The effect of eccentric exercise on decompression strain
Tid: To 2024-11-28 kl 09.00
Plats: Kollegiesalen, rum 4301, Brinellvägen 6
Språk: Engelska
Ämnesområde: Medicinsk teknologi
Respondent: Frode Gottschalk , Centrum för flyg- och rymdfysiologi, SAPC, Omgivningsfysiologi, Institutionen för neurovetenskap, Enheten för experimentell traumatologi
Opponent: Clinical Professor Ole Hyldegaard, Department of Anaesthesia- and Surgery, Head-and-Orthopedic centre, Hyperbaric Unit section
Handledare: Professor Mats Ericson, Ergonomi; Doktor Mikael Gennser, Institutionen för fysiologi och farmakologi, Omgivningsfysiologi; Assistant Professor Antonis Elia, Institutionen för fysiologi och farmakologi, Omgivningsfysiologi; Docent Günther Mattias, Institutionen för neurovetenskap, Enheten för experimentell traumatologi
QC 2024-11-04
Abstract
Under flygning på hög höjd, vid extravehikulära aktiviteter (rymdpromenader) och efter dykning kan dekompressionssjuka (DCS) uppstå. Även milda symtom på DCS, som exempelvis ledvärk, kan äventyra ett uppdrag och kräva behandling för att lindras. Etiologin bakom DCS tros vara bildandet av gasbubblor i vävnader och det vaskulära systemet, där det senare är känt som venösa gasembolier (VGE). Dessa bubblor tros bildas från gasmättade vävnader i kombination med bubbelprekursorer, även kallade mikrokärnor. Det finns begränsad kunskap om potentiella händelser före dekompression som kan öka risken för DCS. Anekdotiska observationer i rapporter tyder på att ansträngande träning och muskuloskeletala skador är associerade med en ökad risk för DCS. Dock har inga kontrollerade studier på människor utförts för att närmare undersöka detta samband. Eftersom flygare och dykare ofta ägnar sig åt fysiskt ansträngande aktiviteter är det av intresse, inte minst ur ett praktiskt perspektiv, att undersöka om och i vilken utsträckning muskelskador orsakade av ansträngande träning kan öka risken för att utveckla DCS. Excentriska kontraktioner, där muskler förlängs under spänning, orsakar mer träningsinducerad muskelskada (EIMD) än koncentriska eller isometriska kontraktioner. Även om många excentriska övningar har studerats för sin potential att orsaka EIMD, är effekterna av excentrisk armcykling fortfarande outredda.
I denna avhandling undersökte vi effekten av excentrisk träning på bildandet av VGE som en markör för dekompressionsbelastning. Avhandlingen baseras på fyra separata studier som sammantaget syftar till att undersöka hur excentrisk träning påverkar muskelskador och bildandet av VGE vid simulerad höghöjdsexponering.
Den första studien undersökte excentrisk armcykling som en metod för att orsaka muskelskada. Resultaten visar att 15 minuter av excentrisk armcykling är tillräckligt för att orsaka EIMD, vilket framgår av minskad isometrisk styrka och träningsvärk i den tränade muskeln, samt förhöjda nivåer av biomarkörer som indikerar muskelskada.
Den andra studien undersökte effekten av excentrisk träning på bildandet av VGE. Studien inkluderade två betingelser: (i) excentrisk träning utförd 24 timmar före dekompression och (ii) ingen träning (Kontroll). Resultaten visar att excentrisk träning 24 timmar före kontinuerlig exponering på 24 000 fot i 90 minuter resulterade i en tidigare uppkomst och högre VGE-belastning jämfört med Kontroll.
Den tredje studien undersökte effekten av EIMD och dess omfattning på höghöjdsinducerad VGE. Studien inkluderade tre betingelser: (i) excentrisk helkroppsträning, (ii) excentrisk överkroppsträning och (iii) Kontroll. Resultaten visar att den excentriska träningens effekt på bildandet av VGE verkar bero på om träningen utförts i överkroppen eller underkroppen, snarare än den totala muskelmassan som rekryterats under träningen.
Den fjärde studien undersökte effekten av excentrisk träning på muskelskada och inflammation, samt deras potentiella roller vid bildandet av höghöjdsinducerad VGE. Studien inkluderade VGE-data från studierna II och III, samt blodprover som togs i samband med Kontroll/träningsinterventioner och höghöjdsexponeringar. Resultaten antyder att excentrisk EIMD och inflammation är associerade med en högre dekompressionsbelastning. Vidare verkar VGE-belastningen inducera och förvärra systemisk inflammation på ett dosberoende sätt.