Максимальное использование механизмов мышечной гипертрофии для борьбы с саркопенией у пожилых людей

Тренировки с отягощениями оказались наиболее многообещающими среди вмешательств, направленных на борьбу с возрастной атрофией мышц, поскольку они повышают силу, мощность и подвижность, но вызывают разную степень гипертрофии скелетных мышц, как мы продемонстрировали в начальный 5-летний период финансирования этой премии (2001 г.). -2006). В последующий 5-летний период финансирования (2007–2012 гг.) мы опирались на эту предыдущую работу, используя подход «доза-реакция» у пожилых людей, чтобы в конечном итоге оптимизировать лечение возрастной мышечной атрофии. Мы протестировали четыре рецепта долгосрочных тренировок с отягощениями у пожилых (60-75 лет) женщин и мужчин, чтобы определить, какой из них максимизирует механизмы, стимулирующие восстановление мышц (синтез белка и миоядерное дополнение). Одним из нововведений в этом проекте было использование 4-недельной предтренировочной программы для достижения плато в ранней адаптации немышечной массы, тем самым устанавливая истинный базовый уровень, от которого зависят как механизмы измеримой мышечной гипертрофии, так и функциональные последствия гипертрофию можно было изучать комплексно и без предвзятости в последующий экспериментальный период. Рандомизированный дизайн был использован для проверки всеобъемлющей гипотезы о том, что новая программа смешанных силовых и силовых тренировок оптимизирует анаболическую среду, способствуя мышечной гипертрофии и значительному увеличению производительности. Эта гипотеза была проверена с тремя конкретными целями.

Конкретная цель 1. Мы определили влияние манипулирования интенсивностью, восстановлением и режимом сокращения на показатели мышечной гипертрофии и улучшения, зависящие от мышечной массы, в тестах на мышечную производительность in vivo среди пожилых женщин и мужчин. Вкратце, четыре тренировочные модели были следующими: (1) традиционная концентрически-эксцентрическая тренировка с высоким сопротивлением (H) 3 дня в неделю (HHH3); (2) концентрически-эксцентрическая тренировка с высоким сопротивлением 2 раза в неделю (HH2); (3) смешанная модель 3 дня в неделю, состоящая из концентрически-эксцентрической тренировки с высоким сопротивлением, 2 дня в неделю, разделенных 1 подходом высокоскоростной, только концентрической тренировки с низким сопротивлением (L) (HLH3); и (4) смешанная модель 2 дня в неделю, состоящая из концентрически-эксцентрической тренировки с высоким сопротивлением 1 день в неделю и высокоскоростной концентрической тренировки с низким сопротивлением 1 день в неделю (HL2). Для цели 1 мы предположили, что программа HLH3 окажется оптимальной в целом для комбинированного увеличения мышечной массы, силы, мощности и сопротивления усталости как у женщин, так и у мужчин, в то время как HL2 будет наименее эффективной программой из-за недостаточной еженедельной нагрузки.

Конкретная цель 2. Гипертрофия миофибрилл требует чистого синтеза мышечного белка, а расширению волокон способствует добавление ядер. Мы проводим всестороннюю оценку: (1) ключевых регуляторных шагов в механизме синтеза/деградации белка; и (2) миоядерное добавление и активация сателлитных клеток/регуляция клеточного цикла. Количественные взаимосвязи между метаболическими/молекулярными реакциями и величиной мышечной гипертрофии у пожилых людей позволят нам определить основные факторы, которые по-разному реагируют на эти четыре модели тренировок с отягощениями, потенциально зависящие от пола, тем самым выявляя важные процессы, которые управляют адаптацией к гипертрофии. . Мы предположили, что на синтез мышечного белка и мышечно-ядерное дополнение, наряду с ключевыми лежащими в его основе регуляторными процессами, будет наиболее благоприятно влиять цикл «работа-восстановление» с нагрузкой с высоким сопротивлением 2 раза в неделю (модели HLH3 и HH2), тем самым оптимизируя анаболическую среду для гипертрофия мышц как у пожилых женщин, так и у мужчин.

Конкретная цель 3. Чтобы преобразовать результаты, полученные в соответствии с целью 1, в клинически значимые результаты, мы определили степень, в которой нетрадиционные программы тренировок с отягощениями приводят к улучшению функции подвижности и сложности упражнений с весовой нагрузкой. Мы предположили, что менее напряженный еженедельный режим тренировок, состоящий из меньшего количества сокращений с высоким сопротивлением (HLH3) и/или меньшего количества тренировочных сессий (HH2) при достижении существенной гипертрофии, будет способствовать такому же или лучшему улучшению подвижности и сложности упражнений с весовой нагрузкой, чем традиционный прописанная программа HHH3.