Name: Poprawa siły, mocy, wydolności tlenowej mięśni i tolerancji glukozy poprzez krótkoterminowy progresywny trening siłowy wśród osób starszych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-07-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 59 s
Description: Poznaj metody oceny siły, mocy i wydolności tlenowej mięśni u osób starszych poddanych krótkoterminowemu treningowi siłowemu. Badanie pokazuje poprawę tolerancji glukozy i jakości mięśniowej.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Autorzy są wdzięczni Andrée Nienkerk, Dennisowi Peyronowi i Sebastianowi Skjöldowi za nadzór nad sesjami treningowymi i kilkoma testami; uczestnikom biorącym w nich udział; Timowi Crosfieldowi za korektę języka; oraz wsparciu ekonomicznemu ze strony Szwedzkiej Szkoły Sportu i Nauk o Zdrowiu.

<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>
</ol>

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

W tym badaniu zastosowano szereg technik w celu zbadania wpływu krótkoterminowego progresywnego treningu oporowego na funkcję/morfologię mięśni osób starszych, wydolność tlenową i tolerancję glukozy. Głównym odkryciem było to, że w porównaniu z grupą kontrolną nastąpiła wiele ulepszeń w zakresie wydolności tlenowej mięśni, tolerancji glukozy, siły, mocy i jakości mięśni (tj. białka zaangażowanego w sygnalizację komórkową i skład włókien mięśniowych). Wzrost zaobserwowano na przykład dla: statycznej, mimośrodowej...

Starzenie się wiąże się z utratą masy mięśniowej (sarkopenią), siły oraz mocy. Zmniejszona siła, a prawdopodobnie jeszcze ważniejsza kwestia – moc, prowadzą do unieruchomienia, zwiększonego ryzyka urazów oraz obniżenia jakości życia. Trening oporowy jest dobrze znaną strategią przeciwdziałania sarkopenii i pogarszaniu się funkcji mięśni. Orientacyjną ocenę siły mięśni można uzyskać na podstawie obciążenia lub liczby wykonanych powtórzeń. W niniejszym badaniu uzyskano jednak bardziej szczegółowe i dokładne informacje na temat funkcji mięśni, wykorzystując dynamometr izokinetyczny do pomiaru momentu obrotowego podczas skurczu izometrycznego, koncentrycznego i ekscentrycznego, a także kinetyki rozwoju siły.
Wydolność tlenowa, zarówno na poziomie całego organizmu (VO2max), jak i w mięśniach szkieletowych, jest obniżona u osób starszych. Spadek częstości akcji serca wraz z wiekiem wyjaśnia w dużej mierze zmniejszenie VO2max1, jednak przyczynia się do tego również obniżona zdolność utleniająca mięśni, związana głównie z mniejszą aktywnością fizyczną2. Zaburzenia funkcji mitochondrialnych mogą być również zaangażowane w rozwój sarkopenii i insulinooporności3. Wydolność tlenową mięśni oceniano w biopsjach mięśniowych poprzez analizy biochemiczne zawartości enzymów mitochondrialnych i kompleksów białkowych zlokalizowanych zarówno w macierzy (t.j. syntaza cytrynianowa), jak i w wewnętrznej błonie mitochondrialnej. Ponadto zastosowano techniki histochemiczne w celu pomiaru wpływu treningu oporowego na morfologię mięśni (t.j. skład typów włókien, powierzchnię przekroju poprzecznego włókien oraz gęstość naczyń włosowatych). Alternatywną metodą oceny wydolności tlenowej mięśni byłoby zastosowanie spektroskopii rezonansu magnetycznego do pomiaru szybkości resyntezy fosfokreatyny po wyczerpaniu wywołanym wysiłkiem4. Metoda ta pozwala na oszacowanie wydolności tlenowej mięśni in vivo, ale nie pozwala na odróżnienie dysfunkcji mitochondrialnych od zaburzeń krążenia. Ponadto wysokie koszty sprzętu ograniczają zastosowanie tej techniki w większości laboratoriów. Wydolność tlenowa (VO2max i gęstość mitochondriów) może zostać poprawiona poprzez ćwiczenia wytrzymałościowe zarówno u osób młodych, jak i starszych5,6. Jednak wpływ treningu oporowego na te parametry był słabiej badany, szczególnie u osób starszych, a wyniki są sprzeczne7,8,9,10.
Cukrzyca typu 2 jest powszechną chorobą w populacji osób starszych. Brak aktywności fizycznej oraz otyłość to główne czynniki związane ze stylem życia, które wyjaśniają zwiększoną zapadalność na cukrzycę typu 2. Osobom z zaburzoną tolerancją glukozy często zaleca się aerobowe ćwiczenia o niskiej intensywności. Pozostaje jednak niejasne, w jaki sposób trening siłowy u osób starszych wpływa na tolerancję glukozy/wrażliwość na insulinę11,12. Najdokładniejszą metodą pomiaru wrażliwości na insulinę jest technika clamp glukozowy, w której poziom glukozy we krwi utrzymuje się na stałym poziomie poprzez infuzję glukozy w warunkach podwyższonego poziomu insuliny13. Wadą tej techniki jest to, że jest ona czasochłonna, inwazyjna (wymaga kaniulacji tętnicy) i wymaga specjalistycznego zaplecza laboratoryjnego. W niniejszym badaniu zastosowano doustny test tolerancji glukozy, który jest powszechnie stosowany w jednostkach opieki zdrowotnej. Metoda ta jest odpowiednia w przypadku badania wielu osób w ograniczonym czasie.
Procedurę testową i harmonogram badania można podsumować w następujący sposób. Testy należy przeprowadzić w ciągu trzech oddzielnych dni przed i po ośmiotygodniowym okresie, stosując ten sam układ i przybliżony harmonogram czasowy (≥24 h odstępu między każdym dniem, Rycina 1). W pierwszym dniu badań należy zmierzyć: dane antropometryczne, takie jak wzrost, masę ciała, beztłuszczową masę ciała (FFM) oraz obwód uda w górnej części (tj. 15 cm powyżej szczytu rzepki w rozluźnionej pozycji na plecach); wydolność w podmaksymalnym jeździe na rowerze oraz siłę mięśni kolana, zgodnie z opisem w krokach 4 i 5. Drugiego dnia badań należy pobrać biopsję mięśnia uda. Szczegółowy opis znajduje się w kroku 6.1. Ostatniego dnia badań należy przeprowadzić doustny test tolerancji glukozy (OGTT). Szczegółowy opis znajduje się w kroku 7.1. Należy poprosić wszystkich uczestników o unikanie intensywnej aktywności fizycznej przez 24 h oraz o pozostanie na czczo w noc poprzedzającą każdy dzień badań. Jednakże, przed dniem testu OGTT należy poprosić ich o unikanie forsownej aktywności fizycznej przez 48 h. Należy zalecić im przestrzeganie normalnej codziennej aktywności fizycznej oraz nawyków żywieniowych. Należy odnotować, że przed i po interwencji deklarowane przez uczestników obu grup spożycie i rodzaj pokarmów nie uległy zmianie.
<img alt="Badanie równowagi statycznej; wykres osi czasu; testy przed i po interwencji; struktura eksperymentu RET/CON." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55518/55518fig1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1: Protokół eksperymentalny. Schemat blokowy. Odstępy czasowe między trzema testami przed i po interwencji były podobne dla każdego badanego i wynosiły co najmniej 24 h. Dalsze szczegóły podano w tekście. Rycina została zmodyfikowana na podstawie pracy 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">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
Celem niniejszego badania było zbadanie wpływu krótkotrwałego treningu oporowego u osób starszych na oksydacyjną wydolność mięśni oraz tolerancję glukozy. Drugim celem była analiza wpływu na siłę, moc oraz jakościową poprawę parametrów mięśniowych (t.j. białek zaangażowanych w sygnalizację komórkową i skład typów włókien mięśniowych).

<table><tbody><tr><td>Western blot</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pierce 660 nm Zestaw do oznaczania białek</td><td>Thermo Scientific, Rockford, IL, USA</td><td>22662</td><td></td></tr><tr><td>SuperSignal West Femto Maksymalne podłoże czułości&nbsp;</td><td>Thermo Scientific</td><td>34096</td><td></td></tr><tr><td>Koktajl inhibitorów proteazy Halt (100x)</td><td>Thermo Scientific</td><td>78429</td><td></td></tr><tr><td>Restore PLUS Bufor do usuwania Western Blot</td><td>Thermo Scientific</td><td>46430</td><td></td></tr><tr><td>Pierce Reversible Protein Stain Kit do membran PVDF</td><td>Thermo Scientific</td><td>24585</td><td></td></tr><tr><td>10 st - 4&ndash; 20% Criterion TGX Gel, 18 dołków, 30 i mikro; L</td><td>Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA, USA</td><td>567-1094</td><td></td></tr><tr><td>Membrana PVDF Immun-Blot&nbsp;</td><td>Bio-Rad</td><td>162-0177</td><td></td></tr><tr><td>Precision Plus Protein Dual Color Standardy&nbsp;</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0374</td><td></td></tr><tr><td>2x Bufor do próbek Laemmli</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0737</td><td></td></tr><tr><td>10x Tris/Glycine</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0771</td><td></td></tr><tr><td>2-merkaptoetanol</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>Analiza pasmowa z ilością Jedna wersja 4.6.3.oprogramowanie</td><td>Bio-Rad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1% koktajl inhibitora fosfatazy</td><td>Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA</td><td></td><td></td></tr><<tr><td>strong>przeciwciała</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>mTOR (1:1,000)</td><td>Sygnalizacja komórkowa, Danvers, Massachusetts, USA</td><td>2983</td><td></td></tr><tr><td>Akt (1:1,000)</td><td>Sygnalizacja komórkowa, Danvers</td><td>9272</td><td></td></tr><tr><td>Wtórne przeciwciała związane z HRP przeciwko królikom i myszom (1:10,000)</td><td>Sygnalizacja komórkowa,</td> syntaza cytrynianu Danvers <td></td><td></td></tr><tr><td>(CS) (1:1,000)</td><td>Gene tex, San Antonio, Kalifornia, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>OXPHOS (1:1,000)</td><td>Abcam, Cambridge, Wielka Brytania<</td><td></td><td></td></tr><tr><td>strong>Equipment - Analiza próbek mięśni</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bullet Blender 1.5 do homogenizacji</td><td>Next Advance, Nowy Jork, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Czytnik płytek</td><td>Tecan infinite F200 pro, M&auml; nnedorf, Szwajcaria</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Histochemistry</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mayer hematoxylin</td><td>HistoLab, V&auml; stra Fr&ouml; lunda, Szwecja&nbsp;</td><td>1820</td><td></td></tr><tr><td>Olej czerwony 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>Chlorek kobaltu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>60818-50G</td><td></td></tr><tr><td>Amylaza</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>Glicyna</td><td>VWR-chemicals / VWR-international, Sp&aring; nga, Szwecja</td><td>101196X</td><td></td></tr><tr><td>Chlorek wapnia</td><td>VWR-chemicals / VWR-international</td><td>22328.262</td><td></td></tr><tr><td>Izopentan</td><td>VWR-chemicals / VWR-international</td><td>24872.298</td><td></td></tr><tr><td>Etanol 96%</td><td>VWR-chemicals / VWR-international</td><td>20905.296</td><td></td></tr><tr><td>NaOH</td><td>MERCK, Sztokholm, Szwecja</td><td>1.06498.1000</td><td></td></tr><tr><td>Na octan</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>Siarczek amonu</td><td>MERCK</td><td>U1507042828</td><td></td></tr><tr><td>Kwas octowy 100%</td><td>MERCK</td><td>1.00063.2511</td><td></td></tr><tr><td>Schiffs&acute; Odczynnik</td><td>MERCK</td><td>1.09033.0500</td><td></td></tr><tr><td>Kwas okresowy</td><td>MERCK</td><td>1.00524.0025</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>MERCK</td><td>1.02445.1000</td><td></td></tr><tr><td>pH-metr LANGE</td><td>HACH LANGE GMBH, Düsseldorf, Niemcy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop świetlny</td><td>Olympus BH-2, Olympus, Tokio, Japonia</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kriostat&nbsp; Leica CM1950</td><td>Leica Microsystems, Wetzlar, Niemcy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie Leica Leica Qwin V3</td><td>Leica Microsystems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gel Doc 2000 - Bio-Rad, konfiguracja kamery</td><td>Bio-Rad Laboratories AB, Solna, Szwecja&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Program komputerowy Quantift One - 4.6 (wersja 4.6.3; Bio Rad)</td><td>Bio-Rad Laboratories AB, Solna, Szwecja&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Doustny test tolerancji glukozy, OGTT</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glukos APL 75 g</td><td>APL, Sztokholm, Szwecja</td><td>323,188</td><td></td></tr><tr><td>Automatyczny analizator Biosen 5140</td><td>EKF Diagnostics, Barleben, Niemcy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Insulina i peptyd C w zestawie osocza ELISA</td><td>Mercodia AB, Uppsala Szwecja</td><td>10-1132-01, 10-1134-01</td><td></td></tr><tr><td>Tabliczka czytnik</td><td>Tecan infinite F200 pro, M&auml; nnedorf, Szwajcaria</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dalsze wyposażenie</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Miary masy beztłuszczowej</td><td>FFM-Tanita T5896, Tanita, Tokio, Japonia</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sprzęt do treningu siłowego do wszystkich ćwiczeń treningowych</td><td>Cybex International Inc., Medway, Massachusetts, USA&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ergometr rowerowy&nbsp;</td><td>Monark Ergometer 893E, Monark Exercises, Varberg, Szwecja&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Monitor pracy serca RS800, Polar</td><td>Polar Electro OY, Kampele, Finlandia</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oxycin-Pro - automatyczne urządzenie ergospirometryczne</td><td>Erich Jaeger GmbH, Hoechberg, Niemcy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dynamometr izokinetyczny, Isomed 2000, siła mięśni kolana</td><td>D& R Ferstl GmbH, Henau, Niemcy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>System akwizycji danych CED 1401 i oprogramowanie Signal</td><td>Cambridge Electronic Design, Cambridge, Wielka Brytania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie do analizy siły mięśni, Spike 2, wersja 7</td><td>Signal Hound, LA Center, WA, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie Statistica do analiz statystycznych</td><td>Statistica, Stat soft. inc, Tulsa, Oklahoma, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sprzęt do biopsji mięśni</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Weil Blakesley conchotome</td><td>Wisex, M&ouml; lndal, Szwecja</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Znieczulenie miejscowe&nbsp;</td><td>Karbokaina, 20 ml, 20 mg/ml; Astra Zeneca, S&ouml; dert&auml; lje, Szwecja</td><td>169,367</td><td></td></tr><tr><td>Maszynka</td><td>do golenia z piór chirurgicznych CO, LTD, Osaka, Japonia&nbsp;</td><td></td><td></td>11048030</tr></tbody></table>

poprawa siły, mocy, wydolności tlenowej mięśni i tolerancji glukozy poprzez krótkoterminowy progresywny trening siłowy wśród osób starszych

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

Ten protokół opisuje jednoczesne stosowanie szerokiego zakresu metod do badania wydolności tlenowej mięśni, tolerancji glukozy, siły i mocy u osób starszych wykonujących krótkoterminowy trening oporowy (RET). Nadzorowany progresywny trening oporowy przez 1 godzinę trzy razy w tygodniu przez 8 tygodni wykonywali uczestnicy RET (71±1 lat, zakres 65-80). W porównaniu z grupą kontrolną bez treningu, RET wykazał poprawę w zakresie miar stosowanych do wskazywania siły, mocy, tolerancji glukozy i kilku parametrów wydolności tlenowej mięśni. Trening siłowy odbywał się na siłowni z użyciem wyłącznie solidnego sprzętu fitness. Dynamometr izokinetyczny do pomiaru siły prostownika kolana pozwolił na pomiar siły koncentrycznej, mimośrodowej i statycznej, która wzrosła dla grupy RET (8-12% po porównaniu z testem wstępnym). Moc (tempo rozwoju siły, RFD) przy początkowych 0-30 ms również wykazała wzrost dla grupy RET (52%). Test tolerancji glukozy z częstymi pomiarami stężenia glukozy we krwi wykazał poprawę tylko dla grupy RET pod względem wartości stężenia glukozy we krwi po 2 godzinach (14%) oraz obszaru pod krzywą (21%). Poprawił się również profil lipidowy krwi (8%). Z próbek biopsji mięśni przygotowanych przy użyciu histochemii ilość błonnika typu IIa wzrosła, a tendencja do spadku IIx w grupie RET odzwierciedlała zmianę na bardziej oksydacyjny profil pod względem składu włókien. Western blot (w celu określenia zawartości białka związanego z sygnalizacją syntezy białek mięśniowych) wykazał wzrost o 69% zarówno w Akt, jak i mTOR w grupie RET; wykazało to również wzrost białek mitochondrialnych dla kompleksu OXPHOS II i syntazy cytrynianu (oba ~30%) oraz dla kompleksu IV (90%), tylko w grupie RET. Pokazujemy, że ten rodzaj progresywnego treningu oporowego oferuje różne ulepszenia (np. siłę, moc, wydolność tlenową, tolerancję glukozy i profil lipidowy osocza).

Materiały
W badaniu wzięło udział 21 stosunkowo zdrowych kobiet i mężczyzn w wieku 65-80 lat z wartościami BMI między 20 a 30 kg·m-2, którzy zostali randomizowani do dwóch grup. Osoby w obu grupach wykazywały stosunkowo niski poziom aktywności fizycznej (t.j. umiarkowany codzienny poziom aktywności fizycznej i brak regularnych treningów). Jedna grupa (n=12, 6 kobiet i 6 mężczyzn) wykonywała RET pod nadzorem tren...

Wpływ krótkotrwałego treningu oporowego na osoby starsze został zbadany poprzez jednoczesne użycie kilku metod. W porównaniu z grupą kontrolną zaobserwowano wiele ulepszeń, w tym w zakresie wydolności tlenowej mięśni, tolerancji glukozy, siły, mocy i jakości mięśni (tj. białka zaangażowanego w sygnalizację komórkową i skład włókien mięśniowych).

Poprawa siły, mocy, wydolności tlenowej mięśni i tolerancji glukozy poprzez krótkoterminowy progresywny trening siłowy wśród osób starszych

This protocol describes the simultaneous use of a broad span of methods to examine muscle aerobic capacity, glucose tolerance, strength, and power in ...

Ogólnym celem niniejszego eksperymentu, obejmującego szeroki zakres metod, jest zbadanie tlenowej wydolności mięśni, ekspresji białek mięśniowych, tolerancji glukozy, siły oraz mocy u osób starszych poddanych krótkoterminowemu progresywnemu treningowi oporowemu. Metody zastosowane w tej badaniu nie są unikalne, jednak dzięki połączeniu ich z szerokim spektrum innych metod i zastosowaniu ich w badaniach nad treningiem siłowym u osób starszych, udało nam się wykazać bardzo istotne kwestie nie tylko w odniesieniu do poprawy siły, co było oczekiwane, ale także w zakresie tlenowej wydolności mięśni, wrażliwości na insulinę oraz innych aspektów w obrębie tkanki mięśniowej. Wartość zastosowanych przez nas metod jest bardzo wysoka w kontekście terapii treningiem siłowym dla osób starszych, które są nieaktywne fizycznie.Stosowane przez nas metody obejmują na przykład pomiary siły, mocy, tolerancji glukozy oraz ekspresji białek. Metody te można wykorzystać w rehabilitacji oraz w treningu siłowym osób starszych. Ponadto można je zastosować w innych kontekstach, takich jak fizjologia sportu.Zazwyczaj osoby rozpoczynające pracę z tymi metodami mogą mieć trudności z wieloetapowym procesem badani

improving-strength-power-muscle-aerobic-capacity-glucose-tolerance

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Osłabienie stawu biodrowego jest częstym objawem wpływającym na zdolność chodzenia u osób ze stwardnieniem rozsianym. Izolowane wzmacnianie mięśni jest przydatną metodą celowania w określone słabości. Protokół ten opisuje progresywny program treningu oporowego z wykorzystaniem taśm do ćwiczeń w celu zwiększenia siły mięśni bioder.

Dostosowany trening oporowy poprawia siłę w ciągu ośmiu tygodni u osób ze stwardnieniem rozsianym

Krótka sesja (≤10 min) trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT) pojawia się jako alternatywa dla dłuższych metod ćwiczeń, jednak krótsze warianty rzadko są modelowane w badaniach na zwierzętach. Tutaj opisujemy 10-minutowy, 3 dni w tygodniu, protokół HIIT na bieżni pod górę, który zwiększa wydolność fizyczną u myszy w wieku męskim i żeńskim.

Krótka sesja treningu interwałowego o wysokiej intensywności i ocena bieżni u starszych myszy

Celem tego badania jest przedstawienie programu treningu zwinności dla osób starszych. Opisano wykonalność tego programu, a protokół szkoleniowy zademonstrowano za pomocą obrazowania wideo.

Program szkoleniowy z wykorzystaniem drabiny zręcznościowej dla osób starszych mieszkających w społecznościach lokalnych

To badanie opisuje protokół randomizowanego kontrolowanego badania, którego celem jest ocena ostrego wpływu objętości ćwiczeń siłowych na wrażliwość na insulinę u osób otyłych.

Randomizowane kontrolowane badanie mające na celu zbadanie ostrego wpływu ćwiczeń siłowych na wrażliwość na insulinę u otyłych dorosłych

Ten protokół zapewnia prostą metodę tworzenia statycznego sprzętu treningowego dla myszy. Urządzenie utrzymuje izometryczny skurcz mięśni kończyn myszy, aby zweryfikować interwencyjny wpływ tradycyjnych ćwiczeń na cukrzycę typu 2 (T2DM) i zapewnia nową terapię ruchową w klinicznym leczeniu cukrzycy typu 2.

Metoda treningu siły statycznej dla myszy z cukrzycą typu 2

Deficyty siły mięśniowej występują w wielu stanach klinicznych, takich jak choroba neuronu ruchowego. Opisane tutaj testy odwróconego sita oraz podnoszenia ciężarów mierzą siłę u myszy niemal wyłącznie, przy minimalnym wpływie czynników takich jak koordynacja.

Pomiar siły myszy

U osób, które przeżyły zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) oraz stany krytyczne, często rozwija się długotrwała słabość mięśniowa. Manualne badanie siły mięśni (MMT) jest wystandaryzowanym badaniem klinicznym powszechnie stosowanym do pomiaru siły obwodowych grup mięśni szkieletowych. Niniejszy materiał wideo prezentuje procedurę MMT z wykorzystaniem 6-stopniowej skali Medical Research Council.

Manualne badanie siły mięśni: metoda pomiaru siły mięśni kończyn zastosowana u pacjentów w stanie krytycznym

Opisano mysi model przezskórnej elektrycznej stymulacji nerwowo-mięśniowej (NMES), bezpiecznej i niedrogiej metody klinicznej, zastosowany do mięśni przedziału przedniego. Model ten ma tę zaletę, że wykorzystuje zmodyfikowane, powszechnie dostępne urządzenie kliniczne w celu wywołania ukierunkowanych i specyficznych skurczów mięśni u myszy.

Mysi model treningu mięśniowego za pomocą neuromuskularnej stymulacji elektrycznej

Celem tego protokołu jest przedstawienie standardowej metody przeprowadzania dożylnych testów tolerancji glukozy (IVGTT) w celu oceny kontroli glikemii u naczelnych innych niż ludzie i oceny ich statusu metabolicznego od zdrowego do dysmetabolicznego.

Charakterystyka stanu metabolicznego u naczelnych innych niż ludzie za pomocą dożylnego testu tolerancji glukozy

Przedstawiamy solidny protokół, jak starannie zabezpieczyć i przygotować kość udową zwłok do testów złamań i ilościowego obrazowania tomografii komputerowej.  Metoda zapewnia precyzyjną kontrolę nad warunkami wejściowymi w celu określenia zależności między gęstością mineralną kości, wytrzymałością na złamania oraz zdefiniowaniem geometrii i właściwości modelu elementów skończonych.

Przygotowanie bliższej części kości udowej do badania wytrzymałości na pękanie i ilościowej analizy elementów skończonych opartej na tomografii komputerowej

Poznaj metody oceny siły, mocy i wydolności tlenowej mięśni u osób starszych poddanych krótkoterminowemu treningowi siłowemu. Badanie pokazuje poprawę tolerancji glukozy i jakości mięśniowej.

Poprawa siły, mocy, wydolności tlenowej mięśni i tolerancji glukozy poprzez krótkoterminowy progresywny trening siłowy wśród osób starszych (Wideo) | JoVE Journal

Poprawa siły, mocy, wydolności tlenowej mięśni i tolerancji glukozy poprzez krótkoterminowy progresywny trening siłowy wśród osób starszych

Przeglądaj więcej filmów