Ernæringsmæssig og kontraktil regulering af muskelvækst

Skeletmuskulatur udgør omkring 40 % af ens kropsvægt og indeholder omkring 50 % til 75 % af alle proteinerne i den menneskelige krop. Omsætningen af ​​protein er en regelmæssig proces i menneskekroppen. Hos raske voksne resulterer samspillet mellem muskelproteinsyntese og muskelproteinnedbrydning i ingen nettovækst eller tab af muskelmasse. Men når skalaen tipper mod muskelproteinnedbrydning, kan der opstå muskelsvind. Dette kan resultere i negative konsekvenser, fordi muskler ikke kun udfylder den åbenlyse rolle at omdanne kemisk energi til mekanisk energi til at bevæge og opretholde kropsholdning, men muskler er også involveret i følgende mindre tydelige roller: regulering af stofskiftet; fjernelse af potentielt giftige stoffer fra blodcirkulationen; produktion af brændstof til andet væv; lagring af energi og nitrogen, som begge er vigtige for at give næring til hjernen og immunsystemet; og lette sårheling under fejlernæring, sult, skader og sygdom. Derfor er muskler vigtige ikke kun for fysisk uafhængighed, men også for blot at overleve den menneskelige krop. Faktisk resulterer blot 30 % tab af kroppens proteiner i forringet åndedræt og cirkulation og kan i sidste ende føre til døden. Formålet med denne undersøgelse er at undersøge de fysiologiske og cellulære mekanismer, der regulerer skeletmuskelvækst. Resultater fra undersøgelsen kan være med til at udvikle fremtidige behandlinger til at opretholde og muligvis øge muskelmassen som en måde at forbedre funktionen, reducere sygdomskomplikationer og øge overlevelsen.

Denne undersøgelse vil inkludere raske deltagere, som vil blive tilfældigt tildelt en af ​​flere behandlingsarme inden for et af tre separate eksperimenter. Samlet set vil de tre eksperimenter undersøge følgende: (1) om pattedyrmålet for rapamycin (mTOR) signalvejen - en gruppe molekyler, der arbejder sammen om at kontrollere en specifik cellulær funktion - er ansvarlig for at stimulere muskelproteinsyntesen efter resistens motion og/eller indtagelse af et aminosyretilskud; (2) om begrænsning af blodgennemstrømningen med en blodtryksmanchet under lavintensiv modstandsøvelse i sidste ende fører til muskelproteinsyntese; og (3) om aldring er forbundet med reducerede fysiologiske og cellulære mekanismer, der er relateret til muskelproteinsyntese, og om en sådan reduktion kan overvindes ved post-træning indtagelse af et aminosyretilskud eller blodgennemstrømningsbegrænsning under lavintensiv modstandsøvelse.

Afhængigt af hvilken behandlingsarm deltagerne er tildelt, kan de modtage aminosyretilskud, lægemidlet rapamycin, lægemidlet natriumnitroprussid og/eller placebo. De kan også gennemgå modstandsøvelser med høj intensitet, modstandsøvelser med lav intensitet eller modstandsøvelser med lav intensitet sammen med begrænsning af blodgennemstrømningen. Alle deltagere vil deltage i et enkelt 8-timers studiebesøg og et opfølgningsbesøg 1 uge senere. Under studiebesøget vil deltagerne gennemgå følgende: målinger af vitale tegn, højde og vægt; blod- og urinprøver; en dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DEXA) scanning; og en infusionsundersøgelse, der vil omfatte yderligere blodprøvetagning, muskelbiopsier og tildelte indgreb. Opfølgningsbesøget vil omfatte evaluering af eventuelle snit, der blev foretaget under infusionsundersøgelsen.