Maksimering af muskelhypertrofiens mekanismer til bekæmpelse af sarkopeni hos ældre voksne

Modstandstræning har vist mest lovende blandt interventioner, der sigter mod at bekæmpe aldrende muskelatrofi, da det forbedrer styrke, kraft og mobilitetsfunktion, men inducerer varierende grader af skeletmuskelhypertrofi, som vi demonstrerede i den indledende 5-årige finansieringsperiode for denne pris (2001) -2006). I den efterfølgende 5-årige finansieringsperiode (2007-2012) byggede vi på dette tidligere arbejde ved at bruge en dosis-respons tilgang hos ældre voksne - i sidste ende for at optimere behandlingen af ​​aldersrelateret muskelatrofi. Vi testede fire, langsigtede modstandstræningsrecepter hos ældre (60-75 år) kvinder og mænd for at bestemme, hvilken recept der maksimerer mekanismer, der driver muskelgenvækst (proteinsyntese og myonuclear addition). En af nyskabelserne i dette projekt var brugen af ​​et 4-ugers fortræningsprogram for at nå et plateau i de tidlige, ikke-muskelmassetilpasninger, og derved etablere en sand baseline, hvorfra både mekanismer for målbar muskelhypertrofi og funktionelle konsekvenser af hypertrofi kunne studeres på en tæt integreret måde uden bias i den efterfølgende forsøgsperiode. Et randomiseret design blev brugt til at teste den overordnede hypotese om, at et nyt program med blandet styrke- og krafttræning ville optimere det anabolske miljø for at fremme muskelhypertrofi og robuste præstationsforøgelser. Denne hypotese blev testet med tre specifikke formål.

Specifikt mål 1. Vi bestemte virkningerne af manipulation af intensitet, restitution og sammentrækningsmåde på hastigheder af muskelhypertrofi og muskelmasseafhængige forbedringer i test af in vivo muskelpræstation blandt ældre kvinder og mænd. Kort fortalt var de fire træningsmodeller: (1) traditionel koncentrisk-excentrisk træning med høj modstand (H) 3 d/uge (HHH3); (2) koncentrisk-excentrisk træning med høj modstand 2 d/uge (HH2); (3) 3 d/uge blandet model bestående af høj modstand koncentrisk-excentrisk træning 2 d/uge adskilt af 1 omgang lav-modstand, høj hastighed, kun koncentrisk træning (L) (HLH3); og (4) 2 d/uge blandet model bestående af høj modstand koncentrisk-excentrisk træning 1 d/uge og lav modstand, høj hastighed, kun koncentrisk træning 1 d/uge (HL2). For mål 1 antog vi, at HLH3-recepten ville vise sig at være optimal samlet for kombinerede gevinster i muskelmasse, styrke, kraft og træthedsmodstand hos både kvinder og mænd, mens HL2 ville være det mindst effektive program på grund af utilstrækkelig ugentlig belastning.

Specifikt mål 2. Myofiberhypertrofi kræver netto muskelproteinsyntese, og avanceret fiberudvidelse lettes ved nuklear addition. Vi udfører en omfattende evaluering af: (1) vigtige regulatoriske trin i proteinsyntese/nedbrydningsmaskineriet; og (2) myonuclear addition og satellitcelleaktivering/cellecyklusregulering. Kvantitative forhold mellem metaboliske/molekylære responser og omfanget af muskelhypertrofi blandt ældre voksne vil gøre os i stand til at identificere underliggende faktorer, der reagerer forskelligt på disse fire modstandstræningsmodeller, potentielt på en kønsspecifik måde, og dermed afsløre vigtige processer, der driver hypertrofitilpasningen. . Vi antog, at muskelproteinsyntese og myonukleær addition, sammen med vigtige underliggende regulatoriske processer, ville blive mest gunstigt påvirket af arbejdsgendannelsescyklussen med 2 d/uge høj-resistensbelastning (HLH3- og HH2-modeller), og derved optimere det anabolske miljø for muskelhypertrofi hos både ældre kvinder og mænd.

Specifikt mål 3. For at oversætte resultaterne under mål 1 til klinisk vigtige resultater, fastslog vi, i hvilken grad ikke-traditionelle modstandstræningsprogrammer fører til forbedringer i mobilitetsfunktion og vægtbærende træningsbesvær. Vi antog, at et mindre stressende ugentligt træningsregime bestående af færre sammentrækninger med høj modstand (HLH3) og/eller færre træningspas (HH2) og samtidig opnået betydelig hypertrofi ville fremme lige eller bedre forbedringer i mobilitetsfunktion og vægtbærende træningsbesvær end de traditionelle ordineret HHH3-program.