Liikunta- ja kognitiivisen harjoittelun vaikutus kasvutekijöihin 70–85-vuotiailla henkilöillä

Abstract

Aivoperäisen hermokasvutekijän (BDNF), sen esiasteen (proBDNF) ja insuliinin kaltaisen kasvutekijän (IGF-1) pitoisuus sekä lihasvoima, voimantuottoteho ja toiminnanohjaus heikkenevät iän myötä. Tietoa liikunta- ja kognitiivisen harjoittelun vaikutuksista kasvutekijöihin on saatavilla vielä rajoitetusti. Tämän tutkielman tarkoituksena on selvittää, miten vuoden kestänyt liikunta- ja kognitiivinen harjoittelu vaikuttavat kasvutekijöihin iäkkäillä henkilöillä verrattuna pelkkään liikuntaharjoitteluun. Lisäksi selvitetään, ovatko liikunnan ja kognitiivisen harjoittelun aiheuttamat muutokset kasvutekijöiden pitoisuuksissa yhteydessä lihasvoiman tai toiminnanohjauksen muutoksiin. Tutkielma perustuu Promoting safe walking among older people -tutkimuksen (PASSWORD) aineistoon. PASSWORD-tutkimus on satunnaistettu kontrolloitu koe, johon rekrytoitiin väestörekisteristä satunnaisotannalla jyväskyläläisiä kotona asuvia, 70–85-vuotiaita miehiä (n=126) ja naisia (n=188), jotka eivät liikkuneet vallitsevien liikuntasuositusten mukaisesti. BDNF-, proBDNF- ja IGF–1-pitoisuudet mitattiin laskimoverinäytteinä paastotilassa olevilta tutkittavilta aamulla kello 8–10 välisenä aikana. Maksimaalinen isometrinen polven ojennusvoima mitattiin voimadynamometrillä (Good Strength, Metitur Ltd, Palokka, Suomi). Alaraajojen ojentajien voimantuottoteho mitattiin Nottingham Power Rig -laitteella. Tilastolliset analyysit perustuivat vastemuuttujien alku- ja loppumittausdataan. Analyysimenetelminä olivat toistomittausten varianssianalyysi ja Pearsonin korrelaatiokerroin. Liikunta- ja kognitiivinen harjoittelu (LIIKUKO) ei ollut tehokkaampaa kuin pelkkä liikuntaharjoittelu (LIIKU) kasvattamaan kasvutekijöiden pitoisuuksia. BDNF-pitoisuus kuitenkin kasvoi molemmissa ryhmissä tilastollisesti merkitsevästi (p<0.001). Molempien ryhmien polven ojennusvoiman, voimantuottotehon ja toiminnanohjauksen tulokset paranivat tutkimuksen aikana (p<0.001). Stroopin väritestin tulos parani LIIKUKO-ryhmässä enemmän kuin LIIKU-ryhmässä (p<0.05). Kasvutekijöiden ja lihasvoiman, voimantuottotehon ja toiminnanohjauksen muutosten välillä ei ollut tilastollisesti merkitsevää yhteyttä. Tutkielman tulosten perusteella yhdistetty liikunta- ja kognitiivinen harjoittelu ei ole tehokkaampi tapa lisätä kasvutekijöiden pitoisuuksia pelkkään liikuntaharjoitteluun verrattuna. Tulokset kuitenkin viittasivat siihen, että liikuntaharjoittelulla voidaan nostaa BDNF-pitoisuuksia. Harjoittelun vaikutuksista kasvutekijöihin tarvitaan lisää tutkimustietoa.

The concentrations of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), its precursor (proBDNF) and insulin-like growth factor 1 (IGF-1) as well as muscle strength, muscle power and executive functioning all decline during ageing. The information for the effects of physical and cognitive training on growth factors is still limited. The aim of this study is to determine whether combined physical and cognitive training affect growth factor concentrations more than physical training along among 70– to 85–year-old older adults during a one-year intervention. In addition, the study investigates whether the changes in growth factor concentrations are associated with changes in muscle strength or executive functioning. The study is based on the data of Promoting safe walking among older people –study (PASSWORD). The PASSWORD-study is a randomized controlled trial. Community-dwelling men (n=126) and women (n=188) aged 70 to 85 years old living in Jyväskylä who did not follow the prevailing physical activity recommendations were recruited from the Finnish National Registry. BDNF, proBDNF and IGF-1 concentrations were measured as venous blood samples from fasted subjects in the morning between 8 and 10 a.m. The maximum isometric knee extension force was measured with a force dynamometer (Good Strength, Metitur Ltd, Palokka, Finland). Leg extensor muscle power was measured with Nottingham Power Rig. Training effects on growth factor concentrations were analysed with repeated measures ANOVA. The association of changes in growth factor concentrations, muscle strength and executive functioning were measured with Pearson’s correlation coefficient. Combined physical and cognitive training (LIIKUKO) was not more effective than physical training (LIIKU) alone to increase the growth factor concentrations. However, BDNF concentrations increased in both groups (p<0.001). The knee extension force, leg extensor muscle power and cognitive functioning improved in both groups (p<0.001). The result of the Stroop color test improved more in the LIIKUKO group than in the LIIKU group (p<0.05). There was no statistically significant association between the changes in growth factor concentrations, muscle strength and executive functioning. Based on this study, combined physical and cognitive training is not a more effective way to increase growth factor concentrations than physical training alone. However, the results suggested that physical training can increase BDNF concentrations. More research is needed on the effects of training on growth factors.