Motståndsträning och testosteron efter ryggmärgsskada

Individer med ryggmärgsskada (SCI) löper en livslång risk för ökad fetma och flera kroniska metabola störningar som glukosintolerans, insulinresistens och dyslipidemi sekundärt till försämring av kroppssammansättningen. Inom några veckor efter skada finns det en betydande minskning av helkroppsfettfri massa (FFM), särskilt skelettmuskelmassa i nedre extremiteter och efterföljande ökning av fettmassa (FM). Motståndsträning (RT) är en viktig typ av träning som har visat sig inducera positiva fysiologiska anpassningar som att öka mager massa och minska metabola störningar i andra kliniska populationer.

I ett pilotarbete gav utredarna bevis för att framkallad RT med användning av ytneuromuskulär elektrisk stimulering (NMES) för knäextensormuskelgrupp resulterade i en signifikant ökning av skelettmuskelns tvärsnittsarea (CSA), minskning av % ben-FM och en trend mot minskning av visceral fettvävnad (moms) CSA. De gynnsamma anpassningarna av kroppssammansättningen var förknippade med minskning av plasmainsulinytan under kurvan och plasmatriglycerider. Forskarna tillskrev anpassningarna i kroppssammansättning och metabolisk profil till en associerad ökning av plasma insulinliknande tillväxtfaktor (IGF-1). Utredarna drog slutsatsen att tolv veckors framkallad RT riktad mot att framkalla skelettmuskelhypertrofi kan resultera i betydande kroppssammansättning och metaboliska anpassningar hos individer med SCI.

Det är oklart om ett längre RT-program på mer än 12 veckor skulle ge ytterligare fördelar för veteraner med SCI. Det är också okänt om en förstärkning av nedgången i anabol homeostas genom att tillhandahålla testosteron (T) ersättningsterapi (TRT) skulle vända förändringar i kroppssammansättning och metabola profil hos veteraner med SCI. Det huvudsakliga forskningsmålet med detta förslag är att undersöka effekterna av 16 veckors framkallad RT+TRT vs. TRT på kroppssammansättning (muskel CSA, VAT, %FM) och de metaboliska profilerna (glukos- och lipidmetabolism) hos individer med motorisk komplett SCI. För att nå detta mål kommer yt-NMES tillsammans med fotledsvikter att genomföras två gånger i veckan för att träna knäextensor-skelettmuskelgrupperna från sittande läge. Efter fyra veckors försenad ingång kommer deltagarna (n =24) att slumpmässigt fördelas i RT+TRT (n =12) eller TRT (n =12) grupper. TRT kommer att tillhandahållas via transdermala T-plåster som kommer att alterneras på båda axlarna under studiens gång. Utredarna föreslår också att man studerar effekterna av avträning på kroppssammansättning och metaboliska profiler.

Forskningsplanen innehåller tre specifika mål

Specifikt mål 1 kommer att visa effekterna av NMES RT och/eller testosteronplåster (Tp) på CSA för lår och ben skelettmuskelgrupper, procent FFM, och CSA för moms, intramuskulärt fett och procent FM efter 16 veckors träning + Tp och 16 veckors avträning.

Specifikt mål 2 kommer att bestämma förändringarna i metabolisk miljö (viloenergiförbrukning, glukoshomeostas, lipidprofil, fria fettsyror, totalt och fritt testosteron i serum och IGF-1) och cytokiner (c-reaktivt protein, tumörnekrosfaktor alfa och IL) -6 som inflammatoriska biomarkörer) efter 16 veckors träning+Tp och avträning.

Specifikt mål 3 kommer att avgöra om 16 veckors framkallad RT och Tp kommer att öka GLUT-4-koncentrationen, muskel-IGF-1 och peroxisom-proliferator-aktiverad receptor-gamma co-activator 1 (PGC-1) uttryck, ändra fibertypsfördelning och förbättra de mitokondriella enzymatiska aktiviteterna (elektrontransportkedjan) jämfört med endast Tp.