Aktywność fizyczna i dynamika wrażliwości na insulinę

Eksperymentalny: Powysiłkowa wrażliwość na insulinę

Młodzi zdrowi mężczyźni wykonają jedną serię ćwiczeń prostowników stawu kolanowego, a działanie insuliny będzie badane 4 godziny po zaprzestaniu ćwiczeń. Działanie insuliny na wychwyt glukozy w mięśniach będzie badane podczas 120-minutowej klamry euglikemicznej i hiperinsulinemicznej.

Procedura: Wlew insuliny

Klamra hiperinsulinemiczno-euglikemiczna jest dobrze ugruntowaną i uznaną metodą określania wychwytu glukozy przy określonej szybkości wlewu insuliny. Jest to technika, z którą mamy 25 lat nieskomplikowanego doświadczenia. Podczas klamry podaje się insulinę (rekombinowaną insulinę ludzką) (1,42 mU/kg/min) do żyły ramienia (żyły łokciowej), a glukozę (20% roztwór) podaje się w ilości dostosowanej do utrzymania poziomu glukozy we krwi (stężenie glukozy w osoczu). ) na poziomie podstawowym.

Ilość podanej insuliny podnosi stężenie insuliny w osoczu (stężenie krwi) uczestnika do około 100 μU/ml, co mieści się w zakresie fizjologicznym. Próbki krwi są pobierane i analizowane w sposób ciągły pod kątem zawartości glukozy, co pozwala na określenie wychwytu glukozy na poziomie całego ciała i przez nogi.

Później te próbki krwi zostaną również przeanalizowane pod kątem odpowiednich metabolitów i białek, w tym insuliny, w celu oceny metabolizmu tych substancji.

Procedura: Lek na biopsję mięśni: lidokaina

Podczas leżenia na plecach skórę na zewnętrznej stronie uda, około 15 cm powyżej kolana, dezynfekuje się alkoholem chlorheksydynowym. Następnie bardzo cienką igłą podaje się 3-4 ml środka znieczulającego miejscowo (lidokaina 20 mg/ml) w skórę, tkankę podskórną i górną część mięśnia. Po kilku minutach wykonuje się test ukłucia szpilką, aby sprawdzić skuteczność środka znieczulającego.

Następnie wykonuje się małe nacięcie w skórze i tkance podskórnej, aby umożliwić igłę biopsyjną przedostanie się do mięśnia. Za pomocą igły biopsyjnej pobiera się niewielką próbkę tkanki mięśniowej (około 150 mg). Może to powodować pewien dyskomfort, ale jest bardzo krótkie (~1-2 sekundy). Igła jest usuwana, zakładany jest jałowy opatrunek, a po zakończeniu badania uczestnik może opuścić placówkę.

Biopsja może powodować łagodną bolesność mięśni utrzymującą się przez 2-3 dni, przypominającą niewielki siniak mięśniowy. Po biopsji można powrócić do regularnej aktywności fizycznej. Zaleca się jednak unikanie pływania.

Inny: Ćwiczenia

Maksymalny pobór tlenu przez uczestników określany jest poprzez test na ergometrze rowerowym przed rozpoczęciem eksperymentu. Badanie rozpoczyna się 20-minutową rozgrzewką przy dwóch różnych małych obciążeniach, po czym obciążenie jest stopniowo zwiększane, aż do momentu, w którym nie będzie można już utrzymać ustalonej rytmu lub uczestnik zasygnalizuje zmęczenie. Podczas badania pobierane jest powietrze wydychane przez uczestnika. Po zakończeniu rozgrzewki ukończenie testu zajmuje zazwyczaj od 4 do 7 minut.

Inny: Ćwiczenie prostownika kolana na jednej nodze

1 godzina ćwiczeń z prostownikiem kolana na jednej nodze, a następnie 4 godziny odpoczynku

Insulina stymulowała wychwyt glukozy w mięśniach

Wychwyt glukozy w mięśniach podczas stymulacji insuliną w okresie rekonwalescencji po wysiłku fizycznym (insulinowrażliwość) zostanie określony na podstawie zasady Ficka. Zatem różnica tętniczo-żylna kości udowej (różnica av) w stężeniu glukozy we krwi zostanie pomnożona przez przepływ krwi w tętnicy udowej.

Potranslacyjna modyfikacja białek w biopsjach mięśni

Uzyskane próbki mięśni zostaną poddane analizie fosfoproteomicznej w oparciu o spektrometrię mas. Pomiar ten pokazuje modyfikację potranslacyjną, która reguluje funkcję białka i ujawni sieć sygnalizacyjną leżącą u podstaw badanych interwencji. Jednostką miary są dowolne jednostki przekształcone w log2

Obrazowanie białek transportowych

Uzyskane próbki mięśni zostaną poddane metodzie mikroskopowej w celu sprawdzenia rozkładu przestrzennego i ponownego rozkładu po stymulacji insuliną.

Maksymalny pobór tlenu

Maksymalny pobór tlenu przez uczestników określany jest poprzez test na ergometrze rowerowym przed rozpoczęciem eksperymentu. Badanie rozpoczyna się 20-minutową rozgrzewką przy dwóch różnych małych obciążeniach, po czym obciążenie jest stopniowo zwiększane, aż do momentu, w którym nie będzie można już utrzymać ustalonej rytmu lub uczestnik zasygnalizuje zmęczenie. Podczas badania pobierane jest powietrze wydychane przez uczestnika. Po zakończeniu rozgrzewki ukończenie testu zajmuje zazwyczaj od 4 do 7 minut.