Эффект краткосрочной тренировки сопротивления для пожилых людей был исследован путем одновременного использования нескольких методов. По сравнению с контрольной группой наблюдалось много улучшений, в том числе по мышечной аэробной способности, толерантности к глюкозе, силе, мощности и качеству мышц ( т. Е. Белка, участвующего в клеточной передаче сигналов и составе типа мышечного волокна).
Этот протокол описывает одновременное использование широкого диапазона методов для изучения мышечной аэробной способности, толерантности к глюкозе, силы и силы у пожилых людей, выполняющих краткосрочную тренировку сопротивления (RET). Наблюдаемое обучение прогрессивному сопротивлению в течение 1 часа три раза в неделю в течение 8 недель проводилось участниками RET (71 ± 1 год, диапазон 65-80). По сравнению с контрольной группой без обучения, RET продемонстрировал улучшения в отношении мер, используемых для указания силы, мощности, толерантности к глюкозе и нескольких параметров мышечной аэробной способности. Силовой тренинг проводился в тренажерном зале с исключительно надежным фитнес-оборудованием. Изокинетический динамометр для прочности разгибателя колена позволил измерить концентрационную, эксцентричную и статическую прочность, которые увеличились для группы RET (8-12% после теста). Мощность (скорость развития силы, RFD) в начальные 0-30 мс также показывала увеличение для группы RET (52%). Тест на толерантность к глюкозе с частотойNt измерения уровня глюкозы в крови показали улучшение только для группы RET с точки зрения значений глюкозы в крови через 2 часа (14%) и площадь под кривой (21%). Липидный профиль крови также улучшился (8%). Из образцов биопсии мышц, полученных с использованием гистохимии, количество волокна типа IIa увеличивалось, а тенденция к уменьшению IIx в группе RET отражала изменение до более окислительного профиля с точки зрения состава волокон. Вестерн-блот (для определения содержания белка, связанного с сигнализацией синтеза мышечного белка) показал увеличение на 69% как у Akt, так и mTOR в группе RET; Это также показало увеличение митохондриальных белков для комплекса OXPHOS II и цитрат-синтазы (как ~ 30%), так и для комплекса IV (90%) только в группе RET. Мы демонстрируем, что этот тип прогрессивной тренировки сопротивления предлагает различные улучшения ( например, сила, сила, аэробная способность, толерантность к глюкозе и профиль липидов в плазме).
Старение связано с потерей мышечной массы (саркопения), силой и силой. Сниженная сила и, возможно, еще более важно, сила, приводит к неподвижности, повышенному риску травмы и снижению качества жизни. Сопротивление – это хорошо известная стратегия противодействия саркопении и ухудшению мышечной функции. Грубая оценка мышечной силы может быть получена из нагрузки или количества достигнутых повторений. Однако в этом исследовании была получена более подробная и точная информация о функции мышц с использованием изокинетического динамометра для сбора информации о крутящем моменте при изометрическом, концентрическом и эксцентрическом сжатии, а также о кинетике развития силы.
Аэробная емкость, как на уровне всего тела (VO 2max ), так и в скелетных мышцах, снижается у пожилых людей. Снижение частоты сердечных сокращений с возрастом объясняет значительную часть снижения VO 2max 1 , но уменьшаетОкислительная способность, в основном связанная с уменьшенной физической активностью 2 , вносит свой вклад. Нарушенная митохондриальная функция может также участвовать в развитии саркопении и резистентности к инсулину 3 . Мышечная аэробная способность оценивалась в биопсиях мышц посредством биохимического анализа содержания митохондриальных ферментов и белковых комплексов, расположенных как в матрице ( например, цитратсинтазе), так и в внутренней мембране митохондрий. Кроме того, гистохимические методы были использованы для измерения влияния тренировки сопротивления на морфологию мышц ( т. Е. Состав типа волокна, площадь поперечного сечения волокна и плотность капилляров). Альтернативным методом оценки мышечной аэробной способности было бы использование магнитно-резонансной спектроскопии для измерения скорости ресинтеза креатинфосфата после истощения, вызванного упражнениями 4 . Этот метод обеспечивает оценку in vivo мышечной аэробной емкостиНо не могут различать дисфункцию митохондрий и нарушения кровообращения. Кроме того, высокие затраты на оборудование ограничивают использование этого метода в большинстве лабораторий. Аэробная емкость (VO 2max и плотность митохондрий) может быть улучшена благодаря выносливости у молодых и пожилых людей 5 , 6 . Однако эффект тренировки резистентности по этим параметрам был менее изучен, особенно у пожилых людей, и результаты противоречивы 7 , 8 , 9 , 10 .
Диабет типа 2 является распространенным заболеванием у пожилых людей. Физическая инертность и ожирение являются основными факторами, связанными с образом жизни, объясняющими увеличение заболеваемости диабетом типа 2. Аэробные упражнения с низкой интенсивностью часто рекомендуются пациентам с пониженной толерантностью к глюкозе. Однако это неКак силовые тренировки у пожилых людей влияют на толерантность к глюкозе / чувствительность к инсулину 11 , 12 . Самый точный способ измерения чувствительности к инсулину – использовать метод зажима глюкозы, где уровень глюкозы в крови поддерживается постоянным путем вливания глюкозы в условиях повышенного инсулина 13 . Недостатки этой методики заключаются в том, что она требует много времени и инвазивна (артериальная катетеризация) и требует специальных лабораторных установок. В этом исследовании использовался тест на толерантность к глюкозе, который является общим для медицинских единиц. Этот метод подходит, когда несколько предметов подлежат исследованию в течение ограниченного периода времени.
Тестирование и график экспериментальной процедуры можно резюмировать следующим образом. Используйте три отдельных дня для тестирования до и после восьминедельного периода с одинаковой компоновкой и приблизительными расписаниями (≥24 часа между днями, < Strong> Рисунок 1). В первый испытательный день измерьте: антропометрические данные, такие как высота, масса тела, масса без жира (FFM) и окружность верхней ноги ( т. Е. На 15 см выше верхушечной коленной чашечки в расслабленном положении на спине); Субмаксимальная цикличность; И силы коленного сустава, как описано в шагах 4 и 5. Возьмите биопсию мышц из бедра во второй день испытаний. Дальнейшие описания см. В пункте 6.1. Протестируйте огрузочную толерантность к глюкозе (OGTT) в последний день тестирования. Дальнейшие описания см. В п. 7.1. Попросите всех участников избегать энергичной физической активности в течение 24 часов и быстро переносить ночь перед каждым испытательным днем. Однако попросите их избегать интенсивной физической активности в течение 48 часов до дня тестирования OGTT. Попросите их следовать их обычной повседневной физической активности и привычкам к диете. Обратите внимание, что до и после вмешательства, обе группы, принимающие участие в группах, и виды продуктов питания не изменились.
Figimg "src =" / files / ftp_upload / 55518 / 55518fig1.jpg "/>
Рисунок 1: Экспериментальный протокол. Принципиальная схема. Время между тремя предварительными и пост-тестами было одинаковым для каждого субъекта и составляло не менее 24 часов. Более подробная информация приведена в тексте. Эта цифра была изменена от Frank et al. Сканд. J. Med. Sci. Спорт . 2016: 26, 764-73. 28 Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Это исследование предназначалось для исследования влияния краткосрочной тренировки резистентности у пожилых людей на мышечную окислительную способность и толерантность к глюкозе. Вторая цель состояла в том, чтобы изучить влияние на качественные улучшения силы, мощности и мышц ( т. Е. Белки, участвующие в клеточной передаче сигналов и составе типа мышечного волокна).
В этом исследовании был использован ряд методов для исследования эффектов краткосрочной прогрессивной тренировки по мышечной функции / морфологии пожилых людей, аэробной способности и толерантности к глюкозе. Основной вывод заключался в том, что по сравнению с контрольной группой бы…
The authors have nothing to disclose.
Авторы выражают благодарность Андре Нинкерку, Деннису Пейрону и Себастиану Скельду за контроль за учебными занятиями и несколькими тестами; Участвующим субъектам; Тиму Кроссфилду для пересмотра языка; И экономической поддержке Шведской школы спорта и наук о здоровье.
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 |