흰쥐 골격근의 노화성 위축에 대한 운동훈련의 영향 III.노화 흰쥐에 적용한 단기간의 운동훈련의 영향

Effect of Exercise Training on Aging Atrophyin Rat Skeletal Muscle III. Effect of Short Term Exercise Training for Senile Rat

본 실험은 골격의 위축이 일어난 노화 횐 쥐를 사용하여 단기간동안 트레드밀 훈련과 웨이트 트레이닝을 시켰을 때 골격근에 나타나는 변화들을 고찰하고자 고안되었다. 출생 후 24개월 된 수컷 횐 쥐를 사용하여 대조군과 트레드밀 훈련군, 웨이트 트레이닝군으로 구분하여 각 군별로 4주간 훈련시켜 각 군의 골격근은 조직 및 조직화학, 미세구조 및 세포 화학적 연구 및 입체해석학적 연구에 적용하였다. 각 훈련 기간동안 개체의 체중과 근육의 무게는 큰 변화가 없었고, 근섬유의 분포양상은 트레드밀 훈련군에서는 IIB형과 IIC형이 증가를 한 반면 IIA형은 감소를 하였고 I형의 근섬유 조성은 변화가 없었다 웨이트 트레이닝 후에는 IIA와 IIB형이 증가를 한 반면 IIC형은 감소하였다. 그러나 모든 근섬유 조성의 변화에는 유의성이 없었다. 노화 대조군의 조직구조 및 미세구조의 특징은 노화색소의 출현, 약한 수축대의 출현, 근섬유들의 분할현상 등이 관찰되었다 트레드밀 훈련 후에는 손가락형의 돌출부를 포함한 근초의 불규칙성이 나타났으며, 밝은 띠의 확장으로 인한 Z-선의 불규칙한 배열, 공포화, 장축과 평행한 근섬유의 분할현상이 나타났으며, 웨이트 트레이닝 후에는 많은 용해소체들과 함께 포식소자를 함유한 자가용해소체들이 나타났으며 심한 수축대가 나타났고 근원섬유들의 배열이 와해되는 현상도 나타났다. 조직화학 및 세포화학적인 측면에서 succinic dehydrogenase와 acid phosphatase는 활성도의 변화가 거의 없었으며, $Mg^{++}$-­ATPase의 활성은 훈련 후 약간 감소하는 경향이었다. 미세구조의 입체해석학적 분석에서는 측량한 구조물들의 체적밀도와 수밀도는 변화가 거의 없었고 사립체 내막의 표면밀도만 트레드밀 훈련군에서 증가되었다. 이상의 결과에서 볼 때 단기간의 지구력 훈련을 실시할 경우는 노화 골격근은 잘 적응하여 골격근의 위축 방지에 효율적이었으나 웨이트 트레이닝은 노화 골격근의 위축방지에 영향을 주지 못하였다.

The present study was designed to examine effect of short term treadmill and weight-training on aging arophy in the rat skeletal muscle. Male rats of 24 months old were used. Each groups included control, treadmill and weight-training for 4 weeks by using treadmill apparatus and body press apparatus. The histo and cytochemical, ultrastructural and stereological changes in senile skeletal muscles of the rat were observed in the present study. During the training period the body weight and muscular weight in all groups remained constant. The volume density of muscle fiber type IIC and IIB were increased, that of type IIA was decreased, but type I remained constant in treadmill-training group. In weight-training rat, the density of type IIA and IIB were increased, both those of type IIC was decreased. But, all changes of muscle fiber type is not significant. Senile control group some usual formation of mild contraction band, liposuscin pigment and muscular splitting were observed. After treadmill-training, histological and ultrastructural changes occurred in the muscle fiber, such as irregularity of the sarcolemma, interfibrillar vacuolization, longitudinal splitting, and widened I-bond. After weight-training, the changes occurred in the trained muscle fiber, such as appearances of many lysosomes and autophagic vacuoles, severe contraction band, and breakup of myofibrils. Histo and cytochemical studies showed that the activities of succinic dehydrogenase and acid phosphatase remained constant, activities of $Mg^{++}$-ATPase decrease with training. Stereological changes were not observed in the volume and numerical density of all subject component, but the surface density of mitochondrial inner membrane was increased with treadmill-training. These experimental results suggested that endurance training during short-term may result in the adaptible response in senile skeletal muscles. On the other side, weight-training is bad for senile skeletal muscle.