L'obiettivo generale del dottorato, perseguito tramite tre progetti in serie, è “
pesare gli ... Nel Progetto 1 “Effetti dell'apporto alimentare di grassi sul
metabolismo ...
Dottoranda: Gabriela Fernanada De Roia, Tutore:
dott.ssa Silvia Pogliaghi
Studio dei fattori limitanti del metabolismo ossidativo muscolare mediante la modulazione del fattore periferico L’obiettivo generale del dottorato, perseguito tramite tre progetti in serie, è “pesare gli eventuali effetti sul metabolismo ossidativo di interventi tesi a modulare il fattore periferico”. A questo scopo saranno impiegate tecniche di valutazione non invasive classiche come il massimo consumo d’ossigeno (VO2max) e la cinetica VO2-on e tecniche innovative come la Near Infrared Spectroscopy (NIRS). Nel Progetto 1 “Effetti dell’apporto alimentare di grassi sul metabolismo ossidativo” il fattore periferico sarà modulato mediante una dieta iperlipidica. 10- 12 giovani maschi sani, mediatamente allenati, saranno valutati prima e dopo l’assunzione di una dieta normocalorica con 55% di grassi, della durata di 10 giorni. L’ipotesi è che una dieta iperlipidica aumenti il potenziale ossidativo del muscolo ed in particolare: a) aumentino il VO2max, la soglia ventilatoria (VT) e l’estrazione massima di ossigeno misurata con la NIRS (HHbmax); b) aumenti la velocità di adeguamento del metabolismo ossidativo alle transizioni metaboliche di intensità moderata (accorciamento di τ della componente primaria polmonare (τp) e del segnale di deossigenazione muscolare (τNIRS) ed allungamento del TD del segnale di deossigenazione muscolare (TDNIRS). Nel Progetto 2 “Effetti dell’adattamento al lavoro di resistenza aerobica più resistenza alla forza sul metabolismo ossidativo muscolare nell’anziano” il fattore periferico sarà modulato mediante un allenamento di forza resistenza sovrapposto all’allenamento di resistenza aerobica. L’ipotesi è che, attraverso questo intervanto si possa meglio sfruttare il margine adattativo del muscolo e migliorare ulteriormente il consumo di ossigeno dei soggetti anziani rispetto al ben noto incremento da allenamento aerobico. 6-8 maschi anziani, sani e sedentari saranno testati prima e dopo un allenamento di 12 settimane. Nelle sedute trisettimanali, della durata di 35 minuti ciascuna, saranno associati un classico allenamento aerobico al cicloergometro ed un allenamento della forza resistenza eseguito alla pressa. I risultati saranno confrontati con quelli di un allenamento solo aerobico, derivanti da un precedente studio del nostro laboratorio. Ci attendiamo che la sovrapposizione dell’allenamento di forza resistenza produca: a) un ulteriore aumento di VO2max, VT ed HHbmax; b) ulteriore accorciamento di τp e τNIRS ed un ulteriore allungamento di TDNIRS. Nel progetto 3 “Effetti sul metabolismo ossidativo di una dieta iperlipidica, sovraposta ad al regime di allenamento dello studio 2, in soggetti anziani” Con questo progetto vogliamo testare l’ipotesi che una dieta iperlipidica, sovrapposta all’allenamento aerobico+forza resistenza, negli ultimi 10 giorni di training, possa migliorare ulteriormente il potenziale ossidativo del muscolo nei soggetti anziani. Ci attendiamo che la sovrapposizione della dieta produca: a) un ulteriore aumento di VO2max, VT ed HHbmax; b) ulteriore accorciamento di τp e τNIRS ed un ulteriore allungamento di TDNIRS.
1. Cheng B., O. Karamizerak, T.D. Noakes, S.C. Dennis, E.V. Lambert. Time course of effects of a High fat diet and voluntary exercise on muscle enzyme activity in long evans rats. Physiology and Behaviour. 61(5): 701-705,1997 2. Kiens B., B. Essen-Gustavsson, P.Gad, H. Lithell. Lipoprotein lipase activity and intramuscular triglyceride stores after long-term high fat and high carbohydrate diets in physically trained men. Clin. Physiol. 7:1-9, 1987. 3. Miller W.C., Bryce G.R. and Conlee R. K. Adaptation to high-fat diet that increse exercise endurance in male rats. J. Appl. Physiol.:Respirat. Environ. Exercise Physiol. 56 (1): 78-83, 1984. 4. Muoio D. M.; Leddy J.J; Horvath P.J.; Awad A. B.; Pendergast D. R.Effects of dietary fat on metabolic adjustments to maximal VO2 and endurance in runners. Med Sci. Sports Exercise. 26(1): 81-88, 1994. 5. Simi B.; Sempore B.; Mayet M.H; Favier R.J. Additive effects of training and high-fat diet on energy metabolism during exercise. J. Appl. Physiol. 71(1): 197-203,1991. 6. Lapachet R.A.; Miller W.C.; Arnall D.A. Body fat and exercise endurance in trained rats adapted to a highfat and/or high-carbohydrate diet. J.Appl. Physiol. 80(4):1173-1179. 7. Goedecke J.H.; Christie C.; Wilson G.; Dennis S.C.; Noakes T.D.; Hopkins W.G.; Lambert E.V. Metabolism. 48(12):1509- 1517, 1999. 8. Burke L.M.; Angus D.J.; Cox G.R.; Cummings N.K.; Febbraio M.A.; Gawthorn K.; Hawley J.A.; Minehan M.; Martin D.T. and Hargreaves M.Effet of fat adaptation and carbohydrate restoration in metabolism and performance during prolonged cycling. J. Appl. Physiol 89: 2413-2421, 2000. 9. Lambert E.V.; Speechly D.P.; Dennis S.C. and Noakes T.D.; Enhanced endurance in trained cyclist during moderate intensity exercise following 2 weeks adaptation to high fat diet. Eur. J. Appl. Physiol 69: 287293, 1994. 10. Burke L.M; Hawley J.A; Angus D.J; Cox G.R.; ClarkS. A.; Cummings N.K.; Desbrow Ben and Hargreaves M. Adaptation to short term high-fat diet persist during exercise despite high carbohydrate availability. Med. Sci. Sport Exerc, 34 (1):83-91, 2002. 11.Pogliaghi S.; Veicsteinas A. Influence of low and high dietary fat on physical performance in untrained males. Med Sci Sport Med.31 (1) 149-155, 1999. 12. Leddy J.; Horvath P.; Rowland J. and Pendergast D. Effect of high or a low fat diet on cardiovascular risk factors in male and female runners. Med. Sci. Sport. Exerc. 29 (1): 17- 25, 1997. 13. Brouns F. ; van der Vusse G.J. Utilization of lipids during exercise in human subjects: metabolism and dietary vonstraints. British Journal of Nutrition 79: 117- 128, 1998. 14. Pogliaghi S.; Balestreri F.; Terzioti P.; Cevese A.; Schena F. Adaptation to endurance training in healthy elderly: arm ranking vs. leg cycling. Faculty of Motor Sciences, University of Verona, Italy 15. Grassi B.; Pogliaghi S.; Rampichini S.; Quaresima V.; Ferrari M.; Marconi C.; Cerretelli P. J. Mucle oxygenation and pulmonary gas Exchange kinetics during cycling exercise on- transitions in humans. Apply. Physiol 95: 149- 158, 2003. 16.American College of Sports Medicine Positions Stand on Progression Models in Resistance Training for Healthy Adults. Med. Sci. Sports Exerc. 34(2): 364-380, 2002. 17.American College Sports Medicine. The recommended Quantity and Quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory and muscular fitness, and flexibility in healthy adults. Med. Sci. Sports Exerc.30 (6): 975-991, 1998.
18.Whipp B.J.. The slow component of O2 uptake kinetics during heavy exercise. Med. Sci. Sports Exerc. 26 : 1319-1329, 1994. 19. Grassi B. Regulation of oxygen consumption at exercise onset: is it really controversial. Exerc. Sport Sci. Rev. 29 (3) 134- 138, 2001.
20.Belardinelli R., T.J. Barstow, J. Pórszász, K. Wasserman. Changes in skeletal muscle oxygenation during incremental exercise measured by near infrared spectroscopy. Eur. J. Appl. Physiol. 70 : 487-492, 1995. 21.Mac Donald M.J.; Tarnopolsky M.A.; Green H.J and Hungson R.L. Comparison of femoral blood gases and muscle near infrared spectroscopy at exercise onset in humans. J. Appl. Physiol. 86 (2): 687- 693, 1999. 22.Schena F.; Adami A.; E. Dussin; De Roia G.; Tarperi C.; Cevese A.and Pogliaghi S.;Effect of aerobic trining on muscle oxygenation during incremental cycling exercise in healthy and hypertensive elderly Faculty of Motor Sciences, University of Verona, Italy. 23.De Lorey D.S; Kowalchuk J.M; Paterson D.H. Relationship between pulmonary O2 uptake kinetics and muscle deoxygenation during moderate- intensity exercise. J. Appl. Physiol. 95: 113-120, 2003. 24.Ferretti G.; di Prampero P.E. Factors limiting maximal O2 consumption: effects of acute changes in ventilation. Respiration Physiology.99: 259-271, 1995.
25.Mc Kully K.; Hamaoka T. Near infrared spectroscopy: What can it tell us about oxygen saturation in scheletal muscle?. Exercise and Sport Sciences Review. 28 (3):123-127,2000.