Издръжливостта или „аеробните“ упражнения обикновено се разглеждат като сърдечно-съдови упражняване 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 упражняване. 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 упражняване-induced muscle damage2) изобилието, както и площта на напречното сечение на гастрокнемиуса (CSA).
- диабетик нетренираната група има значително по-нисък гастрокнемиус CSA в сравнение с контролната нетренирана група и почти половината от броя на мускулните ядра (мионуклеуси) и почти една трета от изобилието на сателитните клетки (PAX7) на контролната нетренирана група. Това означава сериозни патологии в скелетната мускулатура на диабетиците. Въпреки това, обучената с диабет група има значително по-добри параметри на мускул здраве и има почти същото изобилие на CSA, мионуклеуси и PAX7 като нетренирани контроли, което предполага значителния хипертрофичен ефект от тренирането на издръжливост на мускул и потенциала за терапевтично противодействие на мускулните патологии, предизвикани от диабет. Обучените здрави контроли имаха значително по-добри мускулни параметри спрямо всички други групи, със значително по-високо CSA и изобилие на мионуклеуси и PAX7.
Протеинът KIF5B е значително положително свързан с броя на мионуклеусите и мускулния CSA. KIF5B е умерено потиснат при диабет и тренировките за издръжливост значително повишават протеина. Смята се, че KIF5B е отговорен за позиционирането на мионуклеусите в мускула (мускулите имат множество ядра за разлика от повечето други типове клетки и нови мионуклеуси могат да бъдат създадени дори при възрастни чрез методи като съпротивление упражняване3). Furthermore, the GAP-43 protein was also significantly positively correlated with myonuclei number and muscle CSA. GAP-43 was also moderately suppressed in диабет 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.
***
Литература:
- Rahmati, M., Taherabadi, SJ 2021. Ефектите от тренировките с упражнения върху експресията на кинезин и GAP-43 в скелетните мускулни влакна на STZ-индуцирани диабетни плъхове. Sci Rep 11, 9535. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89106-6
- Самбасиван Р, Яо Р, et al 2011. Pax7-експресиращите сателитни клетки са незаменими за регенерацията на скелетните мускули на възрастни. Развитие. 2011 септември;138(17):3647-56. doi: https://doi.org/10.1242/dev.067587 . Грешка в: Развитие. 2011 октомври;138(19):4333. PMID: 21828093.
- Bruusgaard JC, Johansen IB, и др 2010. Мионуклеусите, придобити от упражнение с претоварване, предшестват хипертрофията и не се губят при детрениране. Известия на Националната академия на науките август 2010 г., 107 (34) 15111-15116; DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0913935107
***
