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).
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).
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).
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,…
The authors have nothing to disclose.
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.
Western blot | |||
Pierce 660nm 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 | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Antibodies | |||
mTOR (1:1000) | Cell Signaling, Danvers, Massachusetts, USA | 2983 | |
Akt (1:1000) | Cell Signaling, Danvers | 9272 | |
Secondary anti-rabbit and anti-mouse HRP-linked (1:10000) | Cell Signaling, Danvers | ||
Citrate synthase (CS) (1:1000) | Gene tex, San Antonio, California, USA | ||
OXPHOS (1:1000) | Abcam, Cambridge, UK | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment – Analysis of muscle samples | |||
Bullet Blender 1.5 for homogenizing | Next Advance, New York, USA | ||
Plate reader | Tecan infinite F200 pro, Männedorf, Switzerland | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 |