Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Popular

Apa yang membuat latihan keras begitu efektif – ScienceDaily


Latihan interval intensitas tinggi memperkuat jantung bahkan lebih dari olahraga sedang. Sekarang para peneliti telah menemukan beberapa jawaban tentang apa yang membuat latihan keras sangat efektif.

“Penelitian kami pada tikus dengan gagal jantung menunjukkan bahwa olahraga mengurangi keparahan penyakit, meningkatkan fungsi jantung, dan meningkatkan kapasitas kerja. Dan intensitas pelatihan sangat penting untuk mencapai efek ini,” kata Thomas Stølen, seorang peneliti di Norwegia. Universitas Sains dan Teknologi (NTNU).

Stølen dan koleganya Morten Høydal adalah penulis utama studi komprehensif yang diterbitkan di Jurnal Kardiologi Molekuler dan Seluler. Para peneliti berusaha keras untuk menyelidiki apa yang terjadi di dalam sel otot jantung kecil setelah berolahraga secara teratur.

“Kami menemukan bahwa olahraga meningkatkan sifat penting baik dalam cara sel otot jantung menangani kalsium dan dalam menghantarkan sinyal listrik di jantung. Peningkatan ini memungkinkan jantung untuk berdetak lebih kuat dan dapat menangkal gangguan irama jantung yang mengancam jiwa,” kata Stølen.

Agar jantung dapat berdetak dengan kuat, teratur, dan serempak, banyak fungsi harus bekerja sama. Setiap kali jantung berdetak, simpul sinus – alat pacu jantung itu sendiri – mengirimkan impuls listrik ke seluruh jantung. Impuls listrik ini disebut potensial aksi.

Semua sel otot jantung diapit oleh sebuah membran. Saat istirahat, tegangan listrik di bagian dalam membran sel adalah negatif dibandingkan dengan tegangan di luar. Perbedaan antara tegangan di luar dan di dalam membran sel disebut potensial membran istirahat.

Ketika potensial aksi mencapai sel otot jantung, mereka perlu mengatasi potensi membran istirahat dari setiap sel untuk mendepolarisasi dinding sel. Jika ini terjadi, kalsium dapat mengalir ke dalam sel melalui saluran di membran sel.

Kalsium memulai kontraksi sebenarnya dari sel otot jantung. Ketika proses ini selesai, kalsium diangkut keluar dari sel atau kembali ke tempat penyimpanannya di dalam setiap sel otot jantung. Dari sana, kalsium siap untuk berkontribusi pada kontraksi baru saat potensi aksi datang lagi.

Jika konduksi listrik jantung atau sistem manajemen kalsium gagal, risikonya adalah semakin sedikit sel otot jantung yang berkontraksi, kontraksi di setiap sel akan melemah, dan sinyal listrik menjadi kacau sehingga bilik jantung mulai berdebar-debar.

“Semua proses ini tidak berfungsi ketika seseorang mengalami gagal jantung. Potensi aksi berlangsung terlalu lama, potensi istirahat sel terlalu tinggi, dan fungsi transportasi saluran kalsium di dinding sel terganggu. Kalsium kemudian terus-menerus bocor dari dalamnya. tempat penyimpanan di dalam setiap sel otot jantung, “kata Stølen.

Sebelum Stølen memberi kita kabar baik lainnya, dia mencatat, “Hasil kami menunjukkan bahwa pelatihan intensif dapat sepenuhnya atau sebagian membalikkan semua disfungsi ini.”

Biasanya, simpul sinus menyebabkan jantung manusia berdetak antara 50 dan 80 detak setiap menit saat istirahat. Ini cukup untuk memasok semua sistem organ dan sel di dalam tubuh dengan darah kaya oksigen sebanyak yang mereka butuhkan agar berfungsi dengan baik.

Saat kita bangun untuk berjalan-jalan, jantung kita secara otomatis mulai berdetak sedikit lebih cepat dan memompa sedikit lebih keras sehingga suplai darah disesuaikan dengan peningkatan tingkat aktivitas. Semakin tinggi intensitas aktivitas, semakin keras jantung harus bekerja.

Olahraga memperkuat jantung sehingga dapat memompa lebih banyak darah ke seluruh tubuh dengan setiap detak. Dengan demikian, simpul sinus dapat mengambil sedikit lebih mudah, dan orang yang terlatih memiliki detak jantung istirahat yang lebih rendah daripada orang yang tidak melakukan latihan ketahanan secara teratur.

Di ujung lain kontinum adalah orang dengan gagal jantung. Di sini kapasitas pemompaan jantung sangat lemah sehingga organ-organ tidak lagi menerima cukup darah untuk mempertahankan fungsi yang baik. Orang dengan gagal jantung memiliki toleransi yang rendah untuk berolahraga dan sering kali kehabisan napas dengan sedikit usaha.

Dengan kata lain, meningkatkan daya pemompaan ke jantung sangat penting bagi kualitas hidup dan kesehatan penderita gagal jantung.

Banyak dari lebih dari 100.000 orang Norwegia yang hidup dengan gagal jantung telah mengembangkan kondisi tersebut setelah menderita serangan jantung besar – seperti tikus dalam penelitian Stølen dan Høydal.

Pada tikus sehat, jantung memompa 75 persen darah dengan setiap kontraksi. Pada tikus dengan gagal jantung, ukuran kapasitas pompa ini, yang disebut fraksi ejeksi, dikurangi hingga 20 persen, kata Stølen.

Fraksi ejeksi meningkat menjadi 35 persen setelah enam sampai delapan minggu dengan sesi pelatihan interval hampir setiap hari di treadmill. Tikus melakukan interval empat menit sekitar 90 persen dari kapasitas maksimumnya, sangat mirip dengan metode 4 × 4 yang telah dianjurkan oleh beberapa kelompok penelitian di NTNU selama bertahun-tahun.

“Pelatihan interval juga secara signifikan meningkatkan kondisi tikus. Setelah periode pelatihan, tingkat kebugaran mereka sebenarnya lebih baik daripada tikus tidak terlatih yang tidak mengalami serangan jantung,” kata Stølen.

Penanganan kalsium yang terganggu dalam sel otot jantung tidak hanya menyebabkan sel berkontraksi dengan kekuatan yang berkurang setiap kali ada potensi aksi. Ini juga menyebabkan kalsium menumpuk di dalam area sel berisi cairan – sitosol – tempat setiap kontraksi dimulai.

Penyimpanan kalsium di dalam sel hanya untuk melepaskan kalsium saat jantung bersiap untuk berdetak. Gagal jantung, bagaimanapun, menyebabkan kebocoran kalsium yang konstan dari simpanan ini. Setelah setiap kontraksi, kalsium perlu diangkut kembali secara efisien ke penyimpanan kalsium – atau keluar dari sel otot jantung – melalui pompa khusus. Pada pasien gagal jantung, pompa ini bekerja dengan buruk.

Ketika banyak kalsium menumpuk di dalam sitosol, sel-sel otot jantung dapat memulai kontraksi baru ketika seharusnya sedang istirahat. Gradien listrik berkembang yang menyebabkan jantung mengirim sinyal listrik padahal seharusnya tidak. Ini dapat menyebabkan fibrilasi di bilik jantung. Fibrilasi ventrikel ini berakibat fatal dan merupakan penyebab umum henti jantung.

“Kami menemukan bahwa pelatihan interval meningkatkan sejumlah mekanisme yang memungkinkan kalsium dipompa keluar dari sel dan disimpan lebih efisien di dalam sel. Kebocoran dari penyimpanan kalsium di dalam sel juga terhenti pada tikus yang dilatih interval,” kata Stølen .

Efeknya jelas ketika para peneliti mencoba untuk menginduksi fibrilasi ventrikel pada jantung tikus yang sakit: mereka hanya berhasil dalam satu dari sembilan hewan yang telah menyelesaikan pelatihan interval. Sebagai perbandingan, mereka tidak memiliki masalah dalam menginduksi fibrilasi pada semua tikus dengan gagal jantung yang tidak berolahraga.

Sejauh ini, kelompok penelitian telah menunjukkan bahwa olahraga meningkatkan manajemen kalsium dalam sel otot jantung yang sakit dengan beberapa cara. Pelatihan juga membuat sistem kabel listrik jantung lebih berfungsi.

Selain itu, mereka menunjukkan bahwa olahraga melawan proses yang menyebabkan jantung menjadi besar dan kaku.

Secara keseluruhan, peningkatan ini membuat setiap detak jantung lebih kuat dan mengurangi keparahan gagal jantung. Risiko fibrilasi ventrikel yang berbahaya juga berkurang.

Tetapi Stølen dan timnya masih kekurangan jawaban mengapa olahraga mengoreksi potensi aksi lambat dan memastikan bahwa sel-sel otot jantung mampu menjaga kalsium dengan cara yang benar.

Oleh karena itu, mereka menyelidiki apakah pelatihan tersebut telah mengubah aktivitas genetik di dalam sel tikus. Ribuan jenis mikromolekul berbeda yang disebut mikro-RNA mungkin mengendalikan sebagian besar aktivitas ini melalui interaksi langsung dengan gen.

“Ternyata 55 varian mikro-RNA yang kami periksa diubah pada tikus dengan gagal jantung dibandingkan dengan tikus sehat. Pelatihan interval mengubah 18 dari ini kembali ke tingkat yang sehat. Beberapa mikromolekul yang relevan diketahui berperan dalam baik manajemen kalsium dan sistem konduksi listrik jantung, tetapi yang paling menarik adalah kami menemukan mikro-RNA baru yang dapat memainkan peran penting dalam gagal jantung, “kata Stølen.

Artikel ini sebagian besar telah mempertimbangkan efek dari latihan interval intensitas tinggi. Tetapi penelitian tersebut juga memasukkan sekelompok tikus yang dilatih lebih tenang.

Tikus dalam kelompok ini berlari dalam jarak yang sama dan dengan demikian melakukan latihan total sebanyak tikus dalam kelompok latihan interval. Namun, mereka harus berolahraga lebih lama setiap kali berlatih dengan intensitas yang lebih rendah. Catatan yang dicuri bahwa bentuk pelatihan ini juga menghasilkan beberapa peningkatan kesehatan.

Tapi, dia menekankan, sebagian besar peningkatan lebih besar dengan latihan interval. “Misalnya, kami mampu menginduksi fibrilasi jantung pada lima dari delapan tikus setelah periode latihan sedang, dan kapasitas pemompaan mereka hanya meningkat setengahnya dari pada kelompok pelatihan interval.”

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Lagutogel/a>