Akillesjänteen ja luustolihaksen glukoosin käyttö fyysisen rasituksen aikana positroniemissiotomografialla mitattuna

Abstract

Jarna Saarinen. Akillesjänteen ja luustolihaksen glukoosin käyttö fyysisen rasituksen aikana positroniemissiotomografialla mitattuna. Liikuntafysiologian Pro Gradu -tutkielma. Liikuntabiologian laitos. Jyväskylän yliopisto. Jänteiden tehtävänä on kiinnittää lihakset luihin ja kuljettaa lihasten synnyttämät voimat luihin. Koska jänteiden solut käyttävät happea ja sisältävät energia-aineenvaihduntajärjestelmän entsyymiketjuja, niiden uskotaan käyttävän glukoosia energia-aineenvaihdunnassaan. Positroniemissiotomografia (PET) on radioaktiivisia isotooppeja hyödyntävä kuvantamismenetelmä, jolla voidaan tutkia elimistön biokemiallisiaja aineenvaihdunnallisia tapahtumia in vivo. Tämän tutkimuksen tarkoituksen on positroniemissiotomografian ja [18F]FDG:n avulla tutkia akillesjänteen glukoosin käyttöä eri rasitustasoilla ja verrata sitä luustolihaksen glukoosin käyttöön. Tutkimukseen osallistui kahdeksan vapaaehtoista miestä (ikä 29 ± 7 v.; V02max 51 ± 9 ml*kg-1min). Kaikki koehenkilöt tutkittiin kolmena eri päivänä vähintään kahden päivän välein kerran kullakin kolmesta rasitustasosta 30 % (LOW), 55 % (MID) ja 75 % (HIGH) V02max:sta. PET-tutkimus alkoi kymmenen minuuttia polkupyörärasituksen alkamisesta, jolloin koehenkilön kyynärlaskimoon injisoitiin [18F]FDG -merkkiainetta. [18F]FDG:n injisoinnin jälkeen polkupyörärasitusta jatkettiin vielä 25 minuuttia. Polkupyörärasituksen jälkeen mitattiin akillesjänteen, nelipäisen reisilihaksen sekä lyhyen pohjeluulihaksen glukoosin käyttö PET:n avulla. Koehenkilöiden syke ja laktaattikonsentraatio kasvoivat merkittävästi eri rasitustasojen välillä (p < 0.001). Plasman glukoosikonsentraatiossa ei havaittu eroja eri mittauskertojen eikä eri rasitustasojen välillä. FDG kertyi lihaksiin ja akillesjänteeseen ja sen kulutus voitiin laskea graafisen analyysin avulla. Akillesjänteen glukoosin kulutus oli 7.1 ± 1.5, 6.6 ± 1.1 ja 6.0 ± 1.1 umol*kg-lmin-1 ja lyhyen pohjeluulihaksen 13.3 ± 5.4, 11.4 ± 5.4 ja 11.5 ± 2.9 umol*kg-1min-l eri rasitustasoilla (LOW, MID ja HIGH). Akillesjänteen ja lyhyen pohjeluulihaksen glukoosin käytössä ei havaittu muutoksia eri rasitustasojen välillä. Lyhyen pohjeluulihaksen glukoosin käyttö oli kuitenkin akillesjänteen glukoosin käyttöä suurempaa LOW - (p < 0.05) ja HIGH-tasoilla (p < 0.05). Nelipäisen reisilihaksen glukoosin käyttö kasvoi rasituksen intensiteetin myötä 47.9 ± 34.8, 120.1 ± 34.6 ja 152.3 ± 74.0 umol*kg-lmin-l. Nelipäisen reisilihaksen glukoosin käyttö kasvoi LOW -tasolta MID-tasolle lähes kolminkertaisesti ja LOW-tasolta HIGH-tasolle yli nelinkertaisesti, molemmissa (p < 0.001). Nelipäisen reisilihaksen glukoosin käyttö oli merkittävästi suurempaa (p < 0.001) verrattuna akillesjänteen tai lyhyen pohjeluulihaksen glukoosin käyttöön kaikilla kolmella rasitustasolla. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella akillesjänne käyttää glukoosia energiakseen ja akillesjänteen glukoosin käyttö voidaan mitata PET:n avulla. Kuormituksessa aktiivisen luustolihaksen glukoosin käyttö kasvaa rasituksen intensiteetin lisääntyessä. Jännekudoksen glukoosin käyttö on huomattavasti vähäisempää verrattuna luustolihaksen glukoosin käyttöön fyysisen rasituksen aikana, eikä jänteen glukoosin käytön määrä muutu eri rasitusintensiteeteillä.