international</td><td>24872.298</td><td></td></tr><tr><td>乙醇 96%</td><td>VWR-chemicals / VWR-international</td><td>20905.296</td><td></td></tr><tr><td>NaOH</td><td>MERCK, Stockholm, Sweden</td><td>1.06498.1000</td><td></td></tr><tr><td>乙酸钠</td><td>MERCK</td><td>1.06268.1000</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>MERCK</td><td>1.04936.1000</td><td></td></tr><tr><td>硫酸铵</td><td>MERCK</td><td>U1507042828</td><td></td></tr><tr><td>乙酸 100%</td><td>MERCK</td><td>1.00063.2511</td><td></td></tr><tr><td>Schiff 试剂&amp;acute;</td><td>MERCK</td><td>1.09033.0500</td><td></td></tr><tr><td>高碘酸</td><td>MERCK</td><td>1.00524.0025</td><td></td></tr><tr><td>氯仿</td><td>MERCK</td><td>1.02445.1000</td><td></td></tr><tr><td>pH 计 LANGE</td><td>HACH LANGE GMBH, Dusseldorf, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>光学显微镜</td><td>Olympus BH-2, Olympus, Tokyo, Japan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>冷冻切片机&amp;nbsp; Leica CM1950</td><td>Leica Microsystems, Wetzlar, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Leica 软件 Leica Qwin V3</td><td>Leica Microsystems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gel Doc 2000 - Bio-Rad，成像系统</td><td>Bio-Rad Laboratories AB, Solna, Sweden&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Quantift One 软件程序 - 4.6（版本 4.6.3；Bio Rad）</td><td>Bio-Rad Laboratories AB, Solna, Sweden&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;口服葡萄糖耐量试验（OGTT）&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>葡萄糖 APL 75 g</td><td>APL, Stockholm, Sweden</td><td>323,188</td><td></td></tr><tr><td>全自动分析仪 Biosen 5140</td><td>EKF Diagnostics, Barleben, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>血浆胰岛素和 C 肽 ELISA 检测试剂盒</td><td>Mercodia AB, Uppsala Sweden</td><td>10-1132-01, 10-1134-01</td><td></td></tr><tr><td>酶标仪</td><td>Tecan infinite F200 pro, M&amp;auml;nnedorf, Switzerland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;其他设备&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>去脂体重测量仪</td><td>FFM-Tanita T5896, Tanita, Tokyo, Japan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>所有训练动作的力量训练设备</td><td>Cybex International Inc., Medway, Massachusetts, USA&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>功率自行车&amp;nbsp;</td><td>Monark Ergometer 893E, Monark Exercises, Varberg, Sweden&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>心率监测器 RS800, Polar</td><td>Polar Electro OY, Kampele, Finland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oxycin-Pro —— 自动运动肺量计设备</td><td>Erich Jaeger GmbH, Hoechberg, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>等速肌力计，Isomed 2000，用于膝关节肌肉力量测试</td><td>D&amp;amp;R Ferstl GmbH, Henau, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CED 1401 数据采集系统及 Signal 软件</td><td>Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK</td><td></td><td></td></tr><tr><td>肌肉力量分析软件，Spike 2，版本 7</td><td>Signal Hound, LA Center, WA, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>用于统计分析的 Statistica 软件</td><td>Statistica, Stat soft. inc, Tulsa, Oklahoma, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;肌肉活检设备&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Weil Blakesley 活检钳</td><td>Wisex, M&amp;ouml;lndal, Sweden</td><td></td><td></td></tr><tr><td>局部麻醉&amp;nbsp;</td><td>Carbocain, 20 mL, 20 mg/mL; Astra Zeneca, S&amp;ouml;dert&amp;auml;lje, Sweden</td><td>169,367</td><td></td></tr><tr><td>手术刀片</td><td>Feather Safety Razor CO, LTD, Osaka, Japan&amp;nbsp;</td><td>11048030</td><td></td></tr></tbody></table>

通过短期渐进性力量训练提高老年人的力量、功率、肌肉有氧能力和葡萄糖耐受性

Improving Strength, Power, Muscle Aerobic Capacity, and Glucose Tolerance through Short-term Progressive Strength Training Among Elderly People

本方案描述了同时采用多种方法评估老年人在进行短期抗阻训练（RET）期间肌肉有氧能力、葡萄糖耐量、力量和功率的综合流程。RET组受试者（71±1岁，年龄范围65-80岁）在8周内每周进行3次、每次1小时的监督式渐进性抗阻训练。与未进行训练的对照组相比，RET组在反映力量、功率、葡萄糖耐量以及多项肌肉有氧能力指标方面均表现出显著改善。抗阻训练在健身房内仅使用结构稳固的健身器材完成。采用等速肌力测定仪评估膝伸肌力量，可测量向心、离心和静态力量，RET组在训练后较训练前均有所提升（提高8-12%）。RET组在初始0-30毫秒内的发力速率（RFD，即功率）也显著增加（52%）。通过频繁采血检测血糖的葡萄糖耐量试验显示，仅RET组在2小时后的血糖值（降低14%）和曲线下面积（降低21%）方面有所改善。血脂谱亦得到优化（改善8%）。通过组织化学方法制备的肌肉活检样本显示，RET组IIa型肌纤维比例增加，IIx型肌纤维比例呈下降趋势，提示肌纤维组成向更具氧化代谢特性的表型转变。Western blot检测（用于测定与肌肉蛋白质合成信号通路相关的蛋白含量）显示，RET组Akt和mTOR蛋白含量均升高69%；同时，仅在RET组中观察到OXPHOS复合体II、柠檬酸合酶（均约增加30%）以及复合体IV（增加90%）的线粒体蛋白含量上升。我们证实，此类渐进性抗阻训练可带来多种生理改善（例如，力量、功率、有氧能力、葡萄糖耐量及血浆血脂谱）。

材料
在该研究中，纳入了21名相对健康的65至80岁女性和男性，其BMI值介于20至30 kg·m⁻²之间。-2 参与并被随机分为两组。两组个体的体力活动水平均相对较低（即， 中等日常体力活动水平且无规律性运动训练）。一组（n=12，6名女性和6名男性）在教练指导下进行抗阻运动训练（RET），每周3次，每次1小时，持续8周；另一组作为对照组（n=10，5名女性和5名男性）。RET组与CON组在年龄、性别和BMI方面具有可比性（表1为弥补脱落的受试者，向RET组招募了更多受试者；预计RET组的脱落人数将多于CON组。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="2"></td>
	...

通过多种方法的联合应用，研究了短期抗阻训练对老年人的影响。与对照组相比，观察到多项改善，包括肌肉有氧能力、葡萄糖耐量、力量、功率以及肌肉质量（即参与细胞信号传导和肌纤维类型组成的蛋白质）。

本方案描述了同时采用多种方法来检测肌肉有氧能力、葡萄糖耐量、肌力和功率的实验流程……

本实验采用多种方法，旨在全面评估老年人进行短期渐进性抗阻训练后的肌肉有氧能力、肌肉蛋白质表达、葡萄糖耐量、力量和功率。本研究所采用的方法本身并非独创，但通过将这些方法组合成一个广泛的方法学体系，并将其应用于老年人力量训练的研究中，我们得以揭示出若干极为重要的发现：不仅证实了预期中的力量提升，还揭示了肌肉有氧能力、胰岛素敏感性以及肌肉组织其他方面的显著改善。这些方法在针对身体活动不足的老年人开展力量训练治疗方面具有重要价值。我们所使用的方法包括，例如，检测力量、爆发力、葡萄糖耐量以及蛋白质表达水平。这些方法可用于老年人的康复训练和力量训练。除此之外，您还可以将这些方法应用于其他领域，例如运动生理学。通常，初次接触这些方法的研究人员在检测肌肉中蛋白质表达时，会因涉及多个步骤的流程而感到困难。此外，老年受试者在获取力量和功率的真实最大值方面也存在挑战。这些方法的建立旨在追踪肌肉在力量、能量、注意力、科学专注力以及其他与力量训练相关的重要因素方面的变化。首先，让受试者坐在等速测力计的座椅上。使用肩部和髋部的绑带将受试者的躯干固定。然后，用两条绑带将受试者的小腿牢固地绑在测力计的转轴上，一条位于膝关节下方，另一条位于踝关节上方。然后将膝关节轴与测力计转轴的旋转中心对齐。设定活动范围为90度至15度。固定受试者后，要求其用右腿以每秒30度的恒定角速度，交替进行共八次测试，包括四次最大自主离心伸展和四次最大自主向心伸膝。进行离心运动测试时，要求受试者在整个运动过程中（从15度到90度膝关节角度）尽最大努力抵抗测力计的转轴。而在向心运动测试中，要求受试者在整个活动范围内尽可能用力地通过小腿推动测力计转轴完成膝关节伸展动作。动态测量结束后，让受试者休息四分钟。然后，在膝关节65度角位置，要求受试者尽可能快速、用力地对抗固定于65度的测力计轴进行四次静态最大自主收缩扭矩测试。在肌肉力量分析软件中，分别记录每位受试者离心和向心收缩测试中测得的最高峰值扭矩，以及四次静态测试中的最高力量值。在完成离心、向心和静态测量后，分别记录每位受试者在各项任务中获得的最高数值。然后，将光标移至Y轴的7.5牛顿米刻度处，以确定0毫秒的时间位置，从而测量在静态试验中所测得的最大值条件下，0至30毫秒和0至200毫秒期间的强制发展速率。最后，在预测试评估中，将光标置于30毫秒刻度处，记录此时显示的在30毫秒时达到的牛顿米数值。在第二次测试日进行肌肉活检时，首先皮下及筋膜内注射1至2毫升局部麻醉剂。数分钟后，用小型手术刀在皮肤和筋膜上做一切口，位置约为从髌骨至髂前上棘距离的三分之一处。随后，使用锥形活检钳从大腿中段的股外侧肌获取肌肉活检样本。在测试第三天，对前一晚已禁食且测试当天及前一天未进行任何剧烈运动的受试者进行口服葡萄糖耐量试验（OGTT）。进行测试时，让受试者仰卧。在摄入葡萄糖前15分钟及即刻，通过肘前静脉留置导管采集4毫升血液样本，随后在摄入葡萄糖后15、30、60、90和120分钟时再次采血。使用这些样本进行标准血糖水平检测。首先在Lifelizer中对肌肉样本进行冷冻干燥，压力低于10⁻¹毫巴，持续12小时。在光学显微镜下使用针和镊子解剖样本，去除血液和结缔组织。然后将样本储存在-80摄氏度条件下。然后，向每管肌肉组织中加入一勺0.5毫米的氧化锆珠。每毫克组织加入80 µL预冷缓冲液，在4°C条件下，以速度7至8档，每次匀浆1分钟，共进行两次。将匀浆在10,000 × g 条件下离心10分钟。转移上清液至新的离心管中，并弃去含有结构蛋白的沉淀。使用商用试剂盒，通过酶标仪在660纳米波长下分光光度法测定上清液中的蛋白浓度。然后用2× Laemmli上样缓冲液和匀浆缓冲液稀释样品，使最终蛋白浓度为1.5微克/微升。将它们加热至 95 °C 持续 5 分钟以使蛋白质变性。将稀释后的样品在分析前储存在 -20 °C。进行天然聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）时，从每个样品中取 30 µg 蛋白质加入 18 孔预制梯度胶胶孔中。在冰上以300伏电压进行电泳30分钟。接着，在4摄氏度下将凝胶和转移缓冲液平衡30分钟。在4摄氏度下，以300毫安的恒定电流将蛋白质转移至孔径为0.2微米的聚偏二氟乙烯膜上，转移时间为3小时。为确认上样量相等并验证转膜效果，使用总蛋白染色法对膜进行染色。每种靶蛋白需使用单独的膜。随后，将膜置于含5%脱脂奶粉的Tris缓冲盐水中，室温下封闭1小时。将一抗用含2.5%脱脂奶粉并添加0.1% Tween-20的TBS缓冲液稀释后加入，然后将膜于4℃孵育过夜。一抗孵育结束后，用TBSTM缓冲液洗涤膜，再于室温下与辣根过氧化物酶标记的二抗孵育1小时。用TBSTM再次洗涤，随后用TBS进行四次额外的五分钟洗涤。最后，向膜上加入6至12 mL化学发光底物，孵育五分钟。将膜置于两张透明塑料片之间。然后在CCD相机前阻断外部光线，使用化学发光相机滤光片进行连续曝光。与对照组（CON组）相比，阻力运动训练组（RET组）在静态、离心和向心力量方面均有改善，提升幅度为8%至12%。此外，等速测力计测量结果显示，RET组在初始0至30毫秒内的力量发展速率提高了52%。从肌肉活检样本的组织化学分析可见，RET组的IIa型肌纤维数量增加，且从训练前到训练后呈现出2x型肌纤维减少的趋势。从肌肉活检样本中发现，与肌肉蛋白质合成信号相关的蛋白含量在阻力训练（RET）组中，Akt 和 mTOR 均升高了 69%。分析还证明，在线粒体蛋白中，仅在阻力训练（RET）组中，氧化磷酸化复合体 II 和柠檬酸合酶增加了约 30%，复合体 IV 增加了 90%。此外，阻力训练（RET）组的葡萄糖耐量试验结果显示，血糖水平得到改善，不仅在两小时后的血液值中表现明显，曲线下面积也有所降低。本研究中每位受试者的测量均在三个不同的独立日期进行，每次测量之间间隔一天。这意味着一位受试者的测试总共可在一周内完成。此外，我们还需进行肌肉分析和蛋白质印迹分析，这将额外需要两天时间。在进行此类实验或项目时，必须注意每次测试日之间应安排一天休息。对于受试者而言，当然非常重要的一点是，在测试当天以及测试前一日，不得进行任何剧烈运动，每次测试日之前均需遵守此要求。通过本项目所采用的方法，还可以测量腹部、背部及手臂肌肉的最大力量，并观察这些肌群在短期抗阻训练后最大力量的提升情况。需要注意的是，在对老年人进行力量训练时，应保持或监测其健康状况，并以他们能够耐受的方式逐步增加负荷，同时保障其身心健康。

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