6
Svensk Idrottsforskning nr 3 • 1998 -)%=- Studier av lokal ämnesomsättning och blodflöde i skelettmuskulatur och fettväv I alla levande organismer omges cellerna av vävnadsvätska som transporterar olika ämnen mellan celler och blod. Genom att vävnadsvätskans sammansättning nu kan studeras med mikrodialysteknik erbjuds nya och unika möjligheter att studera metabolism specifikt i olika organ. Mikrodialys har tidigare främst använts vid djurförsök men är nu även tillgänglig för studier på människa. I följande artikel ges en grundläggande beskrivning av metoden och exempel på resultat som kan erhållas. Avslutningsvis diskuteras möjligheterna till användning av mikrodialys inom idrottsforskning. • • • Den ursprungliga idén bakom miknxiialystekniken kom från Karo- linska Institutet 1974. Idén var att perfusion av mikrodialyskatetrar skulle efterlikna funktionen hos en blodkapillär (figur 1) och därigenom kunna transportera olika kemiska substanser öll och från hjärnans cere- brospinalvätska (1). Provtagnings- tekniken fick sedan en snabb sprid- ning över världen och for närvaran- de finns mer än 4000 publicerade artiklar i vilka mikrodialysteknik har använts. Framför allt har mikrodia- lys använts vid studier på försöks- djur inom neurokemisk forskning men under den senaste tioårsperio- den har tekniken även använts i flera olika perifera vävnader vid studier på människa (figur 2). För närvarande används mikrodia- lysteknik bl a i subkutan fettväv på Hans Rosdahl Med Dr Idrottshögskolan och Institutionen för Fysiologi och Farmakologi, Karolinska Institutet P^3 k^£m människa för studier av regleringen av fettvävens metabolism. Först på senare år har klinisk forskning med mikrodialysteknik blivit möjlig och här används tekniken nu bl a for att finna markörer för hjärnans metabo- lism hos skallskadade patienter. Andra exempel på områden inom klinisk forskning, där mikrcxiialys- teknik används för att följa meta- Cell Vävnadsvätska figwr I. fffnstration au kur en mitrodiafyskafeter e^erfiknar /imktionen kos en bfodkapiffdfr. Ceffemas metabofism ocfi kapifkfrbfod/födef p^roerkar eff dfmnes niW i ixhmaäst^fsÄ^zn ocfi i m&rodiafi/sprouef. Ett ökat bfoii/Zöde kan resuftera i Mde ökade respektive minsÄazfk nnxfer av ofikz Annen i mkmadsogfs&an. Vid ett ökat bfod/föde % mi/skef kan t.ez. gfakosnfodn i D&madswMskan öka e^ersom gfnkos transporteras fiff ceffema ma bfodet. f/ettzdfoen kan f.ez. nmfn av gfycerof afnkas som en /Öf/d av ett ökat bfod/föde, e/krsom gfycerof /rWtts i uAmaden ock frans- porteras /nfn denna med bfodef. bolism i enskilda organ, är intensiv- vård; hjärtkirurgi, farmakokineök, gliombchandling, hudmetabolism samt inom neonatalvården Mikro- dialystekniken har också visat sig vara speciellt lämplig när blodsock- emivåer skall följas med frekvent provtagning for att uppnå en förbätt- rad glukoskontroll hos diabetiker (2). Målsättningen med vår egen forsk- ning är att använda mikrodialystek- nik for att möjliggöra mätningar av insulinets lokala effekter på blodflö- de och glukosmetabolism i skelett- muskulatur och fettväv på människa. Principer för mikrodialystekniken Den grundläggande principen för mikrodialystekniken är relativt enkel och bygger på att en fysiolo- gisk perfusionsvätska mycket lång- samt pumpas igenom en mikrodia- lyskateter. Genom att molekyler som finns i högre koncentration i vävnadsvätskan än i perfusionsvät- skan diffunderar genom mikrodia- lyskatetems membran och in öll per- fusionsvätskan skapas provet (figur 3). Om ett ämne som ej finns i väv- nadsvätskan adderas öll perfusions- vätskan diffunderar detta in öll väv- naden, vilket ger möjlighet att stude- ra effekter av biologiskt aktiva ämnen såsom olika läkemedel och hormoner i enskilda organ Graden av ekvilibrering mellan perfusions- och vävnadsvätska avgörs främst av perfusionshasöghet (figur 4) och dialysmembranets längd men också öll en viss del av det studerade ämnets molekyls torlek (mindre molekyler diffunderar lättare) samt av rådande diffiisionsförhållanden inom vävnaden (3). Mikrodialys- katetems membran har en porstor- lek som förhindrar att enzymer och blodkroppar kan passera in öll pro- vet. Detta är oftast en fördel efter- som det medför en minskad risk för nedbrytning av olika ämnen i provet

P^3 - CIF€¦ · öll vävnaden) bör en kolloid (Lex. 40 g/1 av Dextran -70) adderas öll per-fusionsvätskan (5). Om mätningen istället genomförs xmder förhållanden som inte

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: P^3 - CIF€¦ · öll vävnaden) bör en kolloid (Lex. 40 g/1 av Dextran -70) adderas öll per-fusionsvätskan (5). Om mätningen istället genomförs xmder förhållanden som inte

Svensk Idrot tsforskning nr 3 • 1998

- ) % = -

Studier av lokal ämnesomsättning och blodflöde i skelettmuskulatur och fettväv I alla levande organismer omges cellerna av vävnadsvätska som transporterar olika ämnen mellan celler och blod. Genom att vävnadsvätskans sammansättning nu kan studeras med mikrodialysteknik erbjuds nya och unika möjligheter att studera metabolism specifikt i olika organ. Mikrodialys har tidigare främst använts vid djurförsök men är nu även tillgänglig för studier på människa. I följande artikel ges en grundläggande beskrivning av metoden och exempel på resultat som kan erhållas. Avslutningsvis diskuteras möjligheterna till användning av mikrodialys inom idrottsforskning.

• • • Den ursprungliga idén bakom miknxiialystekniken kom från Karo­linska Institutet 1974. Idén var att perfusion av mikrodialyskatetrar skulle efterlikna funktionen hos en blodkapillär (figur 1) och därigenom kunna transportera olika kemiska substanser öll och från hjärnans cere-brospinalvätska (1). Provtagnings­tekniken fick sedan en snabb sprid­ning över världen och for närvaran­de finns mer än 4000 publicerade artiklar i vilka mikrodialysteknik har använts. Framför allt har mikrodia­lys använts vid studier på försöks­djur inom neurokemisk forskning men under den senaste tioårsperio­den har tekniken även använts i flera olika perifera vävnader vid studier på människa (figur 2).

För närvarande används mikrodia­lysteknik bl a i subkutan fettväv på

Hans Rosdahl

Med Dr Idrottshögskolan och Institutionen för Fysiologi och Farmakologi, Karolinska Institutet

P^3 k^£m

människa för studier av regleringen av fettvävens metabolism. Först på senare år har klinisk forskning med mikrodialysteknik blivit möjlig och här används tekniken nu bl a for att finna markörer för hjärnans metabo­lism hos skallskadade patienter.

Andra exempel på områden inom klinisk forskning, där mikrcxiialys-teknik används för att följa meta-

Cell

Vävnadsvätska

figwr I. fff nstration au kur en mitrodiafyskafeter e^erfiknar /imktionen kos en bfodkapiffdfr. Ceffemas metabofism ocfi kapifkfrbfod/födef p roerkar eff dfmnes niW i ixhmaäst fsÄ zn ocfi i m&rodiafi/sprouef. Ett ökat bfoii/Zöde kan resuftera i Mde ökade respektive minsÄazfk nnxfer av ofikz Annen i mkmadsogfs&an. Vid ett ökat bfod/föde % mi/skef kan t.ez. gfakosnfodn i D&madswMskan öka e^ersom gfnkos transporteras fiff ceffema ma bfodet. f/ettzdfoen kan f.ez. nmfn av gfycerof afnkas som en /Öf/d av ett ökat bfod/föde, e/krsom gfycerof /rWtts i uAmaden ock frans-porteras /nfn denna med bfodef.

bolism i enskilda organ, är intensiv-vård; hjärtkirurgi, farmakokineök, gliombchandling, hudmetabolism samt inom neonatalvården Mikro-dialystekniken har också visat sig vara speciellt lämplig när blodsock-emivåer skall följas med frekvent provtagning for att uppnå en förbätt­rad glukoskontroll hos diabetiker (2).

Målsättningen med vår egen forsk­ning är att använda mikrodialystek­nik for att möjliggöra mätningar av insulinets lokala effekter på blodflö­de och glukosmetabolism i skelett­muskulatur och fettväv på människa.

Principer för mikrodialystekniken

Den grundläggande principen för mikrodialystekniken är relativt enkel och bygger på att en fysiolo­gisk perfusionsvätska mycket lång­samt pumpas igenom en mikrodia-lyskateter. Genom att molekyler som finns i högre koncentration i vävnadsvätskan än i perfusionsvät-skan diffunderar genom mikrodia-lyskatetems membran och in öll per-fusionsvätskan skapas provet (figur 3). Om ett ämne som ej finns i väv­nadsvätskan adderas öll perfusions-vätskan diffunderar detta in öll väv­naden, vilket ger möjlighet att stude­ra effekter av biologiskt aktiva ämnen såsom olika läkemedel och hormoner i enskilda organ Graden av ekvilibrering mellan perfusions-och vävnadsvätska avgörs främst av perfusionshasöghet (figur 4) och dialysmembranets längd men också öll en viss del av det studerade ämnets molekyls torlek (mindre molekyler diffunderar lättare) samt av rådande diffiisionsförhållanden inom vävnaden (3). Mikrodialys-katetems membran har en porstor­lek som förhindrar att enzymer och blodkroppar kan passera in öll pro­vet. Detta är oftast en fördel efter­som det medför en minskad risk för nedbrytning av olika ämnen i provet

Page 2: P^3 - CIF€¦ · öll vävnaden) bör en kolloid (Lex. 40 g/1 av Dextran -70) adderas öll per-fusionsvätskan (5). Om mätningen istället genomförs xmder förhållanden som inte

Svensk Idrot tsforskning nr 3 * 1998 4te samt att centrifugering eller fällning av provet ej behöver göras före ana-lysöllfället.

Metodik vid inläggning i vävnaden

Före inläggningen av mikrodialys-katetem lokalbedövas och "för-söcks" huden. I samband med själva inläggningen upplever ytterst få personer obehag. Inläggning i sub-kutan fettväv på buken sker enklast med hjälp av en slitskanyl (figur 5) medan inläggning i muskel kan ske med en splitslang (figur 6). Efter inläggning kan man i princip inte känna att mikrodialyskatetem finns inlagd i vävnaden. I våra studier har v i oftast placerat mikrodialyskate-trama i subkutana fettväven på buken samt i yttre delen av lårmus­keln (figur 7). I en studie (4) har v i även placerat mikrodialyskatetrarna i en imderarmsmuskel (brachioradi-alis) samt i vadmuskel (gastrocne-mius).

Kalibrering

Om mätningen genomförs xmder för­hållanden som medger att en full­ständig ekvilibrering mellan perfu­sions- och vävnadsvätskor uppnås (dvs ett lågt perfusionsflöde och ett långt dialysmembran) erhålles den verkliga koncentraöonen av ett ämne i vävnadsvätskan direkt. Under dessa förhållanden behöver mikrodi­alyskatetrarna således ej kalibreras. Låga flöden ger emelleröd en relaövt liten volym prov per ödsenhet (c:a 1-3 pl per 10 min) och för att rätt prov­volym skall erhållas (dvs for att und­vika att perfusionsvätska "förloras" öll vävnaden) bör en kolloid (Lex. 40 g/1 av Dextran -70) adderas öll per-fusionsvätskan (5).

Om mätningen istället genomförs xmder förhållanden som inte med­ger att en fullständig ekvilibrering erhålles (högre perfusionshasöghet och/eller ett kort dialysmembran) måste den enskilda mikrodialyska­tetem kalibreras före mätningen om avsikten är att mäta verkliga nivåer av ett ämne i vävnadsvätskan. Kalibrering av mikrodialyskatetrar genomförs med katetem i vävnaden och syftar öll att bestämma ekvili-breringsgraden för ämnet i fråga vid en given perfusionshasöghet. När ekvilibreringsgraden är känd beräk­nas sedan den verkliga nivån av ett ämne i vävnadsvätskan genom att koncentraöonen av ämnet divideras

Intracerebml

Scarm

Female breast

Intracutaneous

Uterus

Scthigh

M. pectoralis

M. brachioradialis Scabdomen

M. quadriceps femoris

M. tibialis anterior M. gastrocnemius

f%#ar 2. Ezempef pd levnader vars fokafa mefabofism fiar studerats med mikrodia-fysfeknik. Hittiffs fzar tekniken o/ltasf använts i swbkntan jeffvöv pd buken oc/z i fi/drnan i samband med zntensiwdrd.

figwr 3. Beskrivning av en mikrodåzfi/skafefer som anvdfnds vid mdtnzngar i/ettvdfv ock skefeffmnskef pd mdnniska. Perfiasionsvdtskan pumpas via fn/födessfangen (1), /Örbi diafysmembranef (2), via en at/Zödessfang (3) tiff ett provrör som dr fämpfigf /Ör smd vofymer (41 Vaf tenfösfiga mofekyfer som /znns i fiögre koncentration % vdv-nadsvdtsA^n dn i peryiisionsvdtskan di^anderiar genom mikrodiafyskatefems mem­bran ocfi in tiff per/nsionsvdtskan.

Page 3: P^3 - CIF€¦ · öll vävnaden) bör en kolloid (Lex. 40 g/1 av Dextran -70) adderas öll per-fusionsvätskan (5). Om mätningen istället genomförs xmder förhållanden som inte

Svensk Idrottsforskninq nr 3 • 1998

# = »

med dess ekvilibreringsgrad. T.ex. om ekvilibreringsgraden är 25% och den uppmätta nivån av ett ämne i provet är 1.30 mM kan den verkliga nivån i vävnadsvätskan beräknas ölk 130mM / 0.25 = 520mM.

Ett flertal olika kalibreringsmetoder har presenterats i litteraturen. Oftast har dock "ekvilibreringsmetoden" (6) eller "intemstandard metoden " (7^) använts. En fördel med ekvilibre­ringsmetoden är att den är allmänt accepterad och validerad av flera olika forskargrupper men en nackdel är att den är ganska ödskrävande att genomföra (c:a 3-5 ömmar).

I korthet innebär ekvilibreringsme­toden att man före försöket perfun-derar de enskilda mikrodialyskate-h-ama med 4-5 olika koncentraöoner av ämnet man skall mäta. Därefter avbildas skillnaden mellan koncen­traöonen av ämnet i dialysat (pro­vet) och perfusionsvätskan som en funktion av koncentraöonen i perfu­sionsvätskan. Med linjär regression bestämmes sedan vävnadsvätskans koncentration av ämnet samt ekvili­breringsgrad vid en given perfu­sionshasöghet.

Intemstandardmetoden innebär i korthet att man bestämmer ekvili­breringsgrad för ämnet ifråga vid en given hastighet genom användandet av en markör. Markören (oftast ämnet man avser att mäta som är radioakövt märkt) öllsättes öll per­fusionsvätskan och diffunderar sedan från denna och in öll vävna­den. Genom att bestämma skillna­den mellan innehållet av markör i perfusionsvätska och dialysat (pro­vet) erhålles ekvilibreringsgraden för denna.

Blodflödets inverkan på mätningen

En nackdel som kan följa med användning av höga perfusionsflö-den är att tolkningen av resultaten från mätningen försvåras eftersom variationer i vävnadens blodflöde

Ö 10k

—o— Fettväv

—"— Skelettmuskel —v- Venös plasma

M _ H-**-*

_ f ^ 3 i ^ W ] 0.66v^n/o _i!33/i^/o ,0.76i/^n/n

Tid (timmar)

Agw 4. inverkan av perfnsions&zsfzgfzef pd graden av ekvifibrenng meffan vdv-nadsvatska och per/iasionsvdfsÄ% /ör gfukos. Ndr mikrodiafyskaferrarmz infagda i /effvaven genomspofades med 2.33 pf/min var graden av ekvifibrenng endast 30% men miTr pnmpfiastzg/zeten % sfnfef av/örsöket sdhktes tiff 0.16 f/min wppndddes en /nffsfandzg ekvifibrenng meffan vavnadsvdtsbz ocA per/iasionsvdtska. 7id denna per/wsionsfiashg&ef kan dar/br den verkfzga gfnkoskoncentrationen i vdvmzdsvdf-skan graderas över tid (angivna resuffaf gr medef ± SE/rdn 22 kafefrar i^ffvav oc/z 23 % skefeftmaskef, n=I3 /örsökspersoner). (f(esnf(aten dr Admtade /rdn Rosdafzf Hdrnnn, Ungerstedt ocfz Henriksson, Am. /. Pfrysiof. 274, Metab 37, E936-E945

påverkar mätningen av vissa ämnen som t.ex. glukos, glycerol samt vissa aminosyror (9,10,11). Oavsett om man använder ett lågt eller ett högt perfusionsflöde är det dock vikögt att hålla i minnet att nivån av ett ämne i vävnadsvätskan (och därige­nom även det som mäts med mikro-dialyskatetem) styrs både av blod­flödet och av cellens metabolism (Agur 1). För att kunna särskilja om en förändring av det uppmätta ämnets nivå har orsakats av ett för­ändrat blodflöde eller av förändrad metabolism krävs det att blodflödet kan följas parallellt med mikrodia-lysmätningen.

Blodflödesmätning med mikrodialys

Genom att uhryttja det faktum att

etanol (alkohol) öll stor del transpor­teras bort från vävnadsvätskan via nutriövt blodflöde kan man använ­da mikrodialystekniken för att få en uppfattning om blodflödesförän­dringar i vävnaden i området nära dialysmembranet.

I korthet innebär den sk mikrodia-lys-etanoltekniken att man öllsätter etanol öll perfusionsvätskan (in­flöde) så att en etanolkoncentraöon pä 5-50 mM erhålles i denna. Sedan bestämmes etanolkoncentraöonen i mikrodialysprovema (utflöde) och blodflödet kan sedan följas kvalita­tivt (men ej kvanötaövt) genom kvo­ten: etanolkoncentraöon i utflödes-vätska / etanolkoncentraöon i inflö­desvätska. En minskad utflödes-inflödeskvot anger att blodflödet har

Hgwr 5. fnWggnzng av en mzkrodäz-fyskatefer i sabkafan /ef fvdv med fz;dfpavensfftskanyf. Aj. Mzkro-dåz-fyskafefern afan/Ör (fzögerj effer znfagd z sfzfskznyfen (vdnsfer)/Öre /nfaggnzng. B) Haden fyflts ndgof varefter sfffskonyf med kafefer/Örs in. O Mz*ri%fzafi/skatefer Wffes kvar % vdvnaden medan sfztskanyfen dras At raktbakdf.

Page 4: P^3 - CIF€¦ · öll vävnaden) bör en kolloid (Lex. 40 g/1 av Dextran -70) adderas öll per-fusionsvätskan (5). Om mätningen istället genomförs xmder förhållanden som inte

Svensk Idrottsforskning nr 3 . 1998 -)%%r

Figwr 6. fnfdggrzmg av en mikrodiafyskatefer i yffre fdnrraskefn pd en /Örsöksperson med fz/dfp av en spfztsfang. i ; En stdfk-anyf som dr 4sedd med en spfitsfarzg pd utsidan /Örs in i maskefn paraffefff med dess /zlvrnkfnzng. 2) Stdfkanyfen dragés af. 3) Spfifsfangen sitfer kvar i vävnaden. 4) Mikrodzafyskafefern /Örs in i spfifsfangen 5) Spfifsfangen defas ocfi fages nf. 6) Mikrodiafys&afetern dr/izerad med fz/dfp av eff transparent/Örbandsmaferiaf.

ökat (mer etanol diffunderar från perfusionsvätskan och in öll vävna­den) medan en ökad utflödes- inflö­deskvot anger det motsatta, dvs ett minskat blodflöde (9).

Mikrodialys-etanoltekniken kräver vidareutveckling innan den kan fun­gera som en riktigt öllförlitlig metod för blodflödesmätning. Den är dock for närvarande den enda metoden som finns Öllgänglig för blodflödes­mätningar i området kring mikrodi-alyskatetem och har i dessa sam­manhang väsenöigt bidragit Öll en ökad förståelse av resultaten från studier med mikrodialysteknik.

Effekter kan studeras lokalt

Ett exempel på hur mikrodialystek­niken kan användas for studier av lokala effekter av biologiskt aköva ämnen på blodflöde och metabolism ges i figur 8.1 försöket som genom­fördes på råttmuskel gavs höga doser av hormonerna adrenalin och isoprenalin lokalt öll vävnaden via

mikrodialyskatetem utan att effek­ter på hela kroppen erhölls (sk syste-miska effekter).

Av resultaten framgår det att lokal perfusion med isoprenalin resultera­de i ett ökat blodflöde (en minskad etanolkvot) medan den motsatta effekten, dvs ett minskat blodflöde, erhölls med perfusion med adrena­lin Båda hormonerna resulterade även i en ökad laktatkoncentraöon i vävnadsvätskan vilket är ett förvän­tat resultat eftersom båda hormoner­na leder Öll en ökad glykogenolys.

Att adrenalin resulterade i en större laktatökning än isoprenalin (trots att de gavs i samma koncentraöon) kan sannolikt förklaras av att blodflödes-effekterna var olika. Det minskade blodflödet med adrenalin har tro­ligtvis även resulterat i att "bort-transporten" av laktat har försäm­rats medan det ökade blodflödet med isoprenalin troligtvis istället har ökat borttransporten. Resultaten illustrerar vikten av att blodflödes-

mätningar genomförs parallellt med mikMxiWysmätningen för att resul­taten skall kunna tolkas rätt.

Ett annat exempel på hur lokala hor­moneffekter kan studeras med mikrodialystekniken ges i figur 9 där insulinets effekter på blodflöde och metabolism i subkutan fettväv och skelettmuskel registreras på människa. I denna undersökning gavs insulinet via blodbanan medan dess effekter studerades lokalt i väv­naden. Re-sultaten antyder att höga fysiologiska nivåer av insulin ökar glukosupptaget i skelettmuskel utan att öka det nutriöva blodflödet. Om effekten av insulin kunde studeras genom att insulinet tillfördes vävna­den via mikrodialyskatetern istället för via blodbanan skulle detta inne­bära en betydlig förenkling.

I en ännu opublicerad studie har vi undersökt möjligheterna öll detta och fiinnit att det är möjligt att upp­täcka effekter av insulin (sänkt glu-kosnivå i vävnadsvätskan) när insu-

Page 5: P^3 - CIF€¦ · öll vävnaden) bör en kolloid (Lex. 40 g/1 av Dextran -70) adderas öll per-fusionsvätskan (5). Om mätningen istället genomförs xmder förhållanden som inte

Svensk Idrottsforskning nr 3 . 1998 -ter lin perfunderas genom mikrodialys-katetrar vars dialysmembran har extra stora porer.

För närvarande återstår det att för­bättra reproducerbarheten i detta öllvägagångssätt men det faktum att insulin kan passera dialyskate-tems membran antyder att det finns möjligheter att mäta även andra "stora molekyler" som tex cytokiner med mikrodialys. Att studera effek­terna av och mäta nivåer av stora molekyler med mikrodialys är ett hitölls outforskat fält.

Mikrodialys inom idrottsforskning

Mikrodialysteknik är speciellt lämp­lig för studier rörande fettvävens metabolism eftersom glycerol (som är en slutprodukt vid nedbrytning av triglycerider) utgör en markör för fettnedbrytning och går bra att mäta med tekniken Frågeställningen om tränade personers högre fettomsätt-ning vid ett submaximalt arbete är kopplat öll förändringar i fettvävens känslighet for stresshormoner har nyligen undersökts (12).

I denna studie erhölls ett mått på fettnedbrytning i subkutan fettväv genom att mäta glycerolnivåer i vävnadsvätskan (mikrodialys) i kombination med blodflödesmät­ning i fettväven (133 Xenon clearan-

Andra intressanta undersökningar med mikrodialys inom detta områ­de har berört skillnader i lipolys mellan kvinnor och män under fysiskt arbete (13). Flertalet av genomförda studier med mikrodia-lyskatetrar i muskel på människa har varit under vilobeöngelser, dvs utan muskelkontraköoner. Eftersom många av träningseffekterna på muskel varar under en längre tid, är undersökningar på vilande muskel av stort intresse, bl a för att öka kun­skapen om de förändringar i hor­monkänslighet (tex för insulin och adrenalin) som träning kan medfo-

Vi har även använt den gängse kate-tertypen i en egen undersökning med muskelkontraktioner med lyckat resultat, men vi begränsade oss då öll att genomföra isometriska muskelkontraköoner. Kontraköo-nema genomfördes endast med ett ben (dvs endast en liten del av krop­pens totala muskelmassa) och vi

—A— adrenalin

—°— isoprenalin

8

O 30 60 90 120 150 180 210 240 270

fignr 8. Efanofkvoten (at^öde/ in/föde given i procent av basafni-vd, 45-90 min) samt fakfafkon-cenfrafion i diafysaf under/Örsök med fzormonper^iszvn via mikro-diafyskatefenz i rdtfmaskef. En minskad etanvfkvof anger atf bfod/lödef fazr ökat (mer efanof di^underar/rdn per/asionsvdf-skan ocfz in fiff vävnaden) medan en ökad anger def motsaffa, dvs eff minsAaf bfod/föde. Mikrodia-fyskafefrar pfacerades i muskef (gasfrocnemiasj pd sövda rdtfor ocfz per/anderas med en Krebs-Hensefeifba/jfertsom innefiöff5 mM efanof. Lfnder perioden 90-180 min sfaderades e^ekfen av fokaf per/usion med adrenafin effer isoprenafin (bdda 10^ M) genom atf dessa dfmnen adderades fiff per/asionsfösningen. fngen "si^femisk e^ekt" av de fzöga fan--monnivdema erköffs vifkef kon-frof ferades genom 7?zat?%ingar med diafyskatetrar som e; per/iandera-des med fiormoner. (Resuffafen dr fzdmfade /rdn Rosdafzf, Samu-efsson, Ungersfedf ocfz Hen­riksson, Acfa Pfzys. Scand. vofym 163 nr 4 augusti 1998).

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270

Tid (min)

-subkutan fettväv -skelettmuskel venöe plasma

"^CA insulin infusion

-30 0 30 90 »0 120

figur 9. Efanofkvof ocfz gfukoskoncen-frafion i swbkutan /effvdv ocfz skefeff-muskef under en sk eugfykemisk fzyper-insuf inemisk kfamp pd mdnniska. Under "kfampen" in/underades insufin ocfz gfukos i bfodef sd aff normafa gfa-kosuivder men /Örfzö/da insuffnnivder (tiff 94 pU/mf) erfzöffs. Uppmdff med mikrodiafys-efanofteknik noterades eff ökat bfod/föde i /effvAz (sdnkf efanof­kvof) men ef i skefeffmuskef. Gfukos-koncenfrafionen i diafysaf ^dn mz skef sdnkfes under in/usion av insufin medatz nivdn i/effvdv var o/Ördndrad. Resuftaten antyder atf fzöga /ysiofogis-ka rzivder av inszJin ökar gfukosuppfa-gef i skefeffmuskef ufan aff öka def nufnffva bfod lödef. (Resuftaten dr Mmfade/rdn Rosdafzf, Lindfz, Miffgdrd, Liffzeff, Ungersfedf ocfz Henriksson, ZDiabefes, vofym 47, Augusti 1998, sid 3296-1302)

insulin infusion

Tid (min)

Page 6: P^3 - CIF€¦ · öll vävnaden) bör en kolloid (Lex. 40 g/1 av Dextran -70) adderas öll per-fusionsvätskan (5). Om mätningen istället genomförs xmder förhållanden som inte

Svensk Idrot tsforskning nr 3 . 1998 - t e *

fann då att man kunde registrera en laktatökning i mikrodialysprovema xmder det att laktatnivån i blodet var oförändrad (14).

Detta resultatet antyder att mikrodi­alys kan vara en möjlig provtag­ningsmetod i studier där arbetet utförs med for liten total muskel­massa för att dess metabolism skall kunna registreras i blodet.

För närvarande finns endast en begränsad erfarenhet av att använda mikrodialys i muskel under dyna­miska kontraköoncr. I de studier som har genomförts har förstärkta (ej kommersiellt öllgängliga) eller en mindre typ av mikrodialyskatetrar använts.

Resultaten från dessa studier är dock mycket intressanta eftersom de har medfört en ökad förståelse för vilka faktorer som är involverade i den lokala regleringen av blodflödet xmder fysiskt arbete (15,16). Inom detta forskningsområde utgör mikrodialys en speciellt värdefull metod eftersom de ämnen som mäts (tex adenosin och kväveoxid) har en snabb nedbrytning och kan därför inte mätas i blod.

Om man öllåter sig att spekulera lite om framöden så är det troligt att mikrodialystekniken kommer att användas i ökad omfattning i forsk­ningen om hur skelettmuskulatu­rens ämnesomsättning och blodflö­de påverkas av och regleras xmder olika typer av fysiskt arbete.

Referenser

1. Ungerstcdt U, Pycock C: Functional corre-lates of dopamine neurotransmission. Bull Schweiz Akad Med Wiss 1278:1-13,1974

2. Boliixdcr 1, Ungerstcdt U, Amer P: Long-term continuous glucose monitoring with microdialysis in ambulatory insulin-depen-dent diabetic patients. The Lancet 342:1080-1085,1993

3. Kosdahl H, Hamrin K, Ungerstcdt U, Henriksson 1= Metabolite levels in human skeletal muscle and adipose össue studicd with microdialysis at low perfusion How. American Journal of Physiology 274:E936-5945,1998

4. Roedahl H, Lind L, MillgArd J, Lithell H, Ungerstcdt U, Henriksson J: Effect of physio­logical hyperinsulincmia on blood How and interstitial glucose in human skeletal muscle and adipose tissue studied by microdialysis. Diabetes 47:1296-1301,1998

5. Rosdahl H, Ungerstedt U, Henriksson J:

Figur 7. En /orsöksperson med mikrodiafyskafefrar pfacerade i swbkufana /effvöven pd buken samf i zpuzdriceps /emons (vastus faferafis) muskefn pd fdref. f nedre fz gro defen av bifden syns per/usionspumpen. f pz^npen /znns sprutor insatta vzfka fnne-fzdffer per/asionsfösningen ocfz dr koppfade ti/f mikrodiafyskafefrarna. f /Örsök pzf mdnnisk? anvdnds vanfigen per/asions/föden meffan OJ ocfz 2 ^ z f/min. Ldgsfa per-/usions/födef som fziffiffs fzar anvdnfs dr 0.075/if/min infkef krdvde aff proverna sam-fazfes under 60 min /5r aft fiffröckfig prowofyrn (4.5yif) skuffe er/zdffas ^ r anafys.

Microdialysis in human skeletal musde and adipose tissue at low flow ra tes is possible if dextran-70 is added to prevent loss of perfu­sion fluid. Acta Physiologica Scandinavica 159:261-262,1997

6. Lönnroth P, Jansson PA, Smith U: A microdialysis method allowing characteriza-lion of intercelhilar water spacc in humans. American Journal of Physiology 253(16):E228-E231,1987

7. Schellcr D, Kolb J: The intemal reference technique in microdialysis: a practical appro-ach to moniloring dialysis efficiency and to calculating tissue concentration from dialysa-te samples. Journal of Neurosciencc Methods 40:31-38,1991

8. Lönnroth P, Strindberg L: Vahdation of the intemal reference technique' for calibra-ting microdialysis catheters in situ. Acta Physiologica Scandinavica 153:375-380,1995

9. Hickner RC, Rosdahl H, Borg 1, Ungerstcdt U, Jorfcldt T,, Henriksson J: The ethanol technique of monitoring blood flow changes in rat skeletal muscle: implications for microdialysis. Acta Physiologica Scandinavica 146(l):87-97,1992

10. Enocksson S, Nordenström J, Bolinder J, Amcr P Influence of local blood flow on gly-cerol levels in human adipose tissue. International Journal of Obesity 19:350-354,

11. Rosdahl H, Samuelsson A-C, Ungerstcdt U, Henriksson J: Influence of adrencrgic ago-nists on the release of amino adds from rat

skeletal muscle studied by microdialysis. Acta Physiologica Scandinavica 163349-360,

12. Stallknecht B, Simonsen L, Bulow J, Vinten J, Galbo H: Effect of training on cpi-ncphrine-stimulated lipx)lysis determincd by microdialysis in human adipose tissue. American Journal of Physiology 269:E1059-E1066,1995

13. Amer P, Kriegholm E, Engfeldt P, Bolinder J: Adrenergic regulation of lipolysis in situ at rest and during exercise. Journal of (Clinical Investigation 85:893-898,1990

14. Rosdahl H, Ungerstedt U, Jorfeldt L, Henriksson J: intersUÖal glucose and lactatc balance in human skeletal muscle and adipo­se tissue studied by microdialysis. Journal of Physiology 471:637-657,1993

15. Sallin B, Rådegran C, Koskolou MD, Roach RC: Skeletal muscle blood flow in humans and its regulation during exercise. Acta Physiologica Scandinavica 162:421-436,

16. Hickner RC, Rsher RM, Ehsani AA, Kohrt WM: Role of nithc oxide in skeletal muscle blood flow at rest and during dyna-mic exercise in humans. American Journal of Physiology 273fHcart Circ Physio1.42):II405-H410,1997