Motstandstrening og testosteron etter ryggmargsskade

Personer med ryggmargsskade (SCI) har en livslang risiko for økende fedme og flere kroniske metabolske forstyrrelser som glukoseintoleranse, insulinresistens og dyslipidemi sekundært til forverring i kroppssammensetning. I løpet av få uker etter skade er det betydelig reduksjon i fettfri masse (FFM), spesielt muskelmasse i nedre ekstremiteter og påfølgende økning i fettmasse (FM). Motstandstrening (RT) er en viktig type trening som har vist seg å indusere positive fysiologiske tilpasninger som å øke mager masse og redusere metabolske forstyrrelser i andre kliniske populasjoner.

I et pilotarbeid ga etterforskerne bevis på at fremkalt RT ved bruk av overflatenevromuskulær elektrisk stimulering (NMES) for kneekstensormuskelgruppe resulterte i signifikant økning i skjelettmuskulaturens tverrsnittsareal (CSA), reduksjon i % ben-FM og en trend mot reduksjon i visceralt fettvev (VAT) CSA. De gunstige tilpasningene i kroppssammensetningen var assosiert med reduksjon i plasmainsulinareal under kurven og plasmatriglyserider. Etterforskerne tilskrev tilpasningene i kroppssammensetning og metabolsk profil til en assosiert økning i plasma insulinlignende vekstfaktor (IGF-1). Etterforskerne konkluderte med at tolv uker med fremkalt RT rettet mot å fremkalle skjelettmuskelhypertrofi kunne resultere i betydelig kroppssammensetning og metabolske tilpasninger hos individer med SCI.

Det er uklart om et lengre RT-program på mer enn 12 uker vil gi ekstra fordeler for veteraner med SCI. Det er også ukjent om forbedring av nedgangen anabole homeostase ved å gi testosteron (T) erstatningsterapi (TRT) vil reversere kroppssammensetning og metabolske profilendringer hos veteraner med SCI. Det viktigste forskningsmålet med dette forslaget er å undersøke effekten av 16 uker med fremkalt RT+TRT vs. TRT på kroppssammensetning (muskel CSA, VAT, %FM) og metabolske profiler (glukose- og lipidmetabolisme) hos personer med motorisk komplettering SCI. For å møte dette målet, vil overflate-NMES akkompagnert med ankelvekter bli utført to ganger i uken for å trene kneekstensor-skjelettmuskelgruppene fra sittende stilling. Etter 4 uker med forsinket inngang, vil deltakerne (n =24) bli tilfeldig fordelt i RT+TRT (n =12) eller TRT (n =12) grupper. TRT vil gis via transdermale T-plastre som vil bli vekslet på begge skuldre i løpet av studien. Etterforskerne foreslår også å studere effekten av avtrening på kroppssammensetning og metabolske profiler.

Forskningsplanen inkluderer tre spesifikke mål

Spesifikt mål 1 vil demonstrere effekten av NMES RT og/eller testosteronplaster (Tp) på CSA av lår og ben skjelettmuskelgrupper, prosent FFM, og CSA av VAT, intramuskulært fett og prosent FM etter 16 ukers trening + Tp og 16 uker med avtrening.

Spesifikt mål 2 vil bestemme endringene i metabolsk miljø (hvilende energiforbruk, glukosehomeostase, lipidprofil, frie fettsyrer, totalt serum og fritt testosteron og IGF-1), og cytokiner (c-reaktivt protein, tumornekrosefaktor alfa og IL) -6 som inflammatoriske biomarkører) etter 16 ukers trening+Tp og avtrening.

Spesifikt mål 3 vil avgjøre om 16 uker med fremkalt RT og Tp vil øke GLUT-4-konsentrasjonen, muskel IGF-1 og peroksisom-proliferator-aktivert reseptor-gamma co-activator 1 (PGC-1) uttrykk, endre fibertypedistribusjon og forbedre de mitokondrielle enzymatiske aktivitetene (elektrontransportkjeden) sammenlignet med kun Tp.