Die energetischen Eigenschaften der Mitochondrien in der Skelettmuskulatur stehen im Zusammenhang mit der maximalen aeroben Kapazität und der Gehgeschwindigkeit älterer Erwachsener

HINTERGRUND: Eine geringere Gehleistung im Alter könnte mit einer reduzierten oxidativen Kapazität in der Skelettmuskulatur zusammenhängen. Diese Studie untersuchte die Zusammenhänge zwischen der Mitochondrienkapazität und -effizienz der Skelettmuskulatur sowie der Gehleistung in einer Gruppe älterer Erwachsene. METHODEN: Siebenunddreißig ältere Erwachsene (Durchschnittsalter 78 Jahre; 21 Männer und 16 Frauen) absolvierten einen Test zur aeroben Kapazität (VO2 peak) und eine Messung der bevorzugten Gehgeschwindigkeit über 400 m. Die maximale gekoppelte (Zustand 3; St3) Mitochondrienatmung wurde durch hochauflösende Respirometrie in saponin-permeabilisierten Myofasern bestimmt, die aus perkutanen Biopsien des vastus lateralis (n = 22) gewonnen wurden. Die maximale Phosphorylierungs-kapazität (ATPmax) des vastus lateralis wurde in vivo mithilfe der (31)P-Magnetresonanzspektroskopie bestimmt (n = 30). Das kontraktile Volumen des Quadriceps wurde durch Magnetresonanztomographie bestimmt. Die Mitochondrieneffizienz (max ATP-Produktion/max O2-Verbrauch) wurde unter Verwendung von ATPmax pro St3-Atmung (ATPmax/St3) charakterisiert. ERGEBNISSE: Die in vitro St3-Atmung korrelierte signifikant mit ATPmax in vivo (r (2) = .47, p = .004). Die gesamte oxidative Kapazität des Quadriceps (St3*Quadriceps-Kontraktionsvolumen) war ein Determinant für VO2 peak (r (2) = .33, p = .006). ATPmax (r (2) = .158, p = .03) und VO2 peak (r (2) = .475, p < .0001) korrelierten mit der bevorzugten Gehgeschwindigkeit. Die Einbeziehung von sowohl ATPmax/St3 als auch VO2 peak in ein multiples lineares Regressionsmodell verbesserte die Vorhersage der bevorzugten Gehgeschwindigkeit (r (2) = .647, p < .0001), was darauf hindeutet, dass die Mitochondrieneffizienz ein wichtiger Faktor für die bevorzugte Gehgeschwindigkeit ist. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Eine niedrigere Mitochondrienkapazität und -effizienz waren beide mit einer langsameren Gehgeschwindigkeit innerhalb einer Gruppe älterer Teilnehmer mit einem breiten Funktionsspektrum verbunden. Neben der aeroben Kapazität spielen eine geringere Mitochondrienkapazität und -effizienz wahrscheinlich ebenfalls eine Rolle bei der Verlangsamung der Gehgeschwindigkeit mit dem Alter.