Återhämtning från 50 excentriska bicepscurls hos unga, otränade män och kvinnor

Oavsett om en individ är i rehabilitering eller tränar för allmän hälsa eller atletisk prestation, är motståndsträning en väsentlig träningsform när målet är att öka muskelmassa, styrka och funktion. Även om motståndsträning i första hand är förknippat med positiva effekter kan det också resultera i muskelskador när träningen är av hög intensitet och/eller ovana. Detta är känt som träningsinducerad muskelskada (EIMD) och återspeglas av en avsevärd minskning av kraftgenererande kapacitet och åtföljs ofta av intracellulär svullnad och fördröjd muskelömhet. På cellulär nivå inkluderar EIMD myofibrillär störning, inflammatorisk respons och i allvarliga fall av EIMD; myofibernekros. Medan EIMD med sina symtom tydligt är uppenbara, är dess underliggande mekanismer fortfarande helt utarbetade.

En intressant hypotes angående den molekylära grunden för minskad muskelstyrka som ett resultat av EIMD, är relaterad till belastningen av detta träningsläge som orsakar "poppade" sarkomerer. När sarkomerer sträcks ut över aktin-myosin-överlappning, kan vissa sarkomerer sträckas över. Detta resulterar i överbelastning av membran, vilket leder till öppning av sträckaktiverade kanaler, och därefter inflöde av Ca2+. Höga nivåer av cytoplasmatisk Ca2+ kan orsaka nedbrytning av kontraktila proteiner eller excitation-kontraktionskopplingsproteiner medierat genom ökad kalpainaktivitet. En nyligen genomförd studie av Cully och kollegor (2017) föreslår dock en skyddsmekanism efter styrketräning med tung belastning relaterad till Ca2+-hantering. Cully et al. observerade bildning av vakuoler i longitudinellt anslutande tubuli efter träning när fibrer exponerades för 1,3 μM [Ca2+] i cytoplasman. Dessa vakuoler ger ett slutet fack där Ca2+ kan ackumuleras, vilket förhindrar Ca2+ från att initiera skada på muskeln. Rollen av Ca2+-reglering vid återhämtning av muskelfunktion kräver ytterligare undersökning och förtydligande.

Så vitt utredarna vet är den mest giltiga metoden för att uppskatta EIMD genom att undersöka myofibrillär störning, och i vissa fall nekros, i muskelbiopsier. Detta kräver många resurser och är ganska dyrt. För närvarande är den bästa icke-invasiva markören för muskelskada kraftunderskottet som observeras 48 timmar efter träning. En mätning som uppskattar muskelskador omedelbart efter träning är dock motiverad eftersom kraftunderskott omedelbart efter träning kommer att förvirras av muskeltrötthet.

En ny studie utförd av Lacourpaille et al. (2017) visade en stark negativ korrelation (-0,80) mellan styvhet i muskelvävnaden, skjuvmodul, uppmätt 30 minuter efter träning och maximal isometrisk kraft mätt 48 timmar efter träning och därför ett starkt samband mellan minskningen i kraftproduktionskapacitet och ökad stelhet efter träning, vilket tyder på en möjlig metod för att förutsäga EIMD direkt efter träning. Direkta bevis på detta samband är dock motiverade, med mätningar av skjuvmodul och EIMD-biomarkörer, såsom andelen störda fibrer och sarkoplasmatisk Ca2+-reglering.

Möjligheten att förutsäga EIMD efter träning är av stort intresse för idrottare, men även patienter som lider av t.ex. muskeldystrofier. Att kunna förutsäga EIMD snabbt och icke-invasivt efter träning kommer att hjälpa till med optimal återhämtning.

Syftet med detta projekt är att undersöka sambandet mellan träningsinducerad muskelskada (EIMD) som förändringar i skjuvmodul genom ultraljudsskjuvvågelastografi och muskelskador som observerats i analys av muskelbiopsier. Hypotesen är att det finns ett starkt samband mellan muskelstelhet akut efter träning och graden av muskelskada observerad i muskelbiopsier. Ett sekundärt syfte är att främja förståelsen av cellulära mekanismer som orsakar EIMD och rollen av Ca2+ i återhämtningen av muskelfunktion.