Идентификация миокинов после острой физической нагрузки

Острые физические упражнения стимулируют каскад реакций в организме человека. Ткани не только работают автономно, но и секретируют факторы, опосредующие межорганную связь. Недавние исследования на людях выявили более 600 белков, секретируемых в кровообращение после интенсивной тренировки, многие из которых, по прогнозам, происходят из скелетных мышц и нацелены на жировую ткань. Действительно, исследования на людях подтвердили влияние миокинов, вызванных физической нагрузкой, на физиологию жировой ткани, особенно IL-6. Хотя идентификация миокинов и их тканей-мишеней (т.е. жировая ткань) остается чрезвычайно сложной задачей для человека. Во многом это связано с необходимостью сбора тканей из разных мест (скелетных мышц и жировой ткани) и в разные моменты времени (до и после тренировки). Чтобы решить эти проблемы, в этом исследовании будет проводиться интенсивная тренировка на группе людей с последующим сбором тканей и углубленным анализом секретома и тканевого белка. Это исследование достигнет этих целей путем сбора тканей и крови в различные моменты времени до и после тренировки с последующим углубленным анализом протеома и транскриптома.

Для первого личного визита участники прибудут в университетскую больницу Рокфеллера с 8:00 до 10:00 без голодания. Всем участникам будет предложено отслеживать потребление пищи как накануне, так и в день визита. Участникам будет предложено позавтракать за 2 часа до прибытия, а также съесть свой обычный завтрак. Участникам будет предложено воздержаться от интенсивной физической активности за 48 часов до дня тестирования, от любых напитков с кофеином в день прибытия и от любых алкогольных напитков за 24 часа до прибытия.

Будут измерены рост, вес, частота сердечных сокращений в состоянии покоя, артериальное давление и состав тела. Кровь будет взята из плеча для биохимического анализа крови, включая HbA1c (%), холестерин (мг/дл), холестерин ЛПНП (мг/дл), холестерин ЛПВП (мг/дл), триглицериды (мг/дл), Общий анализ крови (ОАК) и высокочувствительный С-реактивный белок (вчСРБ). Из руки возьмут дополнительно 20 мл крови для идентификации белка с помощью протеомики. Подкожную жировую клетчатку из нижней части живота собирают после взятия крови.

По истечении как минимум одной недели после сбора образцов жира участники примут участие в тесте на максимальное аэробное потребление (VO2max) с 8:00 до 10:00. Участники прибудут не натощак, но всем участникам будет предложено отслеживать потребление пищи накануне и утром теста VO2max. Когда это возможно, исследователи будут рекомендовать участникам употреблять тот же ужин/завтрак, что и до первого личного визита. Участникам будет предложено позавтракать за 2 часа до прибытия. Кроме того, участникам будет предложено воздержаться от интенсивной физической активности за 48 часов до дня тестирования, от любых напитков с кофеином в день прибытия и от любых алкогольных напитков за 24 часа до прибытия.

Для тестирования VO2max участники примут участие в общей разминке, состоящей из ходьбы по моторизованной беговой дорожке в течение 5 минут с последующим выполнением ступенчатого теста с физической нагрузкой (GXT) на моторизованной беговой дорожке при ношении односторонних тренажеров Hans Rudolph 7450 без повторного дыхания. Маска серии V2, позволяющая оценивать весь выдыхаемый воздух, который калибруется перед каждым тестом. Объем вентилируемого выдыхаемого воздуха, а также концентрации кислорода и углекислого газа в выдыхаемом воздухе будут определяться с использованием коммерческой метаболической тележки (TrueOne® 2400 от Parvo Medics, Парво, Юта). В частности, исследователи будут использовать протокол Эллестада для определения VO2max участников. Протокол Эллестада разделен на 8 этапов, скорость и наклон которых постепенно увеличиваются на протяжении всего теста. Чтобы подтвердить, что тест VO2max вызывает метаболическую реакцию, измерения лактата с помощью прокола пальца будут проводиться как до, так и сразу после теста с физической нагрузкой. Кроме того, участники будут носить легкое устройство для мониторинга сердечного ритма (Polar), прикрепленное к верхней части туловища во время тестирования, чтобы отслеживать частоту сердечных сокращений во время тренировки.

Тест VO2max будет продолжаться до тех пор, пока участник не достигнет произвольной усталости, определяемой путем достижения уровня воспринимаемого напряжения (RPE) более 19 (с использованием шкалы RPE Борга), ИЛИ коэффициента дыхательного обмена (RER) выше 1,1, ИЛИ если участник решит прекратить занятия спортом по любой причине.

Кровь будет взята из руки сразу после тренировки, через 1 час после тренировки и через 3 часа после тренировки. Жировая ткань будет взята сразу после окончательного взятия крови, участники будут подготовлены к сбору жировой ткани (из брюшной подкожной жировой ткани). Это произойдет через 3 часа после тренировки.