اثر هیپرتروفیک ورزش استقامتی و مکانیسم‌های بالقوه

استقامت یا ورزش "هوازی" به طور کلی به عنوان ورزش قلبی عروقی در نظر گرفته می شود ورزش 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 ورزش. 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 ورزش-induced muscle damage²فراوانی و همچنین سطح مقطع گاستروکنمیوس (CSA) محاسبه شد.

La دیابتی گروهی که تمرین نکرده بودند در مقایسه با گروه شاهد، CSA کمتری داشتند. این نشان دهنده آسیب شناسی عمده در عضلات اسکلتی بیماران دیابتی است. با این حال، گروه آموزش دیده دیابتی به طور قابل توجهی پارامترهای بهتری داشتند عضله سلامت، و تقریباً همان فراوانی CSA، میونوکلئوس و PAX7 را به عنوان کنترل‌های تمرین‌نشده داشتند، که نشان‌دهنده اثر هیپرتروفیک قابل‌توجه تمرین استقامتی یک عضله و پتانسیل مقابله درمانی با آسیب‌شناسی عضلانی ناشی از دیابت است. کنترل‌های سالم آموزش‌دیده، پارامترهای عضلانی به‌طور قابل‌توجهی نسبت به همه گروه‌های دیگر، با CSA بالاتر، و میونوکلئوس و فراوانی PAX7 داشتند.

پروتئین KIF5B به طور قابل توجهی با تعداد میونوکلئوس و CSA عضلانی همبستگی مثبت داشت. KIF5B در دیابت به میزان متوسطی سرکوب شد و تمرینات استقامتی به طور قابل توجهی پروتئین را افزایش داد. اعتقاد بر این است که KIF5B مسئول قرارگیری میونوکلئوس ها در عضله است (عضلات بر خلاف سایر انواع سلولی دارای هسته های متعدد هستند و میونوکلئوس های جدید را می توان حتی در بزرگسالان از طریق روش هایی مانند ایجاد کرد. مقاومت ورزش³). Furthermore, the GAP-43 protein was also significantly positively correlated with myonuclei number and muscle CSA. GAP-43 was also moderately suppressed in دیابت 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.

***

منابع:  

1. رحمتی، م.، طاهرآبادی، SJ 2021. اثرات تمرین ورزشی بر بیان کینزین و GAP-43 در فیبرهای عضلانی اسکلتی موش‌های دیابتی ناشی از STZ. نماینده علمی 11 ، 9535 https://doi.org/10.1038/s41598-021-89106-6 

2. سامباسیوان آر، یائو آر، et al 2011. سلول های ماهواره ای بیان کننده Pax7 برای بازسازی ماهیچه های اسکلتی بزرگسالان ضروری هستند. توسعه. 2011 Sep;138(17):3647-56. doi: https://doi.org/10.1242/dev.067587 . اشتباه در: توسعه. 2011 Oct;138(19):4333. PMID: 21828093. 

3. برووسگارد جی سی، یوهانسن آی بی، و همکاران 2010. میونوکلئوس های به دست آمده توسط ورزش اضافه بار قبل از هیپرتروفی هستند و با بی تمرینی از بین نمی روند. مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم آگوست 2010، 107 (34) 15111-15116; DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0913935107  

***