Antonio Paoli

1 Departamentul de Științe Biomedice (DBS), Universitatea din Padova, Padova, Italia.

Quirico F. Pacelli

1 Departamentul de Științe Biomedice (DBS), Universitatea din Padova, Padova, Italia.

Marco Neri

2 AIFeM (Federația Italiană de Medicină și Fitness), Ravenna, Italia.

Luana Toniolo

1 Departamentul de Științe Biomedice (DBS), Universitatea din Padova, Padova, Italia.

Pasqua Cancellara

1 Departamentul de Științe Biomedice (DBS), Universitatea din Padova, Padova, Italia.

Marta Canato

1 Departamentul de Științe Biomedice (DBS), Universitatea din Padova, Padova, Italia.

Tatiana Moro

1 Departamentul de Științe Biomedice (DBS), Universitatea din Padova, Padova, Italia.

Marco Quadrelli

3 Euganea Medica, Centrul de Diagnostic, Albignasego, Padova, Italia.

Aldo Morra

3 Euganea Medica, Centrul de Diagnostic, Albignasego, Padova, Italia.

Diego Faggian

4 Departamentul de Medicină (DiMed), Universitatea din Padova, Padova, Italia.

Mario Plebani

4 Departamentul de Medicină (DiMed), Universitatea din Padova, Padova, Italia.

Antonino Bianco

5 Departamentul Sport și Știința Exercițiului (DISMOT), Universitatea din Palermo, Palermo, Italia.

Carlo Reggiani

1 Departamentul de Științe Biomedice (DBS), Universitatea din Padova, Padova, Italia.

Abstract

Introducere

Având în vedere comportamentul complex și controversat al MSTN ca răspuns la suplimentarea RT și/sau proteine ​​4,17-22 și la relațiile sale asemănătoare cu alte semnale musculare, am decis să investigăm influența a 2 luni de RT și proteine ​​bogate (HP ) sau dietă cu proteine ​​normale (NP) pe variabile de performanță a forței: niveluri MM și plasmatice de MSTN, IL-1β, IL-6, TNF-α și IGF-1; în plus, ne-am propus să analizăm și răspunsul acut al variabilelor plasmatice imediat după sesiunea de antrenament la începutul și la sfârșitul celor 8 săptămâni de experimentare.

Materiale și metode

Subiecte

Prezentul studiu a făcut parte dintr-un studiu mai amplu menit să investigheze efectele suplimentelor de RT și proteine ​​asupra stării hormonale, a caracteristicilor fibrelor musculare și a compoziției corpului. Optsprezece voluntari de sex masculin, studenți de licență în știința mișcării umane (vârsta = 24,9 ± 5,3 ani), au răspuns la invitația de a participa la studiu. Respondenții au oferit consimțământul informat în scris pentru a participa la studiu și au fost examinați pentru prezența bolilor sau a afecțiunilor care i-ar pune în pericol reacții adverse la exercițiu. Subiecții au fost sănătoși, neobezi și nefumători și nu au luat niciun medicament și nu s-au angajat niciodată în RT obișnuită. Toți participanții au fost activi timp de 5-6 ore pe săptămână la diferite sporturi de echipă (fotbal, volei și baschet). Subiecții au fost întâi asortați în perechi în funcție de vârstă și nivelul de activitate fizică. Ulterior din fiecare pereche, un subiect a fost alocat aleatoriu grupului HP sau grupului NP. Studiul a fost aprobat de Comisia etică a Fundației Salvatore Maugeri (Pavia, Italia) în conformitate cu declarația Helsinki din 1995, modificată în 2000.

Design de studiu

În prima săptămână după recrutare, subiecții au suferit măsurători programate. Probele de sânge au fost prelevate în stare bazală (8:00 AM, post) și imediat după prima sesiune de antrenament. Ambele grupuri au urmat același program RT timp de 8 săptămâni. În timpul perioadei de antrenament, grupul HP a consumat 1,8 g · kg -1 -1 zi -1 de proteine, în timp ce grupul NP a consumat 0,85 g · kg -1 -1 zi -1 proteine. În a 10-a săptămână s-a repetat aceeași secvență de teste. O schemă a proiectului studiului este prezentată în Figura 1 .

proteine

Schema proiectării experimentale. HP, bogat în proteine; NP, proteină normală; RT, antrenament de rezistență.

Măsurători

Test de rezistență

Pentru a testa rezistența membrelor superioare a fost utilizat un dinamometru cu prindere (PGD; Kayser Srl, Livorno, Italia). Instrumentul se bazează pe un dinamometru în formă de mâner, proiectat pentru a fi ușor fixat și îndepărtat. Mânerul PGD este conectat mecanic la o celulă de încărcare. O articulație articulată permite alinierea direcției forței cu axa celulei de sarcină pentru a efectua o măsurare corectă a forței de tragere. Sistemul este conectat la un computer unde un software specific înregistrează măsurători de forță și conduce procedura de testare. Într-un studiu anterior, grupul nostru a validat instalația în scopul testării rezistenței. 23 În timpul testelor, PGD a fost montat pe o bară de mână și subiecții au stat în picioare la 90 °. Subiecții au efectuat trei studii diferite de contracție voluntară maximă cu 3 minute de repaus între fiecare studiu. Cea mai bună performanță a fost utilizată pentru analiza datelor. Am demonstrat anterior că în timpul efortului de prindere a tracțiunii s-au activat latissimus dorsi, triceps brahii (capul lung) și deltoidul posterior. 23 Datele anterioare din laboratorul nostru au arătat un coeficient de corelație intraclasă (ICC) de 0,99 pentru prinderea izometrică de tracțiune.

Compozitia corpului

Analiza sângelui

Probele de sânge au fost prelevate din vena antecubitală și colectate în tuburile BD Vacutainers (SST ™ II Advance, REF 367953). După prelevarea de sânge, probele au fost centrifugate (Forța centrifugă relativă 2254 la 4 ° C folosind centrifuga J6-MC de către Beckman). Serul, astfel obținut, a fost alicotat și depozitat la -80 ° C. Toate probele au fost analizate în aceeași sesiune analitică pentru fiecare test folosind același lot de reactivi și având coeficient de variație (CV) intra-test 27 Conformitatea exercițiului a fost calculată din formularele zilnice de exerciții completate de instructori, care au fost returnate personalului de cercetare în fiecare săptămână.

Evaluarea nutrițională

analize statistice

Diferențele de bază între grupurile de formare și control pentru variabilele raportate au fost testate folosind eșantioane independente ale testelor t Student. A fost utilizată o analiză de măsurare repetată în două direcții a varianței (tratamente × timp). Normalitatea datelor a fost verificată și confirmată ulterior folosind testul Kolmogorov-Smirnov. Mărimea prezentului eșantion a fost selectată pe baza unei analize a puterii. Toate datele au fost analizate utilizând software-ul Prism5 GraphPad (Abacus Concepts, GraphPad Software, San Diego, CA, SUA). Versiunea software de statistică. 8.0 (Tulsa, OK, SUA) a fost utilizat pentru a obține valori ICC și pentru o evaluare a dimensiunii eșantionului. Semnificația statistică a fost stabilită la P 2 așa cum se arată prin RMN (Tabelul 1) fără nicio diferență semnificativă între variabilele dietetice. Aceste date au fost în deplină concordanță cu măsurarea antropometrică, deoarece corelația dintre valorile ariei musculare obținute din RMN și cele calculate cu Fitnext a fost foarte semnificativă (r 2 = 0,88). Nu au existat modificări semnificative ale masei grase, în timp ce MM a prezentat o creștere semnificativă (P = .0003). Din nou, nu au fost detectabile diferențe semnificative între grupurile de dietă (Tabelul 1).

tabelul 1.

Valori pre și post 8 săptămâni de antrenament de rezistență și dietă normală sau bogată în proteine

Pre-NPPost-NP% Δ SIGPre-HPPost-HP% Δ SIGPremergedPostmerged% Δ SIGNP vs. HP
MIP436,4 ± 41,52472,8 ± 41,86+8.34558,1 ± 68,96602,3 ± 76,05+7.9500,8 ± 42,95541,4 ± 46,40+8.1ns
P 2); MIP, rezistența izometrică maximă la dinamometrul de prindere (exprimat în Newton); MM, masa musculară (exprimată în kg); NP, proteină normală; ns, nesemnificativ; SIG, semnificație.

Nivelul plasmatic MSTN a arătat o creștere semnificativă (P = .02) după ultimul antrenament din grupul HP (sesiune de pre-antrenament 3,66 ± 1,42 ng/ml, sesiune post-antrenament 12,0 ± 2,5; medie ± SEM) în timp ce nu s-a detectat nicio modificare Grup NP (sesiune de căutare 4,23 ± 2,59 ng/ml, sesiune post-antrenament 3,64 ± 2,09 ng/ml; medie ± SEM) (Fig. 2). Interesant, când au fost luați în considerare subiecții individuali aparținând grupului HP, valorile IGF-1 au arătat o corelație pozitivă cu valorile MSTN după ultimul antrenament (r 2 = 0,6456; P = 0,0295) (Fig. 3). Nu s-a găsit nicio corelație cu alți parametri ai sângelui și nici cu modificările MM și ale forței musculare. IGF-1, IL-1β și IL-6 nu au prezentat diferențe semnificative înainte și după perioada de antrenament, în timp ce TNF-α a prezentat o interacțiune numai pentru efectul timpului; adică, am găsit valori mai mari după 8 săptămâni atât la punctele de timp bazale, cât și post-antrenament (Tabelul 2), dar fără diferențe semnificative între diferitele aporturi de proteine ​​sau punctele de timp.

Modificări ale miostatinei circulante la începutul experimentului (T0) și după 8 săptămâni de antrenament și dietă (T8). Valorile sunt obținute în condiții bazale, postate imediat după sesiunea de antrenament. * Valori P înainte și după o singură sesiune de antrenament, înainte și după 8 săptămâni de antrenament de rezistență cu dietă normală sau bogată în proteine

T0 pre-NPT0 post-NPT0 pre-HPT0 post-HPT8 pre-NPT8 post-NPT8 pre-HPT8 post-HP
IL-6 *
IGF-1229,4 ± 20,84223,6 ± 22,30226,9 ± 9,04231,2 ± 12,35216,2 ± 17,31220,4 ± 17,58221,6 ± 14,28222,0 ± 15,04

Datele sunt exprimate ca medie și eroare standard de medie. Datele au fost analizate prin măsurători repetate ANOVA bidirecționale (timp × tratament). O comparație multiplă Bonferroni a arătat semnificație pentru postul T8.

IGF-1, factor de creștere asemănător insulinei 1 (exprimat în ng/ml); IL-1β, interleukina 1 beta (exprimată în ng/L); IL-6, interleukină 6 (exprimată în ng/L); MSTN, miostatină (exprimată în ng/ml); TNF-α, factor alfa de necroză tumorală (exprimat în ng/L).

Discuţie

Principala constatare a prezentului studiu a fost că un aport mai mare de proteine ​​nu determină un câștig mai mare de MM în comparație cu aportul normal (adică 1,8 g de proteine ​​· kg -1 -1 zi-1 față de grupul NP 0,85 g proteine ​​· kg - 1 · zi -1) la subiecți tineri sănătoși. Datele noastre sunt în acord cu cele din Verdijk 30 obținute la vârstnici, dar în contrast cu altele. 19.31 O posibilă explicație pentru rezultatele tocmai discutate ar putea fi găsită având în vedere acțiunea chalonică a MSTN 32; într-adevăr, în experimentul nostru, grupul HP a arătat un răspuns crescut IGF-1 la antrenament, cu o creștere contemporană a MSTN.

Este bine cunoscut faptul că acidoză produsă de o dietă HP ar putea afecta sinteza proteinelor musculare scheletice 44; prin urmare, dacă reducerea pH-ului, datorită unui aport mai mare de proteine, a fost influențată de răspunsul hipertrofic la antrenament, rămâne, așadar, incert. O limitare a acestui studiu a fost că subiecții au fost sportivi RT neexperti, putem face ipoteza că intensitatea mai mare a antrenamentului va duce la rezultate diferite în ceea ce privește citokinele inflamatorii.

În concluzii, luate împreună rezultatele noastre indică un răspuns „paradoxal” al MSTN plasmatic la dieta HP după 8 săptămâni de RT. Este de remarcat faptul că IGF-1 a cărui activitate este reglată în jos de MSTN este crescută în grupul HP după ultimul antrenament și prezintă o corelație pozitivă semnificativă cu creșterea MSTN. Această dublă creștere a mediatorilor opuși ar putea explica suprapunerea substanțială a creșterilor MM în cele două grupuri. Putem susține că dieta HP influențează reglarea metabolică a IGF-1 și MSTN în amonte de aceeași cale. Luate împreună aceste date indică un răspuns complex și încă nu bine înțeles al MSTN la RT. Diferențele găsite în studiul nostru în comparație cu alte studii ar putea fi explicate prin suplimentarea cronică de proteine ​​și prin caracteristicile bazale ale diferiților subiecți (sportivi vs. sedentar; tineri vs. bătrâni), dar aceste diferențe ar putea reflecta și complexitatea eliberării MSTN mecanism. Înțelegerea unui astfel de mecanism ar putea ajuta la individualizarea contramăsurilor eficiente împotriva sarcopeniei. Sunt necesare mai multe studii pentru a explica acest comportament paradoxal care explorează și molecule de semnalizare musculară, cum ar fi mTOR și Akt.

Confirmare

Această lucrare a fost susținută de subvenții de la ASI (WP 1B235) (Agenzia Spaziale Italiana - Agenția Spațială Italiană).