ההשפעה ההיפרטרופית של תרגילי סיבולת והמנגנונים הפוטנציאליים

סיבולת, או פעילות אירובית, נתפסת בדרך כלל כקרדיווסקולרית להתעמל and is not generally associated with skeletal muscle hypertrophy. Endurance exercise is defined as exerting a low-intensity load on a muscle over a long period of time, such as the effect of jogging on the calf muscles but also encompasses the use of light weights in resistance להתעמל. However, a recent study, which elucidates the skeletal muscle pathologies in diabetic rats, discovered the hypertrophic effect of endurance exercise (in this case, treadmill running on the gastrocnemius muscle), even on non-diabetic rats. It also details two specific skeletal muscle proteins, Kinesin Family Member 5B (KIF5B) and Growth Associated Protein 43 (GAP-43), their dysfunction in diabetes and how endurance exercise promotes skeletal muscle hypertrophy through these specific protein pathways.

In this study, 52 male rats were divided into 4 groups: controls (healthy, non-diabetic), endurance-trained controls, diabetics, endurance-trained diabetics. K1F5B, GAP-43 and PAX7 (muscle satellite cells which are responsible for muscle regeneration after להתעמל-induced muscle damage²שפע, כמו גם שטח חתך גסטרוקנמיוס (CSA) חושבו.

אל האני סוכרת לקבוצה לא מאומנת היה CSA נמוך משמעותית של gastrocnemius בהשוואה לקבוצת הביקורת הלא מאומנת, וכמעט מחצית ממספר גרעיני השרירים (myonuclei) וכמעט שליש מהשפע של תאי הלוויין (PAX7) של קבוצת הביקורת הלא מאומנת. זה מסמל פתולוגיות עיקריות בשרירי השלד של חולי סוכרת. עם זאת, לקבוצה שעברה הכשרה סוכרתית היו פרמטרים טובים יותר משמעותית של שריר בריאות, והיה להם כמעט אותו שפע של CSA, myonuclei ו-PAX7 כמו לבקרות לא מאומנות, מה שמרמז על ההשפעה ההיפרטרופית המשמעותית של אימון סיבולת של שריר ועל הפוטנציאל בטיפול טיפולי בפתולוגיות השרירים הנגרמות על ידי סוכרת. לביקורות הבריאים המאומנים היו פרמטרי שרירים עדיפים באופן מובהק על כל הקבוצות האחרות, עם שפע גבוה יותר של CSA, שרירי שריר ו-PAX7.

החלבון KIF5B נמצא בקורלציה חיובית משמעותית עם מספר השרירים ו-CSA של השרירים. KIF5B היה מדוכא בינוני בסוכרת ואימוני סיבולת העלו משמעותית את החלבון. מאמינים ש-KIF5B אחראי על מיקום השרירים בשריר (לשרירים יש גרעינים מרובים שלא כמו רוב סוגי התאים האחרים וניתן ליצור שרירונים חדשים גם אצל מבוגרים באמצעות שיטות כגון התנגדות להתעמל³). Furthermore, the GAP-43 protein was also significantly positively correlated with myonuclei number and muscle CSA. GAP-43 was also moderately suppressed in סוכרת and endurance-training significantly increased the protein. GAP-43 is believed to be involved in calcium-handling regulation. Therefore, the upregulation of both proteins locally in the gastrocnemius muscle via endurance-training of the muscle seems to provide hypertrophic effect, potentially through these protein pathways and this research also shed light on potential causes of skeletal muscle dysfunctions such as atrophy observed in diabetes patients.

***

הפניות:  

1. Rahmati, M., Taherabadi, SJ 2021. ההשפעות של אימון כושר על ביטוי Kinesin ו-GAP-43 בסיבי שריר השלד של חולדות סוכרתיות הנגרמות על ידי STZ. Sci נציג 11, 9535. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89106-6 

2. Sambasivan R, Yao R, et al 2011. תאי לוויין המבטאים Pax7 הם הכרחיים להתחדשות שרירי השלד של מבוגרים. התפתחות. 2011 ספטמבר;138(17):3647-56. דוי: https://doi.org/10.1242/dev.067587 . שגיאה ב: פיתוח. אוקטובר 2011;138(19):4333. PMID: 21828093. 

3. Bruusgaard JC, Johansen IB, ואח' 2010. שרירי שריר שנרכשו על ידי פעילות גופנית עומס יתר קודמים להיפרטרופיה ואינם הולכים לאיבוד בעת הוצאת האימון. הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים אוגוסט 2010, 107 (34) 15111-15116; DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0913935107  

***