Ischämie-Reperfusions-Übungsstudie

Ziel dieser Studie ist es, den Zusammenhang zwischen der AMPK-Aktivierung und einer erhöhten Insulinsensitivität im menschlichen Skelettmuskel aufzuzeigen. Die Forscher beabsichtigen, die Insulinsensitivität nach verschiedenen Graden der AMPK-Aktivierung im Skelettmuskel zu untersuchen, einschließlich Training mit unterschiedlichen Intensitäten sowie Training in Kombination mit einer Einschränkung des Blutflusses in den Beinen (Ischämie). Die Hypothese ist, dass körperliche Betätigung in Kombination mit Ischämie im Vergleich zu körperlicher Betätigung allein zu einer erhöhten Aktivierung von AMPK führt. Daher wird erwartet, dass körperliche Betätigung in Kombination mit Ischämie zu der größten Verbesserung der Insulinsensitivität der Muskeln führt.

Methoden:

Der Hauptversuch besteht aus 3 Versuchstagen (A, B und C), die mindestens 14 Tage voneinander entfernt sind und in zufälliger Reihenfolge durchgeführt werden. An allen Studientagen kommen die Teilnehmer nach einer Fastennacht über Nacht im Labor an. Katheter werden in beiden Oberschenkelvenen und in einer Oberschenkelarterie platziert. Eine Muskelbiopsie wird aus dem Vastus lateralis eines Beins (ruhendes Bein) entnommen. Experiment A besteht aus einbeiniger Muskelarbeit für eine Stunde bei 70 % der maximalen aeroben Arbeitskapazität des Beins, wobei das andere Bein als Ruhekontrolle dient. In Experiment B wird die gleiche Arbeit verrichtet, jedoch mit periodischer gleichzeitiger Einschränkung der Blutversorgung des Arbeitsbeins (25 Sekunden alle 2 Minuten). Experiment C besteht aus einbeiniger Muskelarbeit für 1 Stunde bei 70 % und 95 % der maximalen aeroben Arbeitskapazität des Beins (abwechselnd alle 5 Minuten). Unmittelbar nach jeder Art von Übung wird eine Biopsie vom trainierenden Bein entnommen und die Teilnehmer ruhen 3 Stunden lang im nüchternen Zustand, bevor ein dritter Satz Muskelbiopsien (von beiden Beinen) entnommen wird. Anschließend wird die Insulinsensitivität der Teilnehmer während einer zweistündigen physiologischen hyperinsulinämischen euglykämischen Klemme bewertet. Am Ende der Klemme wird ein letzter Satz Biopsien (beide Beine) entnommen. Während des gesamten Studientages ermöglicht die Entnahme von arteriellen und venösen Blut-/Plasmaproben die Abschätzung der Substratextraktion durch die beiden Beine. Darüber hinaus ermöglichen Messungen des arteriellen Blutflusses mittels Ultraschall-Doppler-Technik die endgültige Berechnung der Substrataufnahme/-freisetzung über die beiden Beine vor dem Training, während des Trainings und in der Erholungsphase. Wichtig ist, dass die Fähigkeit von Insulin, diese Prozesse zu stimulieren, sowohl an einem ausgeruhten als auch an einem zuvor trainierten Bein beurteilt werden kann.