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트레이닝 경험이 없는 흰쥐의 1회 글리코겐 고갈 운동에 따른 탄수화물 초과 보상 효과

The effects of glycogen supercompensation by single bout of glycogen depletion exercise with normal diet in untrained rat skeletal muscle

김상현|김기진|정수련|고진호
한국운동생리학회|2013.05|운동과학 (Exercise Science)|제22권 제2호|pp. 143-150|DOI 10.15857/ksep.2013.22.2.143

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Skeletal muscle골격근GlycogenAMPKGLUT-4Endurance exercise글리코겐1회 지구성 운동글리코겐 초과 보상효과HK IIGlycogen supercompensation

초록

본 연구의 목적은 탄수화물 식이처치가 없는 일반식이를 실시한 트레이닝 되지 않은 흰쥐를 대상으로 하여 1회 지구성 운동이 골격근 글리코겐 초과보상효과에 어떠한 영향을 미치는지 확인하는 것이다. 수컷 Wistar rat 16마리를 대조군 8마리와 1회 운동군 8마리로 무작위 분류하였다. 1회 운동군은 3시간 수영 운동, 45분 휴식, 3시간 수영을 실시하였으며, 식이는 일반식이로 하였다. 골격근에서 글리코겐(glycosyl units)과 GLUT-4, hexokinase II, AMPK 및 phospho-AMPK 단백질을 분석하였다. 글리코겐(glycosyl units)은 대조군보다 2.3배 유의하게(p<.001) 높게 나타났으며, GLUT-4도 대조군보다 2.5배 유의하게(p<.001) 높은 것으로 나타났다. Hexokinase II는 두 그룹 간에 차이가 없는 것으로 나타났다. AMPK는 대조군보다 2.9배 유의하게(p<.001) 높은 것으로 나타났으며, phospho-AMPK는 대조군보다 3.1배 유의하게(p<.05) 높은 것으로 나타났다. 일반식이를 병행한 1회성 글리코겐 고갈 운동은 근 글리코겐 보상효과가 높은 것으로 나타났으며, 이러한 효과에는 GLUT-4 발현과 AMPK의 활성이 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Abstract

The purpose of this study was to examine if excessive glycogen accumulation can be achieved with single bout of submaximal exercise in untrained rat skeletal muscle without diet manipulation. Sixteen rats were randomly divided into 2 group(control & single bout endurance exercise group). Animals were performed 6 hour long swimming with normal chow diet. Glycogen concentrations were increased 2.3 fold(p<.001) in exercised muscles. The expression of GLUT-4 protein expressions were 2.5 fold(p<.001) higher than control group, but hexokinase II protein expressions were not changed by single bout of endurance exercise. The expression and activation of AMPK in swim exercised muscles were 2.9 fold(p<.001) and 3.1 fold(p<.05) higher in trained muscles. These observation leads us to conclude that single bout of glycogen depleting submaximal exercise with normal diet is more than enough to induce glycogen supercompensation. The glycogen supercompensation may be influenced by increased induction of GLUT-4 protein and activation of AMPK.

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