Studier av lokal ämnesomsättning och blodflöde i skelettmuskulatur och fettväv



Relevanta dokument
Insulin för muskeluppbyggnad OCH fettförbränning

Högt blodtryck. Med nya kostvanor, motion och läkemedel minskar risken för slaganfall och sjukdomar i hjärta och njurar.

Lymfsystemet håller vårt blodtryck i balans och är kroppens viktigaste skydd mot infektioner Jennie Jansson

SBU:s sammanfattning och slutsatser

Musklernas uppbyggnad

förstått samband inom farmakologi samt lagt en del preparat och effekter på minnet.

Träningsfysiologi. Mellan teori & praktik. (Fysiologi med inriktning på aerob och anaerob träning)

Endokrina systemet. Innehåll. Endokrina systemet Anatomi och fysiologi. SJSE11 Människan: biologi och hälsa

Provtagning Klinisk kemi, gruppundervisning L1

qwertyuiopåasdfghjklöäzxcvbnmqwe rtyuiopåasdfghjklöäzxcvbnmqwertyu iopåasdfghjklöäzxcvbnmqwertyuiopå

Kungl. Gymnastiska Centralinstitutet. Gymnastik- och idrottshögskolan

Datum Skrivtid 240 minuter. Charlotte Sahlberg Bang, 8 poäng. Ulla Ericsson, 6 poäng Karin Franzen, 7 poäng Rolf Pettersson, 6 poäng

Antidiabetika- Insulin Av: Maria Persson. Antidiabetika - Insulin. Av: Maria Persson. Bakgrund

DRÖMTYDNING AV ROBERT NILSSON

Omtentamen NME Termin 1 vt / (totalpoäng 47 p)

PATIENTINFORMATION FRÅN SANOFI GENZYME. Information till dig som blivit ordinerad Aubagio (teriflunomid)

Försökspersonsinformation och Samtycke

Namn:... Använd baksidan av respektive papper om skrivutrymmet inte räcker till. 1. Ange fyra (inte fler) funktioner för nervsystemet.

P A T I E N T I N F O R M A T I O N. T ill d i g s o m f å t t A p i d r a

Aminosyror ökar träningseffekten

Med Andra Metoder EU-FÖRBUD MOT KOSMETIKATESTER PÅ DJUR. Nyheter från Forska Utan Djurförsök - Nr KAN ERSÄTTA DJURFÖRSÖK

Hälsochecken. Detta är en mindre hälsokoll med följande innehåll:

Slutrapport Hästars fosforbehov Projektets syfte, hypoteser och slutsatser

Den virtuella katten. Karlstads universitet Receptarieprogrammet Farmakologi 15 hp. Namn på student

Förmaksflimmer ORSAK, SYMTOM, BEHANDLING PATIENTINFORMATION

Donation av blodstamceller Informationsbroschyr till donator 18 år

När du behöver frysa in dina ägg. Information om hur det går till att ta ut en bit av en äggstock och frysa in.

Ekosystemets kretslopp och energiflöde

Typ 1 diabetes: För familjer och vänner. Ungdomar med diabetes. Vad är typ 1- diabetes? Vad orsakar typ 1- diabetes?

Energiomsättning. ATP utgör den omedelbara energikällan ATP+H 2 0 ADP+Pi+energi ATP. Energi Muskelarbete Jontransport Uppbyggnad

ATP. Adenosin-Tri-Phosfat Utgör cellernas omedelbara bränsle Kroppens ATP-förråd: g Dygnsbehov: ~75 % av kroppsvikten

Frågor och Svar - Dräger Alcotest 3000

INFORMATION TILL DIG SOM BEHANDLAS MED Zoladex PATIENTINFORMATION

Vad är träningsvärk?

Energitillgänglighets påverkan på neuromuskulär prestation. Åsa Tornberg Lektor vid Institutionen för Hälsovetenskaper Lunds Universitet

ENDOKRINOLOGI. Endokrinologi. Endokrinologi. Människokroppen Kap 6 sid

SLUTRAPPORT Kan brist på natrium och magnesium hos häst orsaka kardiovaskulära förändringar: finns det några enkla markörer?

Tränade och otränade kvinnors hjärtffunktion

Hälsa. Vad innebär hälsar för dig?

Diabetes i media. -tips till dig som skriver om diabetes

Utveckling av läkemedelsbehandlingar av cancer kräver en dialog inom hela sektorn

Kombinerad träning kan muskeln bli snabb, stark och uthållig på samma gång?

Ambulanssjukvård och trauma Vätskebalans, Chock, Katastrofmedicin, Anatomi, Fysiologi, Skallskador, Vasoaktiva droger

Kompendium Styrka & Kondition

S-IGF1, isys, IDS Malmö

BESLUT. Datum Förp.

Undervisningsmaterial inför delegering Insulingivning

Skade- och läkningsmekanismer vid skalltrauma. Carl-Henrik Nordström

JuniorStar Snabbguide

Sjukfusk och prostatacancer

MUSKELFYSIOLOGI detta bör ni behärska

LVFS 2003:11 Bilaga 1 VÄSENTLIGA KRAV I. Allmänna krav 1. Produkterna skall konstrueras och tillverkas på ett sådant sätt att de inte äventyrar

Sjukvårdsperspektivet

ClikSTARR SNABBGUIDE

Methodological aspects of toe blood pressure measurements for evaluation of arterial insufficiency in patients with diabetes

Genomförande av Hälsokurvan

Arv + miljö = diabetes?

EXAMINATION I IDROTTSFYSIOLOGI

Orandum est ut sit mens sana in corpore sano - "Låt oss hoppas att det finns en sund själ i en sund kropp"

VARFÖR VÄLJA EQ ANTI AGE COLLAGEN. EQ Anti Age. kollagen- Premium

Medicinskt programarbete. Omvårdnadsbilagor. Regionalt vårdprogram Depression och bipolär sjukdom. Stockholms läns landsting

Medicinsk service Labmedicin, Klinisk kemi. Vägledning för att undvika preanalytiska felkällor

Kontinuerlig- og «flash»-måling av vevsglukose et gjennombrudd for insulinbehandlingen?

Träningslära Kondition. Vad påverkar prestationen? Energiprocesser. Fem fysiska faktorer som påverkar prestationen (de går mao att träna):

Våga Visa kultur- och musikskolor

Matematisk statistik allmän kurs, MASA01:B, HT-14 Laboration 2

1 Sammanfattning Kunskapsläge Forskning Att inhämta sakkunskap under förundersökning och rättegång... 7

Rörlighetsträning. Rörlighetsträning och stretching. Vad är rörlighet och rörlighetsträning? Rörlighetsträningens olika metoder

Idrott och Hälsa A-kurs Teori. Anatomi Läran om kroppen

Den Anaeroba kapaciteten har betydelse i t.ex. medeldistanslöpning ( meter) Michalsik & Bangsbo, 2004.

Tentamen i Allmän farmakologi, 2 hp

Insulinpump med integrerad CGM. Peter Adolfsson Överläkare Drottning Silvias barn- och ungdomssjukhus

Ska du genomgå en IVF-behandling? Varför blir vissa kvinnor lättare gravida än andra? Varför får vissa missfall?

PROJEKT RASJÖN PM RASJÖNS HISTORISKA VATTENSTÅND. Skärgårdsgatan 1 Box Göteborg A ADRESS COWI AB

Vägledning vid upphandling av plasmaglukosmätarsystem för egenmätning. Lena Norlund, NLL

Ord och fraser som kan vara svåra att förstå

Motion och diabetes. Peter Adolfsson barnläkare och idrottsläkare

Lägesrapport En unik sammanställning av läget för satsningar på medicinsk forskning i Sverige

Händelseanalys Upprepade doser av infusion Zometa till patient med nedsatt njurfunktion.

Naturligt ljud skapar läkande ljudmiljöer

ANELÄK CRRT med citrat

Preklinisk Diabetesforskning Henrik Ortsäter

C Kol H Väte. O Syre. N Kväve P Fosfor. Ca Kalcium

BESLUT. Datum

Zerbaxa. ceftolozan / tazobaktam. version 1.2 OFFENTLIG SAMMANFATTNING AV RISKHANTERINGSPLANEN

Testogel 25 mg, gel i dospåse Testosteron

Patientguide. Viktig information till dig som påbörjar behandling med LEMTRADA

Du är gjord för att röra på dig

FLÖDESDESIGN VID AVLOPPSRENINGSVERK

Enbrel ger en bestående förbättring av livskvaliteten för patienter med psoriasis

TENTAMEN HOMEOSTAS, Läk 537 T

Utvärdering av rosa glukosrören

Användning av fungicider på golfgreener: vilka risker finns för miljön?

Några minuter idag. Många liv i morgon.

Intraosseös infart EZ-IO vuxna patienter, Akutkliniken Solna

Rutin för att kontakta sjuksköterska i Söderköpings kommun

Kvalitetsbokslut Vårdcentralen Trosa

Examensarbete Avancerad Nivå, 15 hp, Höstterminen 2012

Transkript:

Svensk Idrottsforskning nr 3 1998 -)%=- Studier av lokal ämnesomsättning och blodflöde i skelettmuskulatur och fettväv I alla levande organismer omges cellerna av vävnadsvätska som transporterar olika ämnen mellan celler och blod. Genom att vävnadsvätskans sammansättning nu kan studeras med mikrodialysteknik erbjuds nya och unika möjligheter att studera metabolism specifikt i olika organ. Mikrodialys har tidigare främst använts vid djurförsök men är nu även tillgänglig för studier på människa. I följande artikel ges en grundläggande beskrivning av metoden och exempel på resultat som kan erhållas. Avslutningsvis diskuteras möjligheterna till användning av mikrodialys inom idrottsforskning. Den ursprungliga idén bakom miknxiialystekniken kom från Karolinska Institutet 1974. Idén var att perfusion av mikrodialyskatetrar skulle efterlikna funktionen hos en blodkapillär (figur 1) och därigenom kunna transportera olika kemiska substanser öll och från hjärnans cerebrospinalvätska (1). Provtagningstekniken fick sedan en snabb spridning över världen och for närvarande finns mer än 4000 publicerade artiklar i vilka mikrodialysteknik har använts. Framför allt har mikrodialys använts vid studier på försöksdjur inom neurokemisk forskning men under den senaste tioårsperioden har tekniken även använts i flera olika perifera vävnader vid studier på människa (figur 2). För närvarande används mikrodialysteknik bl a i subkutan fettväv på Cell Hans Rosdahl Med Dr Idrottshögskolan och Institutionen för Fysiologi och Farmakologi, Karolinska Institutet P^3 k^ m människa för studier av regleringen av fettvävens metabolism. Först på senare år har klinisk forskning med mikrodialysteknik blivit möjlig och här används tekniken nu bl a for att finna markörer för hjärnans metabolism hos skallskadade patienter. Andra exempel på områden inom klinisk forskning, där mikrcxiialysteknik används för att följa meta- Vävnadsvätska figwr I. fffnstration au kur en mitrodiafyskafeter e^erfiknar /imktionen kos en bfodkapiffdfr. Ceffemas metabofism ocfi kapifkfrbfod/födef p^roerkar eff dfmnes niw i ixhmaäst^fsä^zn ocfi i m&rodiafi/sprouef. Ett ökat bfoii/zöde kan resuftera i Mde ökade respektive minsäazfk nnxfer av ofikz Annen i mkmadsogfs&an. Vid ett ökat bfod/föde % mi/skef kan t.ez. gfakosnfodn i D&madswMskan öka e^ersom gfnkos transporteras fiff ceffema ma bfodet. f/ettzdfoen kan f.ez. nmfn av gfycerof afnkas som en /Öf/d av ett ökat bfod/föde, e/krsom gfycerof /rwtts i uamaden ock fransporteras /nfn denna med bfodef. bolism i enskilda organ, är intensivvård; hjärtkirurgi, farmakokineök, gliombchandling, hudmetabolism samt inom neonatalvården Mikrodialystekniken har också visat sig vara speciellt lämplig när blodsockemivåer skall följas med frekvent provtagning for att uppnå en förbättrad glukoskontroll hos diabetiker (2). Målsättningen med vår egen forskning är att använda mikrodialysteknik for att möjliggöra mätningar av insulinets lokala effekter på blodflöde och glukosmetabolism i skelettmuskulatur och fettväv på människa. Principer för mikrodialystekniken Den grundläggande principen för mikrodialystekniken är relativt enkel och bygger på att en fysiologisk perfusionsvätska mycket långsamt pumpas igenom en mikrodialyskateter. Genom att molekyler som finns i högre koncentration i vävnadsvätskan än i perfusionsvätskan diffunderar genom mikrodialyskatetems membran och in öll perfusionsvätskan skapas provet (figur 3). Om ett ämne som ej finns i vävnadsvätskan adderas öll perfusionsvätskan diffunderar detta in öll vävnaden, vilket ger möjlighet att studera effekter av biologiskt aktiva ämnen såsom olika läkemedel och hormoner i enskilda organ Graden av ekvilibrering mellan perfusionsoch vävnadsvätska avgörs främst av perfusionshasöghet (figur 4) och dialysmembranets längd men också öll en viss del av det studerade ämnets molekyls torlek (mindre molekyler diffunderar lättare) samt av rådande diffiisionsförhållanden inom vävnaden (3). Mikrodialyskatetems membran har en porstorlek som förhindrar att enzymer och blodkroppar kan passera in öll provet. Detta är oftast en fördel eftersom det medför en minskad risk för nedbrytning av olika ämnen i provet

Svensk Idrottsforskning nr 3 * 1998 4te samt att centrifugering eller fällning av provet ej behöver göras före analysöllfället. Metodik vid inläggning i vävnaden Före inläggningen av mikrodialyskatetem lokalbedövas och "försöcks" huden. I samband med själva inläggningen upplever ytterst få personer obehag. Inläggning i subkutan fettväv på buken sker enklast med hjälp av en slitskanyl (figur 5) medan inläggning i muskel kan ske med en splitslang (figur 6). Efter inläggning kan man i princip inte känna att mikrodialyskatetem finns inlagd i vävnaden. I våra studier har vi oftast placerat mikrodialyskatetrama i subkutana fettväven på buken samt i yttre delen av lårmuskeln (figur 7). I en studie (4) har vi även placerat mikrodialyskatetrarna i en imderarmsmuskel (brachioradialis) samt i vadmuskel (gastrocnemius). Intracerebml Scarm Female breast Intracutaneous Uterus Scthigh M. pectoralis M. brachioradialis Scabdomen M. quadriceps femoris M. tibialis anterior M. gastrocnemius f%#ar 2. Ezempef pd levnader vars fokafa mefabofism fiar studerats med mikrodiafysfeknik. Hittiffs fzar tekniken o/ltasf använts i swbkntan jeffvöv pd buken oc/z i fi/drnan i samband med zntensiwdrd. Kalibrering Om mätningen genomförs xmder förhållanden som medger att en fullständig ekvilibrering mellan perfusions- och vävnadsvätskor uppnås (dvs ett lågt perfusionsflöde och ett långt dialysmembran) erhålles den verkliga koncentraöonen av ett ämne i vävnadsvätskan direkt. Under dessa förhållanden behöver mikrodialyskatetrarna således ej kalibreras. Låga flöden ger emelleröd en relaövt liten volym prov per ödsenhet (c:a 1-3 pl per 10 min) och för att rätt provvolym skall erhållas (dvs for att undvika att perfusionsvätska "förloras" öll vävnaden) bör en kolloid (Lex. 40 g/1 av Dextran -70) adderas öll perfusionsvätskan (5). Om mätningen istället genomförs xmder förhållanden som inte medger att en fullständig ekvilibrering erhålles (högre perfusionshasöghet och/eller ett kort dialysmembran) måste den enskilda mikrodialyskatetem kalibreras före mätningen om avsikten är att mäta verkliga nivåer av ett ämne i vävnadsvätskan. Kalibrering av mikrodialyskatetrar genomförs med katetem i vävnaden och syftar öll att bestämma ekvilibreringsgraden för ämnet i fråga vid en given perfusionshasöghet. När ekvilibreringsgraden är känd beräknas sedan den verkliga nivån av ett ämne i vävnadsvätskan genom att koncentraöonen av ämnet divideras figwr 3. Beskrivning av en mikrodåzfi/skafefer som anvdfnds vid mdtnzngar i/ettvdfv ock skefeffmnskef pd mdnniska. Perfiasionsvdtskan pumpas via fn/födessfangen (1), /Örbi diafysmembranef (2), via en at/zödessfang (3) tiff ett provrör som dr fämpfigf /Ör smd vofymer (41 Vaf tenfösfiga mofekyfer som /znns i fiögre koncentration % vdvnadsvdtsa^n dn i peryiisionsvdtskan di^anderiar genom mikrodiafyskatefems membran ocfi in tiff per/nsionsvdtskan.

Svensk Idrottsforskninq nr 3 1998 med dess ekvilibreringsgrad. T.ex. om ekvilibreringsgraden är 25% och den uppmätta nivån av ett ämne i provet är 1.30 mm kan den verkliga nivån i vävnadsvätskan beräknas ölk 130mM / 0.25 = 520mM. # =» o Fettväv " Skelettmuskel v- Venös plasma Ett flertal olika kalibreringsmetoder har presenterats i litteraturen. Oftast har dock "ekvilibreringsmetoden" (6) eller "intemstandard metoden " (7^) använts. En fördel med ekvilibreringsmetoden är att den är allmänt accepterad och validerad av flera olika forskargrupper men en nackdel är att den är ganska ödskrävande att genomföra (c:a 3-5 ömmar). I korthet innebär ekvilibreringsmetoden att man före försöket perfunderar de enskilda mikrodialyskateh-ama med 4-5 olika koncentraöoner av ämnet man skall mäta. Därefter avbildas skillnaden mellan koncentraöonen av ämnet i dialysat (provet) och perfusionsvätskan som en funktion av koncentraöonen i perfusionsvätskan. Med linjär regression bestämmes sedan vävnadsvätskans koncentration av ämnet samt ekvilibreringsgrad vid en given perfusionshasöghet. Ö 10k M^_ H-**-* _f^3i^w] 0.66v^n/o _i!33/i^/o,0.76i/^n/n Tid (timmar) Agw 4. inverkan av perfnsions&zsfzgfzef pd graden av ekvifibrenng meffan vdvnadsvatska och per/iasionsvdfsä% /ör gfukos. Ndr mikrodiafyskaferrarmz infagda i /effvaven genomspofades med 2.33 pf/min var graden av ekvifibrenng endast 30% men mitr pnmpfiastzg/zeten % sfnfef av/örsöket sdhktes tiff 0.16 ^f/min wppndddes en /nffsfandzg ekvifibrenng meffan vavnadsvdtsbz oca per/iasionsvdtska. 7id denna per/wsionsfiashg&ef kan dar/br den verkfzga gfnkoskoncentrationen i vdvmzdsvdfskan graderas över tid (angivna resuffaf gr medef ± SE/rdn 22 kafefrar i^ffvav oc/z 23 % skefeftmaskef, n=i3 /örsökspersoner). (f(esnf(aten dr Admtade /rdn Rosdafzf Hdrnnn, Ungerstedt ocfz Henriksson, Am. /. Pfrysiof. 274, Metab 37, E936-E945 Intemstandardmetoden innebär i korthet att man bestämmer ekvilibreringsgrad för ämnet ifråga vid en given hastighet genom användandet av en markör. Markören (oftast ämnet man avser att mäta som är radioakövt märkt) öllsättes öll perfusionsvätskan och diffunderar sedan från denna och in öll vävnaden. Genom att bestämma skillnaden mellan innehållet av markör i perfusionsvätska och dialysat (provet) erhålles ekvilibreringsgraden för denna. Blodflödets inverkan på mätningen En nackdel som kan följa med användning av höga perfusionsflöden är att tolkningen av resultaten från mätningen försvåras eftersom variationer i vävnadens blodflöde påverkar mätningen av vissa ämnen som t.ex. glukos, glycerol samt vissa aminosyror (9,10,11). Oavsett om man använder ett lågt eller ett högt perfusionsflöde är det dock vikögt att hålla i minnet att nivån av ett ämne i vävnadsvätskan (och därigenom även det som mäts med mikrodialyskatetem) styrs både av blodflödet och av cellens metabolism (Agur 1). För att kunna särskilja om en förändring av det uppmätta ämnets nivå har orsakats av ett förändrat blodflöde eller av förändrad metabolism krävs det att blodflödet kan följas parallellt med mikrodialysmätningen. Blodflödesmätning med mikrodialys Genom att uhryttja det faktum att etanol (alkohol) öll stor del transporteras bort från vävnadsvätskan via nutriövt blodflöde kan man använda mikrodialystekniken för att få en uppfattning om blodflödesförändringar i vävnaden i området nära dialysmembranet. I korthet innebär den sk mikrodialys-etanoltekniken att man öllsätter etanol öll perfusionsvätskan (inflöde) så att en etanolkoncentraöon pä 5-50 mm erhålles i denna. Sedan bestämmes etanolkoncentraöonen i mikrodialysprovema (utflöde) och blodflödet kan sedan följas kvalitativt (men ej kvanötaövt) genom kvoten: etanolkoncentraöon i utflödesvätska / etanolkoncentraöon i inflödesvätska. En minskad utflödesinflödeskvot anger att blodflödet har Hgwr 5. fnwggnzng av en mzkrodäzfyskatefer i sabkafan /effvdv med fz;dfpavensfftskanyf. Aj. Mzkro-dåzfyskafefern afan/ör (fzögerj effer znfagd z sfzfskznyfen (vdnsfer)/öre /nfaggnzng. B) Haden fyflts ndgof varefter sfffskonyf med kafefer/örs in. O Mz*ri%fzafi/skatefer Wffes kvar % vdvnaden medan sfztskanyfen dras At raktbakdf.

Svensk Idrottsforskning nr 3. 1998 -)%%r Figwr 6. fnfdggrzmg av en mikrodiafyskatefer i yffre fdnrraskefn pd en /Örsöksperson med fz/dfp av en spfztsfang. i; En stdfkanyf som dr ^4sedd med en spfitsfarzg pd utsidan /Örs in i maskefn paraffefff med dess /zlvrnkfnzng. 2) Stdfkanyfen dragés af. 3) Spfifsfangen sitfer kvar i vävnaden. 4) Mikrodzafyskafefern /Örs in i spfifsfangen 5) Spfifsfangen defas ocfi fages nf. 6) Mikrodiafys&afetern dr/izerad med fz/dfp av eff transparent/örbandsmaferiaf. ökat (mer etanol diffunderar från perfusionsvätskan och in öll vävnaden) medan en ökad utflödes- inflödeskvot anger det motsatta, dvs ett minskat blodflöde (9). Mikrodialys-etanoltekniken kräver vidareutveckling innan den kan fungera som en riktigt öllförlitlig metod för blodflödesmätning. Den är dock for närvarande den enda metoden som finns Öllgänglig för blodflödesmätningar i området kring mikrodialyskatetem och har i dessa sammanhang väsenöigt bidragit Öll en ökad förståelse av resultaten från studier med mikrodialysteknik. Effekter kan studeras lokalt Ett exempel på hur mikrodialystekniken kan användas for studier av lokala effekter av biologiskt aköva ämnen på blodflöde och metabolism ges i figur 8.1 försöket som genomfördes på råttmuskel gavs höga doser av hormonerna adrenalin och isoprenalin lokalt öll vävnaden via mikrodialyskatetem utan att effekter på hela kroppen erhölls (sk systemiska effekter). Av resultaten framgår det att lokal perfusion med isoprenalin resulterade i ett ökat blodflöde (en minskad etanolkvot) medan den motsatta effekten, dvs ett minskat blodflöde, erhölls med perfusion med adrenalin Båda hormonerna resulterade även i en ökad laktatkoncentraöon i vävnadsvätskan vilket är ett förväntat resultat eftersom båda hormonerna leder Öll en ökad glykogenolys. Att adrenalin resulterade i en större laktatökning än isoprenalin (trots att de gavs i samma koncentraöon) kan sannolikt förklaras av att blodflödeseffekterna var olika. Det minskade blodflödet med adrenalin har troligtvis även resulterat i att "borttransporten" av laktat har försämrats medan det ökade blodflödet med isoprenalin troligtvis istället har ökat borttransporten. Resultaten illustrerar vikten av att blodflödesmätningar genomförs parallellt med mikmxiwysmätningen för att resultaten skall kunna tolkas rätt. Ett annat exempel på hur lokala hormoneffekter kan studeras med mikrodialystekniken ges i figur 9 där insulinets effekter på blodflöde och metabolism i subkutan fettväv och skelettmuskel registreras på människa. I denna undersökning gavs insulinet via blodbanan medan dess effekter studerades lokalt i vävnaden. Re-sultaten antyder att höga fysiologiska nivåer av insulin ökar glukosupptaget i skelettmuskel utan att öka det nutriöva blodflödet. Om effekten av insulin kunde studeras genom att insulinet tillfördes vävnaden via mikrodialyskatetern istället för via blodbanan skulle detta innebära en betydlig förenkling. I en ännu opublicerad studie har vi undersökt möjligheterna öll detta och fiinnit att det är möjligt att upptäcka effekter av insulin (sänkt glukosnivå i vävnadsvätskan) när insu-

Svensk Idrottsforskning nr 3. 1998 lin perfunderas genom mikrodialyskatetrar vars dialysmembran har extra stora porer. För närvarande återstår det att förbättra reproducerbarheten i detta öllvägagångssätt men det faktum att insulin kan passera dialyskatetems membran antyder att det finns möjligheter att mäta även andra "stora molekyler" som tex cytokiner med mikrodialys. Att studera effekterna av och mäta nivåer av stora molekyler med mikrodialys är ett hitölls outforskat fält. Mikrodialys inom idrottsforskning Mikrodialysteknik är speciellt lämplig för studier rörande fettvävens metabolism eftersom glycerol (som är en slutprodukt vid nedbrytning av triglycerider) utgör en markör för fettnedbrytning och går bra att mäta med tekniken Frågeställningen om tränade personers högre fettomsättning vid ett submaximalt arbete är kopplat öll förändringar i fettvävens känslighet for stresshormoner har nyligen undersökts (12). I denna studie erhölls ett mått på fettnedbrytning i subkutan fettväv genom att mäta glycerolnivåer i vävnadsvätskan (mikrodialys) i kombination med blodflödesmätning i fettväven (133 Xenon clearan- Andra intressanta undersökningar med mikrodialys inom detta område har berört skillnader i lipolys mellan kvinnor och män under fysiskt arbete (13). Flertalet av genomförda studier med mikrodialyskatetrar i muskel på människa har varit under vilobeöngelser, dvs utan muskelkontraköoner. Eftersom många av träningseffekterna på muskel varar under en längre tid, är undersökningar på vilande muskel av stort intresse, bl a för att öka kunskapen om de förändringar i hormonkänslighet (tex för insulin och adrenalin) som träning kan medfo- Vi har även använt den gängse katetertypen i en egen undersökning med muskelkontraktioner med lyckat resultat, men vi begränsade oss då öll att genomföra isometriska muskelkontraköoner. Kontraköonema genomfördes endast med ett ben (dvs endast en liten del av kroppens totala muskelmassa) och vi = 8 -ter A adrenalin fignr 8. Efanofkvoten (at^öde/ isoprenalin in/föde given i procent av basafnivd, 45-90 min) samt fakfafkoncenfrafion i diafysaf under/örsök med fzormonper^iszvn via mikrodiafyskatefenz i rdtfmaskef. En minskad etanvfkvof anger atf bfod/lödef fazr ökat (mer efanof di^underar/rdn per/asionsvdfskan ocfz in fiff vävnaden) medan en ökad anger def motsaffa, dvs eff minsaaf bfod/föde. Mikrodiafyskafefrar pfacerades i muskef (gasfrocnemiasj pd sövda rdtfor ocfz per/anderas med en Krebs- Hensefeifba/jfertsom innefiöff5 mm efanof. Lfnder perioden 90- O 30 60 90 120 150 180 210 240 270 180 min sfaderades e^ekfen av fokaf per/usion med adrenafin effer isoprenafin (bdda 10^ M) genom atf dessa dfmnen adderades fiff per/asionsfösningen. fngen "si^femisk e^ekt" av de fzöga fan-- monnivdema erköffs vifkef konfrof ferades genom 7?zat?%ingar med diafyskatetrar som e; per/ianderades med fiormoner. (Resuffafen dr fzdmfade /rdn Rosdafzf, Samuefsson, Ungersfedf ocfz Henriksson, Acfa Pfzys. Scand. vofym 163 nr 4 augusti 1998). 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 Tid (min) -subkutan fettväv -skelettmuskel venöe plasma "^CA insulin infusion -30 0 30 90»0 120 insulin infusion Tid (min) figur 9. Efanofkvof ocfz gfukoskoncenfrafion i swbkutan /effvdv ocfz skefeffmuskef under en sk eugfykemisk fzyperinsuf inemisk kfamp pd mdnniska. Under "kfampen" in/underades insufin ocfz gfukos i bfodef sd aff normafa gfakosuivder men /Örfzö/da insuffnnivder (tiff 94 pu/mf) erfzöffs. Uppmdff med mikrodiafys-efanofteknik noterades eff ökat bfod/föde i /effvaz (sdnkf efanofkvof) men ef i skefeffmuskef. Gfukoskoncenfrafionen i diafysaf ^dn mz^skef sdnkfes under in/usion av insufin medatz nivdn i/effvdv var o/ördndrad. Resuftaten antyder atf fzöga /ysiofogiska rzivder av inszjin ökar gfukosuppfagef i skefeffmuskef ufan aff öka def nufnffva bfod^lödef. (Resuftaten dr Mmfade/rdn Rosdafzf, Lindfz, Miffgdrd, Liffzeff, Ungersfedf ocfz Henriksson, ZDiabefes, vofym 47, Augusti 1998, sid 3296-1302)

Svensk Idrottsforskning nr 3. 1998 - t e * fann då att man kunde registrera en laktatökning i mikrodialysprovema xmder det att laktatnivån i blodet var oförändrad (14). Detta resultatet antyder att mikrodialys kan vara en möjlig provtagningsmetod i studier där arbetet utförs med for liten total muskelmassa för att dess metabolism skall kunna registreras i blodet. För närvarande finns endast en begränsad erfarenhet av att använda mikrodialys i muskel under dynamiska kontraköoncr. I de studier som har genomförts har förstärkta (ej kommersiellt öllgängliga) eller en mindre typ av mikrodialyskatetrar använts. Resultaten från dessa studier är dock mycket intressanta eftersom de har medfört en ökad förståelse för vilka faktorer som är involverade i den lokala regleringen av blodflödet xmder fysiskt arbete (15,16). Inom detta forskningsområde utgör mikrodialys en speciellt värdefull metod eftersom de ämnen som mäts (tex adenosin och kväveoxid) har en snabb nedbrytning och kan därför inte mätas i blod. Om man öllåter sig att spekulera lite om framöden så är det troligt att mikrodialystekniken kommer att användas i ökad omfattning i forskningen om hur skelettmuskulaturens ämnesomsättning och blodflöde påverkas av och regleras xmder olika typer av fysiskt arbete. Referenser 1. Ungerstcdt U, Pycock C: Functional correlates of dopamine neurotransmission. Bull Schweiz Akad Med Wiss 1278:1-13,1974 2. Boliixdcr 1, Ungerstcdt U, Amer P: Longterm continuous glucose monitoring with microdialysis in ambulatory insulin-dependent diabetic patients. The Lancet 342:1080-1085,1993 3. Kosdahl H, Hamrin K, Ungerstcdt U, Henriksson1= Metabolite levels in human skeletal muscle and adipose össue studicd with microdialysis at low perfusion How. American Journal of Physiology 274:E936-5945,1998 4. Roedahl H, Lind L, MillgArd J, Lithell H, Ungerstcdt U, Henriksson J: Effect of physiological hyperinsulincmia on blood How and interstitial glucose in human skeletal muscle and adipose tissue studied by microdialysis. Diabetes 47:1296-1301,1998 5. Rosdahl H, Ungerstedt U, Henriksson J: Figur 7. En /orsöksperson med mikrodiafyskafefrar pfacerade i swbkufana /effvöven pd buken samf i zpuzdriceps /emons (vastus faferafis) muskefn pd fdref. f nedre fz^gro defen av bifden syns per/usionspumpen. f pz^npen /znns sprutor insatta vzfka fnnefzdffer per/asionsfösningen ocfz dr koppfade ti/f mikrodiafyskafefrarna. f /Örsök pzf mdnnisk? anvdnds vanfigen per/asions/föden meffan OJ ocfz 2^ z^f/min. Ldgsfa per- /usions/födef som fziffiffs fzar anvdnfs dr 0.075/if/min infkef krdvde aff proverna samfazfes under 60 min /5r aft fiffröckfig prowofyrn (4.5yif) skuffe er/zdffas ^r anafys. Microdialysis in human skeletal musde and adipose tissue at low flow ra tes is possible if dextran-70 is added to prevent loss of perfusion fluid. Acta Physiologica Scandinavica 159:261-262,1997 6. Lönnroth P, Jansson PA, Smith U: A microdialysis method allowing characterizalion of intercelhilar water spacc in humans. American Journal of Physiology 253(16):E228-E231,1987 7. Schellcr D, Kolb J: The intemal reference technique in microdialysis: a practical approach to moniloring dialysis efficiency and to calculating tissue concentration from dialysate samples. Journal of Neurosciencc Methods 40:31-38,1991 8. Lönnroth P, Strindberg L: Vahdation of the intemal reference technique' for calibrating microdialysis catheters in situ. Acta Physiologica Scandinavica 153:375-380,1995 9. Hickner RC, Rosdahl H, Borg 1, Ungerstcdt U, Jorfcldt T,, Henriksson J: The ethanol technique of monitoring blood flow changes in rat skeletal muscle: implications for microdialysis. Acta Physiologica Scandinavica 146(l):87-97,1992 10. Enocksson S, Nordenström J, Bolinder J, Amcr P Influence of local blood flow on glycerol levels in human adipose tissue. International Journal of Obesity 19:350-354, 11. Rosdahl H, Samuelsson A-C, Ungerstcdt U, Henriksson J: Influence of adrencrgic agonists on the release of amino adds from rat skeletal muscle studied by microdialysis. Acta Physiologica Scandinavica 163349-360, 12. Stallknecht B, Simonsen L, Bulow J, Vinten J, Galbo H: Effect of training on cpincphrine-stimulated lipx)lysis determincd by microdialysis in human adipose tissue. American Journal of Physiology 269:E1059- E1066,1995 13. Amer P, Kriegholm E, Engfeldt P, Bolinder J: Adrenergic regulation of lipolysis in situ at rest and during exercise. Journal of (Clinical Investigation 85:893-898,1990 14. Rosdahl H, Ungerstedt U, Jorfeldt L, Henriksson J: intersuöal glucose and lactatc balance in human skeletal muscle and adipose tissue studied by microdialysis. Journal of Physiology 471:637-657,1993 15. Sallin B, Rådegran C, Koskolou MD, Roach RC: Skeletal muscle blood flow in humans and its regulation during exercise. Acta Physiologica Scandinavica 162:421-436, 16. Hickner RC, Rsher RM, Ehsani AA, Kohrt WM: Role of nithc oxide in skeletal muscle blood flow at rest and during dynamic exercise in humans. American Journal of Physiology 273fHcart Circ Physio1.42):II405- H410,1997