Maksimerende mekanismer for muskelhypertrofi for å bekjempe sarkopeni hos eldre voksne

Motstandstrening har vist mest lovende blant intervensjoner rettet mot å bekjempe aldrende muskelatrofi, da det forbedrer styrke, kraft og mobilitetsfunksjon, men induserer varierende grad av skjelettmuskelhypertrofi, slik vi demonstrerte i den innledende 5-årige finansieringsperioden for denne prisen (2001) -2006). I den påfølgende 5-årige finansieringsperioden (2007-2012) bygde vi på dette tidligere arbeidet ved å bruke en dose-respons-tilnærming hos eldre voksne - til slutt for å optimalisere behandlingen av aldersrelatert muskelatrofi. Vi testet fire resepter på langsiktig motstandstrening hos eldre (60-75 år) kvinner og menn for å finne ut hvilken resept som maksimerer mekanismene som driver muskelvekst (proteinsyntese og myonukleær tillegg). En av nyvinningene i dette prosjektet var bruken av et 4-ukers pre-treningsprogram for å nå et platå i de tidlige, ikke-muskelmassetilpasninger, og derved etablere en sann grunnlinje som både mekanismer for målbar muskelhypertrofi og funksjonelle konsekvenser av hypertrofi kunne studeres på en tett integrert måte uten skjevhet i den påfølgende eksperimentelle perioden. Et randomisert design ble brukt for å teste den overordnede hypotesen om at et nytt program med blandet styrke- og krafttrening ville optimalisere det anabole miljøet for å fremme muskelhypertrofi og robuste ytelsesgevinster. Denne hypotesen ble testet med tre spesifikke mål.

Spesifikt mål 1. Vi bestemte effektene av å manipulere intensitet, restitusjon og sammentrekningsmåte på hastigheter av muskelhypertrofi og muskelmasseavhengige forbedringer i tester av in vivo muskelytelse blant eldre kvinner og menn. Kort fortalt var de fire treningsmodellene: (1) tradisjonell konsentrisk-eksentrisk trening med høy motstand (H) 3 d/wk (HHH3); (2) høymotstand konsentrisk-eksentrisk trening 2 d/wk (HH2); (3) 3 d/wk blandet modell bestående av konsentrisk-eksentrisk trening med høy motstand 2 d/wk atskilt med 1 omgang med lav motstand, høyhastighets, kun konsentrisk trening (L) (HLH3); og (4) 2 d/wk blandet modell bestående av høymotstand konsentrisk-eksentrisk trening 1 d/wk og lavmotstand, høyhastighets, kun konsentrisk trening 1 d/wk (HL2). For mål 1 antok vi at HLH3-resepten ville vise seg å være optimal totalt sett for kombinerte økninger i muskelmasse, styrke, kraft og tretthetsmotstand hos både kvinner og menn, mens HL2 ville være det minst effektive programmet på grunn av utilstrekkelig ukentlig belastning.

Spesifikt mål 2. Myofiberhypertrofi krever netto muskelproteinsyntese, og avansert fiberutvidelse forenkles ved nukleær addisjon. Vi gjennomfører en omfattende evaluering av: (1) viktige regulatoriske trinn i proteinsyntese-/degraderingsmaskineriet; og (2) myonukleær addisjon og satellittcelleaktivering/cellesyklusregulering. Kvantitative forhold mellom metabolske/molekylære responser og omfanget av muskelhypertrofi blant eldre voksne vil gjøre oss i stand til å identifisere underliggende faktorer som reagerer forskjellig på disse fire motstandstreningsmodellene, potensielt på en kjønnsspesifikk måte, og dermed avsløre viktige prosesser som driver hypertrofitilpasningen. . Vi antok at muskelproteinsyntese og myonukleær tillegg, sammen med viktige underliggende regulatoriske prosesser, ville bli mest gunstig påvirket av arbeids-gjenopprettingssyklusen med 2 d/uke høymotstandsbelastning (HLH3- og HH2-modeller), og dermed optimalisere det anabole miljøet for muskelhypertrofi hos både eldre kvinner og menn.

Spesifikt mål 3. For å oversette funnene under mål 1 til klinisk viktige resultater, bestemte vi i hvilken grad ikke-tradisjonelle motstandstreningsprogrammer fører til forbedringer i mobilitetsfunksjon og vanskeligheter med vektbærende trening. Vi antok at et mindre stressende ukentlig treningsregime bestående av færre sammentrekninger med høy motstand (HLH3) og/eller færre treningsøkter (HH2) samtidig som man oppnår betydelig hypertrofi, ville fremme like eller bedre forbedringer i mobilitetsfunksjon og vektbærende treningsvansker enn den tradisjonelle. foreskrevet HHH3-program.