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Articolo metodologico

Migliorare la forza, il potere, la capacità aerobica muscolare e la tolleranza al glucosio attraverso la formazione a breve termine di resistenza progressiva tra le persone anziane

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DOI:

10.3791/55518

5 luglio 2017

In questo articolo

Sommario

L'effetto della formazione di resistenza a breve termine su persone anziane è stato studiato attraverso l'utilizzo simultaneo di diversi metodi. Rispetto ad un gruppo di controllo, sono stati osservati molti miglioramenti, tra cui la capacità aerobica muscolare, la tolleranza al glucosio, la forza, la potenza e la qualità muscolare ( cioè le proteine ​​coinvolte nella segnalazione delle cellule e nella composizione del tipo di fibra muscolare).

Abstract

Questo protocollo descrive l'uso contemporaneo di un ampio spettro di metodi per esaminare la capacità aerobica muscolare, la tolleranza al glucosio, la forza e il potere nelle persone anziane che eseguono una formazione a resistenza a breve termine (RET). La formazione di resistenza progressiva supervisionata per 1 h tre volte alla settimana su 8 settimane è stata eseguita da partecipanti RET (71 ± 1 anni, range 65-80). Rispetto ad un gruppo di controllo senza formazione, il RET ha mostrato miglioramenti sulle misure utilizzate per indicare la resistenza, la potenza, la tolleranza al glucosio e diversi parametri della capacità aerobica muscolare. La formazione di resistenza è stata eseguita in una palestra con solamente robuste attrezzature fitness. Un dinamometro isocinetico per la resistenza all'estensore del ginocchio ha permesso di misurare la concentricità, l'eccentricità e la resistenza statica, aumentata per il gruppo RET (8-12% dopo-prova). Il potere (velocità di sviluppo della forza, RFD) al 0-30 ms iniziali ha anche mostrato un aumento per il gruppo RET (52%). Una prova di tolleranza al glucosio con frequeLa misurazione del glucosio nel sangue ha mostrato miglioramenti solo per il gruppo RET in termini di valori di glucosio nel sangue dopo 2 h (14%) e l'area sotto la curva (21%). Anche il profilo lipidico del sangue è migliorato (8%). Dai campioni di biopsia muscolare preparati utilizzando istochemia, la quantità di fibra IIa aumentata e una tendenza verso una diminuzione di IIx nel gruppo RET rifletteva una variazione a un profilo più ossidativo in termini di composizione della fibra. Western blot (per determinare il contenuto proteico relativo alla segnalazione per la sintesi proteica muscolare) ha mostrato un aumento del 69% in sia Akt che mTOR nel gruppo RET; Questo ha anche mostrato un aumento delle proteine ​​mitocondriali per il complesso OXPHOS II e la citrato sintetico (entrambi al 30%) e per il complesso IV (90%), solo nel gruppo RET. Ci dimostriamo che questo tipo di formazione di resistenza progressiva offre diversi miglioramenti ( ad esempio, forza, potenza, capacità aerobica, tolleranza al glucosio e profilo lipidico al plasma).

Introduzione

L'invecchiamento è associato ad una perdita di massa muscolare (sarcopenia), forza e potenza. La resistenza ridotta, e probabilmente ancor più importante, provoca l'immobilità, un aumento del rischio di lesioni e una minore qualità di vita. La formazione della resistenza è una strategia ben nota per contrastare la sarcopenia e la deteriorazione della funzione muscolare. Una stima della resistenza muscolare può essere ottenuta dal carico o dal numero di ripetizioni raggiunte. Tuttavia, questo studio ha ottenuto informazioni più dettagliate e precise sulla funzione muscolare usando un dinamometro isokinetico per raccogliere informazioni sulla coppia durante la ....

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Protocollo

Il Comitato Regionale Etico di Stoccolma, Svezia, ha approvato la progettazione dell'inchiesta.

1. Materiale

  1. Reclutare donne relativamente sane e uomini 65-80 anni che hanno valori BMI compresi tra 20 e 30 kg · m -2 . Randomizzi in due gruppi. Assicurarsi che gli individui in entrambi i gruppi abbiano livelli relativamente bassi di attività fisica ( ossia moderata attività fisica quotidiana e nessun addestramento fisico regolare).
  2. Escludere gli utenti beta-bloccanti e quelli con malattia coronarica e gravi problemi neurologici o congiunti.
  3. Chiedere ai soggetti per il loro consenso scr....

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Risultati

Materiale

Nello studio, 21 donne e uomini relativamente sani, 65-80 anni e con valori BMI compresi tra 20 e 30 kg · m -2, hanno partecipato e sono stati randomizzati in due gruppi. Gli individui in entrambi i gruppi avevano livelli di attività fisica relativamente bassi ( cioè un moderato livello di attività fisica quotidiana e nessuna formazione regolare). Un gruppo (n = 12, 6 donne e 6 uomini) ha eseguito RE.......

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Discussione

In questo studio sono state utilizzate numerose tecniche per studiare gli effetti della formazione a resistenza progressiva a breve termine sulla funzione muscolare / morfologica dei soggetti anziani, capacità aerobica e tolleranza al glucosio. Il risultato principale è stato che, rispetto ad un gruppo di controllo, si sono verificati molti miglioramenti nella capacità aerobica muscolare, nella tolleranza al glucosio, nella forza, nella potenza e nella qualità muscolare ( cioè nella proteina coinvolta nella seg.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Gli autori sono grati a Andrée Nienkerk, Dennis Peyron e Sebastian Skjöld per la supervisione delle sessioni di formazione e di numerosi test; Ai soggetti partecipanti; A Tim Crosfield per la revisione linguistica; E al sostegno economico della Scuola svedese di sport e salute.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Western blot
Pierce 660 nmThermo Scientific, Rockford, IL, USA22662
Substrato di massima sensibilità SuperSignal West Femto Thermo Scientific34096
Cocktail di inibitori della proteasi Halt (100x)Thermo Scientific78429
Restore PLUS Western Blot Stripping BufferThermo Scientific46430
Pierce Kit di colorazione proteica reversibile per membrane PVDFThermo Scientific24585
10 st - 4– 20% Criterion TGX Gel, 18 pozzetti, 30 µ LBio-Rad Laboratories, Richmond, CA, USA567-1094
Membrana PVDF Immun-Blot Bio-Rad162-0177
Precision Plus Protein Dual Color Standards Bio-Rad161-0374
2x Laemmli Sample BufferBio-Rad161-0737
10x Tris/GlycineBio-Rad161-0771
2-MercaptoethanolBio-Rad161-0710
Tween 20Bio-RadP1379-250ML
Analisi della banda con Quantity One versione 4.6.3.softwareBio-Rad
Inibitore della fosfatasi all'1% coctailSigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA
strong>Anticorpi
mTOR (1:1.000)Cell Signaling, Danvers, Massachusetts, USA2983
Akt (1:1.000)Cell Signaling, Danvers9272
Secondario anti-coniglio e anti-topo HRP-linked (1:10.000)Cell Signaling, Danvers
Citrate Sintasi (CS) (1:1.000)Gene tex, San Antonio, California, USA
OXPHOS (1:1.000)Abcam, Cambridge, UK
strong>Equipment - Analisi di campioni muscolari
Bullet Blender 1.5 per omogeneizzazioneNext Advance, New York, USA
Lettore di lastreTecan infinite F200 pro, Mä nnedorf, Svizzera
Istochimica
Mayer ematossilinaHistoLab, Vä stra Frö lunda, Svezia 1820
Olio Rosso oSigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA00625-25y
NaClSigma-Aldrich793566-2,5 kg
Cloruro di cobaltoSigma-Aldrich60818-50G
AmilasiSigma-AldrichA6255-25MG
ATPSigma-AldrichA2383-5G
GlicinaVWR-chemicals / VWR-international, Spå nga, Svezia101196X
Cloruro di calcioVWR-chemicals / VWR-international22328.262
Iso-pentanoVWR-chemicals / VWR-international24872.298
Etanol 96%VWR-chemicals / VWR-international20905.296
NaOHMERCK, Stoccolma, Svezia1.06498.1000
Na acetatoMERCK1.06268.1000
KClMERCK1.04936.1000
Solfuro di ammonioMERCKU1507042828
Acido acetico 100%MERCK1.00063.2511
Schiffs´ ReagenteMERCK1.09033.0500
Acido periodicoMERCK1.00524.0025
CloroformioMERCK1.02445.1000
pH-metro LANGEHACH LANGE GMBH, Düsseldorf, Germania
Microscopio otticoOlympus BH-2, Olympus, Tokyo, Giappone
Criostato  Leica CM1950Leica Microsystems, Wetzlar, Germania
Software Leica Leica Qwin V3Leica Microsystems
Gel Doc 2000 - Bio-Rad, configurazione della fotocameraBio-Rad Laboratories AB, Solna, Svezia 
Programma software Quantift One - 4.6 (versione 4.6.3; Bio Rad)Bio-Rad Laboratories AB, Solna, Svezia
Test di tolleranza orale al glucosio, OGTT
Glukos APL 75 gAPL, Stoccolma, Svezia323.188
Analizzatore automatico Biosen 5140EKF Diagnostics, Barleben, Germania
Kit di insulina e peptide C nel plasma ELISAMercodia AB, Uppsala Svezia10-1132-01, 10-1134-01
Piastra lettoreTecan infinite F200 pro, Mä nnedorf, Svizzera
Altre attrezzature
Misure di massa magraFFM-Tanita T5896, Tanita, Tokyo, Giappone
Attrezzature per l'allenamento della forza per tutti gli esercizi di allenamentoCybex International Inc., Medway, Massachusetts, USA 
Cicloergometro Monark Ergometro 893E, Monark Exercises, Varberg, Svezia
Cardiofrequenzimetro RS800, PolarPolar Electro OY, Kampele, Finlandia
Oxycin-Pro - dispositivo ergo-spirometrico automaticoErich Jaeger GmbH, Hoechberg, Germania
Dinamometro isocinetico, Isomed 2000, forza muscolare del ginocchioD& R Ferstl GmbH, Henau, Germania
Sistema di acquisizione dati CED 1401 e software di segnaleCambridge Electronic Design, Cambridge, Regno Unito
Software per l'analisi della forza muscolare, Spike 2, versione 7Signal Hound, LA Center, WA, USA
Software statistico per analisi statisticheStatistica, Stat soft. inc, Tulsa, Oklahoma, USA
Apparecchiatura per biopsia muscolare
Concotomo di Weil BlakesleyWisex, Mö lndal, Svezia
Anestesia locale Carbocaina, 20 mL, 20 mg/mL; Astra Zeneca, Sö dertä lje, Svezia169.367
lama chirurgicaCO, LTD, Osaka, Giappone 
Kit di analisi delle proteine <<Rasoio di sicurezza a11048030

Riferimenti

  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.

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Ristampe e permessi

Tag

Allenamento a resistenza progressivatest di tolleranza al glucosiodinamometro isocineticoanalisi di biopsia muscolareanalisi Western blotvelocit di sviluppo della forzacomposizione dei tipi di fibraespressione delle proteine mitocondrialisegnalazione Akt mTOR