Användning av PET-teknik för att mäta muskelaktivitet och dess tillämpning i kajakpaddling

Bakgrund och syfte med projektet

Huvudsyftet med denna studie är att utveckla PET-tekniker för att analysera muskelaktivitet och muskelmetabolism i elitidrottsprestation. Kajakpaddlare på elitnivå kommer att vara i fokus i denna studie och studien kommer att ge en unik möjlighet att analysera komplexiteten i fysiologin inom elitkajakpaddling.

Populärvetenskaplig sammanfattning av projektresultaten

Muskelaktivitet är en viktig fysiologisk funktion under elitidrott. Ett sätt att mäta muskelaktivitet på är med hjälp av yt-elektromyografi (s-EMG). När muskulaturen spänns och slappnar av, avges svaga elektriska impulser, som kan mätas genom huden med hjälp av s-EMG. Denna metod fungerar bäst om muskeln man vill mäta på ligger ytligt nära huden och om man mäter på ett fåtal muskler åt gången. Vill man mäta på muskler som ligger djupare in i kroppen och om man vill mäta på många muskler samtidigt, är s-EMG svårt och ibland omöjligt att använda. Vill man analysera komplexa rörelser som vid paddling i kajak behöver nya metoder utvecklas.

Ny teknik som, positron emission tomografi (PET) kan skapa tredimensionella bilder av kroppen i genomskärning, vilket skapar nya förutsättningar för analys av rörelser. PET i kombination med tracer-teknik, som aktivt socker (FDG), gör det möjligt att analysera energitillförsel till de arbetande musklerna. Aktivt socker blir kvar i muskelcellen under en längre tid än vanligt socker, vilket används för att skapa energi till muskelarbetet. Det aktiva sockret i musklerna kan ses med hjälp av en PET-kamera. Bilderna av musklerna från PET-kameran får olika färg beroende på hur mycket socker som muskeln tagit upp. Man vet sedan tidigare att ju mer en muskel arbetar desto mer socker kommer muskeln att ta upp.

Innan vi kan börja mäta på elitaktiva kanotister behöver metod utvecklas med avseende på om vi kan se olika hårt arbete med hjälp av FDG-PET. Vi ville även veta om FDG tas upp olika fort från blodet vid olika hårt arbete. Vi gjorde därför en förstudie för att studera detta. Förstudien gjordes på åtta måttligt aktiva friska personer, fyra kvinnor och fyra män. Mätning med FDG-PET gjordes dels vid ett tillfälle i vila och vid ett annat tillfälle efter 30 minuters cykelarbete utfört vid 50% av den maximala arbetsförmågan.

Tydliga skillnader sågs mellan vila och arbete, med avseende på FDG-upptag i muskulaturen, när PET-bilder av lårets muskulatur analyserades. Vi kunde även se skillnader i hur fort FDG togs upp från blodet in i muskulaturen under vila jämfört med arbete.

Resultaten visar att det är möjligt att mäta skillnader i FDG-upptag i muskulaturen vid olika intensivt arbete. I denna förstudie har vi jämfört vila och en submaximal arbetsnivå. Ytterligare studier behöver göras för att titta på skillnader mellan flera olika arbetsnivåer och precisionen i FDG-PET -metoden för att analysera muskelaktivitet.

Metoden verkar ha goda förutsättningar att kunna analysera muskelaktivitet. Metoden skulle även eventuellt kunna utnyttjas för att analysera hur energitillförseln till olika muskler sker vid olika idrotter. Men även för att kunna jämföra mellan individer med olika träningsgrad.

Läs mer

Projektansvarig:
Åsa Tornberg

Bakgrund och syfte med projektet

Huvudsyftet med denna studie är att utveckla PET-tekniker för att analysera muskelaktivitet och muskelmetabolism i elitidrottsprestation. Kajakpaddlare på elitnivå kommer att vara i fokus i denna studie och studien kommer att ge en unik möjlighet att analysera komplexiteten i fysiologin inom elitkajakpaddling.

Populärvetenskaplig sammanfattning av projektresultaten

Muskelaktivitet är en viktig fysiologisk funktion under elitidrott. Ett sätt att mäta muskelaktivitet på är med hjälp av yt-elektromyografi (s-EMG). När muskulaturen spänns och slappnar av, avges svaga elektriska impulser, som kan mätas genom huden med hjälp av s-EMG. Denna metod fungerar bäst om muskeln man vill mäta på ligger ytligt nära huden och om man mäter på ett fåtal muskler åt gången. Vill man mäta på muskler som ligger djupare in i kroppen och om man vill mäta på många muskler samtidigt, är s-EMG svårt och ibland omöjligt att använda. Vill man analysera komplexa rörelser som vid paddling i kajak behöver nya metoder utvecklas.

Ny teknik som, positron emission tomografi (PET) kan skapa tredimensionella bilder av kroppen i genomskärning, vilket skapar nya förutsättningar för analys av rörelser. PET i kombination med tracer-teknik, som aktivt socker (FDG), gör det möjligt att analysera energitillförsel till de arbetande musklerna. Aktivt socker blir kvar i muskelcellen under en längre tid än vanligt socker, vilket används för att skapa energi till muskelarbetet. Det aktiva sockret i musklerna kan ses med hjälp av en PET-kamera. Bilderna av musklerna från PET-kameran får olika färg beroende på hur mycket socker som muskeln tagit upp. Man vet sedan tidigare att ju mer en muskel arbetar desto mer socker kommer muskeln att ta upp.

Innan vi kan börja mäta på elitaktiva kanotister behöver metod utvecklas med avseende på om vi kan se olika hårt arbete med hjälp av FDG-PET. Vi ville även veta om FDG tas upp olika fort från blodet vid olika hårt arbete. Vi gjorde därför en förstudie för att studera detta. Förstudien gjordes på åtta måttligt aktiva friska personer, fyra kvinnor och fyra män. Mätning med FDG-PET gjordes dels vid ett tillfälle i vila och vid ett annat tillfälle efter 30 minuters cykelarbete utfört vid 50% av den maximala arbetsförmågan.

Tydliga skillnader sågs mellan vila och arbete, med avseende på FDG-upptag i muskulaturen, när PET-bilder av lårets muskulatur analyserades. Vi kunde även se skillnader i hur fort FDG togs upp från blodet in i muskulaturen under vila jämfört med arbete.

Resultaten visar att det är möjligt att mäta skillnader i FDG-upptag i muskulaturen vid olika intensivt arbete. I denna förstudie har vi jämfört vila och en submaximal arbetsnivå. Ytterligare studier behöver göras för att titta på skillnader mellan flera olika arbetsnivåer och precisionen i FDG-PET -metoden för att analysera muskelaktivitet.

Metoden verkar ha goda förutsättningar att kunna analysera muskelaktivitet. Metoden skulle även eventuellt kunna utnyttjas för att analysera hur energitillförseln till olika muskler sker vid olika idrotter. Men även för att kunna jämföra mellan individer med olika träningsgrad.

Projektnummer:
P2011-0035
Forskare:
Åsa Tornberg
Lärosäte:
Lunds universitet
År:
2011
Nyckelord:

Feedback

All form av feedback är välkommen.

Var innehållet i artikeln det du sökte efter?
Skriv en kommentar
Ditt meddelande är skickat!