Effekten af længerevarende styrketræning på muskelmasse, -styrke og -funktion hos ældre mænd og kvinder (LISA-studiet)
Forfatter
Anne Theil Gylling (MSc, PhD), Postdoc ved Institut for Idrætsmedicin, Bispebjerg Hospital
Mail: a_gylling@hotmail.com
Introduktion
Institut for Idrætsmedicin på Bispebjerg Hospital er i samarbejde med Folkesundhedsvidenskab på Københavns Universitet og Dansk forskningscenter for MR (DRCMR) på Hvidovre Hospital i gang med et længerevarende studie, hvor effekten af ét års styrketræning undersøges og følges op over en 9 års periode. Effekten måles på forskellige parametre relateret til skeletmuskulaturen, kropsfedt og hjernen (LISA-studiet, Lev aktIvt Sund Aldring). Den 1 årige intervention er afsluttet og deltagerne har deltaget i 1-års opfølgning.
Baggrund
Med alderen vil vores muskelmasse, -styrke og -power aftage, hvilket oftest medfører et fald i vores fysiske funktionsniveau. Specielt efter 60-års alderen vil disse aldersrelaterede fald accelerere 1–5. Ud over den faldende muskelfunktion, mindskes også størrelsen af den totale hjerne og hippocampus med alderen 6,7, hvilket potentielt medfører en nedsat kognitiv funktion. Styrketræning over få måneder har tidligere vist, at den fysiske funktion forbedres 8,9, hvorimod man ikke ved så meget om effekten af længerevarende styrketræning på den fysiske funktion og på volumen af hippocampus. Man ved desuden, at tung styrketræning er effektiv til at forbedre den fysiske funktion 10–13, hvorimod det er mere tvivlsomt, hvad effekten er af styrketræning med mere moderat intensitet 8,14,15. Derudover ved man, at interventioner med kortere varighed ofte medfører, at de opnåede fysiologiske forbedringer forsvinder hurtigt, når interventionen ophører 16–21. Det er uvist, om længerevarende træningsinterventioner medfører en ændring i de daglige rutiner hos det enkelte individ efter endt intervention. Vedvarende deltagelse i fysisk aktivitet kan potentielt betyde opretholdelse af den fysiske og kognitive funktion 22–24.
Studiet
LISA-studiet undersøger effekten af ét års styrketræning med to forskellige intensiteter (moderat og tung). Effekten på den fysiske funktion og hippocampus volumen hos ældre individer blev sammenlignet med en kontrolgruppe, der ikke deltog i nogen træning. Vi inkluderede 451 forsøgspersoner (62-70 år, kvinder 61%, ≈80% med en kronisk sygdom), som blev fordelt i tre grupper til enten a) superviseret tung styrketræning (HRT, n=149, 3 gange/uge), b) moderat intensitets styrketræning (MIT, n=154, 3 gange/uge) eller c) kontrol, som ikke blev tilbudt fysisk aktivitet (CON, n=148).
Resultater
Af de 451 forsøgspersoner, deltog 419 (93%) efter 1-års interventionen (1 år) (HRT n=143, MIT n=144 og CON n=132). Ændringerne i muskel power, muskelstyrke og -størrelse, fysisk funktion, kropskomposition, hippocampus volumen og det fysiske/mentale velvære blev analyseret. Resultaterne viste, at 83% af forsøgspersonerne i de to træningsgrupper (HRT+MIT) gennemførte mindst 2 ugentlige træningssessioner. Der var ingen effekt på muskel power i nogle af de tre interventionsgrupper, men begge styrketræningsinterventioner havde en positiv effekt på muskelstyrken i låret, hvorimod det kun var tung styrketræning som resulterede i en øget muskelmasse og tværsnitsareal af låret (CSA), en mindre fedtprocent, mindre indhold af visceralt fedt samt en forbedret mental sundhed (SF-36). Vi fandt også, at evnen til at rejse sig fra en stol på 30 sekunder blev forbedret i alle tre grupper, hvorimod vi fandt et fald i hippocampus volumen i alle grupper uafhængig af styrketræning.
Ét år efter styrketræningsinterventionen ophørte (1-års opfølgning) undersøgte vi, hvorvidt de opnåede forbedringer i helkropsmuskelmasse og muskelstørrelse i låret, -styrke og -funktion, opnået ved 1-års interventionen med styrketræning, var vedligeholdt. Ved 1-års opfølgning undersøgte vi desuden, om ét års organiseret styrketræning var nok til at implementere fysisk aktivitet i dagligdagen og i så fald om vedligeholdelsen var bedre, hvis man fortsatte med at styrketræne i løbet af opfølgningsåret. Af de 419 mænd og kvinder, der gennemførte 1-års interventionen (1 år), kom 398 (88%) forsøgspersoner igen til 1-års opfølgning til måling af muskel power, -styrke og -masse, fysisk funktion, kropskomposition, hippocampus volumen og fysisk/mental velvære. Derudover blev forsøgspersonerne fra HRT og MIT (n=265) opdelt i to grupper 1) dem som fortsatte med styrketræningsprogrammet på egen hånd (10-12 måneder) efter endt styrketræningsintervention (CONTIN, n=65), og 2) dem som ikke gjorde (STOP, n=200).
Vi fandt, at ud af alle forbedringerne opnået ved 1-års interventionen, var det kun muskelstyrken i låret i HRT, som delvist var opretholdt ved 1-års opfølgningen. Selvom muskelstyrken faldt i løbet af opfølgningsåret, var den stadig højere end ved baseline. Derudover fandt vi, at faldet i muskelstyrken fra 1 år til 1-års opfølgningen var mindre i CONTIN i forhold til STOP, og at det kun var i CONTIN, at muskelstyrken stadig var højere ved 1-års opfølgningen sammenlignet med baseline.
De styrketræningsinducerede forbedringer i muskelmassen var desværre væk ved 1-års opfølgningen, men der var en tendens til en opretholdelse af CSA (muskelmasse/tværsnit) fra baseline til 1-års opfølgning i HRT sammenlignet med CON, hvor CSA faldt over tid.
Som resultat af fastholdelse af styrketræning (CONTIN), fandt vi ligeledes et yderligere fald i taljemålet, og at fedtprocenten var opretholdt ved 1-års opfølgning, hvor begge parametre steg hos dem som stoppede med at træne efter endt intervention (STOP). Selvom ét års styrketræning ikke ændrede muskel power, fandt vi, at forsøgspersonerne i CONTIN faktisk forbedrede muskel power fra baseline til 1 år, hvilket var opretholdt ved 1-års opfølgningen.
Konklusion
Fra LISA-studiet kan vi konkludere, at det ser ud til, at styrketræning i både raske og kronisk syge ældre individer kan implementeres med høj træningsdeltagelse og medfører forbedringer i både muskelfunktionen og fedtfordelingen, og at disse forbedringer er større, hvis styrketræningen er med høj intensitet. Et år efter den afsluttede superviserede tunge (men ikke moderate intensitet) styrketræningsintervention var det kun muskelstyrken i låret, der var opretholdt. Ligeledes så vi, at hvis man fortsatte med styrketræning i løbet af opfølgningsåret, medførte det en forbedret opretholdelse af muskelstyrken og den generelle sundhed, hvilket indikerer, at en fortsættelse af træning er essentiel for at opnå længerevarende effekter af styrketræning på muskelfunktionen og den generelle sundhed hos ældre mænd og kvinder.
Perspektivering
Baseret på studiets resultater, anbefales det at udføre tung styrketræning, da det var den mest effektive metode, men for personer, der enten ikke vil eller ikke er i stand til at udføre tung styrketræning, har moderat styrketræning ligeledes gavnlige effekter på den fysiske funktion.
I studiet fandt vi ligeledes, at der ikke var nogen forskel mellem de to træningsgrupper på træningsdeltagelsen, hvorfor man i fremtidige studier ikke skal være bekymret for at anvende tung styrketræning, som metode, for at opnå høj træningsdeltagelse. Derudover fandt vi, at der var flere fra den tunge styrketræningsgruppe, der fortsatte med at træne efter afslutningen af træningsinterventionen. Da LISA-studiet følger deltagerne i 9 år efter interventionen, vil vi undersøge, hvorvidt dette stadig er gældende, når vi når længere frem i opfølgningsårene.
Udfordringen for fremtidige studier er at få flere deltagere til at fortsætte med at træne efter interventionen. En mulig tilgang til dette kunne være at fokusere på de sociale dele af træningen, idet LISA-studiet har erfaret, at netop denne del har haft stor betydning for mange af de deltagere, der er fortsat med at træne – de mødes i grupper og træner sammen i fitness centeret.
Yderligere resultater kan læses i nedenstående videnskabelige artikler udgivet i 2020:
- The influence of prolonged strength training upon muscle and fat in healthy and chronically diseased older adults.
Anne Theil Gylling, Christian Skou Eriksen, Ellen Garde, Cathrine Lawaetz Wimmelmann, Nina Linde Reislev, Theresa Bieler, Andreas Kraag Ziegler, Kasper Winther Andersen, Christian Bauer, Kasper Dideriksen, Maria Baekgaard, Kenneth Hudlebusch Mertz, Monika Lucia Bayer, Mads Bloch-Ibenfeldt, Carl-Johan Boraxbekk, Hartwig Roman Siebner, Erik Lykke Mortensen, Michael Kjaer. Experimental Gerontology, 136, 2020. Doi: 10.1016/j.exger.2020.110939
- Maintenance of muscle strength following a one-year resistance training program in older adults.
Anne Theil Gylling, Mads Bloch-Ibenfeldt, Christian Skou Eriksen, Andreas Kraag Ziegler, Cathrine Lawaetz Wimmelmann, Maria Baekgaard, Carl-Johan Boraxbekk, Hartwig Roman Siebner, Erik Lykke Mortensen, Michael Kjaer. Experimental Gerontology, 139, 2020. Doi: 10.1016/j.exger.2020.111049
Referencer
1. Suetta C, Haddock B, Alcazar J, Noerst T, Hansen OM, Ludvig H, et al. The Copenhagen Sarcopenia Study: lean mass, strength, power, and physical function in a Danish cohort aged 20–93 years. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2019 Dec 1;10:1316–29.
2. Janssen I, Heymsfield SB, Wang Z, Ross R, Kung T a, Cederna PS, et al. Skeletal muscle mass and distribution in 468 men and women aged 18 − 88 yr Skeletal muscle mass and distribution in 468 men and women aged 18 – 88 yr. J Appl Physiol. 2000;81–8.
3. Lindle RS, Metter EJ, Lynch NA, Fleg JL, Fozard JL, Tobin J, et al. Age and gender comparisons of muscle strength in 654 women and men aged 20–93 yr. J Appl Physiol. 1997 Nov;83(5):1581–7.
4. Skelton DA, Greig CA, Davies JM, Young A. Strength, power and related functional ability of healthy people aged 65-89 years. Age Ageing. 1994;23(5):371–7.
5. Cruz-Jentoft AJ, Bahat G, Bauer J, Boirie Y, Bruyère O, Cederholm T, et al. Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis. Age Ageing. 2019 Jan 1;48(1):16–31.
6. Anderton BH. Ageing of the brain. Vol. 123, Mechanisms of Ageing and Development. 2002.
7. Fraser MA, Shaw ME, Cherbuin N. A systematic review and meta-analysis of longitudinal hippocampal atrophy in healthy human ageing. Neuroimage. 2015 May 15;112:364–74.
8. Borde R, Hortobágyi T, Granacher U. Dose–Response Relationships of Resistance Training in Healthy Old Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sport Med. 2015;45(12):1693–720.
9. Peterson MD, Rhea MR, Sen A, Gordon PM. Resistance exercise for muscular strength in older adults: a meta-analysis. Ageing Res Rev. 2010 Jul;9(3):226–37.
10. Leenders M, Verdijk LB, van der Hoeven L, van Kranenburg J, Nilwik R, van Loon LJC. Elderly Men and Women Benefit Equally From Prolonged Resistance-Type Exercise Training. Journals Gerontol Ser A Biol Sci Med Sci. 2013 Jul 1;68(7):769–79.
11. Bechshøft RL, Malmgaard-Clausen NM, Gliese B, Beyer N, Mackey AL, Andersen JL, et al. Improved skeletal muscle mass and strength after heavy strength training in very old individuals. Exp Gerontol. 2017;92:96–105.
12. Marsh AP, Miller ME, Rejeski WJ, Hutton SL, Kritchevsky SB. Lower extremity muscle function after strength or power training in older adults. J Aging Phys Act. 2009 Oct;17(4):416–43.
13. Fielding RA, LeBrasseur NK, Cuoco A, Bean J, Mizer K, Singh MAF. High-Velocity Resistance Training Increases Skeletal Muscle Peak Power in Older Women. J Am Geriatr Soc. 2002 Apr;50(4):655–62.
14. Oh S-L, Kim H, Woo S, Cho B-L, Song M, Park Y-H, et al. Effects of an integrated health education and elastic band resistance training program on physical function and muscle strength in community-dwelling elderly women: Healthy Aging and Happy Aging II study. Geriatr Gerontol Int. 2017 May 1;17(5):825–33.
15. Martins WR, Safons MP, Bottaro M, Blasczyk JC, Diniz LR, Fonseca RMC, et al. Effects of short term elastic resistance training on muscle mass and strength in untrained older adults: a randomized clinical trial. BMC Geriatr. 2015 Aug 12;15:99.
16. Trappe S, Williamson D, Godard M. Maintenance of Whole Muscle Strength and Size Following Resistance Training in Older Men. Journals Gerontol Ser A Biol Sci Med Sci. 2002 Apr 1;57(4):B138–43.
17. Bickel CS, Cross JM, Bamman MM. Exercise dosing to retain resistance training adaptations in young and older adults. Vol. 43, Medicine and Science in Sports and Exercise. 2011. p. 1177–87.
18. Correa CS, Baroni BM, Radaelli R, Lanferdini FJ, Cunha G dos S, Reischak-Oliveira Á, et al. Effects of strength training and detraining on knee extensor strength, muscle volume and muscle quality in elderly women. Age (Omaha). 2013 Oct 27;35(5):1899–904.
19. Correa CS, Cunha G, Marques N, Oliveira-Reischak Ã, Pinto R. Effects of strength training, detraining and retraining in muscle strength, hypertrophy and functional tasks in older female adults. Clin Physiol Funct Imaging. 2016 Jul 1;36(4):306–10.
20. Fatouros IG, Kambas A, Katrabasas I, Nikolaidis K, Chatzinikolaou A, Leontsini D, et al. Strength training and detraining effects on muscular strength, anaerobic power, and mobility of inactive older men are intensity dependent. Br J Sports Med. 2005 Oct;39(10):776–80.
21. Kalapotharakos VI, Smilios I, Parlavatzas A, Tokmakidis SP. The Effect of Moderate Resistance Strength Training and Detraining on Muscle Strength and Power in Older Men. J Geriatr Phys Ther. 2007;Vol. 30.
22. Mikkelsen UR, Couppé C, Karlsen A, Grosset J, Schjerling P, Mackey A, et al. Life-long endurance exercise in humans circulating levels of inflammatory markers and leg muscle size Life-long endurance exercise in humans: Circulating levels of inflammatory markers and leg muscle size. Mech Ageing Dev. 2013;134(11–12):531–40.
23. Zampieri S, Pietrangelo L, Loefler S, Fruhmann H, Vogelauer M, Burggraf S, et al. Lifelong Physical Exercise Delays Age-Associated Skeletal Muscle Decline. Journals Gerontol Ser A Biol Sci Med Sci. 2015 Feb 1;70(2):163–73.
24. Rejeski WJ, Mihalko SL. Physical Activity and Quality of Life in Older Adults. Journals Gerontol Ser A Biol Sci Med Sci. 2001 Oct 1;56(Supplement 2):23–35.
