Mekanismer för ändrad muskelfunktion vid uttröttning och träning

Populärvetenskaplig sammanfattning av projektresultaten

Muskeltrötthet är en begränsande faktor vid utövandet av en mängd idrotter. Vi har under ett flertal år studerat hur muskelfunktionen förändras i samband med uttröttning. Våra studier baseras traditionellt på försök med enskilda muskelceller där man kan detaljstudera de olika stegen från aktivering av ytmembranen till kraftproduktion hos de kontraktila delarna. Vi utför även humanstudier som baseras på kunskap som erhållits i försök på isolerade muskelfibrer.

Uthållighetsträning leder till förbättrad aerob metabolism, bl a genom att muskelcellernas mitokondriehalt ökar. Högintensiv fysisk träning kan orsaka läckage av Ca2+ i cellerna från det sarkoplasmatiska retiklet (SR). Detta kan leda till stimulering av mitokondrienybildning men det kan också försämra Ca2+-frisättningen under kontraktion, vilket ger försämrad kontraktionsförmåga. Detta innebär att ändrad Ca2+-hantering kan ge både positiva träningseffekter och leda till problem som ses vid överträning. I våra pågående studier tränas möss genom att de får tillgång till springhjul i buren och detta leder till förändringar i Ca2+ hanteringen och ökad uthållighet.

Humanförsök har genomförts där försökspersoner utfört 6 x 30 s maximala cykelsprintarbeten. Detta korta (totalt 3 min) högintensiva arbete leder till en markant minskning av kontraktionskraften och viss kraftförlust ses fortfarande efter 24 timmar. Arbetet leder till stora förändringar i cellernas Ca2+-kanaler och dessa verkar initieras av en ökad produktion av fria syreradikaler. Denna typ av högintensiv intervallträning har visat sig vara mycket effektiv och snabbt leda till ökad uthållighet. Våra resultat kan förklara varför denna typ av träning är effektiv. Vidare tyder våra resultat på att fria syreradikaler har en viktig roll, vilket kan förklara varför kosttillskott med antioxidanter faktiskt kan försämra effekten av uthållighetsträning.

Under fysiskt arbete (t ex löpning) startas muskelkontraktioner ofta med att motorneuronen ger några få aktionspotentialer med hög frekvens och sedan minskar frekvensen. Våra försök visar att denna typ av stimulering leder till en snabbare och starkare kraftutveckling utan att muskelcellen för den skull tröttas snabbare. Denna kunskap kan användas för att förbättra tekniken i uthållighetssporter. I långdistanslöpning skulle denna muskelegenskap t ex medföra att det är mer effektivt att hålla en hög stegfrekvens än att ta förhållandevis längre steg.

Projektansvarig:
Håkan Westerblad
Projektnummer:
FO2012-0024
Lärosäte:
Karolinska Institutet
År:
2012

Feedback

All form av feedback är välkommen.

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