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Die arterielle Hypertonie stellt heute weltweit eine der häufigsten kardiovaskulären Risikofak-toren dar. Durch ungesunde Lebensweise vor allem in der westlichen Gesellschaft ist eine stetig wachsende Prävalenz zu verzeichnen. Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss arterieller Hypertonie auf das Diaphragma und den Musculus Soleus. Dabei wurden insbesondere die Funktionalität sowie molekulare und histologische Veränderungen beider Skelettmuskeln betrachtet. In einem weiteren Schritt wurde der mögliche sekundärpräventive Effekt körperlichen Trainings auf diese analysiert. Der Bluthochdruck wurde anhand eines Mausmodells durch unilaterale Neph¬rektomie, über vier Wochen subkutane Doca-Pellet Implantation (0,7 mg/d) im Nackenbereich, sowie das Zuführen von natriumchloridhaltigem Trinkwasser (1,05 %) induziert. Anschließend folgte ein zweiwöchiges Hochintensiv-Intervall-Training für die Hypertonie- plus Trainingsgruppe (HIIT+ Doca). Diese wurden mit einer Kontrollgruppe (Sham) und einer reinen Hypertonie-Gruppe (Doca) verglichen. Unter Wirkung der arteriellen Hypertonie konnte für die Doca-Gruppe im Diaphragma eine signifikante Verschlechterung der Funktionalität beobachtet werden. Im Musculus Soleus waren keine Einschränkungen dieser zu finden. Durch das körperliche Training der Tiere kam es zu einer deutlichen Verbesserung der diaphragmalen Funktionalität, welche mit den erho-benen Ergebnissen auf molekularer Ebene korrelierte. Es zeigte sich in der Doca-Gruppe eine signifikante Abnahme der kontraktilen Proteine Myosin-Heavy-Chain sowie Aktin. Diese wiederum wiesen in der HIIT-Gruppe signifikante Zunahmen auf. Auch konnte eine verstärk-te NADPH-Oxidase-Aktivität, welche als ROS-Bildner fungiert, in der Doca-Gruppe eruiert werden. Eine deutliche Minderung dieser konnte unter körperlichem Training festgestellt werden. Das anti-oxidativ wirkende Enzym SOD zeigte eine signifikante Aktivitätszunahme in der HIIT-Gruppe. Auch konnte aufgrund der verstärkten Carbonylierung der Myosin-Heavy-Chain in der Doca- Gruppe auf deutlich negative Auswirkungen innerhalb des Dia-phragmas durch arterielle Hypertonie geschlossen werden. Zudem konnten durch die erhöhte MMP-2-Aktivität im Diaphragma extrazelluläre Umbauprozesse während des HII-Trainings angenommen werden. Im Musculs Soleus fanden keine molekularen Veränderungen statt. Ebenso wenig stellten sich in den drei Gruppen histologische Veränderungen im Sinne einer Atrophie oder Fasershifts für beide Muskeln dar. Aus den hier aufgeführten Ergebnissen kann deutlich ein sekundärpräventiver Effekt unter Hochintensiv-Intervall-Training im Hypertonie-Mausmodell erkannt werden. Dabei scheint Bluthochdruck eher auf die zentrale Skelettmuskulatur in Form des Diaphragmas zu wirken. Arterielle Hypertonie gilt als eine der häufigsten Ursachen für die Entwicklung der Herzinsuf-fizienz. Oft erfahren Patienten dabei Symptome wie Dyspnoe und Belastungsintoleranz. Die vorliegende Arbeit untersucht als erste auf Ebene der arteriellen Hypertonie mögliche frühe pathophysiologische Mechanismen und deren Wirken auf die Skelettmuskulatur. Somit trägt sie erheblich zum besseren klinischen Verständnis bei.

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Im Rahmen des demographischen Wandels kommt es zu einem kontinuierlichen Anstieg des Anteils postmenopausaler Frauen an der Weltbevölkerung, so dass die Therapie postmenopausaler Erkrankungen zu einem wichtigen Thema der ärztlichen Behandlung geworden ist. Seit Beginn des 21. Jahrhunderts werden hinsichtlich der klinischen Wirksamkeit und der Sicherheit der Hormonersatztherapie vermehrt Bedenken im Hinblick auf das erhöhte Risiko für das kardiovaskuläre System und Brustkrebs geäußert. Aus diesem Grund rücken alternative Therapieansätze verstärkt in den Mittelpunkt der Forschung. In unterschiedlichen Projekten hat sich hierbei CR als effektives, in der klinischen Praxis anwendbares Medikament gezeigt. Die vorliegende Dissertation setzt sich mit der Wirkung von Subfraktionen der Testsubstanz CR auf die klimakterisch bedingten Veränderungen bzw. Erkrankungen der Skelett- und der Herzmuskulatur auseinander. Vor diesem Hintergrund wurden 100 weibliche, zuvor ovariektomierte Sprague-Dawley-Ratten in 10 Gruppen unterteilt und über einen Zeitraum von 4 Wochen die verschiedenen Substanzen von Cimicifuga racemosa (CR) (Saponin-, S1-, S2-, S3-Fraktion und Rest-, R1-, R2- und R3-Fraktion) oder Östradiolbenzoat (EB) verabreicht. Über denselben Zeitraum wurde eine Kontrollgruppe mit sojafreiem Futter versorgt. Mittels histologischer Untersuchung der Herz- und Skelettmuskulatur wurden die Auswirkungen von EB und den verschiedenen Fraktionen und Subfraktionen aus CR ermittelt und untereinander und mit den Ergebnissen der Kontrollgruppe verglichen. Die Skelettmuskelfaserfläche hat unter dem Einfluss der Saponinfraktion, der S1-Subfraktion, der Restfraktion, der R2-Subfraktion und der EB-Gruppe signifikant im Vergleich zur Kontrollgruppe zugenommen. Eine signifikante Zunahme des elastischen Faseranteils bezogen auf die Skelettmuskelfaserfläche bestand unter dem Einfluss der Saponinfraktion, ihrer S1- und S2-Subfraktion und der R1-Subfraktion als auch der EB-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Kardiomyozytenfläche zeigte einen signifikanten Größenzuwachs im Vergleich zur Kontrollgruppe unter dem Einfluss der Saponinfraktion und all ihrer 3 Subfraktionen als auch der Restfraktion und ihrer 3 Subfraktionen und der EB-Gruppe. Eine signifikante Zunahme des elastischen Faseranteils bezogen auf die Kardiomyozytenfläche bestand unter dem Einfluss der Saponinfraktion, ihrer S1-Subfraktion und der Restfraktion und ihrer R3-Subfraktion als auch der EB-Gruppe im Vergleich mit der Kontrollgruppe. Ableiten lässt sich, dass die Subfraktionen der Saponin- und Restfraktion keine gleichmäßige Wirkung auf die strukturellen Bestandteile von Herz- und Skelettmuskulatur zeigen. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass bestimmte Subfraktionen von CR anabol auf die Skelettmuskelfaser- und Kardiomyozytenfläche und die EZM beider Gewebe wirken. Nahezu regelmäßig erweist sich die vor allem Actein und Deoxyactein enthaltende S1-Fraktion als wirksamste Substanzgruppe. Die Wirkungen von CR sind noch Gegenstand der aktuellen Forschung. Eines der Ziele weiterer Untersuchungen sollte die Ermittlung der Kombination der jeweiligen Fraktionen und Subfraktionen oder deren Subsubstanzen sein, um eine bestmögliche osteoprotektive und anabole Wirkung auf Herz- und Skelettmuskulatur und den Knochen zur Linderung oder Beseitigung klimakterischer Beschwerden zu entfalten.

I denna metodstudie jämfördes Thermo Fishers bevarande lösningar RNAlater och RNAlater-ICE med frystorkning som bevaring av skelettmuskulatur från människa. Studien gjordes med syftet att avgöra om RNAlater och/eller RNAlater-ICE kan ersätta frystorkning, i hopp om att underlätta dissekering av muskelvävnad. De molekylärbiologiska analyser som utfördes var proteinbestämning; Western Blot inriktad på proteinerna mTor, S6, S6K1, eEF2, myosin typ II och aktin; samt mätning av glykogen och citratsyntasaktivitet. Därtill påbörjades även en aminosyraanalys. Studien utfördes hos William Apró på Åstrandlaboratoriet på Gymnastik- och idrottshögskolan i Stockholm. Resultaten visade att både RNAlater och RNAlater-ICE är olämpliga att använda i studier som innefattar samtliga av de genomförda analyserna. Detta då analysresultaten från de alternativa bevaringsmetoderna och de från frystorkningen inte var likvärdiga. Därmed drogs slutsatsen att varken RNAlater eller RNAlater-ICE kan ersätta frystorkning som bevaringsmetod i Aprós vidare studier. / In this method study Thermo Fisher’s preserving solutions RNAlater and RNAlater-ICE were compared to lyophilization for preservation of human skeletal muscle. The study was conducted with the aim of determining whether RNAlater and / or RNAlater-ICE can replace lyophilization, in the hope of facilitating dissection of muscle tissue. The molecular biological analyzes performed were protein assay; Western Blot focused on the proteins mTor, S6, S6K1, eEF2, myosin type II and actin; alongside of measurments on glycogen and citrate synthase activity. In addition, an amino acid analysis was initiated. The study was executed with William Apró at the Åstrand Laboratory at The Swedish School of Sport and Health Science in Stockholm. The results showed that both RNAlater and RNAlater-ICE are unsuitable for use in studies that include all of the analyzes performed. This is because the analysis results from the alternative preservation methods and those from lyophilization were not equivalent. Thus, it was concluded that neither RNAlater nor RNAlater-ICE can replace lyophilization as a preservation method in Apró’s further studies.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol inst., 2004. / Härtill 5 uppsatser.

Aim The aim for this present study was to investigate the acute metabolic response from intermittent resistance exercise during hypoxia, with the following research questions: (1) Are blood levels of lactate and glucose different between hypoxia and normoxia? (2) Does hypoxia induce higher lactate accumulation and pH reduction in the human skeletal muscle? (3) Is there a relationship between plasma-, blood- and muscle lactate? Method Eight healthy males (30 ± 2 years) performed 6 sets of unilateral leg extension on each leg (75% of 1RM) with randomized normoxic (20,9% inspired 𝑂2) and normobaric hypoxic (12% inspired 𝑂2) conditions. A total of 5 muscle biopsies was extracted from m. Vastus Lateralis (pre-, post exercise, 90-, 180min and 24h post exercise) during both normoxia and hypoxia trials, separated by one week for all participants. Blood samples were repeatedly taken with 20 min intervals. Heart Rate (HR) and saturation (𝑆𝑝𝑂2) were measured by a pulsoximeter during resistance exercise. Results No significant main effect was observed for blood lactate and glucose levels as well as the muscle lactate accumulation and pH between normoxia and hypoxia. However, pH in muscle showed a trend between the conditions post exercise where hypoxia reached lower levels in total (P=0.08). Significant correlations were observed for blood- and plasma lactate, where hypoxia showed a stronger relationship than normoxia (r=0.98 compared to r=0.87). Equal findings for the correlation of muscle- and plasma lactate showed an even greater coefficient value for hypoxia compared to normoxia (r=0.860 compared to r=0.59). Conclusion Summarized data indicated that no significant difference between hypoxia and normoxia was evident. Nonetheless, tendencies illustrate that hypoxia may alter the metabolic response slightly. However, further research is needed to draw a conclusion between the conditions. / Syftet med denna studie är att undersöka kroppens akuta metabola svar från intermittent styrketräning under hypoxi, med följande frågeställningar: (1) Skiljer sig nivåerna av laktat och glukos i blodet mellan hypoxi och normoxi? (2) Skapar hypoxi större laktatansamling och pH reduktion i människoskelettmuskeln? (3) Finns det en relation mellan plasma-, blod- och muskellaktat? Metod Åtta friska män (30 ± 2 år) deltog där deltagarna utförde 6 set unilateral benextension för varje ben (75% 1RM). Intermittent styrketräning randomiserades med hypoxi som utfördes med 12% syrgas och normoxi som bibehöll normal syrgasnivå (20,9% syrgas). Under två testdagar togs 5 muskelbiopsier från m. Vastus Lateralis (före-, efter träning, 90-, 180min och 24h efter träning) på vartannat ben per testdag. Hjärtfrekvensen och 𝑆𝑝𝑂2 mättes via pulsoximeter under träningen. Resultat Ingen signifikant huvudeffekt påvisades mellan hypoxi och normoxi för blodlaktat samt glukos, såväl som laktatackumulationen och pH värdet i muskeln. Muskel pH visade en trend där hypoxi efter styrketräning nådde lägre totalnivå än normoxi (P=0,08). Vidare observerades hypoxi att ha starka relationer mellan blod- och plasmalaktat jämfört med normoxi (r=0,98 vs. r=0,87). Större skillnad framgick för korrelationen mellan muskel- och plasmalaktat där hypoxi-försöket utgav starkare koefficient jämfört med normoxi (r=0,86 vs. r=0,59). Konklusion Sammanfattad data visar att hypoxi inte skapar större metabolisk respons vid intermittent styrketräning. Trots detta framkom tendenser som illustrerar att hypoxi kan påverka den metabola stressen under styrketräning. Däremot krävs vidare forskning för att kunna säkerställa effekten av hypoxi på kroppens metabola svar. / Ingår i Marcus Mobergs projekt: ”Resistance exercise under hypoxia and the acute molecular effects in human skeletal muscle

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