Beweging als tegenmaatregel tegen de effecten van veroudering op spiermitochondriën, diffusief zuurstoftransport en spiervolume

Gezond ouder worden gaat gepaard met verlies van spiermassa en fysieke functie.
Dit verlies van fysieke functie wordt gekenmerkt door afnames in onder andere
spierkracht en maximale zuurstofopname (V*O2max; wat de trainingscapaciteit
weergeeft). Echter, de oorzakelijke factoren die bijdragen aan deze
leeftijdsgebonden beperkingen, en de rol van trainingsstatus in het mitigeren
van deze effecten, zijn nog slecht gedefinieerd. De functie van skeletale
spiermitochondriën wordt voorgesteld als een belangrijke factor bij de
leeftijdsgebonden effecten op fysieke functie, maar er zijn veel tegenstrijdige
resultaten in de literatuur, met name op het gebied van onderzoek in mensen.
Bovendien is de diffusie van zuurstof van capillairen naar mitochondriën een
sleutelfactor voor V*O2max, maar of de diffusiecapaciteit van zuurstof in de
skeletspier (DmO2) afneemt met leeftijd is onbekend. Een nieuwe techniek maakt
het mogelijk om met behulp van nabij-infrarood spectroscopie (NIRS) de
diffusiecapaciteit van de skeletspier, bij jonge en middelbare proefpersonen,
op een niet-invasieve manier te beoordelen. Hiermee kan een antwoord gegeven
worden op de vraag of DmO2 afneemt met leeftijd.

De primaire doelen van deze studie zijn daarom: 1) het vergelijken van DmO2
afgeleid van NIRS tussen jonge, inactieve proefpersonen, jonge duursporters,
middelbare, inactieve proefpersonen en middelbare duursporters; 2) het
vergelijken van niet-invasieve en invasieve markers van mitochondriale functie
tussen bovengenoemde groepen (niet-invasief wil zeggen NIRS en 31-fosfor
magnetische resonantiespectroscopie [31P-MRS] en invasief wil zeggen markers
van mitochondriale morfologie en respiratie verkregen via een spierbiopsie), en
3) het onderzoeken van de relaties tussen DmO2, mitochondriale morfologie en
functie en het onderzoeken van capillarisatie met functionele metingen van
spierkracht en V*O2max.

Deze studie zal een dwarsdoorsnedeonderzoek zijn waarbij jonge, inactieve
proefpersonen, jonge duursporters, middelbare, inactieve proefpersonen en
middelbare duursporters worden vergeleken. Spierkracht wordt onderzocht met
isometrische en isoinertiale dynamometrie; spieromvang wordt bepaald met
3D-echografie; trainingscapaciteit en V*O2max worden beoordeeld met een
incrementele inspanningstest. DmO2 wordt beoordeeld met NIRS. De
phosphocreatine herstelkinetiek, verkregen met 31P-MRS, wordt gebruikt om de
NIRS-gebaseerde beoordeling van DmO2 te valideren. Spierbiopsies worden
verkregen uit de vastus lateralis-spier van de quadriceps om mitochondriale
respiratie, morfologie en de concentraties van eiwitten betrokken bij
mitochondriale processen te beoordelen.

Deelnemers aan deze studie zullen worden gevraagd om fysieke inspanningstesten
uit te voeren, een spierbiopsie te ondergaan, vingertop bloedmonsters te
verstrekken (drie keer), en een reeks korte (5-10 s) occlusies te ondergaan,
evenals een langdurige (120 s) afsluiting van de slagader. Er is enige mate van
last en risico verbonden aan het verkrijgen van spierbiopsies, echter, dit zal
worden verminderd door het feit dat deze procedures alleen worden uitgevoerd
door hoogopgeleide artsen.

De risico's van de fysieke inspanningstesten en de vingertop bloedmonsters zijn
verwaarloosbaar. De occlusieprocedures zijn ongemakkelijk, maar ze zijn niet
geassocieerd met enige nadelige effecten. De procedure wordt regelmatig
gebruikt in ons laboratorium en goed getolereerd door proefpersonen.

Er wordt een aanzienlijke tijd geïnvesteerd door de deelnemers, aangezien
deelnemers het laboratorium zes keer moeten bezoeken voor in totaal 8 uur.
Deelnemers ontvangen vergoeding voor parkeren, reiskosten, en zullen 100 euro
ontvangen bij voltooiing van de studie. Er zijn echter geen directe voordelen
verbonden aan deelname aan dit onderzoek. De bevindingen van dit onderzoek
zullen inzicht bieden in het verouderingsproces van skeletspieren en of
lichaamsbeweging de effecten van veroudering kan tegengaan.