Ziel: Regelmäßige Bewegung verbessert die Herzfunktion und moduliert das Myozytenwachstum bei gesunden Personen. Der Zweck der vorliegenden Studie war es, die kontraktile Funktion und Expression ausgewählter Gene zu bewerten, die mit der intrazellulären Ca2 + -Regulation assoziiert sind intensitätskontrolliertes aerobes Ausdauertraining bei der Ratte.

Methoden: Weibliche Sprague-Dawley-Ratten wurden zufällig einer sitzenden Kontrolle (SED) oder einem Laufbandlauf (TR) 2 h pro Tag, 5 Tage pro Woche für 2, 4 oder 13 Wochen zugeordnet. Ratten liefen 8-min-Intervalle bei 85-90% von VO2max getrennt von 2 min bei 50-60%. Myozytenlänge, intrazelluläres Ca2 + (Fura-2) und intrazellulärer pH-Wert (BCECF) wurden in dissoziierten Zellen als Reaktion auf elektrische Stimulation bei einer Reihe von Stimulationsraten gemessen.

Ergebnisse: Der Anstieg der VO2max Plateau nach 6-8 Wochen, 60% über SED. Nach 13 Wochen waren die Gewichte des linken und rechten Ventrikels 39 und 36% höher als bei SED. Linksventrikuläre Myozyten waren 13% länger, während die Breite unverändert blieb. Nach 4 Wochen Training war die Kontraktilität der Myozyten bei TR etwa 20% höher. Das maximale systolische intrazelluläre Ca2 + und die Zeit für den Zerfall aus der Systole waren 20-35 bzw. 12-17% niedriger. Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine erhöhte Myofilament-Ca2 + -Empfindlichkeit der dominierende Effekt ist, der für eine verbesserte Myozytenkontraktilität bei TR verantwortlich ist. Der intrazelluläre pH-Wert nahm mit zunehmender Stimulationsfrequenz in der SED-Gruppe progressiv ab. Diese Abnahme war in TR deutlich abgeschwächt und der intrazelluläre pH-Wert war in der TR-Gruppe bei einer Stimulationsrate von 5-10 Hz signifikant höher. Dieser Effekt kann zu der erhöhten Kontraktilität beitragen, die bei den höheren Stimulationsfrequenzen in TR beobachtet wird. Eine höhere intrinsische Myofilament-Ca2+ -Empfindlichkeit wurde in permeabilisierten Myozyten aus der TR-Gruppe unter Bedingungen konstanten pH-Werts und beobachtet. Die Western-Blot-Analyse ergab 21 und 46% höhere myokardiale SERCA-2- und Phospholamidspiegel, jedoch unveränderte Na + / Ca (2 +) -Austauscherspiegel. Die kompetitive RT-PCR zeigte, dass TR die Na+/H(+)-Tauscher-mRNA signifikant erhöhte.

Fazit: Intensitätskontrolliertes Intervalltraining erhöht die Kontraktilität der Kardiomyozyten. Höhere Myofilament Ca (2 +) -Empfindlichkeit und verbesserte Ca (2 +) -Handhabung und pH-Regulation sind mutmaßliche Mechanismen. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass körperliche Betätigung eine adaptive Hypertrophie in Herzmyozyten mit verbesserter Kontraktionsfunktion induziert.