Exercise training increases mitochondrial content in active skeletal muscle. Previous work suggests that mitochondrial-related genes respond favorably to exercise in cold environments. However, the impact of localized tissue cooling is unknown. The purpose of this study was to determine the impact of local muscle cooling during endurance exercise on human skeletal muscle mitochondrial-related gene expression. Twelve subjects (age, 28 ± 6 years) cycled at 65% peak power output. One leg was cooled (C) for 30 min before and during exercise with a thermal wrap while the other leg was wrapped but not cooled, room temperature (RT). Muscle biopsies were taken from each vastus lateralis before and 4 h after exercise for the analysis of gene expression. Muscle temperature was lower in the C (29.2 ± 0.7 °C) than the RT (34.1 ± 0.3 °C) condition after pre-cooling for 30 min before exercise (p < 0.001) and remained lower after exercise in the C (36.9 ± 0.5) than the RT (38.4 ± 0.2, p < 0.001) condition. PGC-1α and NRF1 mRNA expression were lower in the C (p = 0.012 and p = 0.045, respectively) than the RT condition at 4 h after exercise. There were no temperature-related differences in other genes (p > 0.05). These data suggest that local cooling has an inhibitory effect on exercise-induced PGC-1α and NRF1 expression in human skeletal muscle. Those considering using local cooling during exercise should consider other systemic cooling options. Novelty: Local cooling has an inhibitory effect on exercise-induced PGC-1α and NRF1 expression in human skeletal muscle. Local cooling may lead to a less robust exercise stimulus compared with standard conditions.
L’entraînement physique augmente le contenu mitochondrial du muscle squelettique actif. Des travaux antérieurs suggèrent que les gènes liés aux mitochondries répondent favorablement à l’exercice dans des environnements froids. Cependant, on ne connait pas l’impact du refroidissement localisé des tissus. Le but de cette étude est de déterminer l’impact du refroidissement musculaire local lors d’un exercice d’endurance sur l’expression génique liée aux mitochondries du muscle squelettique humain. Douze sujets âgés de 28 ans ± 6 ans pédalent à 65 % de puissance maximale. Une jambe est refroidie (« C ») pendant 30 minutes avant et pendant l’exercice avec une enveloppe thermique tandis que l’autre jambe est enveloppée mais non refroidie pour rester à la température ambiante (« RT »). Pour l’analyse de l’expression génique, des biopsies musculaires sont prélevées sur chaque vastus lateralis avant et 4 heurès apres l’exercice. La température musculaire est plus basse dans la condition C (29,2 ± 0,7 °C) qu’en RT (34,1 ± 0,3 °C) après le prérefroidissement de 30 minutes avant l’exercice (p < 0,001) et reste plus basse après l’exercice dans la condition C (36,9 ± 0,5) qu’en RT (38,4 ± 0,2, p < 0,001). L’expression de l’ARNm de PGC-1α et NRF1 est plus faible dans la condition C (p = 0,012 et p = 0,045, respectivement) qu’en RT 4 h après l’exercice. Il n’y a pas de différences liées à la température dans d’autres gènes (p > 0,05). Ces données suggèrent que le refroidissement local a dans le muscle squelettique humain un effet inhibiteur sur l’expression de PGC-1α et NRF1 induite par l’exercice. Les personnes qui envisagent d’utiliser le refroidissement local pendant l’exercice devraient envisager d’autres options de refroidissement systémique. [Traduit par la Rédaction]
Les nouveautés ::
Le refroidissement local a dans le muscle squelettique humain un effet inhibiteur sur l’expression de PGC-1α et NRF1 induite par l’exercice.
Le refroidissement local peut conduire à un stimulus d’exercice moins intense par rapport aux conditions standard.
Keywords: ARNm; PGC-1α; cycling; cyclisme; endurance exercise; exercice d’endurance; mRNA; mitochondria; mitochondries; muscle squelettique; skeletal muscle; temperature; température.