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NEUROMUSCULAR AND MYOTENDINOUS ALTERATIONS IN-FLIGHT IN PLANTAR FLEXOR MUSCLES

Rittweger, Jörn und Tomilovskaya, E.S. und Albracht, Kirsten und Bottinelli, Roberto und Capri, Miriam und Cerretelli, Paolo und Clarke, Mark und Flück, Martin und Franceschi, Claudio und Gelfi, Cecilia und Koryak, Yuri und Layne, Charles und Narici, Marco und Reed, Jonathan und Shenkmann, Boris und Sies, Wolfram (Admin.), Funktional und Stäudle, Benjamin und Laughlin, Mitzi (2019) NEUROMUSCULAR AND MYOTENDINOUS ALTERATIONS IN-FLIGHT IN PLANTAR FLEXOR MUSCLES. NASA Human Research Program Investigator's Workshop, 2019-01-22 - 2019-01-25, Galveston, Texas.

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Kurzfassung

BACKGROUND Despite extensive exercise countermeasures, astronauts still experience sizable deficits in calf muscle mass and strength. Recent muscle biopsy data suggest deficits are associated with metabolic deviations [1]. Many studies have tested astronaut strength before and after spaceflight. The one study that tested in-flight reported a significant reduction in isometric and isokinetic knee extensor strength that was pronounced from the very beginning of the space sojourn [2]. This is in stark contrast to bed rest studies, where a gradual and continuous loss of muscle mass and strength has been repeatedly reported. METHODS The Sarcolab3 study attempted to describe the time course of changes in isometric and isokinetic muscle strength and in muscle mass. Crew members were tested on board the ISS after 8.9 (SD 3.0), 49.1 (10.1) and 131.5 (SD 27.7) days in-flight, as well as pre-and post-flight, using the Muscle Atrophy Research and Exercise System (MARES). Specifically, maximal voluntary torques in plantar flexion and knee extension were measured at various angles in order to establish the torque-angle relationship. Simultaneously, activation capacity was assessed by supra-maximal myo-electrical stimulation superimposed to a maximum voluntary contraction. Calf muscle volume was assessed by magnetic resonance imaging pre-and post-flight. RESULTS Results demonstrate early declines in muscle strength at flight days 9 and 49, and a tendency for the decaying time course to level off at flight day 131. Activation capacity of plantar flexor, as elicited by myo-electrical stimulation, was maintained during in-flight and post-flight testing. At 4 days post-flight, soleus muscle volume had declined by 15-20% as compared to pre-flight. CONCLUSIONS Results suggest that existing exercise countermeasures are still not fully effective for preventing weakness and wasting of the calf musculature. The observed time course of in-flight muscle loss seems more compatible with results from bed rest. Potentially, the rate of muscle wasting may decline during the second half of 6-month missions with the current countermeasure exercise regimens. REFERENCES 1. Rittweger, J., et al., Sarcolab pilot study into skeletal muscle's adaptation to long-term spaceflight. NPJ Microgravity, 2018. 4: p. 18. 2. Tschan, H., et al., Resistance training - a strategy proposed to coutneract muscular deconditioning in microgravity, in 10 Years Space Biomedical Research and Development in Austria, H. Hinghofer-Szalkay, Editor. 2001, Facultas: Wien. p. 95-108.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/133494/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:NEUROMUSCULAR AND MYOTENDINOUS ALTERATIONS IN-FLIGHT IN PLANTAR FLEXOR MUSCLES
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Rittweger, JörnJoern.Rittweger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2223-8963NICHT SPEZIFIZIERT
Tomilovskaya, E.S.Institute of Biomedical Problems, Russian Academy of SciencesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albracht, KirstenGerman Sport University Colognehttps://orcid.org/0000-0002-4271-2511NICHT SPEZIFIZIERT
Bottinelli, RobertoUniversity of PaviaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Capri, MiriamDepartment of Experimental, Diagnostic and Specialty Medicine, University of Bologna, Bologna, Italyhttps://orcid.org/0000-0001-9077-0401NICHT SPEZIFIZIERT
Cerretelli, PaoloUniversity MilanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Clarke, MarkUniversity of HoustonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Flück, MartinDepartment of Orthopaedics, University of Zürich, Zürich, Switzerlandhttps://orcid.org/0000-0002-0479-7243NICHT SPEZIFIZIERT
Franceschi, ClaudioDepartment of Experimental, Diagnostic and Specialty Medicine, University of Bologna, Bologna, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gelfi, CeciliaUniversity of MilanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Koryak, YuriInstitute of Biomedical Problems, Russian Academy of SciencesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Layne, CharlesUniversity of HoustonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Narici, MarcoDepartment of Biomedical Sciences, University of Padova, Padova, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reed, JonathanUniversity of HoustonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Shenkmann, BorisInstitute of Biomedical Problems, Russian Academy of SciencesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sies, Wolfram (Admin.), Funktionalwolfram.sies (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stäudle, BenjaminFachhochschule AachenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Laughlin, MitziUniversity of HoustonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Muskel, Schwerelosigkeit
Veranstaltungstitel:NASA Human Research Program Investigator's Workshop
Veranstaltungsort:Galveston, Texas
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:22 Januar 2019
Veranstaltungsende:25 Januar 2019
Veranstalter :NASA
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Systemphysiologie (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Muskel- und Knochenstoffwechsel
Hinterlegt von: Rittweger, Jörn
Hinterlegt am:16 Jan 2020 12:37
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:36

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