amp deamination and purine exchange in human skeletal muscle during and after

8/14/2019 AMP Deamination and Purine Exchange in Human Skeletal Muscle During and After

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1999;520;909-920J. Physiol.Y. Hellsten, E. A. Richter, B. Kiens and J. Bangsbo

intense exercise

AMP deamination and purine exchange in human skeletal muscle during and after

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D u r i n g i n t e n s e e x e r c i s e t h e r a t e o f A T P u t i l i s a t i o n i n

s k e l e t a l m u s c l e i s h i g h e r t h a n t h e r a t e o f A T P r e g e n e r a t i o n ,

w h i c h l e a d s t o a n a c c u m u l a t i o n o f A D P a n d A M P . T o a v o i d

a l a r g e a c c u m u l a t i o n o f A M P w i t h i n t h e c e l l , A M P i s

d e a m i n a t e d t o I M P a n d a m m o n i a a m m o n i u m ( i n t h i s p a p e r

w e w i l l r e p r e s e n t b o t h a s N H ) v i a t h e e n z y m e A M P

d e a m i n a s e ( L o w e n s t e i n , 1 9 9 0 ) . T h e m a x i m a l a c t i v i t y o f

A M P d e a m i n a s e i s h i g h i n s k e l e t a l m u s c l e a n d t h e

a c c u m u l a t i o n o f I M P a n d N H i n h u m a n m u s c l e a f t e r

i n t e n s e e x e r c i s e m a y a m o u n t t o 1 0 m m o l ( k g d . w . ) ( S a h l i n

e t a l . 1 9 7 8 ; G r a h a m e t a l . 1 9 9 0 ; B a n g s b o e t a l . 1 9 9 2 a ;

T u l l s o n e t a l . 1 9 9 5 ) . T h e m e c h a n i s m u n d e r l y i n g t h e

r e g u l a t i o n o f A M P d e a m i n a t i o n i n h u m a n s k e l e t a l m u s c l e i s ,

h o w e v e r , u n c l e a r .

I n c o n t r a c t i n g r a t s k e l e t a l m u s c l e A M P d e a m i n a s e h a s b e e n

d e m o n s t r a t e d t o b i n d t o m y o s i n w h e r e b y t h e K m v a l u e o f

t h e e n z y m e i s s u b s t a n t i a l l y l o w e r e d , a l l o w i n g f o r a

p r o n o u n c e d r a t e o f d e a m i n a t i o n a t l o w c o n c e n t r a t i o n s o f

A M P ( S h i r a k i e t a l . 1 9 7 9 ; R u n d e l l e t a l . 1 9 9 2 ) . A t t e m p t s t o

d e m o n s t r a t e A M P d e a m i n a s e b i n d i n g t o m y o s i n i n h u m a n

s k e l e t a l m u s c l e b i o p s i e s o b t a i n e d a f t e r h i g h i n t e n s i t y

e x e r c i s e , l e a d i n g t o h i g h l e v e l s o f I M P a c c u m u l a t i o n , h a v e

n e v e r t h e l e s s f a i l e d ( T u l l s o n e t a l . 1 9 9 5 ) . I n v i t r o s t u d i e s h a v e

s h o w n t h a t t h e a c t i v i t y o f A M P d e a m i n a s e i s e n h a n c e d b y

i n c r e a s e d c o n c e n t r a t i o n s o f A D P , A M P a n d H , w h e r e a s

o r t h o p h o s p h a t e , A T P a n d g u a n o s i n e 5 ' - t r i p h o s p h a t e ( G T P )

i n h i b i t t h e e n z y m e ( W h e e l e r & L o w e n s t e i n , 1 9 7 9 ; D u d l e y &

T e r j u n g , 1 9 8 5 ; L o w e n s t e i n , 1 9 9 0 ) . O r t h o p h o s p h a t e i s

J o u r n a l o f P h y s i o l o g y ( 1 9 9 9 ) , 5 2 0 . 3 , p p . 9 0 9 9 2 0

9 0 9

A M P d e a m i n a t i o n a n d p u r i n e e x c h a n g e i n h u m a n s k e l e t a l

m u s c l e d u r i n g a n d a f t e r i n t e n s e e x e r c i s e

Y . H e l l s t e n , E . A . R i c h t e r , B . K i e n s a n d J . B a n g s b o

C o p e n h a g e n M u s c l e R e s e a r c h C e n t r e , D e p a r t m e n t o f H u m a n P h y s i o l o g y , I n s t i t u t e o f S p o r t

a n d E x e r c i s e S c i e n c e s , U n i v e r s i t y o f C o p e n h a g e n , D e n m a r k

( R e c e i v e d 1 1 F e b r u a r y 1 9 9 9 ; a c c e p t e d a f t e r r e v i s i o n 1 3 A u g u s t 1 9 9 9 )

1 . T h e p r e s e n t s t u d y e x a m i n e d t h e r e g u l a t i o n o f h u m a n s k e l e t a l m u s c l e A M P d e a m i n a t i o n

d u r i n g i n t e n s e e x e r c i s e a n d q u a n t i f i e d m u s c l e a c c u m u l a t i o n a n d r e l e a s e o f p u r i n e s d u r i n g

a n d a f t e r i n t e n s e e x e r c i s e .

2 . S e v e n h e a l t h y m a l e s p e r f o r m e d k n e e e x t e n s o r e x e r c i s e a t 6 4 3 W ( r a n g e : 5 0 7 0 W ) t o

e x h a u s t i o n ( 2 3 4 s ; 1 9 1 2 5 9 s ) . I n a d d i t i o n , o n t w o s e p a r a t e d a y s t h e s u b j e c t s p e r f o r m e d

e x e r c i s e a t t h e s a m e i n t e n s i t y f o r 3 0 s a n d 8 0 % o f e x h a u s t i o n t i m e ( m e a n , 1 8 6 s ; r a n g e ,

1 5 3 2 0 7 s ) , r e s p e c t i v e l y . M u s c l e b i o p s i e s w e r e o b t a i n e d f r o m m . v . l a t e r a l i s b e f o r e a n d a f t e r

e a c h o f t h e e x e r c i s e b o u t s . F o r t h e e x h a u s t i v e b o u t f e m o r a l a r t e r i o - v e n o u s c o n c e n t r a t i o n

d i f f e r e n c e s a n d b l o o d f l o w w e r e a l s o d e t e r m i n e d .

3 . D u r i n g t h e f i r s t 3 0 s o f e x e r c i s e t h e r e w a s n o c h a n g e i n m u s c l e a d e n o s i n e t r i p h o s p h a t e ( A T P ) ,

i n o s i n e m o n o p h o s p h a t e ( I M P ) a n d a m m o n i a ( N H ) , a l t h o u g h e s t i m a t e d f r e e A D P a n d A M P

i n c r e a s e d 5 - a n d 4 5 - f o l d , r e s p e c t i v e l y , d u r i n g t h i s p e r i o d . A f t e r 1 8 6 s a n d a t e x h a u s t i o n m u s c l e

A T P h a d d e c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) b y 1 5 a n d 1 9 % , r e s p e c t i v e l y , m u s c l e I M P w a s e l e v a t e d

( P < 0 0 5 ) f r o m 0 2 0 t o 3 6 5 a n d 5 6 7 m m o l ( k g d r y w e i g h t ) , r e s p e c t i v e l y , a n d m u s c l e N H

h a d i n c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) f r o m 0 4 7 t o 2 5 5 a n d 2 3 3 m m o l ( k g d . w . ) , r e s p e c t i v e l y . T h e

c o n c e n t r a t i o n o f H d i d n o t c h a n g e d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s o f e x e r c i s e , b u t i n c r e a s e d ( P < 0 0 5 )

t o 2 4 5 9 n m o l l ( p H 6 6 1 ) a f t e r 1 8 6 s a n d t o 3 7 4 5 n m o l l ( p H 6 4 3 ) a t e x h a u s t i o n .

4 . M u s c l e i n o s i n e a n d h y p o x a n t h i n e d i d n o t c h a n g e d u r i n g e x e r c i s e . I n t h e f i r s t 1 0 m i n a f t e r

e x e r c i s e t h e m u s c l e I M P c o n c e n t r a t i o n d e c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) b y 2 9 6 m m o l ( k g d . w . ) o f

w h i c h i n o s i n e a n d h y p o x a n t h i n e f o r m a t i o n c o u l d a c c o u n t f o r 3 0 % . T h e t o t a l r e l e a s e o f

i n o s i n e a n d h y p o x a n t h i n e d u r i n g e x e r c i s e a n d 9 0 m i n o f r e c o v e r y a m o u n t e d t o 1 0 7 m m o l

c o r r e s p o n d i n g t o 4 6 % o f t h e n e t A T P d e c r e a s e d u r i n g e x e r c i s e o r 9 % o f A T P a t r e s t .

5 . T h e p r e s e n t d a t a s u g g e s t t h a t A M P d e a m i n a t i o n i s i n h i b i t e d d u r i n g t h e i n i t i a l p h a s e o f

i n t e n s e e x e r c i s e , p r o b a b l y d u e t o a c c u m u l a t i o n o f o r t h o p h o s p h a t e , a n d t h a t l o w e r e d p H i s a n

i m p o r t a n t p o s i t i v e m o d u l a t o r o f A M P d e a m i n a s e i n c o n t r a c t i n g h u m a n s k e l e t a l m u s c l e i n

v i v o . F u r t h e r m o r e , f o r m a t i o n a n d r e l e a s e o f p u r i n e s o c c u r s m a i n l y a f t e r i n t e n s e e x e r c i s e a n d

l e a d s t o a c o n s i d e r a b l e l o s s o f n u c l e o t i d e s .

9 2 5 6

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c o n s i d e r e d t o b e t h e p r i m a r y i n h i b i t o r o f A M P d e a m i n a s e

w i t h i n m u s c l e , w i t h a K o f 1 2 m m o l l ( L o w e n s t e i n ,

1 9 9 0 ) . I t i s n o t k n o w n , h o w e v e r , h o w t h e d i f f e r e n t

m o d u l a t o r s a r e a l t e r e d i n r e l a t i o n t o A M P d e a m i n a t i o n a n d

h o w t h e y t h e r e b y m a y a f f e c t t h e r e a c t i o n i n h u m a n m u s c l e

d u r i n g i n t e n s e e x e r c i s e .

I ti s f u r t h e r m o r e u n c l e a r t o w h a t e x t e n t t h e A M P d e a m i n a s e

r e a c t i o n i s c o u p l e d t o t h e m a j o r a n a e r o b i c p a t h w a y s , t h e

c r e a t i n e k i n a s e r e a c t i o n a n d g l y c o g e n o l y s i s g l y c o l y s i s . A l l t h e

r e a c t i o n s a r e m o d u l a t e d b y t h e f r e e A D P c o n c e n t r a t i o n a n d ,

i n a d d i t i o n t o t h e A M P d e a m i n a s e r e a c t i o n , g l y c o g e n o l y s i s

a n d g l y c o l y s i s a r e s t i m u l a t e d b y a n e l e v a t e d l e v e l o f f r e e

A M P . A h i g h r a t e o f g l y c o l y s i s l e a d s t o t h e f o r m a t i o n o f

l a c t a t e a n d c o n s e q u e n t l y a n e l e v a t e d c o n c e n t r a t i o n o f H ,

w h i c h m a y a c t i v a t e t h e A M P d e a m i n a s e r e a c t i o n , a t l e a s t a t

h i g h H c o n c e n t r a t i o n s , a s s h o w n i n r a t m u s c l e ( D u d l e y &

T e r j u n g , 1 9 8 5 ) . T h e c r e a t i n e k i n a s e r e a c t i o n a n d

g l y c o g e n o l y s i s g l y c o l y s i s h a v e b e e n e x t e n s i v e l y s t u d i e d i n

h u m a n s t h r o u g h a n a l y s i s o f m u s c l e b i o p s i e s o b t a i n e d b e f o r e

a n d a f t e r m u s c l e c o n t r a c t i o n s ( B a n g s b o , 1 9 9 6 ) . T h e n e t u s e

o f C P a n d t h e l a c t a t e a c c u m u l a t i o n i n c o n t r a c t i n g m u s c l e s

h a v e b e e n d e t e r m i n e d a f t e r m a x i m a l e x e r c i s e o f v a r i o u s

d u r a t i o n s ( N e v i l l e t a l . 1 9 9 6 ) a n d d u r i n g r a t h e r i n t e n s e

e x e r c i s e a t a c o n s t a n t i n t e n s i t y ( K a r l s s o n & S a l t i n , 1 9 7 0 ) .

H o w e v e r , i n t h e f o r m e r e x p e r i m e n t s t h e m e t a b o l i c r e s p o n s e s

w e r e n o t m o n i t o r e d d u r i n g t h e e x e r c i s e a n d i n t h e l a t t e r

s t u d y n o s a m p l e s w e r e o b t a i n e d p r i o r t o 2 m i n o f e x e r c i s e .

F u r t h e r m o r e , t h e r e l e a s e o f l a c t a t e f r o m t h e e x e r c i s i n g

m u s c l e w a s n o t t a k e n i n t o a c c o u n t a n d n o a t t e m p t w a s

m a d e t o r e l a t e t h e r a t e s o f t h e p a t h w a y s t o t h e A M P

d e a m i n a s e r e a c t i o n . T h u s , t h e r e i s s t i l l a l a c k o f k n o w l e d g e

w i t h r e g a r d t o h o w t h e r a t e s o f t h e p a t h w a y s c h a n g e d u r i n g

i n t e n s e e x e r c i s e a n d h o w t h e r e a c t i o n s m a y i n t e r a c t .

A f r a c t i o n o f t h e I M P f o r m e d d u r i n g e x e r c i s e i s d e g r a d e d t o

i n o s i n e a n d h y p o x a n t h i n e , w h i c h c a n p a s s t h r o u g h t h e c e l l

m e m b r a n e s ( H e l l s t e n , 1 9 9 4 ) . A r e l e a s e o f h y p o x a n t h i n e

f r o m i n t e n s e l y e x e r c i s e d m u s c l e h a s b e e n o b s e r v e d ,

r e p r e s e n t i n g a l o s s o f n u c l e o t i d e p r e c u r s o r s f r o m t h e m u s c l e

( B a n g s b o e t a l . 1 9 9 2 b ; H e l l s t e n - W e s t i n g e t a l . 1 9 9 4 ) .

F u r t h e r m o r e , t h e A T P c o n c e n t r a t i o n i n m u s c l e h a s b e e n

f o u n d t o b e l o w e r e d f o r m o r e t h a n 9 0 m i n i n r e c o v e r y f r o m

l o n g - t e r m i n t e n s e i n t e r m i t t e n t e x e r c i s e , i n p a r t d u e t o

r e l e a s e o f p u r i n e s ( H e l l s t e n e t a l . 1 9 9 8 ) . I t i s , h o w e v e r ,

u n c e r t a i n t o w h a t e x t e n t t h e r e l e a s e o f p u r i n e s c a n a c c o u n t

f o r a l o s s i n a d e n i n e n u c l e o t i d e s d u r i n g a n d a f t e r a s i n g l e

b o u t o f s h o r t - t e r m i n t e n s e e x e r c i s e .

T h u s , t h e a i m s o f t h e p r e s e n t s t u d y w e r e : ( 1 ) t o e x a m i n e

h o w t h e r a t e o f A M P d e a m i n a t i o n i n h u m a n m u s c l e c h a n g e s

i n a s s o c i a t i o n w i t h m o d u l a t o r s o f t h e r e a c t i o n a s w e l l a s i n

r e l a t i o n t o o t h e r a n a e r o b i c r e a c t i o n s d u r i n g h i g h i n t e n s i t y

d y n a m i c e x e r c i s e , a n d ( 2 ) t o q u a n t i f y p u r i n e f o r m a t i o n a n d

r e l e a s e d u r i n g e x e r c i s e a n d r e c o v e r y c o n c o m i t a n t w i t h

c h a n g e s i n m u s c l e n u c l e o t i d e s . S u b j e c t s p e r f o r m e d i n t e n s e

o n e - l e g g e d k n e e - e x t e n s o r e x e r c i s e t o e x h a u s t i o n t o a l l o w f o r

a h i g h p o w e r o u t p u t o f a w e l l d e f i n e d m u s c l e . C h a n g e s i n

t h ea c c u m u l a t i o n o f m u s c l e m e t a b o l i t e s a n d e x c h a n g e o f

m e t a b o l i t e s f r o m t h e m u s c l e w e r e d e t e r m i n e d d u r i n g v a r i o u s

p h a s e s o f e x e r c i s e a n d i n r e c o v e r y .

M E T H O D S

S u b j e c t s

S e v e n h e a l t h y m a l e s u b j e c t s r a n g i n g i n a g e f r o m 2 3 t o 4 0 y e a r s w i t h

a m e a n h e i g h t o f 1 8 4 c m ( r a n g e , 1 7 3 1 8 9 c m ) a n d a m e a n w e i g h t

o f 7 8 3 k g ( 7 0 0 8 4 9 k g ) v o l u n t e e r e d t o p a r t i c i p a t e i n t h e

e x p e r i m e n t . T h e s u b j e c t s p a r t i c i p a t e d r e g u l a r l y i n p h y s i c a l a c t i v i t y

b u t w e r e n o t i n v o l v e d i n c o m p e t i t i v e s p o r t s . T h e s u b j e c t s w e r e f u l l y

i n f o r m e d o f a n y r i s k s a n d d i s c o m f o r t a s s o c i a t e d w i t h t h e

e x p e r i m e n t a l p r o c e d u r e s b e f o r e g i v i n g t h e i r c o n s e n t t o p a r t i c i p a t e .

T h e s t u d y w a s a p p r o v e d b y t h e l o c a l e t h i c s c o m m i t t e e .

P r o c e d u r e s

M a i n e x p e r i m e n t .

A b o u t 3 h b e f o r e a n e x p e r i m e n t t h e s u b j e c t h a d

a l i g h t b r e a k f a s t . H e r e p o r t e d t o t h e l a b o r a t o r y 2 h b e f o r e t h e

e x p e r i m e n t . A f t e r 3 0 m i n o f r e s t i n t h e s u p i n e p o s i t i o n a c a t h e t e r

w a s p l a c e d i n t h e f e m o r a l a r t e r y o f t h e e x p e r i m e n t a l l e g u n d e r l o c a l

a n a e s t h e s i a . T h e t i p w a s p o s i t i o n e d 1 2 c m p r o x i m a l t o t h e

i n g u i n a l l i g a m e n t . A c a t h e t e r w a s a l s o p l a c e d i n t h e f e m o r a l v e i n o f

t h e e x p e r i m e n t a l l e g w i t h t h e t i p o f t h e c a t h e t e r p o s i t i o n e d a b o u t

1 2 c m d i s t a l t o t h e i n g u i n a l l i g a m e n t . A t h e r m i s t o r f o r

m e a s u r e m e n t o f b l o o d t e m p e r a t u r e w a s i n s e r t e d t h r o u g h t h e

f e m o r a l v e n o u s c a t h e t e r a n d w a s a d v a n c e d 8 1 0 c m p r o x i m a l t o

t h e t i p .

A f t e r t h e p l a c e m e n t o f t h e c a t h e t e r s t h e s u b j e c t r e s t e d i n t h e s u p i n e

p o s i t i o n f o r a b o u t 1 h . T h e n , t h e s u b j e c t p e r f o r m e d k n e e e x t e n s o r

e x e r c i s e w i t h t h e e x p e r i m e n t a l l e g a t a n i n t e n s i t y o f 1 0 W ( w a r m -

u p ; A n d e r s e n e t a l . 1 9 8 5 ) . F o l l o w i n g a 1 0 m i n p e r i o d o f r e s t , t h e

s u b j e c t p e r f o r m e d k n e e - e x t e n s o r e x e r c i s e a t a n i n t e n s i t y o f 6 4 3 W

( r a n g e : 5 0 7 0 W ) t o e x h a u s t i o n l a s t i n g 2 3 4 s ( 1 9 1 2 5 9 s ) . A b i o p s y

w a s o b t a i n e d f r o m m . v . l a t e r a l i s b e f o r e , i m m e d i a t e l y a f t e r a n d

1 0 m i n a f t e r t h e e x h a u s t i v e e x e r c i s e . B l o o d s a m p l e s o f 3 4 m l

v o l u m e w e r e d r a w n s i m u l t a n e o u s l y f r o m t h e f e m o r a l a r t e r y a n d

v e i n a t r e s t , i m m e d i a t e l y b e f o r e a n d a f t e r 1 0 , 3 0 , 5 0 , 7 0 , 1 0 0 , 1 5 0

a n d 2 1 0 s d u r i n g t h e e x h a u s t i v e e x e r c i s e a s w e l l a s i m m e d i a t e l y

b e f o r e e x h a u s t i o n . A f t e r t h e e x e r c i s e b l o o d s a m p l e s w e r e o b t a i n e d

a t 4 5 s a n d a t 1 5 , 2 5 , 3 5 , 5 , 7 , 9 5 , 1 1 , 1 5 , 2 0 , 3 0 , 4 5 , 6 0 , 7 5 a n d

9 0 m i n . B l o o d f l o w w a s m e a s u r e d i m m e d i a t e l y p r i o r t o b l o o d

s a m p l i n g . A n o c c l u s i o n c u f f p l a c e d j u s t b e l o w t h e k n e e w a s i n f l a t e d

( 2 2 0 m m H g ) d u r i n g b l o o d s a m p l i n g a n d b l o o d - f l o w m e a s u r e m e n t s .

A d d i t i o n a l e x p e r i m e n t s .

T h e s u b j e c t s c a m e i n t o t h e l a b o r a t o r y

o n t w o m o r e o c c a s i o n s , s e p a r a t e d b y a t l e a s t 1 w e e k . O n o n e

o c c a s i o n t h e s u b j e c t s p e r f o r m e d o n e - l e g g e d k n e e e x t e n s o r e x e r c i s e

a t t h e s a m e i n t e n s i t y a s t h a t p e r f o r m e d d u r i n g t h e m a i n

e x p e r i m e n t f o r a d u r a t i o n c o r r e s p o n d i n g t o 8 0 % o f t h e e x h a u s t i o n

t i m e r e a c h e d d u r i n g t h e m a i n e x p e r i m e n t ( m e a n , 1 8 6 s ; r a n g e ,

1 5 3 2 0 7 s ) . O n a n o t h e r o c c a s i o n t h e s u b j e c t s p e r f o r m e d t h e e x e r c i s e

a t t h e s a m e i n t e n s i t y a s t h a t o f t h e m a i n e x p e r i m e n t f o r a d u r a t i o n

o f 3 0 s . A m u s c l e b i o p s y w a s o b t a i n e d b e f o r e a n d i m m e d i a t e l y a f t e r

e a c h o f t h e t w o e x e r c i s e b o u t s .

M e a s u r e m e n t s a n d a n a l y s i s

B l o o d f l o w .

F e m o r a l v e n o u s b l o o d f l o w w a s m e a s u r e d b y t h e

t h e r m o d i l u t i o n t e c h n i q u e ( A n d e r s e n & S a l t i n , 1 9 8 5 ) . B r i e f l y , i c e

c o l d s a l i n e w a s i n f u s e d a t a c o n s t a n t r a t e i n t o t h e f e m o r a l v e i n f o r

1 0 1 5 s t o a c h i e v e c h a n g e s i n b l o o d t e m p e r a t u r e o f 0 8 1 0 C . A t

r e s t a n d i n l a t e r e c o v e r y , w h e n t h e b l o o d f l o w w a s l o w , a 3 0 4 5 s

i n f u s i o n p e r i o d w a s u s e d .


J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 0



4/14

B l o o d a n a l y s i s .

H a e m a t o c r i t ( H c t ) d e t e r m i n a t i o n s w e r e m a d e i n

t r i p l i c a t e s u s i n g m i c r o c e n t r i f u g a t i o n . B l o o d l a c t a t e w a s a n a l y s e d

u s i n g a l a c t a t e a n a l y s e r ( Y e l l o w S p r i n g s I n s t r u m e n t s ) . A p a r t o f

e a c h b l o o d s a m p l e w a s c e n t r i f u g e d r a p i d l y a n d t h e p l a s m a w a s

c o l l e c t e d a n d s t o r e d a t 2 0 C u n t i l a n a l y s e d . N e u t r a l i s e d

p e r c h l o r i c a c i d e x t r a c t s o f p l a s m a w e r e a n a l y s e d f o r i n o s i n e ,

h y p o x a n t h i n e a n d u r a t e u s i n g r e v e r s e p h a s e h i g h p e r f o r m a n c e

l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y ( H P L C ; T u l l s o n e t a l . 1 9 9 0 ) . P l a s m a N H

w a s d e t e r m i n e d b y t h e m e t h o d o f K u n & K e a r n e y ( 1 9 7 4 ) .

M u s c l e m a s s .

T h e m a s s o f q u a d r i c e p s f e m o r i s m u s c l e s w a s

e s t i m a t e d b a s e d o n S i m p s o n s r u l e , w h i c h i n c l u d e d m e a s u r e m e n t s

o f t h i g h l e n g t h , m u l t i p l e c i r c u m f e r e n c e s o f t h e t h i g h a n d t h e s k i n

f o l d t h i c k n e s s ( J o n e s & P e a r s o n , 1 9 6 9 ) , a n d c o r r e c t e d b a s e d o n a

c o m p a r i s o n b e t w e e n t h e a n t h r o p o m e t r i c m e a s u r e m e n t s a n d C A T -

s c a n d e t e r m i n a t i o n s ( r a t i o 1 : 0 8 0 ) . T h e m e a n k n e e - e x t e n s o r m a s s o f

t h e e x p e r i m e n t a l l e g w a s 2 3 4 k g , w i t h a r a n g e o f 2 0 8 3 0 5 k g .

M u s c l e b i o p s i e s .

M u s c l e b i o p s y s a m p l e s w e r e a n a l y s e d f o r t o t a l

w a t e r b y w e i g h i n g t h e s a m p l e s b e f o r e a n d a f t e r f r e e z e d r y i n g .

C h a n g e s i n m u s c l e v a r i a b l e s w e r e c a l c u l a t e d o n a d r y w e i g h t b a s i s

a n d n o r m a l i s e d t o t h e w a t e r c o n t e n t o f r e s t i n g m u s c l e . T h i s e n a b l e s

a c o m p a r i s o n o f q u a d r i c e p s m u s c l e m e t a b o l i t e c o n c e n t r a t i o n s a n d

t h e m a g n i t u d e o f e x c h a n g e o f m e t a b o l i t e s b e t w e e n m u s c l e a n d

b l o o d , s i n c e t h e m u s c l e m a s s w a s d e t e r m i n e d a t r e s t . M u s c l e

s p e c i m e n s w e r e e x t r a c t e d w i t h p e r c h l o r i c a c i d , n e u t r a l i s e d a n d

a n a l y s e d f o r n u c l e o t i d e s , n u c l e o s i d e s a n d n u c l e o b a s e s u s i n g

r e v e r s e p h a s e H P L C ( T u l l s o n e t a l . 1 9 9 0 ) . M u s c l e c r e a t i n e

p h o s p h a t e ( C P ) , l a c t a t e , g l u c o s e - 1 - p h o s p h a t e ( G - 1 - P ) , g l u c o s e - 6 -

p h o s p h a t e

( G - 6 - P ) , a n d f r u c t o s e - 6 - p h o s p h a t e ( F - 6 - P ) w e r e a n a l y s e d

b y f l u o r o m e t i c a s s a y s ( L o w r y & P a s s o n n e a u , 1 9 7 2 ) . M u s c l e N H

w a s d e t e r m i n e d b y t h e m e t h o d o f K u n & K e a r n e y ( 1 9 7 4 ) . M u s c l e

p H w a s m e a s u r e d b y a s m a l l g l a s s e l e c t r o d e ( G K 2 8 0 1 , R a d i o m e t e r ,

C o p e n h a g e n , D e n m a r k ) a f t e r h o m o g e n i z i n g t h e m u s c l e s a m p l e i n a

n o n - b u f f e r i n g s o l u t i o n c o n t a i n i n g 1 4 5 m K C l , 1 0 m N a C l a n d

5 m i o d o a c e t i c a c i d ( P a r k h o u s e e t a l . 1 9 8 5 ) .

C a l c u l a t i o n s

N e t r e l e a s e o f l a c t a t e , N H a n d p u r i n e s b y t h e t h i g h w a s c a l c u l a t e d

b y m u l t i p l y i n g t h e b l o o d f l o w b y t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n f e m o r a l

v e n o u s a n d a r t e r i a l ( v a

d i f f

) c o n c e n t r a t i o n s o f t h e v a r i a b l e s . A

c o n t i n u o u s b l o o d f l o w c u r v e w a s c o n s t r u c t e d f o r e a c h s u b j e c t b y

l i n e a r c o n n e c t i o n o f t h e c o n s e c u t i v e d a t a p o i n t s t o o b t a i n t i m e -

m a t c h e d v a l u e s f o r t h e b l o o d v a r i a b l e s a n d t h e b l o o d f l o w

m e a s u r e m e n t s d u r i n g e x e r c i s e a n d e a r l y r e c o v e r y . N o d i f f e r e n c e

b e t w e e n t i m e - m a t c h e d a n d m e a s u r e d b l o o d f l o w w a s l a r g e r t h a n

0 3 l m i n . A l t h o u g h p l a s m a r a t h e r t h a n b l o o d N H , i n o s i n e ,

h y p o x a n t h i n e a n d u r a t e c o n c e n t r a t i o n s w e r e m e a s u r e d , i t w a s u s e d

i n c o m b i n a t i o n w i t h b l o o d f l o w t o e s t i m a t e b l o o d e x c h a n g e o f t h e s e

v a r i a b l e s b e c a u s e t h e a b s o l u t e c h a n g e s i n p l a s m a a n d w h o l e b l o o d

c o n c e n t r a t i o n s f o r t h e s e v a r i a b l e s a r e v i r t u a l l y i d e n t i c a l ( H a r r i s &

D u d l e y , 1 9 8 9 ; H e l l s t e n e t a l . 1 9 9 8 ) .

T h e t o t a l r e l e a s e o f l a c t a t e , N H a n d p u r i n e s d u r i n g 0 3 0 , 3 0 1 8 6

a n d 1 8 6 2 3 4 s o f e x e r c i s e a n d d u r i n g 0 1 0 , 1 0 3 0 a n d 3 0 9 0 m i n

o f r e c o v e r y f r o m e x e r c i s e w a s d e t e r m i n e d a s :

y

f ( t ) d t ,

x

w h e r e x a n d y r e p r e s e n t t h e s t a r t a n d e n d t i m e , r e s p e c t i v e l y , a n d

f ( t ) t h e r e l e a s e o f t h e c o m p o u n d a t a g i v e n t i m e ( t ) d u r i n g r e c o v e r y .

I n p r a c t i c e , t h e e x c h a n g e w a s d e t e r m i n e d a s t h e a r e a u n d e r t h e f ( t )

c u r v e , w i t h t i m e o n t h e x - a x i s . T h e c u r v e s w e r e p r o d u c e d o n t h e

a s s u m p t i o n t h a t t h e r e w a s a l i n e a r r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t w o

m e a s u r e d v a l u e s .

F r e e A D P ( A D P

f

) a n d A M P ( A M P

f

) c o n c e n t r a t i o n s w e r e e s t i m a t e d

f r o m t h e c r e a t i n e p h o s p h o k i n a s e a n d m y o k i n a s e r e a c t i o n s u s i n g t h e

r e a c t a n t s ( A T P , C P , c r e a t i n e a n d H ) a n d t h e e q u i l i b r i u m c o n s t a n t

o f t h e n e a r e q u i l i b r i u m c r e a t i n e k i n a s e r e a c t i o n ( L a w s o n & V e e c h ,

1 9 7 9 ) . T h e c r e a t i n e c o n c e n t r a t i o n w a s c a l c u l a t e d b a s e d o n t h e

a s s u m p t i o n s t h a t t h e r a t i o C P ( C P + c r e a t i n e ) w a s 0 7 0 i n t h e

r e s t i n g s t a t e ( S p r i e t e t a l . 1 9 8 7 a ) a n d t h a t t h e s u m o f C P a n d

c r e a t i n e r e m a i n e d c o n s t a n t .

S t a t i s t i c s

A n a l y s i s o f v a r i a n c e ( A N O V A ) w i t h r e p e a t e d m e a s u r e s w a s u s e d

t o e v a l u a t e c h a n g e s d u r i n g e x e r c i s e a n d r e c o v e r y , a n d t h e N e w m a n -

K e u l s t e s t w a s u s e d t o l o c a t e d i f f e r e n c e s . D i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e

v a l u e s o b t a i n e d d u r i n g e x e r c i s e o r r e c o v e r y a n d t h e v a l u e s o b t a i n e d

a t r e s t o r n i l w e r e d e t e r m i n e d b y S t u d e n t s p a i r e d t t e s t . S t a n d a r d

e r r o r s o f t h e m e a n ( s . e . m . ) a r e o n l y g i v e n i n t h e t e x t w h e r e t h e s e

v a l u e s c a n n o t b e o b t a i n e d f r o m a t a b l e o r a f i g u r e .

R E S U L T S

T h i g h b l o o d f l o w

T h i g h b l o o d f l o w w a s 0 3 8 0 0 5 l m i n a t r e s t a n d i t

i n c r e a s e d t o 2 9 2 0 5 4 a n d 3 4 1 0 2 7 l m i n a f t e r 1 8

a n d 7 0 s o f e x e r c i s e , r e s p e c t i v e l y , a n d a t t h e e n d o f e x e r c i s e

r e a c h i n g 4 4 3 0 4 7 l m i n . T h i g h b l o o d f l o w d e c r e a s e d t o

3 8 0 0 6 0 a n d 2 9 5 0 6 7 l m i n a t 2 5 a n d 5 m i n a f t e r

e x e r c i s e , r e s p e c t i v e l y , a n d f u r t h e r t o 1 6 6 0 3 9 a n d

0 6 5 0 0 8 l m i n a t 9 5 a n d 2 0 m i n o f r e c o v e r y ,

r e s p e c t i v e l y , r e a c h i n g b l o o d f l o w a t r e s t a f t e r 4 5 m i n o f

r e c o v e r y .

M u s c l e n u c l e o t i d e s a n d N H

M u s c l e A T P l e v e l s d i d n o t c h a n g e d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s o f

e x e r c i s e , b u t t h e c o n c e n t r a t i o n h a d d e c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) b y

1 5 a n d 1 9 % a f t e r 1 8 6 s a n d a t e x h a u s t i o n , r e s p e c t i v e l y

( T a b l e 1 ) . T h e A D P c o n c e n t r a t i o n w a s e l e v a t e d ( P < 0 0 5 )

a f t e r 1 8 6 s a n d a t e x h a u s t i o n , w h e r e a s t h e l e v e l o f A M P d i d

n o t c h a n g e d u r i n g t h e e x e r c i s e . T h e e s t i m a t e d f r e e A D P

c o n c e n t r a t i o n i n c r e a s e d f r o m a b o u t 5 0 t o

2 4 6 m o l ( k g d r y w e i g h t ( d . w . ) ) a f t e r 3 0 s , a n d d i d n o t

c h a n g e f u r t h e r d u r i n g t h e e x e r c i s e ( T a b l e 1 ) . S i m i l a r l y , t h e

e s t i m a t e d f r e e A M P c o n c e n t r a t i o n i n c r e a s e d f r o m a b o u t 7 t o

2 5 8 n m o l ( k g d . w . ) d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s a n d w a s u n a l t e r e d

d u r i n g t h e r e m a i n d e r o f e x e r c i s e .

N o s i g n i f i c a n t a c c u m u l a t i o n o f m u s c l e I M P w a s o b s e r v e d

a f t e r 3 0 s o f e x e r c i s e b u t t h e c o n c e n t r a t i o n w a s e l e v a t e d t o

3 6 5 a n d 5 6 7 m m o l ( k g d . w . ) a f t e r 1 8 6 s a n d a t e x h a u s t i o n ,

r e s p e c t i v e l y ( T a b l e 1 ) . T h u s , t h e r a t e o f I M P a c c u m u l a t i o n

w a s g r e a t e r ( P < 0 0 5 ) f r o m 3 0 t o 1 8 6 s a n d f r o m 1 8 6 s t o

e x h a u s t i o n t h a n d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s o f e x e r c i s e ( 1 4 2 0 4 4

a n d2 1 3 0 9 9 v s . 0 0 4 0 1 0 m m o l ( k g d . w . ) m i n ) .

M u s c l e N H w a s u n c h a n g e d d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s o f e x e r c i s e ,

b u t t h e l e v e l h a d i n c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) t o 2 3 3 a n d

2 5 5 m m o l ( k g d . w . ) a f t e r 1 8 6 s a n d a t e x h a u s t i o n ,

r e s p e c t i v e l y ( T a b l e 1 ) . A f t e r 5 0 s o f e x e r c i s e t h e N H

c o n c e n t r a t i o n i n f e m o r a l v e n o u s b l o o d w a s e l e v a t e d

( P < 0 0 5 ) , w h e r e a s a s i g n i f i c a n t ( P < 0 0 5 ) r e l e a s e o f N H

w a s o b s e r v e d a f t e r 3 0 s ( F i g . 1 ) . T h e t o t a l N H r e l e a s e w a s

M u s c l e A M P d e a m i n a t i o n d u r i n g e x e r c i s e

J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 1



5/14


J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 2

T a b l e 1 . S k e l e t a l m u s c l e c o n c e n t r a t i o n s o f a d e n i n e n u c l e o t i d e s a n d N H ( m m o l ( k g d . w . ) ) , f r e e A M P ( n m o l ( k g d . w . ) ) ,

f r e e A D P , a n d p u r i n e b a s e s ( m m o l ( k g d . w . ) ) d u r i n g i n t e n s e k n e e e x t e n s o r e x e r c i s e

E x e r c i s e f o r 8 0 % o f t i m e

E x h a u s t i v e e x e r c i s e ( 0 2 3 4 s ) 3 0 s e x e r c i s e ( 0 3 0 s ) t o e x h a u s t i o n ( 0 1 8 6 s )

P r e P o s t 1 0 m i n p o s t

P r eP o s t P r e P o s t

C P ( m m o l ( k g d . w . ) ) 8 6 5 3 9 2 3 1 5 5 * 8 7 4 3 8 8 7 5 3 6 5 2 7 5 9 * 8 2 9 4 5 2 8 2 5 3 *

A T P ( m m o l ( k g d . w . ) ) 2 2 5 2 0 7 8 1 8 2 6 0 7 6 * 2 0 7 2 0 7 0 2 2 1 5 0 4 4 2 1 8 9 0 3 8 2 2 2 7 1 0 0 1 8 8 5 * 0 8 1

A D P ( m m o l ( k g d . w . ) ) 2 7 5 0 2 1 3 1 3 0 0 7 * 2 7 3 0 1 1 2 9 3 0 1 3 4 3 0 2 0 1 3 2 8 3 0 1 2 3 4 1 0 1 1 *

A M P ( m m o l ( k g d . w . ) ) 0 2 7 0 0 6 0 1 9 0 0 2 0 2 1 0 0 4 0 2 3 0 0 5 1 2 0 2 4 0 0 6 0 2 6 0 0 3 0 3 3 0 0 7

I M P ( m m o l ( k g d . w . ) ) 0 2 0 0 0 6 5 6 7 1 5 4 * 2 3 7 0 5 7 0 1 6 0 0 4 0 1 8 0 0 3 0 1 5 0 0 2 3 6 5 1 0 3 *

T A N ( m m o l ( k g d . w . ) ) 2 5 5 0 7 2 1 3 1 0 * 2 3 3 1 3 2 5 4 0 7 2 4 2 0 5 2 5 2 1 3 1 9 5 1 5 *

A D P

f

( m o l ( k g d . w . ) ) 5 6 6 6 5 2 6 4 1 1 0 0 8 * 5 9 6 1 3 4 4 9 4 2 7 2 4 5 7 8 0 0 * 5 0 6 5 0 3 4 4 7 1 4 6 3 *

A M P

f

( n m o l ( k g d . w . ) ) 7 4 1 5 3 6 0 6 2 5 1 1 * 1 2 9 4 8 6 9 0 8 2 5 7 7 1 5 4 6 * 7 2 1 1 5 6 2 1 3 9 1 1 *

N H ( m m o l ( k g d . w . ) ) 0 4 7 0 0 8 2 5 5 0 6 2 * 1 2 9 0 2 3 0 8 2 0 2 2 1 0 7 0 1 4 0 2 6 0 0 6 2 3 3 0 4 9 *

I n o s i n e

( m o l ( k g d . w . ) ) 0 0 8 8 0 0 2 4 0 1 0 1 0 0 3 6 0 4 1 7 0 1 0 7 0 0 5 5 0 0 1 4 0 0 5 3 0 0 0 8 0 0 6 8 0 0 0 7 0 0 7 9 0 0 1 2

H y p o x a n t h i n e

( m o l ( k g d . w . ) ) 0 2 1 2 0 0 2 1 0 2 2 7 0 0 1 2 0 2 7 8 0 0 2 1 0 2 3 3 0 0 1 4 0 2 3 6 0 0 1 7 0 2 0 5 0 0 1 7 0 2 4 6 0 0 2 2

% H O 7 7 3 0 7 7 8 8 0 4 * 7 8 1 0 2 7 7 0 0 5 7 7 8 0 4 7 6 5 0 3 7 9 0 0 9 *

* S i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m p r e - e x e r c i s e ( P < 0 0 5 ) ; s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m p o s t - e x e r c i s e

( P < 0 0 5 ) ; s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m p o s t - 8 0 % ( P < 0 0 5 ) .

F i g u r e 1

F e m o r a l a r t e r i a l ( 1 ) a n d v e n o u s ( 0 ) p l a s m a

a m m o n i a ( N H ) ( u p p e r p a n e l ) a n d n e t N H

r e l e a s e ( l o w e r p a n e l ) d u r i n g i n t e n s e k n e e -

e x t e n s o r e x e r c i s e . D a t a a r e m e a n s s . e . m .

* F i r s t m e a n v a l u e s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m

r e s t ( P < 0 0 5 ) .



6/14

0 7 2 m m o l d u r i n g t h e e x e r c i s e ( T a b l e 2 ) , c o r r e s p o n d i n g t o

a b o u t 1 2 m m o l ( k g d . w . ) o r 3 7 % o f t h e N H p r o d u c t i o n .

D u r i n g t h e f i r s t 1 0 m i n o f r e c o v e r y t h e m u s c l e A T P

c o n c e n t r a t i o n i n c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) b y 1 3 % , b u t i t w a s s t i l l

8 % l o w e r ( P < 0 0 5 ) t h a n a t r e s t . T h e m u s c l e A M P

c o n c e n t r a t i o n d i d n o t c h a n g e , w h e r e a s m u s c l e A D P a n d

I M P d e c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) d u r i n g t h e f i r s t 1 0 m i n a f t e r

e x e r c i s e ( T a b l e 1 ) . M u s c l e N H h a d d e c r e a s e d b y 4 7 % a f t e r

1 0 m i n o f r e c o v e r y , b u t i t w a s s t i l l a b o v e ( P < 0 0 5 ) r e s t i n g

l e v e l ( T a b l e 1 ) . A s i g n i f i c a n t r e l e a s e o f N H w a s o b s e r v e d

d u r i n g t h e f i r s t 3 0 m i n o f r e c o v e r y . T h e t o t a l r e l e a s e w a s

2 1 m m o l d u r i n g 9 0 m i n o f r e c o v e r y ( T a b l e 2 ) .

M u s c l e p u r i n e s a n d p u r i n e r e l e a s e

M u s c l e h y p o x a n t h i n e a n d i n o s i n e w e r e u n a l t e r e d d u r i n g

e x e r c i s e ( T a b l e 1 ) . A f t e r 1 0 0 s o f e x e r c i s e f e m o r a l v e n o u s

h y p o x a n t h i n e a n d i n o s i n e c o n c e n t r a t i o n s h a d i n c r e a s e d

( P< 0 0 5 ) ( F i g s 2 a n d 3 ) , a n d a s i g n i f i c a n t ( P < 0 0 5 ) n e t

r e l e a s e o f h y p o x a n t h i n e a n d i n o s i n e w a s o b s e r v e d a f t e r 7 0 s

( F i g . 3 ) . T o t a l n e t r e l e a s e s o f h y p o x a n t h i n e a n d i n o s i n e

d u r i n g e x e r c i s e w e r e 2 8 a n d 3 4 m o l , r e s p e c t i v e l y ( T a b l e 2 ) .

N o n e t e x c h a n g e o f u r a t e w a s o b s e r v e d d u r i n g e x e r c i s e

( F i g . 4 ) .

M u s c l e i n o s i n e i n c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) f o u r f o l d d u r i n g t h e f i r s t

1 0 m i n a f t e r e x e r c i s e , w h e r e a s m u s c l e h y p o x a n t h i n e d i d n o t

c h a n g e ( T a b l e 1 ) . I n r e c o v e r y , v e n o u s h y p o x a n t h i n e a n d


J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 3

T a b l e 2 . T o t a l r e l e a s e o f p u r i n e s a n d a m m o n i a ( m m o l ) f r o m a c t i v e m u s c l e d u r i n g a n d a f t e r i n t e n s e k n e e - e x t e n s o r e x e r c i s e

E x e r c i s e R e c o v e r y E x e r c i s e + R e c o v e r y

0 3 9 m i n 0 1 0 m i n 1 0 3 0 m i n 3 0 9 0 m i n 0 9 0 m i n 0 9 3 9 m i n

I n o s i n e ( m o l ) 2 8 1 7 1 3 4 8 * 4 1 5 1 1 3 * 4 8 0 1 2 2 * 1 0 2 9 2 5 5 * 1 0 5 6 2 6 8 *

H y p o x a n t h i n e ( m o l ) 3 4 6 2 5 8 4 3 * 4 3 0 6 9 * 2 8 1 5 5 * 9 7 0 1 4 3 * 1 0 0 4 1 4 4 *

U r a t e ( m o l ) 2 1 6 1 2 1 5 8 0 1 9 4 * 3 1 6 1 3 3 8 2 6 4 9 4 9 3 7 1 * 7 3 3 3 6 1 *

A m m o n i a ( m o l ) 7 1 5 1 9 6 * 1 6 3 8 3 0 9 * 4 9 1 1 1 1 * 7 2 7 7 2 0 5 7 3 6 9 * 2 7 7 2 5 2 8 *

* S i g n i f i c a n t e x c h a n g e ( P < 0 0 5 ) .

F i g u r e 2

F e m o r a l a r t e r i a l ( 1 ) a n d v e n o u s ( 0 ) p l a s m a

h y p o x a n t h i n e ( u p p e r p a n e l ) a n d n e t h y p o x a n t h i n e

r e l e a s e ( l o w e r p a n e l ) d u r i n g i n t e n s e k n e e - e x t e n s o r

e x e r c i s e . D a t a a r e m e a n s s . e . m . * F i r s t m e a n v a l u e

s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m r e s t ( P < 0 0 5 ) .



7/14

i n o s i n e i n c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) f u r t h e r ( F i g s 2 a n d 3 ) , a n d t h e

r e l e a s e s o f h y p o x a n t h i n e a n d i n o s i n e p e a k e d a f t e r

1 2 2 0 m i n a n d w e r e s t i l l s i g n i f i c a n t a f t e r 9 0 m i n o f

r e c o v e r y ( F i g s 2 a n d 3 ) . A s i g n i f i c a n t ( P < 0 0 5 ) u p t a k e o f

u r a t e w a s o b s e r v e d d u r i n g t h e f i r s t 9 5 m i n o f r e c o v e r y a s

w e l l a s a f t e r 4 5 a n d 6 0 m i n o f r e c o v e r y ( F i g . 4 ) , w i t h t h e

t o t a l u p t a k e o f u r a t e d u r i n g r e c o v e r y b e i n g 0 7 3 m m o l

( T a b l e 2 ) .

M u s c l e c r e a t i n e p h o s p h a t e , g l y c o l y t i c i n t e r m e d i a t e s

a n d l a c t a t e p r o d u c t i o n

M u s c l e c r e a t i n e p h o s p h a t e d e c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) b y 4 0 %

d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s o f e x e r c i s e , a n d h a d d e c r e a s e d b y 6 6 %

a f t e r 1 8 6 s a n d b y 7 3 % a t e x h a u s t i o n . T h e r a t e o f C P

d e g r a d a t i o n w a s g r e a t e r ( P < 0 0 5 ) i n t h e f i r s t 3 0 s

c o m p a r e d t o 3 0 1 8 6 s a n d 1 8 6 s t o e x h a u s t i o n ( F i g . 5 ) .


J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 4

F i g u r e 3

F e m o r a l a r t e r i a l ( 1 ) a n d v e n o u s ( 0 ) p l a s m a i n o s i n e

( u p p e r p a n e l ) a n d n e t i n o s i n e r e l e a s e ( l o w e r p a n e l )

d u r i n g i n t e n s e k n e e - e x t e n s o r e x e r c i s e . D a t a a r e

m e a n s s . e . m . * F i r s t m e a n v a l u e s i g n i f i c a n t l y

d i f f e r e n t f r o m r e s t ( P < 0 0 5 ) .

T a b l e 3 . S k e l e t a l m u s c l e c o n c e n t r a t i o n s o f g l y c o l y t i c i n t e r m e d i a t e s , l a c t a t e ( m m o l ( k g d . w . ) ) a n d H ( n m o l l ) d u r i n g

a n d a f t e r i n t e n s e k n e e - e x t e n s o r e x e r c i s e

E x e r c i s e f o r 8 0 % o f

E x h a u s t i v e e x e r c i s e 3 0 s e x e r c i s e t i m e t o e x h a u s t i o n

P r e P o s t 1 0 m i n p o s t P r P o s t P r e P o s t

G - 1 - P ( m m o l ( k g d . w . ) ) 0 6 7 0 1 4 1 6 5 0 4 6 * 1 1 4 0 2 1 * 0 3 3 0 0 7 1 9 7 0 7 7 * 0 7 0 0 1 8 1 4 0 0 2 9 *

G - 6 - P ( m m o l ( k g d . w . ) ) 0 8 7 0 3 1 5 8 8 1 4 9 * 2 1 4 0 6 5 * 0 5 3 2 0 6 1 5 6 1 9 4 * 1 0 6 0 5 8 6 6 0 1 9 4 *

F - 6 - P ( m m o l ( k g d . w . ) ) 0 1 2 0 0 4 0 6 7 0 2 1 * 0 1 9 0 0 8 0 0 9 0 0 5 0 2 8 0 1 0 0 1 5 0 0 8 0 5 4 0 1 9 *

L a c t a t e ( m m o l ( k g d . w . ) ) 5 5 1 4 1 2 5 6 4 3 * 3 0 7 3 3 4 3 1 0 2 3 9 5 5 * 6 1 2 2 1 1 2 0 9 9 *

H ( n m o l l ) 1 2 6 7 1 8 0 3 7 4 5 8 0 3 * 8 2 6 6 2 1 2 2 0 5 8 9 1 5 1 6 8 1 1 4 1 8 2 2 4 5 9 6 9 4 *

* S i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m p r e - e x e r c i s e ( P < 0 0 5 ) ; s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m p o s t - e x e r c i s e

( P < 0 0 5 ) ; s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m p o s t - 8 0 % ( P < 0 0 5 ) .



8/14

T h e c o n c e n t r a t i o n o f g l u c o s e - 1 - p h o s p h a t e i n c r e a s e d

( P < 0 0 5 ) r a p i d l y a n d r e a c h e d a p e a k v a l u e a f t e r 3 0 s ,

w h e r e a s t h e c o n c e n t r a t i o n s o f G - 6 - P a n d F - 6 - P r o s e

( P < 0 0 5 ) i n i t i a l l y a n d t h e n i n c r e a s e d ( P < 0 0 5 ) f u r t h e r

b e t w e e n 3 0 a n d 1 8 6 s ( T a b l e 3 ) .

T h e r a t e o f m u s c l e l a c t a t e a c c u m u l a t i o n w a s h i g h e r

( P < 0 0 5 ) d u r i n g 0 3 0 a n d 3 0 1 8 6 s t h a n f r o m 1 8 6 s t o

e x h a u s t i o n ( F i g . 5 ) . A n e t l a c t a t e e f f l u x o f 2 2 m m o l m i n

w a s o b s e r v e d a f t e r 3 0 s o f e x e r c i s e a n d t h e r e l e a s e r e a c h e d

1 3 4 m m o l m i n a t t h e e n d o f e x e r c i s e ( F i g . 6 ) . T h e r e l e a s e

o f l a c t a t e d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s w a s l o w e r ( P < 0 0 5 ) t h a n

d u r i n g t h e f o l l o w i n g t w o p e r i o d s ( F i g . 5 ) . L a c t a t e

p r o d u c t i o n , d e t e r m i n e d a s t h e s u m o f l a c t a t e a c c u m u l a t i o n

a n d r e l e a s e , w a s h i g h e r ( P < 0 0 5 ) f r o m 0 3 0 a n d f r o m 3 0

t o 1 8 6 s t h a n d u r i n g 1 8 6 s t o e x h a u s t i o n , w i t h t h e r e l e a s e

a c c o u n t i n g f o r 1 3 5 , 3 6 6 a n d 5 3 7 % o f t h e p r o d u c t i o n ,

r e s p e c t i v e l y ( F i g . 5 ) .

M u s c l e H c o n c e n t r a t i o n

A t r e s t t h e m u s c l e H c o n c e n t r a t i o n w a s a r o u n d

1 2 0 n m o l l ( p H 6 9 2 ) . T h e c o n c e n t r a t i o n d i d n o t c h a n g e

d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s o f e x e r c i s e , b u t h a d i n c r e a s e d

( P < 0 0 5 ) t o 2 4 5 9 n m o l l ( p H 6 6 1 ) a f t e r 1 8 6 s a n d t o

3 7 4 5 n m o l l ( p H 6 4 3 ) a t e x h a u s t i o n ( T a b l e 3 ) .

D I S C U S S I O N

T h e p r e s e n t s t u d y s h o w s t h a t t h e m u s c l e l e v e l s o f A T P , I M P

a n d N H a r e u n a l t e r e d d u r i n g t h e i n i t i a l p h a s e o f i n t e n s e

e x e r c i s e a l t h o u g h e s t i m a t e d f r e e A D P a n d A M P a r e

e l e v a t e d . F u r t h e r m o r e , a s i n t e n s e e x e r c i s e p r o g r e s s e s t h e

c o n c e n t r a t i o n o f A T P d e c r e a s e s a n d A M P i s d e a m i n a t e d i n

p a r a l l e l w i t h a l o w e r i n g o f p H . T h e s e f i n d i n g s s u g g e s t t h a t

o r t h o p h o s p h a t e , p r o d u c e d t h r o u g h t h e c r e a t i n e k i n a s e a n d

A T P a s e r e a c t i o n s , i s a n e f f e c t i v e i n h i b i t o r o f A M P

d e a m i n a s e , a n d t h a t a n e l e v a t e d H c o n c e n t r a t i o n i s a m a j o r

p o s i t i v e m o d u l a t o r o f A M P d e a m i n a s e i n h u m a n s k e l e t a l

m u s c l e i n v i v o . T h e s t u d y a l s o d e m o n s t r a t e s t h a t t h e

f o r m a t i o n o f p u r i n e s d u r i n g i n t e n s e e x e r c i s e i s s m a l l ,

w h e r e a s i n r e c o v e r y f r o m e x e r c i s e t h e p u r i n e p r o d u c t i o n i s

p r o n o u n c e d a n d c a n a c c o u n t f o r a c o n s i d e r a b l e l o s s o f

n u c l e o t i d e s f r o m t h e e x e r c i s e d m u s c l e .

T h e f i n d i n g s o f a l a c k o f I M P a n d N H a c c u m u l a t i o n i n t h e

m u s c l e , a s w e l l a s n o N H r e l e a s e , d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s o f

e x e r c i s e d e s p i t e a s i g n i f i c a n t a c c u m u l a t i o n o f f r e e A D P a n d

A M P ( w h i c h a r e s t r o n g a c t i v a t o r s o f A M P d e a m i n a s e ;

W h e e l e r & L o w e n s t e i n , 1 9 7 9 ) , s u g g e s t t h a t A M P d e a m i n a s e

i s i n h i b i t e d i n t h e i n i t i a l p h a s e o f e x e r c i s e . T h i s i n h i b i t i o n

m a y h a v e c o m e a b o u t b y t h e h i g h r a t e o f C P u t i l i s a t i o n

l e a d i n g t o a s t o i c h i o m e t r i c a c c u m u l a t i o n o f o r t h o p h o s p h a t e

( K u s h m e r i c k & M e y e r , 1 9 8 5 ) , w h i c h i s k n o w n t o b e a m a j o r


J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 5

F i g u r e 4

F e m o r a l a r t e r i a l ( 1 ) a n d v e n o u s ( 0 ) p l a s m a u r a t e

( u p p e r p a n e l ) a n d n e t u r a t e r e l e a s e ( l o w e r p a n e l )

d u r i n g i n t e n s e k n e e - e x t e n s o r e x e r c i s e . D a t a a r e

m e a n s s . e . m . * F i r s t m e a n v a l u e s i g n i f i c a n t l y

d i f f e r e n t f r o m r e s t ( P < 0 0 5 ) .



9/14

i n h i b i t o r o f A M P d e a m i n a s e i n v i t r o w i t h a K o f 1 2 m

( W h e e l e r & L o w e n s t e i n , 1 9 7 9 ; L o w e n s t e i n , 1 9 9 0 ) . I t s h o u l d

b e n o t e d t h a t t h e c a l c u l a t i o n s o f f r e e A D P a n d A M P a r e

b a s e d o n t h e a s s u m p t i o n t h a t t h e c r e a t i n e k i n a s e r e a c t i o n i s

i n e q u i l i b r i u m d u r i n g t h e e x e r c i s e , w h i c h a p p e a r s t o b e t h e

c a s e a t r e s t ( V e e c h e t a l . 1 9 7 9 ) . M o r e o v e r , t h e i n c r e a s e d

c o n c e n t r a t i o n s o f f r e e A D P a n d A M P w e r e o b s e r v e d a t 3 0 s

o f e x e r c i s e , a n d t h e v a l u e s d o n o t n e c e s s a r i l y r e p r e s e n t t h e

l e v e l s f r o m 0 t o 3 0 s o f e x e r c i s e . H o w e v e r , t h e g r e a t e s t r a t e

o f C P u t i l i z a t i o n i s o b s e r v e d i n t h e e a r l y p h a s e o f e x e r c i s e

( K a r l s s o n & S a l t i n , 1 9 7 0 ) , a n d t h u s C P p r o b a b l y d e c r e a s e d

a n d c r e a t i n e i n c r e a s e d r a p i d l y a f t e r o n s e t o f e x e r c i s e . E v e n

t h o u g h t h e c r e a t i n e k i n a s e r e a c t i o n m a y n o t h a v e b e e n i n

e q u i l i b r i u m , t h i s m o s t p r o b a b l y r e s u l t e d i n s i g n i f i c a n t

i n c r e a s e s i n f r e e A D P a n d A M P e a r l y i n e x e r c i s e , s i n c e t h e

c o n c e n t r a t i o n s o f A T P a n d H w e r e u n a l t e r e d d u r i n g t h e

f i r s t 3 0 s . T h u s , i t a p p e a r s r e a s o n a b l e t o c o n c l u d e t h a t t h e

f r e e c o n c e n t r a t i o n s o f A D P a n d A M P w e r e e l e v a t e d i n t h e

f i r s t 3 0 s a n d t h a t A M P d e a m i n a s e w a s i n h i b i t e d .

T h e r e w a s a s i g n i f i c a n t a c c u m u l a t i o n o f I M P b o t h b e t w e e n 3 0

a n d 1 8 6 s a n d b e t w e e n 1 8 6 a n d 2 3 4 s o f e x e r c i s e , a l t h o u g h C P

u t i l i s a t i o n a n d , t h u s , p r o b a b l y t h e c o n c e n t r a t i o n o f

o r t h o p h o s p h a t e r o s e f u r t h e r . T h i s m e a n s t h a t t h e i n h i b i t o r y

e f f e c t o f o r t h o p h o s p h a t e o n t h e A M P - d e a m i n a s e r e a c t i o n w a s

o v e r r u l e d . T h i s o v e r r u l i n g m a y i n t h e f i r s t p e r i o d ( 3 0 1 8 6 s )

p a r t l y h a v e b e e n d u e t o a s i g n i f i c a n t d e c r e a s e i n A T P a n d

p e r h a p s e l e v a t e d f r e e A D P a n d A M P c o n c e n t r a t i o n s , e v e n

t h o u g h t h e c h a n g e s d i d n o t r e a c h s t a t i s t i c a l s i g n i f i c a n c e

p r o b a b l y a s a r e s u l t o f t h e l a r g e v a r i a t i o n s i n t h e

c o n c e n t r a t i o n s b e t w e e n s u b j e c t s ( T a b l e 1 ) . H o w e v e r , t h e

e f f e c t o f t h e e l e v a t e d f r e e A D P a n d A M P c o n c e n t r a t i o n s d i d

n o t a p p e a r t o b e s u f f i c i e n t t o a c t i v a t e t h e A M P d e a m i n a s e

r e a c t i o n , a s s h o w n f o r t h e f i r s t p h a s e o f e x e r c i s e . I n t h e l a s t

p h a s e o f e x e r c i s e ( 1 8 6 2 3 4 s ) a f u r t h e r I M P a c c u m u l a t i o n

o c c u r r e d d e s p i t e a l a c k o f c h a n g e i n A T P , A D P a n d A M P . I t

c a n n o t , h o w e v e r , b e e x c l u d e d t h a t A T P w a s l o w e r e d a n d

f r e e A D P a n d A M P w e r e e l e v a t e d f u r t h e r i n c o m p a r t m e n t s

i n t h e e x e r c i s i n g m u s c l e , w h i c h m a y h a v e c a u s e d t h e

i n c r e a s e d I M P c o n c e n t r a t i o n . D u r i n g b o t h p e r i o d s o f

e x e r c i s e I M P a c c u m u l a t i o n w a s a s s o c i a t e d w i t h m u s c l e

l a c t a t e a c c u m u l a t i o n l e a d i n g t o a l o w e r i n g o f m u s c l e p H

w h i c h m a y h a v e p l a y e d a s i g n i f i c a n t r o l e i n t h e a c t i v a t i o n o f

t h e A M P d e a m i n a s e r e a c t i o n . I n s t u d i e s o n e l e c t r i c a l l y

s t i m u l a t e d r a t m u s c l e , D u d l e y & T e r j u n g ( 1 9 8 5 ) o b s e r v e d

t h a t l o w m u s c l e p H i n c r e a s e d t h e A M P d e a m i n a s e a c t i v i t y ,

b u t o n l y w h e n m u s c l e p H w a s b e l o w 6 6 . M o r e o v e r , i t h a s

b e e n r e p o r t e d t h a t t h e o p t i m a l p H f o r t h e e n z y m e i s

6 5 6 1 , i . e . H c o n c e n t r a t i o n s o f 5 0 0 9 0 0 n m o l l ( S e t l o w

& L o w e n s t e i n , 1 9 6 7 ) . I n t h e p r e s e n t s t u d y m u s c l e p H w a s

h i g h e r t h a n 6 6 5 d u r i n g t h e p e r i o d f r o m 3 0 t o 1 8 6 s a n d

t h u s , i t c o u l d b e q u e s t i o n e d w h e t h e r p H h a d a n e f f e c t

d u r i n g t h i s p e r i o d . I t s h o u l d b e n o t e d t h a t i n t h e s t u d y b y

D u d l e y & T e r j u n g ( 1 9 8 5 ) m u s c l e p H w a s e s t i m a t e d a n d t h a t

m u s c l e p H i n t h e p r e s e n t s t u d y r e p r e s e n t s a n a v e r a g e v a l u e

f o r a m i x e d m u s c l e , p r o b a b l y r e f l e c t i n g s o m e m u s c l e f i b r e s

w i t h a h i g h a n d s o m e w i t h a l o w p H . L o w p H l e v e l s a r e

p r o b a b l y p r e d o m i n a n t i n f a s t t w i t c h f i b r e s i n w h i c h A M P


J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 6

F i g u r e 5

R a t e o f C P u t i l i s a t i o n ( u p p e r p a n e l ) a n d l a c t a t e p r o d u c t i o n ,

d e t e r m i n e d a s t h e s u m o f m u s c l e l a c t a t e a c c u m u l a t i o n a n d

n e t l a c t a t e r e l e a s e ( l o w e r p a n e l ) d u r i n g t h r e e p e r i o d s ( 0 3 0 ,

3 0 1 8 6 a n d 1 8 6 2 3 2 s ) o f i n t e n s e k n e e - e x t e n s o r e x e r c i s e .

D a t a a r e m e a n s s . e . m . * S i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m 0 3 0 s

( P < 0 0 5 ) . S i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m 3 0 1 8 6 s

( P < 0 0 5 ) .

F i g u r e 6

T h i g h n e t l a c t a t e r e l e a s e d u r i n g i n t e n s e k n e e - e x t e n s o r

e x e r c i s e . D a t a a r e m e a n s s . e . m . * F i r s t m e a n v a l u e

s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o m r e s t ( P < 0 0 5 ) .



10/14

d e a m i n a s e h a s a l s o b e e n s h o w n t o b e t h e m o s t s e n s i t i v e t o

p H c h a n g e s ( D u d l e y & T e r j u n g , 1 9 8 5 ) . I t i s a l s o p o s s i b l e t h a t

t h e g r e a t e r A M P d e a m i n a t i o n a s e x e r c i s e p r o g r e s s e d w a s

d u e t o a g r e a t e r a c t i v a t i o n o f f a s t t w i t c h f i b r e s , s i n c e t h e s e

f i b r e s h a v e a h i g h e r A M P d e a m i n a s e a c t i v i t y t h a n s l o w

t w i t c h f i b r e s ( J a n s s o n e t a l . 1 9 8 7 ) . N e v e r t h e l e s s , i t i s l i k e l y

t h a t t h e l o w e r e d p H w a s t h e m a i n c a u s e o f a h i g h r a t e o f

A M P d e a m i n a t i o n a f t e r 3 0 s a n d t o w a r d s t h e e n d o f

e x e r c i s e i n p a r t b y i n c r e a s i n g t h e e f f e c t o f A D P o n t h e

a t t e n u a t i o n o f o r t h o p h o s p h a t e i n h i b i t i o n ( W h e e l e r &

L o w e n s t e i n , 1 9 7 9 ) .

I n t h e p r e s e n t s t u d y t h e r a t e o f n e t d e c r e a s e i n C P w a s t h e

g r e a t e s t i n t h e i n i t i a l p h a s e o f e x e r c i s e a n d t h e r e w a s n o

s i g n i f i c a n t c h a n g e i n C P b e t w e e n 1 8 6 s a n d t h e e n d o f

e x e r c i s e . T h e l a t t e r f i n d i n g i s i n a c c o r d a n c e w i t h t h e

o b s e r v a t i o n s m a d e b y K a r l s s o n & S a l t i n ( 1 9 7 0 ) w h o f o u n d

t h a t C P h a d d e c r e a s e d b y 7 5 % a f t e r 2 m i n o f i n t e n s e

e x e r c i s e a n d t h a t t h e C P c o n c e n t r a t i o n w a s s i m i l a r a f t e r 2 , 6

a n d 1 6 m i n . T h e r a t e o f C P u t i l i s a t i o n d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s

i n t h e p r e s e n t s t u d y w a s o n l y a b o u t h a l f o f t h e C P

u t i l i s a t i o n o b s e r v e d d u r i n g 3 0 s o f a l l - o u t c y c l i n g e x e r c i s e

( B o g d a n i s e t a l . 1 9 9 5 ) . F u r t h e r m o r e , a t t h e e n d o f e x e r c i s e

C P h a d n o t r e a c h e d a m i n i m u m v a l u e a n d t h e r e d u c t i o n i n

t h e r a t e o f c r e a t i n e p h o s p h a t e d e g r a d a t i o n o c c u r r e d d e s p i t e

a c o n s t a n t e l e v a t i o n i n t h e l e v e l o f A D P ( T u l l s o n e t a l . 1 9 9 5 ) .

I n a d d i t i o n , t h e c o n c e n t r a t i o n o f H i n c r e a s e d p r o g r e s s i v e l y ,

w h i c h s h o u l d s t i m u l a t e t h e c r e a t i n e k i n a s e r e a c t i o n .

T o g e t h e r t h e s e f i n d i n g s s u g g e s t t h a t c r e a t i n e k i n a s e b e c a m e

i n h i b i t e d a s e x e r c i s e p r o g r e s s e d o r , a l t e r n a t i v e l y , t h e r a t e o f

C P s y n t h e s i s w a s e l e v a t e d . I t r e m a i n s , h o w e v e r , u n c l e a r

w h a t c o u l d h a v e c a u s e d t h e s e e f f e c t s .

T h e f i n d i n g o f s i g n i f i c a n t a c c u m u l a t i o n s o f G - 1 - P , G - 6 - P

a n d F - 6 - P i n t h e i n i t i a l p h a s e o f e x e r c i s e a n d o f

p r o g r e s s i v e l y i n c r e a s e d l e v e l s o f G - 6 - P a n d F - 6 - P s u g g e s t s

t h a t t h e r a t e o f g l y c o g e n o l y s i s w a s h i g h e r t h a n t h e r a t e o f

g l y c o l y s i s t h r o u g h o u t t h e e x e r c i s e . T h e s a m e o b s e r v a t i o n h a s

b e e n m a d e i n s t u d i e s o n h u m a n m u s c l e m a d e t o c o n t r a c t

i s o m e t r i c a l l y b y e l e c t r i c a l s t i m u l a t i o n ( S p r i e t e t a l . 1 9 8 7 b ;

R e n e t a l . 1 9 8 8 ) . T h e r a t e o f g l y c o l y s i s w i t h l a c t a t e

f o r m a t i o n w a s h i g h e r f r o m 3 0 1 8 6 s t h a n i n t h e l a s t p e r i o d

o f e x e r c i s e , a l t h o u g h p o s i t i v e m o d u l a t o r s o f p h o s p h o f r u c t o -

k i n a s e ( P F K ) , s u c h a s F - 6 - P , f r e e A D P , A M P , P a n d N H ,

w e r e e l e v a t e d a n d n e g a t i v e m o d u l a t o r s l i k e A T P a n d C P

w e r e l o w e r e d t o w a r d s t h e e n d o f e x e r c i s e ( B a n g s b o , 1 9 9 6 ) .

T h i s f i n d i n g c o u l d b e e x p l a i n e d b y a l o w e r i n g o f p H , w h i c h

h a s b e e n s h o w n i n v i t r o t o i n h i b i t P F K ( D o b s o n e t a l . 1 9 8 6 ) .

I t s h o u l d b e p o i n t e d o u t , h o w e v e r , t h a t i n s t u d i e s o n h u m a n

m u s c l e i n v i v o t h e e f f e c t o f l o w p H o n P F K h a s b e e n f o u n d

t o b e m i n o r ( B a n g s b o e t a l . 1 9 9 6 ) . A n a l t e r n a t i v e

e x p l a n a t i o n c o u l d b e f o u n d i n t h a t t h e a c t i v i t y o f p y r u v a t e

d e h y d r o g e n a s e ( P D H ) a n d t h e r e s p i r a t o r y r a t e a r e b o t h

m a x i m a l a f t e r 1 8 6 s o f h i g h i n t e n s i t y e x e r c i s e ( B a n g s b o e t

a l . 1 9 9 0 ; H u l t m a n , 1 9 9 6 ) . T h i s s h o u l d l e a d t o a h i g h r a t e o f

m i t o c h o n d r i a l u p t a k e o f t h e s u b s t r a t e s f o r t h e n e a r -

e q u i l i b r i u m l a c t a t e d e h y d r o g e n a s e ( L D H ) r e a c t i o n ,

p y r u v a t e a n d N A D H , l i m i t i n g t h e f o r m a t i o n o f l a c t a t e .


J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 7

F i g u r e 7

M u s c l e n e t A T P d e g r a d a t i o n d u r i n g i n t e n s e k n e e - e x t e n s o r e x e r c i s e ( l e f t ) a n d c h a n g e s i n m u s c l e n u c l e o t i d e s

a n d p u r i n e s a s w e l l a s e x c h a n g e o f p u r i n e s d u r i n g r e c o v e r y . M u s c l e n e t I M P d e c r e a s e ( 4 ) a n d A D P d e c r e a s e

( ) i s c o m p a r e d t o A M P ( ) a n d A T P ( ) a c c u m u l a t i o n ; a c c u m u l a t i o n ( 5 ) a n d r e l e a s e ( fl ) o f i n o s i n e a s w e l l

a s a c c u m u l a t i o n ( ) a n d r e l e a s e ( ) o f h y p o x a n t h i n e d u r i n g t h e f i r s t 1 0 m i n o f r e c o v e r y ( m i d d l e ) . I n

a d d i t i o n , t o t a l r e l e a s e o f p u r i n e s d u r i n g 9 0 m i n o f r e c o v e r y i s s h o w n ( r i g h t ) .



11/14

N e v e r t h e l e s s , i t m a y b e t h a t t h e e l e v a t e d c o n c e n t r a t i o n o f

H i n h i b i t e d g l y c o l y s i s a n d a t t h e s a m e t i m e e l i m i n a t e d a

f u r t h e r i n c r e a s e i n f r e e A D P b y s t i m u l a t i n g t h e A M P

d e a m i n a s e r e a c t i o n , w h e n t h e m a j o r i t y o f A T P w a s

d e l i v e r e d f r o m o x i d a t i v e p h o s p h o r y l a t i o n ( B a n g s b o e t a l .

1 9 9 0 ) .

T h e p r o g e s s i v e a c c u m u l a t i o n o f I M P a n d N H h a s b e e n

p r o p o s e d t o c a u s e t h e d e v e l o p m e n t o f f a t i g u e ( S a h l i n , 1 9 9 2 ) ,

b u t f a t i g u e h a s b e e n s h o w n t o c o i n c i d e w i t h d i f f e r e n t l e v e l s

o f I M P w h e n r e p e a t e d e x e r c i s e w a s p e r f o r m e d a t v a r i o u s

m u s c l e g l y c o g e n l e v e l s ( B a n g s b o e t a l . 1 9 9 2 a ) . T h e r e f o r e ,

h i g h I M P a n d N H c o n c e n t r a t i o n s a r e n o t l i k e l y t o b e t h e

m a i n c a u s e o f f a t i g u e . I n g e n e r a l , t h e f i n d i n g o f a r e l a t i v e l y

h i g h m u s c l e A T P c o n c e n t r a t i o n a n d a n u n a l t e r e d C P

c o n c e n t r a t i o n i n t h e l a s t p h a s e o f e x e r c i s e s p e a k s a g a i n s t t h e

t h e o r y o f f a t i g u e d u r i n g i n t e n s e e x e r c i s e b e i n g c a u s e d b y a

l a c k o f e n e r g y . I t c a n n o t , h o w e v e r , b e e x c l u d e d t h a t A T P

a n d C P a r e n o t e q u a l l y d i s t r i b u t e d w i t h i n t h e m u s c l e c e l l

d u r i n g i n t e n s e e x e r c i s e , e . g . i t m a y b e t h a t t h e A T P

c o n c e n t r a t i o n f a l l s b e l o w a c r i t i c a l l e v e l i n t h e v i c i n i t y o f t h e

A T P u t i l i s a t i o n s i t e s ( M c C l e l l a n e t a l . 1 9 8 3 ; B e s s m a n &

S a v a b i , 1 9 8 8 ) . I t s h o u l d b e n o t e d , h o w e v e r , t h a t t h e d a t a

s u p p o r t i n g A T P c o m p a r t m e n t a l i s a t i o n a r e i n d i r e c t . L o w p H

a t t h e e n d o f e x e r c i s e m a y n o t b e t h e c a u s e o f f a t i g u e e i t h e r ,

s i n c e i t h a s b e e n d e m o n s t r a t e d t h a t d e v e l o p m e n t o f f a t i g u e

c a n o c c u r a t d i f f e r e n t l e v e l s o f p H ( B a n g s b o e t a l . 1 9 9 6 ) .

T h e r e f o r e , a t p r e s e n t i t i s u n k n o w n w h a t r e d u c e s f o r c e

p r o d u c t i o n d u r i n g i n t e n s e e x e r c i s e .

D u r i n g e x e r c i s e t h e r e w a s n o a c c u m u l a t i o n o f i n o s i n e a n d

h y p o x a n t h i n e i n t h e m u s c l e a n d t h e r e l e a s e o f t h e s e

c o m p o u n d s f r o m m u s c l e i n t o t h e b l o o d w a s s m a l l , s u g g e s t i n g

t h a t p u r i n e f o r m a t i o n w a s m i n o r d u r i n g e x e r c i s e . O n t h e

o t h e r h a n d , i n r e c o v e r y t h e m u s c l e i n o s i n e c o n c e n t r a t i o n

i n c r e a s e d a n d a p r o n o u n c e d r e l e a s e o f b o t h i n o s i n e a n d

h y p o x a n t h i n e w a s f o u n d . T h e s e d a t a i n d i c a t e t h a t

d e p h o s p h o r y l a t i o n o f I M P o c c u r s o n l y t o a m i n o r e x t e n t

d u r i n g e x e r c i s e , b u t t h a t t h e r a t e i s m a r k e d l y i n c r e a s e d

u p o n t e r m i n a t i o n o f e x e r c i s e . D e p h o s p h o r y l a t i o n o f I M P t o

i n o s i n e o c c u r s v i a t h e e n z y m e 5 ' - n u c l e o t i d a s e , w h i c h a l s o

d e p h o s p h o r y l a t e s A M P t o a d e n o s i n e . S t u d i e s u s i n g t h e d o g

h i n d l i m b m o d e l h a v e s h o w n t h a t l a c t a t e i n c r e a s e s t h e

r e l e a s e o f a d e n o s i n e f r o m s k e l e t a l m u s c l e ( B a l l a r d , 1 9 9 1 ) . I n

v i t r o s t u d i e s h a v e a l s o s h o w n t h a t t h e a c t i v i t y o f 5 ' -

n u c l e o t i d a s e m a y b e i n h i b i t e d b y A T P a n d i n c r e a s e d b y a

l o w a d e n y l a t e c h a r g e v a l u e ( C a m i c i e t a l . 1 9 8 5 ) . H o w e v e r , i n

t h e p r e s e n t s t u d y I M P d e p h o s p h o r y l a t i o n d i d n o t a p p e a r t o

c o i n c i d e w i t h e i t h e r t h e l a c t a t e p r o d u c t i o n , o r w i t h t h e

e s t i m a t e d f r e e a d e n i n e n u c l e o t i d e l e v e l s . T h u s , i t r e m a i n s

u n c e r t a i n w h a t f a c t o r s m a y r e g u l a t e I M P d e p h o s p h o r y l a t i o n

i n h u m a n m u s c l e i n v i v o .

D u r i n g t h e f i r s t 1 0 m i n o f r e c o v e r y , 7 3 % o f t h e d e c r e a s e i n

I M P a n d A D P c o u l d b e a c c o u n t e d f o r a s n e t r e s y n t h e s i s o f

A T P , w h e r e a s t h e p r o d u c t i o n o f p u r i n e s c o r r e s p o n d e d t o

2 5 % a n d a c c u m u l a t i o n o f A M P w i t h i n t h e m u s c l e c o v e r e d

t h e r e m a i n i n g 1 2 % ( F i g . 7 ) . D u r i n g t h e 9 0 m i n o f

r e c o v e r y t h e c o m b i n e d r e l e a s e o f h y p o x a n t h i n e a n d i n o s i n e

a m o u n t e d t o 1 0 8 m m o l ( k g d . w . ) c o r r e s p o n d i n g t o 3 7 % o f

t h e I M P a c c u m u l a t e d d u r i n g t h e e x e r c i s e . T o g e t h e r w i t h

r e l e a s e d u r i n g e x e r c i s e t h e t o t a l p u r i n e r e l e a s e a m o u n t e d t o

4 4 % o f t h e d e c r e a s e i n m u s c l e A T P d u r i n g e x e r c i s e o r a l o s s

o f a b o u t 7 % o f t h e t o t a l a d e n i n e n u c l e o t i d e p o o l ( T a b l e 2

a n d F i g . 7 ) . T h i s i s s l i g h t l y h i g h e r t h a n o b s e r v e d i n r e c o v e r y

f r o m l o n g t e r m i n t e r m i t t e n t e x e r c i s e a n d a f t e r 1 0 m i n o f

e x h a u s t i v e c y c l i n g e x e r c i s e ( H e l l s t e n e t a l . 1 9 9 4 ; H e l l s t e n e t

a l . 1 9 9 8 ) . T h e l o s t n u c l e o t i d e s h a v e t o b e r e s y n t h e s i z e d d e

n o v o , a p r o c e s s t h a t c a n b e e s t i m a t e d t o t a k e a b o u t 1 8 h

u s i n g a n a v e r a g e r a t e o f 2 5 m o l h ( k g w . w . ) f o r r a t

m i x e d m u s c l e a f t e r c o n t r a c t i o n ( T u l l s o n & T e r j u n g , 1 9 9 1 ) .

W h e n i n t e n s e e x e r c i s e i s p e r f o r m e d f r e q u e n t l y t h e r e l e a s e o f

p u r i n e s m a y l e a d t o a c u m u l a t i v e l o s s o f n u c l e o t i d e s f r o m

t h e e x e r c i s e d m u s c l e s a s w a s o b s e r v e d i n t w o s t u d i e s u s i n g

h i g h i n t e n s i t y t r a i n i n g . B o t h s t u d i e s s h o w e d a n

a p p r o x i m a t e 2 0 % r e d u c t i o n i n t h e r e s t i n g l e v e l s o f m u s c l e

A T P a f t e r 6 8 w e e k s o f t r a i n i n g ( H e l l s t e n - W e s t i n g e t a l .

1 9 9 3 ; S t a t h i s e t a l . 1 9 9 4 ) .

U r a t e h a s b e e n h y p o t h e s i s e d t o p l a y a r o l e i n t h e a n t i -

o x i d a t i v e d e f e n c e o f t h e m u s c l e d u r i n g e x e r c i s e . D u r i n g

i n t e n s e e x e r c i s e t h e m u s c l e u r a t e l e v e l i s d e c r e a s e d a n d t h e

o x i d a t i o n p r o d u c t o f u r a t e i n m u s c l e , a l l a n t o i n , i s i n c r e a s e d

i n p a r a l l e l , i n d i c a t i n g a r a d i c a l i n d u c e d o x i d a t i o n o f u r a t e i n

t h e e x e r c i s i n g h u m a n m u s c l e ( H e l l s t e n e t a l . 1 9 9 6 ) . T h e

p r e s e n t s t u d y s h o w s a p r o n o u n c e d u p t a k e o f u r a t e i n t h e

m u s c l e i n r e c o v e r y f r o m e x e r c i s e a m o u n t i n g t o a b o u t

0 9 5 m m o l o r 0 4 0 m m o l ( k g w . w . ) . A l t h o u g h m u s c l e u r a t e

l e v e l s w e r e n o t m e a s u r e d i n t h e c u r r e n t s t u d y , t h e u p t a k e o f

u r a t e c o r r e s p o n d s w e l l t o t h e d e c r e a s e i n m u s c l e u r a t e l e v e l s

o b s e r v e d i n a p r e v i o u s s t u d y d u r i n g 3 4 m i n o f e x h a u s t i v e

c y c l i n g o f a b o u t 0 3 0 m m o l ( k g w . w . ) ( T u l l s o n e t a l . 1 9 9 5 ) .

I n s u m m a r y , t h e p r e s e n t s t u d y s h o w e d t h a t A M P

d e a m i n a t i o n d i d n o t o c c u r d u r i n g t h e f i r s t 3 0 s o f i n t e n s e

e x e r c i s e , a l t h o u g h p o s i t i v e m o d u l a t o r s s u c h a s f r e e A D P

a n d A M P w e r e e l e v a t e d . A f t e r 3 0 s o f i n t e n s e e x e r c i s e

A M P d e a m i n a t i o n t o o k p l a c e i n p a r a l l e l w i t h a d e c r e a s e i n

m u s c l e p H , s u g g e s t i n g a n i m p o r t a n t r o l e o f e l e v a t e d H

c o n c e n t r a t i o n i n t h e r e g u l a t i o n o f A M P d e a m i n a t i o n i n

c o n t r a c t i n g h u m a n s k e l e t a l m u s c l e i n v i v o . F o r m a t i o n o f

p u r i n e s w a s m i n o r d u r i n g e x e r c i s e , b u t p r o n o u n c e d d u r i n g

r e c o v e r y , a n d t h e t o t a l r e l e a s e o f p u r i n e s a m o u n t e d t o a

c o n s i d e r a b l e l o s s o f n u c l e o t i d e s .

A n d e r s e n , P . , A d a m s , R . P . , S j g a a r d , G . , T h o r b o e , A . &

S a l t i n , B . ( 1 9 8 5 ) . D y n a m i c k n e e e x t e n s i o n a s a m o d e l f o r t h e s t u d y

o f a n i s o l a t e d e x e r c i s i n g m u s c l e i n m a n . J o u r n a l o f A p p l i e d

P h y s i o l o g y 5 9 , 1 6 4 7 1 6 5 3 .

A n d e r s e n , P . & S a l t i n , B . ( 1 9 8 5 ) . M a x i m a l p e r f u s i o n o f s k e l e t a l

m u s c l e i n m a n . J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 3 6 6 , 2 3 3 2 4 9 .

B a l l a r d , H . J . ( 1 9 9 1 ) . T h e i n f l u e n c e o f l a c t i c a c i d o n a d e n o s i n e

r e l e a s e f r o m s k e l e t a l m u s c l e i n a n a e s t h e t i z e d d o g s . J o u r n a l o f

P h y s i o l o g y 4 3 3 , 9 5 1 0 8 .


J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 8



12/14

B a n g s b o , J . ( 1 9 9 6 ) . R e g u l a t i o n o f m u s c l e g l y c o g e n o l y s i s a n d

g l y c o l y s i s d u r i n g i n t e n s e e x e r c i s e : i n v i v o s t u d i e s u s i n g r e p e a t e d

i n t e n s e e x e r c i s e . I n B i o c h e m i s t r y o f E x e r c i s e I X , e d . M a u g h a n , R . J .

& S h i r r e f f s , S . M . , p p 2 6 1 2 7 6 . H u m a n K i n e t i c s P u b l i s h e r s , I n c . ,

C h a m p a i g n , I L , U S A .

B a n g s b o , J . , G o l l n i c k , P . D . , J u e l , C . , K i e n s , B . , M i z u n o , M . &

S a l t i n , B . ( 1 9 9 0 ) . A n a e r o b i c e n e r g y p r o d u c t i o n a n d d e f i c i t d e b t

r e l a t i o n s h i p d u r i n g e x h a u s t i v e e x e r c i s e i n h u m a n s . J o u r n a l o f

P h y s i o l o g y 4 2 2 , 5 3 9 5 5 9 .

B a n g s b o , J . , G r a h a m , T . E . , K i e n s , B . & S a l t i n , B . ( 1 9 9 2 a ) .

E l e v a t e d m u s c l e g l y c o g e n a n d a n a e r o b i c e n e r g y p r o d u c t i o n d u r i n g

e x h a u s t i v e e x e r c i s e i n h u m a n s . J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 4 5 1 ,

2 0 5 2 2 7 .

B a n g s b o , J . , M a d s e n , K . , K i e n s , B . & R i c h t e r , E . A . ( 1 9 9 6 ) . E f f e c t

o f m u s c l e a c i d i t y o n m u s c l e m e t a b o l i s m a n d f a t i g u e d u r i n g i n t e n s e

e x e r c i s e i n m a n . J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 4 9 5 , 5 8 7 5 9 6 .

B a n g s b o , J . , S j

o d i n , B . & H e l l s t e n - W e s t i n g , Y . ( 1 9 9 2 b ) . E x h a n g e

o f h y p o x a n t h i n e i n m u s c l e d u r i n g i n t e n s e e x e r c i s e i n m a n . A c t a

P h y s i o l o g i c a S c a n d i n a v i c a 1 4 6 , 5 4 9 5 5 0 .

B e s s m a n , S . P . & S a v a b i , F . ( 1 9 8 8 ) . T h e r o l e o f t h e p h o s p h o c r e a t i n e

e n e r g y s h u t t l e i n e x e r c i s e a n d m u s c l e h y p e r t r o p h y . I n t e r n a t i o n a l

S e r i e s o n S p o r t s S c i e n c e s 2 1 , 1 6 7 1 7 8 .

B o g d a n i s , G . C . , N e v i l l , M . E . , B o o b i s , L . H . , L a k o m y , H . K . A . &

N e v i l l , A . M . ( 1 9 9 5 ) . R e c o v e r y o f p o w e r o u t p u t a n d m u s c l e

m e t a b o l i t e s f o l l o w i n g 3 0 s o f m a x i m a l s p r i n t c y c l i n g i n m a n .

J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 4 8 2 , 4 6 7 4 8 0 .

C a m i c i , M . , F i n i , C . & I p a t e , P . L . L . ( 1 9 8 5 ) . I s o l a t i o n a n d k i n e t i c

p r o t e r t i e s o f 5 ' - n u c l e o t i d a s e f r o m g u i n e a - p i g s k e l e t a l m u s c l e .

B i o c h i m i c a e t B i o p h y s i c a A c t a 8 4 0 , 6 1 2 .

D o b s o n , G . P . , Y a m a m o t o , E . & H o c h a c h k a , P . W . ( 1 9 8 6 ) .

P h o s p h o f r u c t o k i n a s e c o n t r o l i n m u s c l e : n a t u r e a n d r e s e r v a l o f p H -

d e p e n d e n t A T P i n h i b i t i o n . A m e r i c a n J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 2 5 0 ,

R 7 1 7 6 .

D u d l e y , G . A . & T e r j u n g , R . L . ( 1 9 8 5 ) . I n f l u e n c e o f a c i d o s i s o n

A M P d e a m i n a s e a c t i v i t y i n c o n t r a c t i n g f a s t - t w i t c h m u s c l e .

A m e r i c a n J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 2 4 8 , C 4 3 5 0 .

G r a h a m , T . E . , B a n g s b o , J . , G o l l n i c k , P . D . , J u e l , C . & S a l t i n , B .

( 1 9 9 0 ) . A m m o n i a m e t a b o l i s m d u r i n g i n t e n s e d y n a m i c e x e r c i s e a n d

r e c o v e r y i n h u m a n s . A m e r i c a n J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 2 5 9 ,

E 1 7 0 1 7 6 .

H a r r i s , R . T . & D u d l e y , G . A . ( 1 9 8 9 ) . E x e r c i s e a l t e r s t h e

d i s t r i b u t i o n o f a m m o n i a a n d l a c t a t e i n b l o o d . J o u r n a l o f A p p l i e d

P h y s i o l o g y 6 6 , 3 1 3 3 1 7 .

H e l l s t e n , Y . ( 1 9 9 4 ) . X a n t h i n e d e h y d r o g e n a s e a n d p u r i n e

m e t a b o l i s m i n m a n . W i t h s p e c i a l r e f e r e n c e t o e x e r c i s e . A c t a

P h y s i o l o g i c a S c a n d i n a v i c a 1 5 1 , s u p p l . 6 2 1 , 2 1 2 6 .

H e l l s t e n , Y . , T u l l s o n , P . C . , R i c h t e r , E . A . & B a n g s b o , J . ( 1 9 9 6 ) .

O x i d a t i o n o f u r a t e i n h u m a n s k e l e t a l m u s c l e d u r i n g e x e r c i s e . F r e e

R a d i c a l B i o l o g y a n d M e d i c i n e 2 2 , 1 6 9 1 7 4 .

H e l l s t e n , Y . , S j

o d i n , B . , R i c h t e r , E . A . & B a n g s b o , J . ( 1 9 9 8 ) .

U r a t e u p t a k e a n d l o w e r e d A T P l e v e l s i n h u m a n m u s c l e a f t e r h i g h -

i n t e n s i t y i n t e r m i t t e n t e x e r c i s e . A m e r i c a n J o u r n a l o f P h y s i o l o g y

2 7 4 , E 6 0 0 6 0 6 .

H e l l s t e n - W e s t i n g , Y . , E k b l o m , B . , K a i j s e r , L . & S j

o d i n , B .

( 1 9 9 4 ) . E x c h a n g e o f p u r i n e s i n h u m a n l i v e r a n d s k e l e t a l m u s c l e w i t h

s h o r t - t e r m e x h a u s t i v e e x e r c i s e . A m e r i c a n J o u r n a l o f P h y s i o l o g y

2 6 6 , R 8 1 8 6 .

H e l l s t e n - W e s t i n g , Y . , N o r m a n , B . , B a l s o m , P . D . & S j

o d i n , B .

( 1 9 9 3 ) . D e c r e a s e d r e s t i n g l e v e l s o f a d e n i n e n u c l e o t i d e s i n s k e l e t a l

m u s c l e f o l l o w i n g h i g h i n t e n s i t y i n t e r m i t t e n t e x e r c i s e i n m a n .

J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y 7 4 , 2 5 2 3 2 5 2 8 .

H u l t m a n , E . ( 1 9 9 6 ) . P y r u v a t e d e h y d r o g e n a s e a s a r e g u l a t o r o f

s u b s t r a t e u t i l i z a t i o n i n s k e l e t a l m u s c l e . I n B i o c h e m i s t r y o f E x e r c i s e

I X , e d . M a u g h a n , R . J . & S h i r r e f f s , S . M . , p p . 1 5 7 1 7 2 . H u m a n

K i n e t i c s P u b l i s h e r s , I n c . , C h a m p a i g n , I L , U S A .

J a n s s o n , E . , D u d l e y , G . A . , N o r m a n , B . & T e s c h , P . A . ( 1 9 8 7 ) . A T P

a n d I M P i n s i n g l e h u m a n m u s c l e f i b r e s a f t e r h i g h i n t e n s i t y e x e r c i s e .

C l i n i c a l P h y s i o l o g y 7 , 3 3 7 3 4 5 .

J o n e s , P . R . M . & P e a r s o n , J . ( 1 9 6 9 ) . A n t h r o p o m e t r i c d e t e r m i n a t i o n

o f l e g f a t a n d m u s c l e p l u s b o n e v o l u m e s i n y o u n g m a l e a n d f e m a l e

a d u l t s . J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 2 0 4 , 3 6 P .

K a r l s s o n , J . & S a l t i n , B . ( 1 9 7 0 ) . L a c t a t e , A T P a n d C P i n w o r k i n g

m u s c l e s d u r i n g e x h a u s t i v e e x e r c i s e i n m a n . J o u r n a l o f A p p l i e d

P h y s i o l o g y 2 9 , 5 9 8 6 0 2 .

K u n , E . & K e a r n e y , E . B . ( 1 9 7 4 ) . A m m o n i a . I n M e t h o d s o f

E n z y m a t i c A n a l y s i s , e d . B e r g m e y e r , H . U . , p p . 1 8 0 2 1 8 0 5 .

A c a d e m i c P r e s s , N e w Y o r k .

K u s h m e r i c k , M . J . & M e y e r , R . A . ( 1 9 8 5 ) . C h e m i c a l c h a n g e s i n r a t

l e g m u s c l e b y p h o s p h o r u s n u c l e a r m a g n e t i c r e s o n a n c e . A m e r i c a n

J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 2 4 8 , C 5 4 2 5 4 9 .

L a w s o n , J . W . & V e e c h , R . L . ( 1 9 7 9 ) . E f f e c t s o f p H a n d f r e e M g o n

t h e K e q o f t h e c r e a t i n e k i n a s e r e a c t i o n a n d o t h e r p h o s p h a t e

h y d r o l y s e s a n d p h o s p h a t e t r a n f e r r e a c t i o n s . J o u r n a l o f B i o l o g i c a l

C h e m i s t r y 2 5 4 , 6 5 2 8 6 5 3 7 .

L o w e n s t e i n , J . M . ( 1 9 9 0 ) . T h e p u r i n e n u c l e o t i d e c y c l e r e v i s e d .

I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f S p o r t s M e d i c i n e 1 1 , S 3 7 4 6 .

L o w r y , O . H . & P a s s o n n e a u , J . V . ( 1 9 7 2 ) . A F l e x i b l e S y s t e m o f

E n z y m a t i c A n a l y s i s . A c a d e m i c P r e s s , N e w Y o r k .

M c C l e l l a n , G . , W e i s b e r g , A . & W i n e g r a d , S . ( 1 9 8 3 ) . E n e r g y

t r a n s p o r t f r o m m i t o c h o n d r i a t o m y o f r i b r i l b y a c r e a t i n e p h o s p h a t e

s h u t t l e i n c a r d i a c c e l l s . A m e r i c a n J o u r n a l o f P h y s i o l o g y 2 4 5 ,

C 4 2 3 4 2 7 .

N e v i l l , M . E . , B o g d a n i s , G . C . , B o o b i s , L . H . , L a k o m y , H . K . A . &

W i l l i a m s , C . ( 1 9 9 6 ) . M u s c l e M e t a b o l i s m a n d P e r f o r m a n c e D u r i n g

S p r i n t i n g . I n B i o c h e m i s t r y o f E x e r c i s e I X , e d . M a u g h a n , R . J . &

S h i r r e f f s , S . M . , p p . 2 4 3 2 6 0 . H u m a n K i n e t i c s P u b l i s h e r s , I n c . ,

C h a m p a i g n , I L , U S A .

P a r k h o u s e , W . S . , M c K e n z i e , D . C . , H o c h a c h a k a , P . W . & O v a l l e ,

W . K . ( 1 9 8 5 ) . B u f f e r c a p a c i t y o f d e p r o t e i n i z e d h u m a n v a s t u s

l a t e r a l i s m u s c l e . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y 5 8 , 1 4 1 7 .

R e n , J . M . , C h a s i o t i s , D . , B e r g s t r

o m , M . & H u l t m a n , E . ( 1 9 8 8 ) .

S k e l e t a l m u s c l e g l u c o l y s i s , g l y c o g e n o l y s i s a n d g l y c o g e n

p h o s p h o r y l a s e d u r i n g e l e c t r i c a l s t i m u l a t i o n i n m a n . A c t a

P h y s i o l o g i c a S c a n d i n a v i c a 1 3 3 , 1 0 1 1 0 7 .

R u n d e l l , K . W . , T u l l s o n , P . C . & T e r j u n g , R . L . ( 1 9 9 2 ) . A l t e r e d

k i n e t i c s o f A M P d e a m i n a s e b y m y o s i n b i n d i n g . A m e r i c a n J o u r n a l

o f P h y s i o l o g y 2 6 3 , C 2 9 4 2 9 9 .

S a h l i n , K . ( 1 9 9 2 ) . M e t a b o l i c a s p e c t s o f f a t i g u e i n h u m a n s k e l e t a l

m u s c l e . I n M u s c l e F a t i g u e M e c h a n i s m s i n E x e r c i s e a n d T r a i n i n g , e d .

M a r c o n n e t , P . , K o m i , P . V . , S a l t i n , B . & S e j e r s t e d . , O . M .

M e d i c i n e S p o r t s S c i e n c e , v o l . 3 4 , p p 5 4 6 8 . K a r g e r , B a s e l .

S a h l i n , K . , P a l m s k o g , G . & H u l t m a n , E . ( 1 9 7 8 ) . A d e n i n e n u c l e o t i d e

a n d I M P c o n t e n t s o f t h e q u a d r i c e p s i n m a n a f t e r e x e r c i s e . P f l

u g e r s

A r c h i v 3 7 4 , 1 9 3 1 9 8 .

S e t l o w , B . & L o w e n s t e i n , J . M . ( 1 9 6 7 ) . A d e n y l a t e d e a m i n a s e . I I .

P u r i f i c a t i o n a n d s o m e r e g u l a t i o n p r o p e r t i e s o f t h e e n z y m e f r o m c a l f

b r a i n . J o u r n a l o f B i o l o g i a l C h e m i s t r y 2 4 2 , 6 0 7 6 1 5 .

S h i r a k i , H . , O g a w a , H . , M a t s u d a , Y . & N a k a g a w a , H . ( 1 9 7 9 ) .

I n t e r a c t i o n o f r a t m u s c l e A M P d e a m i n a s e w i t h m y o s i n : I I .

M o d i f i c a t i o n o f t h e k i n e t i c a n d r e g u l a t o r y p r o p e r t i e s o f r a t m u s c l e

A M P d e a m i n a s e b y m y o s i n . B i o c h i m i c a e t B i o p h y s i c a A c t a 5 6 6 ,

3 4 5 3 5 2 .


J . P h y s i o l . 5 2 0 . 3

9 1 9



13/14

S p r i e t , L . L . , S

o d e r l u n d , K . , B e r g s t r

o m , M . & H u l t m a n , E .

( 1 9 8 7 a ) . A n a e r o b i c e n e r g y r e l e a s e i n s k e l e t a l m u s c l e d u r i n g

e l e c t r i c a l s t i m u l a t i o n i n m e n . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y 6 2 ,

6 1 1 6 1 5 .

S p r i e t , L . L . , S

o d e r l u n d , K . , B e r g s t r

o m , M . & H u l t m a n , E .

( 1 9 8 7 b ) . S k e l e t a l m u s c l e g l y c o g e n o l y s i s , g l y c o l y s i s , a n d p H d u r i n g

e l e c t r i c a l s t i m u l a t i o n i n m e n . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y 6 2 ,

6 1 6 6 2 1 .

S t a t h i s , C . G . , F e b b r a i o , M . A . , C a r e y , M . F . & S n o w , R . J . ( 1 9 9 4 ) .

I n f l u e n c e o f s p r i n t t r a i n i n g o n h u m a n s k e l e t a l m u s c l e p u r i n e

n u c l e o t i d e m e t a b o l i s m . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y 7 6 ,

1 8 0 2 1 8 0 9 .

T u l l s o n , P . C . , B a n g s b o , J . , H e l l s t e n , Y . & R i c h t e r , E . A . ( 1 9 9 5 ) .

I M P m e t a b o l i s m i n h u m a n s k e l e t a l m u s c l e a f t e r e x h a u s t i v e e x e r c i s e .

J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y 7 8 , 1 4 6 1 5 2 .

T u l l s o n , P . C . & T e r j u n g , R . L . ( 1 9 9 1 ) . A d e n i n e n u c l e o t i d e

s y n t h e s i s i n e x e r c i s i n g a n d e

amp deamination and purine exchange in human skeletal muscle during and after

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