Bakgrunn og prosjektbeskrivelse

Stoffskiftet i skjelettmuskulaturen gjør at vi kan skape energi og bevege oss, men funksjonen til musklene er svekket ved hjertesvikt. Denne pasientgruppa har også redusert hjertefunksjon og treningskapasitet. Vi vet ikke så mye om hvordan den lave treningskapasiteten eventuelt henger sammen med det reduserte stoffskiftet i hjertet og skjelettmusklene, eller om trening kan gjøre denne energiomsetningen mer effektiv.

To av studiene i doktorgradsprosjektet undersøker stoffskiftet hos rotter som har utviklet hjertesvikt. Vi studerer både hjertemuskulaturen og skjelettmuskulaturen til rottene, og ønsker blant annet å finne ut om trening påvirker nivåene av molekyler som er involvert i stoffskiftet. Den tredje studien benytter rotter som har blitt avlet fram til å ha enten god eller dårlig kondis, og her undersøker vi hvordan kondisjonsnivå, aldring og regelmessig trening har betydning for metabolismen.

Til å studere endringer i stoffskiftet bruker vi spektroskopi med kjernemagnetisk resonans, såkalt NMR-spektroskopi. Denne avanserte billedteknologien måler ting som skjer inne i atomkjernen, og er svært gunstig for å kunne se på mange av de små molekylene som er involvert i stoffskiftet. Prosjektet gjennomføres i samarbeid mellom CERG, forskningsgruppa GMCC og MR-senteret ved NTNU.

Hjertesvikt innebærer en rekke ugunstige forandringer i energiomsetningen til både hjertet og resten av musklene. Endringene fører blant annet til dårligere sammentrekningsegenskaper, muskelsvinn og mer ineffektiv, anaerob energiproduksjon. Vår studie tyder på at endringene som skjer i hjertet først og fremst skyldes hjertesviktsykdommen og påvirkes lite av trening, mens trening i større grad har betydning for stoffskiftet i skjelettmuskulaturen.

I studien har vi brukt avanserte kjerne-MR-analyser på muskelceller fra seks grupper rotter. Halvparten var påført hjertesvikt etter hjerteinfarkt, mens resten ikke hadde hjertesykdom. En tredjedel av rottene i hver gruppe trente ikke, mens de to andre gruppene trente moderat eller intervaller med høy intensitet. MR-undersøkelsene avdekket en rekke forandringer i energiomsetningen i hjertemuskelceller, og at trening bare i liten grad påvirket disse. I skjelettmuskulaturen var det derimot først og fremst trening – og ikke hjertesvikt – som hadde betydning for stoffskiftet.

Les hele forskningsartikkelen:
The Effect of Exercise Training on Myocardial and Skeletal Muscle Metabolism by MR Spectroscopy in Rats with Heart Failure

Tidsskrift: Metabolites
Publisert 19. mars 2019

Tilbake til toppen

Trening i seks uker økte nivåene av ATP i hjertemuskelceller hos rotter med hjertesvikt, men forholdet mellom fosfokreatin og ATP endret seg ikke signifikant. ATP som spaltes frigjør energi til muskelarbeid og fosfokreatin er nødvendig for å bygge opp nye ATP-molekyler. Fosfokreatin/ATP-ratioen uttrykker dermed innholdet av høyenergifosfater i hjertemuskelceller. Sviktende hjerter har lavere nivåer av høyenergifosfater, noe som gjør at potensialet for å generere energi er svekket og pumpekraften i hjertemuskelcellene redusert. Verken moderat trening eller hard intervalltrening påvirket fosfokreatin/ATP-ratioen i studien.

Treningen gav imidlertid rottene høyere maksimalt oksygenopptak, et hjerte som presterte bedre, og mer effektive mitokondrier, noe som viser at treningen faktisk var effektiv for å forbedre energiomsetningen i hjertet. Studien indikerer dermed at fosfokreatin/ATP-ratioen ikke bør brukes for å vurdere den gunstige effektene trening har for hjertet ved hjertesvikt. Totalt 30 rotter ble inkludert i forsøket, hvorav halvparten hadde fått hjertesvikt etter et hjerteinfarkt og enten trente intervaller, moderat eller ikke det hele tatt.

Les hele forskningsartikkelen:
Effect of exercise training on cardiac metabolism in rats with heart failure

Tidsskrift: Scandinavian Cardiovascular Journal
Publisert 10. september 2019

Tilbake til toppen