Hvordan reguleres glykogen superkompensation i menneskelig skeletmuskulatur (Supercomp)

Ni sunde, moderat raske mandlige frivillige deltog i undersøgelsen. Forsøgspersonerne gav skriftligt informeret samtykke efter at være blevet informeret om enhver mulig risiko og ubehag forbundet med undersøgelsen. Undersøgelsen blev godkendt af den regionale etiske komité i Danmark (Journalnummer: H-4-2013-071) og udført i overensstemmelse med Helsinki II-erklæringerne.

Alle forsøgspersoner gennemgik 3 kliniske undersøgelser (dag 1, dag 2 og dag 5) under et 5-dages glykogen-superkompensationsregime. Forsøgspersonerne blev bedt om at afstå fra fysisk aktivitet og spise en kontrolleret kost indeholdende 60 % kulhydrater (CHO) i 4 dage før de indledende eksperimenter.

Ved ankomsten til laboratoriet på dag 1 udførte forsøgspersonerne et-bens knæekstensortræning i 1 time ved 80 % af PWL afbrudt af 5 minutters anfald ved 90 % af PWL. Dette blev efterfulgt af intervaløvelse indtil udmattelse, der indeholdt 4 minutters anfald startende ved 100 % PWL efterfulgt af 1 minut ved 50 % PWL. Efter ophør med træningen bad forsøgspersonerne og hvilede i liggende stilling i 4 timer. Derefter blev en 120 minutters hyperinsulinemisk euglykæmisk klemme initieret af en bolusinsulininjektion (9,0 mU/kg, Actrapid, Novo Nordisk, Danmark) efterfulgt af kontinuerlig insulininfusion (1,42 mU/kg/min insulin), der nåede et niveau af plasmainsulin omkring 100 µU /ml (n=9). Mindst 2 timer før insulinklemmen blev katetre placeret i både femoral, en antecubital og en dorsal håndvene. En varmepude blev placeret rundt om den nederste del af armen og hånden for at "arterialisere" blod udtaget fra håndvenen. Substratoptagelse/frigivelse på tværs af benene blev beregnet ved at multiplicere den arterielle-venøse (AV) forskel i blodsubstratkoncentration med femoral arteriel blodgennemstrømning (målt ved ultralyd, Philips DICOM). Blodglukoseniveauer blev opretholdt på det foruddefinerede euglykæmiske mål ved kontinuerlig justering af glukoseinfusionshastigheden (GIR) (20 % glukoseopløsning; Fresenius Kabi, Sverige). Samtidige målinger af substrat-AV-forskelle og blodgennemstrømning blev udført hvert 20. minut. Muskelbiopsier fra m. vastus lateralis blev opnået under lokalbedøvelse (3-5 ml Xylocain, 20 mg/ml.) i basal- og insulinstimuleret tilstand (120 min) ved brug af nålebiopsiteknik. Muskelprøver blev frosset inden for 20 sekunder i flydende nitrogen og opbevaret ved -80°C til yderligere analyse. Et nyt snit blev lavet for hver biopsi med en afstand på 4-5 cm.

Denne insulinklemmeprocedure i kombination med basal- og insulinstimulerede muskelbiopsier blev gentaget i udhvilet tilstand (uden forudgående træning) på dag 2 og dag 5. Forsøgspersonerne ankom om morgenen i fastetilstand natten over på dag 1, dag 2 og dag 5. I løbet af 5-dages superkompensationsregimet fik forsøgspersonerne en foruddefineret isokalorisk diæt indeholdende 80 % kulhydrater, 10 % fedt og 10 % proteiner. Alle fødevarer blev håndteret til forsøgspersonerne, og overholdelse af diætregimet blev sikret ved undersøgelse.