Skip to main content
Akademisk afhandling

Betydningen af calcium for udviklingen af muskelcelleskader induceret af arbejde eller iltmangel

Cand.scient. Anne Fredsted: Forf.s adresse: Ole Worms Allé 1163, Institut for Fysiologi og Biofysik, Aarhus Universitet, DK-8000 Århus C. E-mail: af@fi.au.dk Forsvaret finder sted den 29. juni 2007, kl. 13.00, lokale 310, Søauditorium 4,Bygning 1252, Aarhus Universitet, Århus. Bedømmere: Ulf Simonsen, professor Urs Rüegg, Schweiz, associate professor Truls Raastad, Norge. Vejledere: Torben Clausen, ph.d. Hanne Gissel, associate professor Kristian Overgaard.

15. jun. 2007
2 min.

Formålet med ph.d.-projektet, som er udført på Institut for Fysiologi og Biofysik og på Center for Idræt, Aarhus Univer-sitet, var at belyse calciums rolle i initieringen af muskelcelleskader forårsaget af uvant arbejde eller iltmangel i såvel isolerede rottemuskler som i humane skeletmuskler.

For at undersøge skadesmekanismen anvendte vi en rottemodel, hvor isolerede bagbensmuskler blev udsat for elektrisk stimulation, iltmangel, forhøjet ekstracellulær calciumkoncentration eller passivt stræk. Ved at blokere musklernes kontraktioner (farmakologisk) er det muligt at se på den isolerede effekt af calciumophobning. Vi målte bl.a. musklernes calciumoptagelse over cellemembranen, musklernes calcium- indhold og ATP samt tab af intracellulære enzymer.

I humane studier har vi undersøgt effekten af langdistanceløb og excentrisk arbejde på musklernes calciumindhold, muskelstyrke, ømhed og celleskader. Vha. magnetisk resonans-teknik har vi lokaliseret de muskler, der blev beskadiget af arbejdet. Endelig målte vi calciumindholdet i prøver fra iskæmiske muskler fra amputerede humane ben.

Elektrisk stimulation af rottemuskler fører til en hurtig stigning i calciumoptagelse og en efterfølgende cellemembranskade. Skaden afhænger af stimulationsvarighed, ekstracellulær calciumkoncentration og graden af iltmangel. Passivt stræk alene forårsager intet betydeligt tab af intracellulære enzymer. Derimod synes ATP-niveauet at være vigtigt for, om en øget calciumoptagelse fører til tab af intracellulære enzymer.

Langdistanceløb forårsager en ophobning af calcium i musklerne, styrketab og tab af intracellulære enzymer hos mennesker. Excentrisk arbejde forårsager ligeledes tab af intracellulære enzymer, styrke og ømhed. Desuden var T2-relaksationstiden i de excentrisk arbejdende muskler forøget. Muskelskade synes at være mere udtalt hos kvinder end hos mænd. Endelig fandt vi, at iskæmiske muskler fra amputerede ben havde forhøjet calciumindhold.

Calciumophobning i muskelcellerne og disses energiniveau synes at være hovedaktører i udviklingen af muskelcelleskade induceret af arbejde eller iltmangel. Adskillige patologiske tilstande involverer tab af cellulær calciumhomøostase, formentlig førende til muskelcelleskade. Dette drejer sig bl.a. om aterosklerose, hjertesvigt, sepsis, traume, rhabdomyolyse, muskeldystrofi, m.m. Mange af disse patienter oplever netop muskelsmerter og styrketab.