Lihasmuistille löytyi uusi selitys lihasten proteiineista – voimaharjoittelun vaikutus säilyy jopa yli kaksi kuukautta

Usein ajatellaan, että liikunnan vaikutukset ovat hyvin lyhytaikaisia, ja jo muutaman viikon tauko salilta voi aiheuttaa joillekin stressiä kuihtuvista lihaksista. Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisen tutkimus on kuitenkin osoittanut tämän stressin osittain turhaksi, sillä osa voimaharjoittelun vaikutuksista säilyy lihaksissa jopa kahden kuukauden ajan ja harjoittelutauon jälkeen kehittyminen on nopeaa. Mutta millaiset mekanismit ja muutokset solu- ja molekyylitasolla selittävät lihasmuistia? Tätä tutkijat selvittivät tutkimalla tuhansien lihasproteiinin määriä lihaksissa.

Tutkimuksessa kymmenen viikon voimaharjoittelua seurasi vastaavan pituinen tauko ja sen jälkeen uusi kymmenen viikon voimaharjoittelu. Proteomiikka-menetelmän avulla pystyttiin tutkimaan samanaikaisesti yli 3000 lihasproteiinin määrää käyttäen hyväksi edistynyttä massaspektrometri-laitteistoa.

Harjoittelu tallentuu lihasten proteiineihin

Tutkimuksessa havaittiin kahdenlaisia muutosprofiileja lihasten proteiineissa. 

Osa proteiineista muuttui harjoittelun seurauksena, palautui harjoittelutauon aikana harjoittelua edeltävään tilaan ja muuttui jälleen uuden harjoittelujakson aikana vastaavasti kuin ensimmäisellä harjoittelujaksolla. Nämä olivat muun muassa aerobiseen aineenvaihduntaan liittyviä proteiineja. 

Toinen joukko proteiineja muuttui harjoittelun seurauksena ja säilyi muuttuneena harjoittelutauon aikana ja uuden harjoittelujakson jälkeen. Näiden lukuisien proteiinien joukkoon kuului muun muassa useat kalsiumia sitovat proteiinit, kuten kalpaiini-2, jonka geenissä on hiljattain tunnistettu säilyvän muistijälki harjoittelutauonkin jälkeen.

"Lihasten tumien määrän ja geenien muistijälkien eli epigenetiikan tasolla on aiemmin havaittu pitkäaikaisia, tauonkin jälkeen säilyviä ja mahdollisesti ”lihasmuistia” selittäviä vasteita", kertoo tutkimuksen päätutkija, liikuntafysiologian professori Juha Hulmi liikuntatieteellisestä tiedekunnasta.  

"Nyt osoitimme ensimmäistä kertaa, että lihas ”muistaa” proteiinienkin tasolla aiemman voimaharjoittelun ainakin kahden ja puolen kuukauden ajan."

"Eli vaikka lihakset kuihtuvatkin lopulta takaisin alkuperäiseen kokoonsa pitkän harjoittelutauon aikana, lihaksissa säilyy muistijälki aiemmasta harjoittelusta. Tämä saattaa helpottaa harjoittelun uudelleenaloittamista", Hulmi selventää.

Tutkimus on osa laajempaa TraDeRe -tutkimushanketta, jota rahoittaa Suomen Akatemia ja jota johtaa (PI) valmennustieteen apulaisprofessori Juha Ahtiainen yhteistyössä Juha Hulmin (Co-PI) kanssa.

Tutkimuksen osaraportti toteutettiin Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa. Tutkittavina oli nuoria aikuisia ja keski-ikäisiä suomalaisia miehiä ja naisia, jotka olivat fyysisesti melko aktiivisia, mutta heillä ei ollut aikaisempaa kokemusta systemaattisesta voimaharjoittelusta. Proteomiikka-analyysit tehtiin 116 lihasnäytteestä Helsingin yliopistossa tutkimusjohtaja Markku Varjosalon laboratoriossa.  
 
Tutkimus on julkaistu Journal of Physiology -lehdessä. Tutkimusta rahoittivat Renaissance Periodization, Kuntoutumis- ja liikuntasäätiö Peurunka, Suomen Akatemia ja Suomen Urheilututkimussäätiö.

Alkuperäinen tutkimus 

Juha J. Hulmi, Eeli J. Halonen, Adam P. Sharples, Thomas M. O'Connell, Lauri Kuikka, Veli-Matti Lappi, Kari Salokas, Salla Keskitalo, Markku Varjosalo, Juha P. Ahtiainen. 

Human skeletal muscle possesses both reversible proteomic signatures and a retained proteomic memory after repeated resistance training

Tutkimus on luettavissa verkossa tästä linkistä. 

Lisätietoja  
  
Professori Juha Hulmi 
juha.hulmi@jyu.fi