Гипертрофический эффект упражнений на выносливость и возможные механизмы

Выносливость, или «аэробные» упражнения, обычно рассматривается как кардиотренировка. осуществлять и обычно не связано с гипертрофией скелетных мышц. Упражнения на выносливость определяются как оказание нагрузки низкой интенсивности на мышцу в течение длительного периода времени, например, бег трусцой влияет на икроножные мышцы, но также включает использование легких весов для сопротивления. осуществлять. Однако недавнее исследование, выяснившее патологии скелетных мышц у крыс с диабетом, обнаружило гипертрофический эффект упражнений на выносливость (в данном случае беговой дорожки на икроножную мышцу) даже на крысах, не страдающих диабетом. В нем также подробно описаны два специфических белка скелетных мышц: член семейства кинезинов 5B (KIF5B) и белок, связанный с ростом 43 (GAP-43), их дисфункция при диабете и то, как упражнения на выносливость способствуют гипертрофии скелетных мышц посредством этих специфических белковых путей.

В этом исследовании 52 крысы-самца были разделены на 4 группы: контрольная (здоровые, не страдающие диабетом), контрольная группа, тренированная на выносливость, диабетики, диабетики, тренированные на выносливость. K1F5B, GAP-43 и PAX7 (клетки-сателлиты мышц, отвечающие за регенерацию мышц после осуществлять-индуцированное повреждение мышц²) численность, а также площадь поперечного сечения икроножной мышцы (ППС).

Ассоциация диабетический нетренированная группа имела значительно более низкий CSA икроножной мышцы по сравнению с контрольной нетренированной группой, а также почти половину количества мышечных ядер (миоядер) и почти треть количества сателлитных клеток (PAX7) по сравнению с контрольной нетренированной группой. Это свидетельствует об основных патологиях скелетных мышц у диабетиков. Тем не менее, у диабетической тренированной группы были значительно лучшие параметры мышца здоровье и имели почти такое же количество CSA, миоядер и PAX7, что и нетренированные контроли, что свидетельствует о значительном гипертрофическом эффекте тренировки на выносливость мышцы и потенциале терапевтического противодействия мышечным патологиям, вызванным диабетом. Тренированные здоровые контроли имели значительно лучшие мышечные параметры по сравнению со всеми другими группами, с заметно более высоким CSA, а также количеством миоядер и PAX7.

Белок KIF5B значительно положительно коррелировал с числом миоядер и мышечным CSA. KIF5B умеренно подавлялся при диабете, а тренировки на выносливость значительно повышали уровень белка. Считается, что KIF5B отвечает за расположение миоядер в мышцах (мышцы имеют несколько ядер, в отличие от большинства других типов клеток, и новые миоядра могут быть созданы даже у взрослых с помощью таких методов, как сопротивление осуществлять³). Кроме того, белок GAP-43 также значительно положительно коррелировал с количеством миоядер и ПСА мышц. GAP-43 также был умеренно подавлен в диабет и тренировки на выносливость значительно увеличили количество белка. Считается, что GAP-43 участвует в регуляции обращения с кальцием. Таким образом, усиление регуляции обоих белков локально в икроножной мышце посредством тренировки выносливости мышцы, по-видимому, обеспечивает гипертрофический эффект, потенциально через эти белковые пути, и это исследование также проливает свет на потенциальные причины дисфункций скелетных мышц, таких как атрофия, наблюдаемая у пациентов с диабетом. .

Ссылки:  

1. Рахмати, М., Тахерабади, С.Дж. 2021. Влияние физических упражнений на экспрессию кинезина и GAP-43 в волокнах скелетных мышц крыс с STZ-индуцированным диабетом. Sci Rep 11, 9535. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89106-6 

2. Самбасиван Р., Яо Р., et al 2011. Экспрессирующие Pax7 сателлитные клетки незаменимы для регенерации скелетных мышц взрослых. Разработка. 2011 сентябрь; 138 (17): 3647-56. doi: https://doi.org/10.1242/dev.067587 . Ошибка в: Разработка. 2011 Октябрь; 138 (19): 4333. PMID: 21828093. 

3. Брусгаард Дж. К., Йохансен И. Б., и др. 2010. Миоядра, полученные в результате упражнений с перегрузкой, предшествуют гипертрофии и не теряются при детренировании. Слушания Национальной академии наук, август 2010 г., 107 (34) 15111-15116; DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0913935107