Ravitsemuksellisen verenvirtauksen toimintahäiriö iäkkäiden ihmisten anabolisen resistenssin määräävänä tekijänä (Dunhill01)

Vuoteen 2020 mennessä 20 prosenttia Yhdistyneen kuningaskunnan väestöstä on yli 65-vuotiaita. Lihasmassa on vahva terveen ikääntymisen ja pitkäikäisyyden ennustaja. Tärajan verenvirtaus heikkenee iän myötä; heikentynyt raajojen perfuusio voi edistää sarkopeniaa, ei-toivottua lihasmassan menetystä, joka liittyy ikääntymiseen. Tutkijoiden aikaisempi työ on osoittanut, että iäkkäiden ihmisten lihasproteiinisynteesin mekanismeissa on puutteita, mutta miksi niitä on olemassa ja miten niitä voidaan torjua, ei vielä tiedetä. Normaalin ruokinnan jälkeen lisääntyneellä aminohappojen saatavuudella (stimuloi lihasproteiinisynteesiä) ja insuliinin saatavuudella (estää lihasproteiinien hajoamista) on hyviä vaikutuksia vanhusten lihakseen, mutta ei yhtä paljon kuin nuorilla; tutkijat kutsuvat tätä "anaboliseksi vastustukseksi". Tutkijat ovat äskettäin osoittaneet, että iäkkäiden ihmisten jalkojen verenkierto on alhaisempi kuin nuorilla levossa perustilassa ja myös levossa jopa 2,5 tuntia ruokailun ja/tai ruokailun + harjoituksen jälkeen. Verenvirtauksen ja aineenvaihdunnan yhteensovittaminen on edullista luurankolihaksille, kun se yhdistää hapen ja ravinteiden tarpeen niiden toimittamiseen; ikääntyneiden ihmisten heikentynyt raajojen perfuusio voi vaikuttaa kyvyttömyyteen ylläpitää lihasmassaa ikääntymisen myötä. Tutkijat ovat äskettäin osoittaneet, että vastusharjoittelu parantaa merkittävästi jalkojen verenvirtausvasteita vanhuksilla. He uskovat, että resistenssiharjoittelun suurin hyöty on endoteeliriippuvaisen verisuonten laajentumisen lisääminen vasteena ruokinnasta ja kohtalaisesta harjoituksesta, mutta tämä on todistettava. On alettu tunnustaa, että se ei ole vain "bulkki" raajojen verenvirtaus, joka voi olla tärkeä lihasten ravintoaineiden oton kannalta, vaan että niin kutsuttu "ravitsemus" verenvirtaus on tärkeä tekijä. Viimeaikaiset työt viittaavat siihen, että raajojen massavirtaus ei ole jakautunut vain ihon, luun ja lihaksen välillä, vaan jopa lihaksen sisällä se jakautuu "ravitsevan" ja "ei-ravitsevan" välillä. Ravintoreitillä on läheinen kosketus lihassolujen kanssa, kun taas ei-ravitsemusreitti toimii verisuonishunttina ja sen uskotaan kulkevan ainakin osittain suonten kautta, jotka ravitsevat rasva- ja sidekudossoluja. Ravintovirtaus voi olla se virtauksen komponentti, joka on alttiimmin toimintahäiriöille5 (esim. tyypin 2 diabetekselle ja lihavuudelle), mutta se voi myös olla alttiimpia paranemiselle tottuneen liikunnan ja mahdollisesti ravitsemushoidon avulla.

Tutkijat testaavat hypoteeseja: (1) lihasten ravintoaineverenvirtaus on proteiinitasapainon määrääjä, ja farmakologisesti aiheutettu verisuonten laajeneminen stimuloi akuutisti lihassynteesiä ja vähentää hajoamista, (2) iäkkäiden ihmisten alhainen ravintovirtaus edistää anabolista vastustuskykyä ja sitä voidaan parantaa. vastustusharjoittelulla tai ravitsemuksellisilla virtauksen tehostajilla.

Tutkijat haluavat tutkia 50 tervettä vapaaehtoista henkilöä (ei NHS-potilaita) seuraavasti: 18-28-vuotiaat miehet (10) ja 65-75-vuotiaat miehet (40), joiden painoindeksi (24-28 kg•m2) on vertailukelpoinen. ovat istuvat eivätkä yleensä suorita tavanomaista vastustusharjoitusta. Tutkijoilla on tietoja, jotka viittaavat anabolisten reaktioiden seksuaaliseen dimorfisuuteen iäkkäillä koehenkilöillä, joten tutkimukset rajoitetaan vain miehiin. Kirjallisen suostumuksen saatuaan kaikille koehenkilöille suoritetaan lääkärintarkastus, aktiivisuuskysely ja DEXA-skannaus. Kymmenelle iäkkäälle miehelle tehdään yksi akuuttitutkimus. Lisäksi tutkijat tutkivat 10 nuorta miestä samoissa olosuhteissa. Kymmenen iäkkäämpää miestä käy läpi akuutin tutkimuksen 20 viikon valvotun koko kehon vastustusharjoittelun jälkeen, kuten nykyinen käytäntö Derbyn kuntosalilla. Kymmenelle iäkkäälle miehelle tehdään yksi akuuttitutkimus, jossa heille annetaan tavallisen akuutin tutkimusprotokollan lisäksi 3 juomaa runsaasti flavanolia sisältävää kaakaota ja 3 x 500 mg C-vitamiinia. Jos juomilla havaitaan positiivinen akuutti vaikutus, Viimeiset kymmenen iäkästä miestä käyvät läpi akuutin tutkimuksen, kun he ovat nauttineet 3 runsaasti flavanolia sisältävää kaakaota + 1000 mg C-vitamiinia päivässä. Tutkimusolosuhteiden yksityiskohtien optimoimiseksi tutkijat tutkivat myös jopa 10 normaalia tervettä 18–75-vuotiasta vapaaehtoista yksinkertaisesti CEUS-varjoaineella ja metakoliini-infuusioilla ilman verinäytteitä tai biopsioita.

Koehenkilöt, jotka ovat paastonneet yön yli, saavat pohjustettuja jatkuvia suonensisäisiä (antecubitaalisen laskimon) stabiileja isotooppileimattuja aminohappoja sisältävää infuusiota tutkimuksen ajan, ja verinäytteitä otetaan valtimokanyylistä ja kahdesta reisilaskimokanyylistä säännöllisin väliajoin merkkiaineen rikastumisen ja glukoosin mittaamiseksi. otto ja insuliini. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa mitataan koehenkilöiden reisivaltimon bulkkiverenvirtaus 50, 70, 90 ja 110 minuutin kohdalla Doppler-ultraäänellä (USS). Ravintoaineverenvirtaus mitataan kontrollijalan nelipäisen reisilihaksen määrätyltä alueelta kontrastitehostetulla ultraäänellä (CEUS) käyttäen Phillips iU22:ta 110 minuutin kohdalla. Tämä sisältää yhden SonoVue®-varjoaineen laskimonsisäisen annon. 120 minuutin kohdalla tutkimuksen toinen vaihe alkaa dekstroosin ja sekaaminohappojen suonensisäisellä infuusiolla (antecubitaalinen laskimo) loppujakson ajan. Metakoliinikloridia (Provocholine®; Methapharm Inc.) NaCl:ssa (0,9 %, valmistanut QMC apteekki) infusoidaan (nopeudella 2-12 µg/min) yhteen reisivaltimoon kaksinkertaistamaan reisivaltimon virtaus 150 minuutin kohdalla. Reisivaltimon bulkkivirtaus mitataan jälleen (Doppler-ultraääni), tällä kertaa molemmista jaloista 170, 190, 210 ja 230 minuutin kohdalla. Ravintovirtaus mitataan toisen kerran molemmissa jaloissa CEUS:lla 230 min kohdalla. Vastus lateralisista otetaan neljä lihasbiopsiaa (150-300 mg) protokollan mukaisesti ja pakastetaan nestemäisessä typessä.

Loppupisteet ovat i. lihasproteiinisynteesi, ii. lihasproteiinien hajoaminen, iii. massa verenkiertoa reisiluun ja iv. ravitseva reisiluun verenkierto eri-ikäisillä tai erilaisten harjoitusten tai ravitsemustoimenpiteiden jälkeen. Teholaskenta viittaa siihen, että tässä tutkimuksessa tarvitaan 10 koehenkilöä ryhmää kohden havaitakseen (α 0,05 ja β 0,85) 25 %:n eron ryhmien välillä biologisissa muuttujissa, tulokset, jotka tutkijat ovat voineet saavuttaa samanlaisessa työssä aiemmin.