Modstandstræning og testosteron efter rygmarvsskade

Personer med rygmarvsskade (SCI) har en livslang risiko for øget fedme og adskillige kroniske stofskiftesygdomme såsom glukoseintolerance, insulinresistens og dyslipidæmi sekundært til forringelse af kropssammensætning. Inden for få uger efter skade er der et betydeligt fald i fedtfri masse af hele kroppen (FFM), især skeletmuskelmasse i nedre ekstremiteter og efterfølgende stigning i fedtmasse (FM). Modstandstræning (RT) er en vigtig form for træning, der har vist sig at inducere positive fysiologiske tilpasninger såsom at øge lean masse og reducere metaboliske forstyrrelser i andre kliniske populationer.

I et pilotarbejde fremlagde efterforskerne bevis for, at fremkaldt RT ved brug af overflade neuromuskulær elektrisk stimulation (NMES) til knæekstensormuskelgruppe resulterede i signifikant stigning i skeletmuskulaturens tværsnitsareal (CSA), reduktion i % ben-FM og en tendens til fald i visceralt fedtvæv (moms) CSA. De gunstige tilpasninger i kropssammensætning var forbundet med et fald i plasmainsulinarealet under kurven og plasmatriglycerider. Forskerne tilskrev tilpasningerne i kropssammensætning og metabolisk profil til en associeret stigning i plasma insulinlignende vækstfaktor (IGF-1). Forskerne konkluderede, at tolv ugers fremkaldt RT målrettet mod at fremkalde skeletmuskelhypertrofi kunne resultere i signifikant kropssammensætning og metaboliske tilpasninger hos personer med SCI.

Det er uklart, om et længere RT-program på mere end 12 uger ville give yderligere fordele for veteraner med SCI. Det er også ukendt, om en forbedring af faldet i anabolsk homeostase ved at give testosteron (T) erstatningsterapi (TRT) ville vende kropssammensætning og metaboliske profilændringer hos veteraner med SCI. Det vigtigste forskningsmål med dette forslag er at undersøge virkningerne af 16 ugers fremkaldt RT+TRT vs. TRT på kropssammensætning (muskel CSA, VAT, %FM) og de metaboliske profiler (glukose- og lipidmetabolisme) hos personer med motorisk komplet SCI. For at imødekomme dette mål vil overflade-NMES ledsaget af ankelvægte blive udført to gange om ugen for at træne knæekstensor-skeletmuskelgrupperne fra siddende stilling. Efter 4 ugers tilgang med forsinket adgang vil deltagere (n =24) blive tilfældigt fordelt i RT+TRT (n =12) eller TRT (n =12) grupper. TRT'en vil blive leveret via transdermale T-plastre, der vil blive vekslet på begge skuldre i løbet af undersøgelsen. Efterforskerne foreslår også at undersøge virkningerne af aftræning på kropssammensætning og metaboliske profiler.

Forskningsplanen omfatter tre specifikke mål

Specifikt mål 1 vil demonstrere virkningerne af NMES RT og/eller testosteronplastre (Tp) på CSA af lår og ben skeletmuskelgrupper, procent FFM og CSA for moms, intramuskulært fedt og procent FM efter 16 ugers træning+Tp og 16 ugers efteruddannelse.

Specifikt mål 2 vil bestemme ændringerne i metabolisk miljø (hvilende energiforbrug, glukosehomeostase, lipidprofil, frie fedtsyrer, serum totalt og frit testosteron og IGF-1) og cytokiner (c-reaktivt protein, tumornekrosefaktor alfa og IL) -6 som inflammatoriske biomarkører) efter 16 ugers træning+Tp og aftræning.

Specifikt mål 3 vil afgøre, om 16 ugers fremkaldt RT og Tp vil øge GLUT-4-koncentrationen, muskel IGF-1 og peroxisom-proliferator-aktiveret receptor-gamma co-activator 1 (PGC-1) udtryk, ændre fibertypefordeling og forbedre de mitokondrielle enzymatiske aktiviteter (elektrontransportkæde) sammenlignet med kun Tp.