Effects of exhaustive aerobic and anaerobic exercise on biomarkers of peripheral fatigue and cell bioenergy in young men and women

Abstract

<p>Primena biomarkera ćelijske energetike, uključujući indikatore metabolizma kreatina u krvi, je relativno novijeg datuma, gde se ovi indikatori koriste kao mogući pokazatelji stanja organizma pri maksimalno intenzivnim fizičkim aktivnostima. Cilj istraživanja je obuhvatao utvrđivanje efekata pojedinačnih epizoda aerobnog i anaerobnog vežbanja maksimalnog intenziteta na biomarkere perifernog zamora i ćelijske bioenergetike kod mladih muškaraca i žena. Istraživanje je dizajnirano tako da obuhvati populaciju fizički aktivnih muškaraca i žena, kao i populaciju aktivnih sportista. U prvom eksperimentalnom tretmanu fizički aktivni ispitanici muškog (n =12) i ženskog pola (n = 11) podvrgnuti su test protokolima aerobnog i anaerobnog opterećenja maksimalnog intenzivnog i kratkog trajanja. Tokom aerobnog test protokola ispitanici su trčali do maksimalnog voljnog otkaza na tredmil traci sa progresivnim povećanjem opterećenja. Pri anaerobnom test protokolu ispitanici su izvršili testiranje snažne izdržljivosti gornjih ekstremiteta do otkaza potiskom sa ravne klupe, uz opterećenje od 25% od njihove telesne težine. Drugi eksperimentalni tretman je sačinjen iz pre-eksperimentalnog testiranja kardiorespiratorne forme i eksperimentalne protokol sesije trčanja do maksimalnog voljnog otkaza na pokretnoj traci, pri konstantnoj individualnoj brzina trčanja na anaerobnom pragu. U ovom eksperimentalnom tretmanu bila je uključena populacija aktivnih sportista (n = 10). Pre, tokom i nakon eksperimentalnih sesija praćena je koncentracija različitih biohemijskih i hematoloških markera: guanidinosirćetna kiselina (GAA); kreatin (Cr); kreatinin (Crn); laktat (Lac); interleukin-6 (IL-6); kreatin kinaza (CK); kortizol (Cor). Rezultati prvog eksperimentalnog tretmana su utvrdili statistički značajne promene u koncentraciji GAA, Cr i Crn u ktvi pre i nakon pojedinačne epizode aerobnog i anaerobnog vežbanja maksimalnim intenzitetom. Utvrđena je i statistički značajna povezanost između vežbanjem-indukovanih promena u cirkulatornim vrednostima GAA, Cr, Crn za vreme pre, tokom i nakon drugog eksperimentalnog tretmana. Uočena je statistički značajna povezanost između promena koncentracije GAA, Cr, Crn u serumu sa tradicionalnim biomarkerima perifernog zamora (IL6, Cor, Lac, CK). Dobijeni rezultati ukazuju na mogućnost primene biomarkera metabolizma kreatina u krvi prilikom praćenja i evaluacije stanja organizma tokom maksimalnih intenzivnih fizičkih aktivnosti kod mladih muškaraca i žena.</p>

<p>The use of biomarkers of cellular bioenergetics in exercise science appears more prevalent in recent years, where these outcomes perhaps describe changes in creatine metabolism during strenuous exercise. The aim of this study was to determine the effects of individual episodes of strenuous aerobic and anaerobic exercise on several biomarkers of peripheral fatigue and cellular bioenergetics in young men and women. The study recruited physically active men and women, and active athletes. In the first experiment, physically active men (n = 12) and women (n = 11) were subjected to strenuous aerobic and anaerobic exercise. During the aerobic test, subjects ran to exhaustion while during the anaerobic test, subjects performed repetitive bench press exercise. The second experimental treatment consisted of a pre-experimental testing of cardiorespiratory fitness, and an experimental protocol of a strenuous running session to exhaustion at constant individual running speed at the anaerobic threshold; active athletes (n = 10) were included in this experimental treatment. The blood levels of various biochemical and hematological markers were monitored before, during and after the experimental sessions, including guanidinoacetic acid (GAA); creatine (Cr); creatinine (Crn); lactate (Lac); interleukin-6 (IL-6); creatine kinase (CK); cortisol (Cor), and plethora of other physiological outcomes. We found statistically significant changes in serum GAA, Cr and Crn before and after a single session of strenuous aerobic and anaerobic exercise. A significant correlation was found between exercise-induced changes in serum GAA, Cr and Crn before, during and after the second experimental intervention. A statistically significant association was observed between changes in serum GAA, Cr, Crn and traditional biomarkers of peripheral fatigue (IL6, Cor, Lac, CK). The results of the present study suggest that biomarkers of creatine metabolism might be used as innovative tools in monitoring strenuous exercise in young men and women.</p>