Hoe wordt glycogeensupercompensatie gereguleerd in menselijke skeletspieren (Supercomp)

Negen gezonde, redelijk fitte mannelijke vrijwilligers namen deel aan het onderzoek. De proefpersonen gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming nadat ze op de hoogte waren gebracht van elk mogelijk risico en ongemak in verband met het onderzoek. De studie werd goedgekeurd door de regionale ethische commissie in Denemarken (tijdschriftnummer: H-4-2013-071) en uitgevoerd in overeenstemming met de verklaringen van Helsinki II.

Alle proefpersonen ondergingen 3 klinische onderzoeken (dag 1, dag 2 en dag 5) tijdens een vijfdaags glycogeensupercompensatieregime. De proefpersonen werd gevraagd om gedurende 4 dagen voorafgaand aan de eerste experimenten af ​​te zien van lichamelijke activiteit en om een ​​gecontroleerd dieet met 60% koolhydraten (CHO) te volgen.

Bij aankomst in het laboratorium op dag 1 voerden de proefpersonen een eenbenige knie-extensoroefening uit gedurende 1 uur bij 80% van PWL afgewisseld met periodes van 5 minuten bij 90% van PWL. Dit werd gevolgd door intervaltraining tot uitputting met periodes van 4 minuten beginnend bij 100% PWL gevolgd door 1 minuut bij 50% PWL. Na beëindiging van de inspanning douchten en rustten de proefpersonen gedurende 4 uur in rugligging. Vervolgens werd een hyperinsulinemische euglycemische klem van 120 minuten geïnitieerd door een bolusinsuline-injectie (9,0 mE/kg, Actrapid, Novo Nordisk, Denemarken) gevolgd door continue insuline-infusie (1,42 mE/kg/min insuline) waarbij een plasma-insulinespiegel van ongeveer 100 µE werd bereikt /ml (n=9). Minstens 2 uur voor de insulineklem werden katheters geplaatst in zowel de femorale, één antecubitale als één dorsale handader. Er werd een warmtekussen rond het onderste deel van de arm en hand geplaatst om het bloed dat uit de handader werd getrokken te "arterialiseren". De opname/afgifte van substraat over de benen werd berekend door het arterieel-veneuze (AV) verschil in bloedsubstraatconcentratie te vermenigvuldigen met de femorale arteriële bloedstroom (gemeten met echografie, Philips DICOM). Bloedglucosespiegels werden op het euglycemische vooraf gedefinieerde doel gehouden door continu de glucose-infusiesnelheid (GIR) (20% glucose-oplossing; Fresenius Kabi, Zweden) aan te passen. Gelijktijdige metingen van AV-substraatverschillen en bloedstroom werden elke 20 minuten uitgevoerd. Spierbiopten van m. vastus lateralis werden verkregen onder plaatselijke verdoving (3-5 ml xylocaïne, 20 mg/ml) in de basaal- en insuline-gestimuleerde toestand (120 min) door middel van naaldbiopsietechniek. Spierspecimens werden binnen 20 seconden ingevroren in vloeibare stikstof en bewaard bij -80°C voor verdere analyse. Voor elke biopsie werd een nieuwe incisie gemaakt met een tussenruimte van 4-5 cm.

Deze insulineklemprocedure in combinatie met basale en insulinegestimuleerde spierbiopten werd in rusttoestand (zonder voorafgaande inspanning) op dag 2 en dag 5 herhaald. De proefpersonen arriveerden 's ochtends in de nuchtere toestand op dag 1, dag 2 en dag 5. Tijdens het supercompensatieregime van 5 dagen kregen de proefpersonen een vooraf gedefinieerd isocalorisch dieet met 80% koolhydraten, 10% vet en 10% eiwitten. Alle etenswaren werden uitgedeeld aan de proefpersonen en naleving van het dieetregime werd verzekerd door onderzoek.