84 FYSIOTERAPEUTEN 5/24 FAGKRONIKK Muskelhukommelse: Fabrikken og dens arbeidere Kenth-Arne Hansson, PhD. i fysiologi, førsteamanuensis ved Atlantis Medisinske Høgskole, Oslo. k.a.hansson@amh.no. Fagkronikker vurderes redaksjonelt. Ingen interessekonflikter oppgitt. Artikkelen ble først publisert på www.fysioterapeuten.no. Muskelhukommelse er kroppens indre kalkulator for treningserfaring. Den refererer til vår evne til å «huske» tidligere trening og respondere mer effektivt på fremtidige økter. For de av oss som har slitt på treningsstudioet tidligere, betyr dette at vi kan bygge opp muskelmasse raskere enn de som er helt nye i «gamet». Det er som om musklene våre har en slags treningsdagbok, og vet akkurat hva de skal gjøre for å vokse igjen. Muskelhukommelse handler ikke bare om å legge til muskelmasse, det handler også om en intrikat prosess med å legge til nye «arbeidere» – eller kjerner – i muskelfibrene våre (1,2). Celle-fabrikken vokser Muskelfibrene er de største cellene i menneskekroppen. Til tross for dette er de svært tilpasningsdyktige. Men de er også avhengige av et mer omfattende system av organeller og molekyler for å fungere. I så store celler må disse organellene også fordeles på en presis måte for å sikre at alle prosesser inni cellen går som de skal (3,4). Tenk deg for eksempel cellekjernen med arvestoff (DNA) som cellens kontrollsenter. I de store muskelfibrene, hvor det er mye å kontrollere, er det ekstra viktig å ha flere kopier av denne kjernen. Tenk deg en fabrikk som produserer varer. Når fabrikken vokser i størrelse, trenger den flere arbeidere (cellekjerner) for å opprettholde produksjonen (5). På samme måte trenger større muskelceller flere cellekjerner for å håndtere det økte behovet for proteinsyntese og andre cellulære prosesser. I de store muskelfibrene, hvor det er mye å kontrollere, er det ekstra viktig å ha flere kopier av denne kjernen (5,6). Hos mus kan derfor en muskelfiber ha hundrevis av kjerner, mens hos mennesker kan de ha titusenvis (4). Selv om vi vet mye om hvordan celler fungerer, er det fortsatt mye vi ikke forstår om hvordan de største cellene våre organiserer disse kjernene. Tanken om at muskelcellene har flere kjerner fikk forskere til å tenke på det som en slags DNA-fabrikk. Dette kaller vi også et kjernedomene, som rett og slett handler om hvor mye volum cytoplasma (alt innhold i cellen) en enkelt kjerne kan styre. Muskelfibrene er sammensatt av mange slike domener, og hvor mange og hvor store de er, kan gi oss en pekepinn på hvor mye aktivitet og produksjon av proteiner det er i cellen. Denne teorien tilsier også at antallet kjerner i cellen burde øke i takt med cellestørrelsen. Med andre ord, en dobling av cellevolum skulle føre til en dobling av DNA mengde. Men stemmer dette? Muskelfibrenes vekst og skalering Når en muskelfiber vokser seg større, trenger den også flere organeller og molekyler for å møte de fysiologiske behovene sine. Vi kan bruke en matematisk tilnærming for å forstå hvordan disse egenskapene endrer seg med cellestørrelsen. Tenk deg lange, sylinderformede muskelfibre, bygget opp av tusenvis av små kontraktile enheter kalt myofibriller. Under trening vokser disse fibrillene i antall, noe som gjør muskelfibrene blir tykkere. Dette gir økt styrke og muskelmasse. Dette kalles skalering, og handler om hvordan «systemer» tilpasser seg når størrelsen endres. For å illustrere skalering, er det lettere å bruke en kuleformet geometrisk form, for eksempel en tennisball, der radiusen til ballen er representert som r. Nå, når det gjelder volumet (som vi kan tenke på som hvor mye «plass» ballen tar opp), kan vi uttrykke dette som V, og det er proporsjonalt med r³ . Med andre ord, hvis vi dobler radiusen, vil volumet øke med 2³ =8 ganger! Når det gjelder overflatearealet (dette er hvor mye «hud» ballen har), kan vi representere dette som A, og det er proporsjonalt med r² . Så hvis vi dobler radiusen, vil overflatearealet øke med 2² =4 ganger. Dette viser at når det gjelder objekter, endres ikke volumet og overflatearealet på samme måte når størrelsen endres, da volumet øker i kubikk (r³) og dermed raskere enn overflatearealet som øker i kvadrat (r²). Liknende skaleringsprinsipper gjelder for muskelfibrene, som ikke er kuleformete, men sylindere. Men hva er det som regulerer størrelsen til muskelfibrene? Forholdet mellom overflaten og volumet avtar med cellestørrelsen Det virker fornuftig å tenke på størrelsesbegrensninger i Jakten på en sunn og veltrent kropp har gjort konseptet «muskelhukommelse» stadig mer interessant og omdiskutert (1). Men hva innebærer egentlig muskelhukommelse, og hvordan påvirker det treningsresultatene våre?
RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ3Mzgy