Az elhízásra adott neuromuszkuláris plaszticitás: a mechanikai túlterhelés hatásai, az anyagcserezavarok és az életkor (PLANEUROB)

Az irodalomban rendelkezésre álló korlátozott adatok arra utalnak, hogy az inzulinrezisztencia, az alacsony fokú gyulladás és az izomlipid-infiltráció negatívan befolyásolhatja a nyomaték termelő képességét, és elősegítheti a neuromuszkuláris fáradékonyságot. Az inzulinrezisztencia tehát hatással van az aktív izmok vérperfúziójára, az autonóm idegrendszerre gyakorolt ​​hatáson keresztül (Petrofsky és mtsai, 2009). Az inzulinrezisztencia a Na+/K+ pumpa aktivitásának, a gerjesztés-összehúzódás kapcsolatnak, az intracelluláris ATP-koncentrációnak (Orlando és mtsai, 2016) és a mitokondriális funkciónak (Slattery és mtsai, 2014) zavarával is összefügg. Mindezek a hatások várhatóan fokozzák a perifériás fáradtság kialakulását 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő elhízott betegeknél, és a károsodott mitokondriális funkció várhatóan az edzés utáni regenerálódási képesség csökkenését eredményezi. A gyulladás a nyomatéktermelést is befolyásolhatja. Egyes tanulmányok negatív korrelációt mutattak ki az izomnyomaték termelése és a gyulladásos állapot között elhízott serdülőknél (Ruiz és mtsai, 2008) és időskorúaknál (Visser és mtsai, 2002). A gyulladás csökkent izomtömeggel jár, ami a fehérjeszintézis gátlásából eredhet (Guillet és mtsai, 2012). A gyulladás a nyomatéktermelés idegi tényezőire is negatív hatással lehet, a III. és IV. afferenciák stimulálása révén, amint azt az egészséges alanyban javasolták (Dousset és mtsai, 2007). Ezt azonban soha nem mutatták be. Végül, a gyulladásos reakcióhoz kapcsolódó ödéma módosíthatja az architektúrát és az izomméretet, amint azt egészséges alanyoknál (Ishikawa és mtsai, 2006) vagy gyulladásos betegségekben szenvedőknél (Kaya és mtsai, 2013) kimutatták. Az elhízott felnőtteknél az erőtermelés izom- és idegi tényezőire gyakorolt, alacsony fokú gyulladások – az öregedéssel együtt vagy anélkül – következményeit a mai napig kísérletileg nem jellemezték. Az izomlipid infiltráció negatív hatással lehet az izomfehérje szintézisére (Tardif és mtsai 2014), és különösen az erőre. Ezt gyakran jelentették nem elhízott idős embereknél (Sipilä és Suominen 1994). Érdekes módon egy másik tanulmány negatív korrelációról számolt be az intramuszkuláris lipidtartalom és a négyfejű izom önkéntes aktivációja között nem elhízott időseknél (Yoshida és mtsai, 2012), ami magyarázatot adhat a fent tárgyalt összefüggésre. Tudomásunk szerint felnőtt elhízott betegekről nem állnak rendelkezésre adatok. Feltételezhető azonban, hogy a lipid infiltráció gátló hatást gyakorolna a motoros egységek aktivációs szintjére, így az erőtermelésre. Valószínű az is, hogy a lipid-infiltráció korlátozza az izmok túlsúlyhoz való alkalmazkodását (a kontraktilis és zsírszövetek versengenek a korlátozott izomtérfogatban történő fejlődésért). A lipidinfiltráció izommechanikára gyakorolt ​​hatásának matematikai modellezése (Rahemi és mtsai, 2015) azt sugallja, hogy az intramuszkuláris lipidek megzavarhatják a kontraktilis aktivitást azáltal, hogy korlátozzák az izomfasculusok rövidülését és az izomösszehúzódás során bekövetkező keresztirányú izomdeformációt. Ezeket az elméleti előrejelzéseket azonban még kísérleti adatokkal kell megerősíteni.

A PLANEUROB kutatási projekt egy fiziológiai megfigyeléses vizsgálat, amely a mechanikai túlterhelés, az anyagcserezavarok és az életkor hatását hasonlítja össze elhízott emberek nyomatéktermelésére, fáradékonyságára és funkcionális kapacitására. Az alanyoknak egy munkamenetben el kell végezniük egy fáradtsági protokollt, egy adaptált Margaria tesztet és egy 6 perces séta tesztet. Vérmintavétel, izom-ultrahang-szkenner és fizikai aktivitás felmérése is megvalósul.

Az adatok elemzése LabChart 7.3 Pro szoftverrel (ADInstrument, New South Wales, Ausztrália), ImageJ (NIH Image, Bethesda, Maryland, USA) és Statistica 8.0 szoftverrel (StatSoft, Inc.) történik, és a szignifikancia elfogadása kétoldalú p<.05 alfa szintje. A változók normalitását és homogenitását Shapiro-Wilk teszttel, illetve Barlett teszttel ellenőrizzük. Ha a változók normalitása és homogenitása igazolt, akkor a változók abszolút értékeit (Forgatónyomaték, EMG, átlagos szürkeség stb.) két faktoros (életkor x anyagcserezavarok) varianciaanalízissel (ANOVA) hasonlítjuk össze ismételt mérésekkel. Ha az elemzések bármely tényező jelentős hatását vagy a tényezők kölcsönhatását tárják fel, post-hoc Newman-Keuls teszteket kell végezni a különböző feltételek közötti különbségek meghatározására.