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단일 근섬유 분리법(single fiber dissection)에 의한 12주 저항성 훈련 후 근육세포 내 완충단백질(carnosine, beta alanine, histidine)의 농도 변화 검증

The effect of 12-week resistance training on muscle buffering capacity by single fiber dissection

김창근|김세미|김효정
한국운동생리학회|2006.11|운동과학 (Exercise Science)|제15권 제4호|pp. 283-290

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resistance training저항성 운동taurinecarnosinehistidine완충 능력(buffering capacity)buffering capacity * 이 연구는 2004년도 한국학술진흥재단의 지원에 의하여 연구되었음(KRF-2004-050-G00010)

초록

김효정, 김세미, 김창근. 단일 근섬유 분리법에 의한 12주 저항성 훈련 후 근육세포 내 완충단백질의 농도 변화 검증. 운동과학, 제15권 제4호. 283-289, 2006. 이 연구는 저항성 훈련에 의한 근섬유 유형별 완충단백질의 농도 변화를 검증하기 위하여 수행되었다. 피험자(26-30세, n=5)를 대상으로 대퇴근육을 강화시킬 수 있는 운동 프로그램(squart, leg press, leg extension; 2 sessions/wk, 4 sets/exercise, 8RM/set)을 12주 동안 시행하였으며 트레이닝 전,후의 근생검(muscle biopsy) 조직에서 단일 근섬유(single fiber)를 분리하였다. 근세포 유형별 완충단백질의 농도 변화를 측정하기위해 MHC (myosin heavy chain)의 유형을 분석하는 SDS 전기영동을 시행하였으며 완충단백질의 농도는 HPLC로 분석하였다. 실험 결과 대퇴근육 면적이 증가(11%)되는 12주 저항성 트레이닝에 의해 carnosine(p<.01)과 taurine (p<.05)의 농도가 증가 하였으며 carnosine 합성 전구체인 beta -alanine이나 histidine 농도에는 변화가 없었다. 근섬유 유형별로 트레이닝 전 carnosine 농도는 type IIa (25.54mmolkg-1 DW)에서 type I (19.48mmolkg-1 DW) 보다 높은 것으로 나타났으며(p<.01) 트레이닝에 의한 type I 과 IIa의 증가량(type I, 8.12 mmolkg-1 DW; type IIa, 10.91 mmolkg-1 DW)은 거의 유사한 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과는 저항성 트레이닝이 근육 내 완충단백질인 carnosine의 농도를 증가 시키는 효과적인 훈련 형태가 될 수 있으며 저항성 트레이닝에 의한 carnosine 농도 변화는 type I 과 IIa에서 모두 나타남을 시사하고 있다.

Abstract

Kim, H.J., Kim, S.M., Kim, C.K. The effect of 12-week resistance training on muscle buffering capacity by single fiber dissection. Exercise Science. 5(4): 283-289, 2006. The present study was performed to investigate the change of muscle buffering capacity with 12-week of resistance training. Five healthy volunteers (26-30yrs) participated in the present study. Percutaneous muscle biopsies and computed tomogram were obtained from the same portion of vastus lateralis muscle at pre- and post-resistance training. Carnosine content was analysed to muscle fiber type by single fiber dissection, MHC analysis, and HPLC technique. Training regimen was composed of three kinds of weight lifting exercise (squart, leg press, leg extension; 2 sessions/wk, 4 sets/exercise, 8RM/set) for 12weeks. Extracts of fibers or mixed muscle samples of biopsies were analysed for the content of carnosine, beta alanine, histidine and taurine by HPLC. Cross sectional area of the thigh muscle was 11% increased with training. Both carnosine and taurine content were significantly increased by 31%(p<.01) and 22% (p<.05), respectively. Carnosine, initially higher in type IIa fibres, increased in both type I(8.12 mmolkg-1 DW) and IIa(10.91 mmolkg-1 DW) fibres. No alteration was occurred in histidine and β-alanine content after 12 week of resistance training. In summary, the present study demonstrated that resistance exercise training associated with 11% increase of muscle CSA induced a qualitative increase of carnosine content, which is suggesting an increase in intracellular buffering capacity. The prospective of the present study supported the notion that power style resistance training may be more preferable measures to induce an increase in muscle buffering capacity.

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