Waiting
Login-Verarbeitung ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

רב-תכליתיות של פרוטוקולים לאימון והערכת התנגדות באמצעות סולמות סטטיים ודינמיים במודלים של בעלי חיים

Published: December 17, 2021 doi: 10.3791/63098

Summary

הפרוטוקול הנוכחי מתאר אימוני התנגדות ובדיקות באמצעות סולמות סטטיים ודינמיים במודלים של בעלי חיים.

Abstract

אימוני התנגדות הם מודל של פעילות גופנית עם יתרונות משמעותיים לבריאות לאורך כל החיים. השימוש במודלים של תרגילי התנגדות לבעלי חיים הוא דרך לקבל תובנה לגבי המנגנונים המולקולריים הבסיסיים המתזמרים את ההתאמות הללו. מטרת מאמר זה היא לתאר מודלים של תרגילים ופרוטוקולי אימונים המיועדים לאימוני כוח והערכת התנגדות במודלים של בעלי חיים ולספק דוגמאות. במאמר זה, אימוני כוח והערכת התנגדות מבוססים על פעילות טיפוס בסולמות, תוך שימוש בסולמות סטטיים ודינמיים. מכשירים אלה מאפשרים מגוון מודלים של אימונים וכן מספקים שליטה מדויקת במשתנים העיקריים הקובעים את תרגיל ההתנגדות: נפח, עומס, מהירות ותדירות. יתר על כן, בניגוד לתרגילי התנגדות בבני אדם, זהו תרגיל מאולץ. לפיכך, יש להימנע מגירויים מרתיעים בהתערבות זו כדי לשמור על רווחת בעלי החיים. לפני היישום, יש צורך בתכנון מפורט, יחד עם תקופת התאקלמות ולמידה. התאקלמות למכשירי אימון, כגון סולמות, משקולות וסרט קליני, כמו גם למניפולציות הנדרשות, נחוצה כדי למנוע דחיית פעילות גופנית ולמזער מתח. במקביל, מלמדים את בעלי החיים לטפס במעלה הסולם, לא למטה, לאזור המנוחה בראש הסולם. הערכת התנגדות יכולה לאפיין כוח פיזי ולאפשר התאמה וכימות של עומס האימון והתגובה לאימון. יתר על כן, סוגים שונים של כוח ניתן להעריך. לגבי תוכניות אימון, עם עיצוב מתאים ושימוש במכשיר, הם יכולים להיות תכליתיים מספיק כדי לווסת סוגים שונים של כוח. יתר על כן, הם צריכים להיות גמישים מספיק כדי להיות שונה בהתאם לתגובה הסתגלותית והתנהגותית של בעלי החיים או נוכחות של פציעות. לסיכום, אימוני התנגדות והערכה באמצעות סולמות ומשקולות הם שיטות מגוונות במחקרים בבעלי חיים.

Introduction

פעילות גופנית היא גורם אורח חיים מכריע לקידום הבריאות ולהפחתת השכיחות של המחלות הכרוניות הנפוצות ביותר, כמו גם סוגים מסוימים של סרטן בבני אדם1.

תרגיל התנגדות העלה עניין בגלל הרלוונטיות המוחצת שלו לבריאות לאורך החיים2, במיוחד בשל היתרונות שלה בנטרול מחלות הקשורות לגיל המשפיעות על מערכת לוקומוטור, כגון סרקופניה, אוסטאופורוזיס וכו'3. יתר על כן, תרגיל התנגדות משפיע גם על רקמות ואיברים שאינם מעורבים ישירות בביצוע התנועה, כגון המוח4. רלוונטיות זו בשנים האחרונות עודדה פיתוח מודלים של תרגילי התנגדות בבעלי חיים כדי לחקור את המנגנונים הטיסלולריים והמולקולריים הבסיסיים, כאשר הדבר אינו אפשרי בבני אדם או כאשר בעלי החיים מספקים תובנה טובה יותר ומהווים מודל מבוקר יותר.

בניגוד לתרגילי התנגדות בבני אדם, עבור מודלים של בעלי חיים חוקרים מסתמכים בדרך כלל על נהלים מאולצים. עם זאת, יש להימנע מגירויים מרתיעים בהקשר זה, בעיקר כדי לשמור על רווחת בעלי החיים, להפחית את הלחץ ולהפחית את חומרת הליכי הניסוי5. יש לציין כי בעלי חיים נהנים מפעילות גופנית גם בטבע6. מסיבות אלה, יש צורך לשפר את ההסתגלות לניסוי באמצעות התאקלמות הדרגתית ממושכת.

המכשירים, החומרים והפרוטוקולים המשמשים לאימון התנגדות ולהערכה בחיות ניסוי חייבים לאפשר בקרה ואפנון מדויקים של משתנים רבים: עומס, נפח, מהירות ותדר7. הם צריכים גם לאפשר סוגים שונים של התכווצויות שרירים להתבצע: קונצנטרי, אקסצנטרי, או איזומטרי. בהתחשב באמור לעיל, הפרוטוקולים המשמשים צריכים להיות מסוגלים להעריך באופן ספציפי או להתאמן עבור יישומים שונים של כוח: כוח מקסימלי, היפרטרופיה, מהירות, וסיבולת.

ישנן מספר שיטות של אימוני כוח, כגון קפיצה במים8,9, שחייה במשקלבמים 10, או גירוי חשמלי של שרירים11. עם זאת, סולמות סטטיים ודינמיים הם התקנים רב-תכליתיים הנמצאים בשימוש נרחב12,13,14.

הערכת עמידות במודלים של בעלי חיים ניסיוניים מספקת מידע רב ערך עבור מסגרות מחקר רבות, כגון תיאור המאפיינים הפנוטיפיים של בעלי חיים מהונדסים גנטית, הערכת ההשפעה של פרוטוקולי התערבות שונים (תוספי רכיבים תזונתיים, טיפולים תרופתיים, השתלת מיקרוביוטה וכו '), או הערכת ההשפעה של פרוטוקולי אימון. מודלים של אימונים מספקים תובנות לגבי הפיזיולוגיה של הסתגלות לאימוני כוח, מה שעוזר להבין טוב יותר את ההשפעה של פעילות גופנית על מצב הבריאות והפתופיזיולוגיה.

כתוצאה מכך, אין פרוטוקול אוניברסלי לאימוני התנגדות או להערכה תפקודית של כוח במודלים של בעלי חיים, ולכן יש צורך בפרוטוקולים רב-תכליתיים.

מטרת מחקר זה היא לזהות את הגורמים הרלוונטיים ביותר שיש לקחת בחשבון בעת תכנון ויישום פרוטוקול לאימון והערכה של התנגדות באמצעות סולמות סטטיים ודינמיים במודלים של בעלי חיים, כמו גם לספק דוגמאות ספציפיות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

השיטות המוצגות בפרוטוקול זה הוערכו ואושרו על ידי הוועדה הטכנית למחקר בבעלי חיים (הפניה PROAE 04/2018, Principado de Asturias, ספרד).

1. תכנון

  1. בחר בקפידה בעלי חיים למחקר על סמך מאפייני העניין (מהונדסים גנטית, מודלים פתולוגיים, גיל וכו ') ויישם התאמות ספציפיות לפרוטוקול (טיפוס ללא משקולות, הפחתת מספר הרצים לטיפוס ונטייה).
  2. זהה את אופני הכוח שיש להעריך או לאמן: כוח מרבי, סיבולת-התנגדות, מהירות וכו 'בהתאם למטרות המחקר.
  3. התאם את הפרמטרים בקפידה כאשר הערכה תפקודית או אימון ממוסגרים, בהתחשב אם הם מתמקדים בתוצאות של בדיקות אלה או אם הם משלימים סוגים אחרים של קביעות קליניות, תפקודיות, היסטולוגיות או מולקולריות.
  4. תכננו את כל הנושאים הקשורים לאימון, במיוחד לוח הזמנים, משך תקופת האימון ותדירות המפגשים, ושרטטו טבלת אימונים.
    1. ציין את מדרגות החימום ואת הנטייה של הסולם, אשר יהיה זהה לאורך כל האימון. ציין סטים, חזרות, עומס (בהתבסס על תוצאות מבחני ההתנגדות שנעשו לפני תקופת האימון), ומנוחה בין לבין, תוך שימת לב לעליית העומס בהתבסס על האימון הקודם.
    2. לשנות את התוכנית, כמו עם אימון אנושי, בהתאם לרווחת החיה. השינויים כוללים הפחתת חזרות, הגדלת זמן המנוחה בין סטים או חזרות, והפחתת עומס כדי למנוע אימון יתר ופציעות.
  5. בסיום, יש להגיש את התכנון להערכה ולאישור של ועדת המחקר לאתיקה בבעלי חיים.

2. מכשירים וחומרים לתרגול התנגדות

  1. התקנים: סולמות סטטיים ודינמיים
    הערה: שני סוגים של סולמות, מה שנקרא סולמות סטטיים ודינמיים (ראו איור 1), יכולים לשמש לאימון והערכה של התנגדות (ראו טבלת חומרים).
    1. השתמש בסולם אנכי עם לפחות 30 מדרגות חוט פלדה בקוטר 1.5 מ"מ, מופרדות על ידי 15 מ"מ, ואזור מנוחה של לפחות 20 x 20 ס"מ בחלק העליון של הסולם. שיפוע הסולם חייב להיות ניתן לכוונון מ-80° ל-110° עם המישור האופקי (איור 1C). תיחום שני נתיבים כדי למנוע טיפוס לא ליניארי.
    2. השתמש בסולם דינמי הדומה לסולם הסטטי, עם מחסום נימה מפלסטיק בחלקו העליון, שניתן לפתוח כדי לשלוט בגישה לאזור המנוחה, ומחסום נימה מפלסטיק בתחתית, כדי למנוע מבעלי החיים לטפס למטה. זווית הנטייה של הסולם חייבת להיות מתכווננת בין 80° ל-100°, כאשר הנפוצה ביותר היא 85°.
      הערה: הסולם יכול להסתובב באמצעות פיר עליון ותחתון בקוטר של 8 ס"מ. הפיר התחתון מונע על ידי מנוע חשמלי שגורם למדרגות לרדת מלפנים ולעלות מאחור, מה שיוצר סולם אינסופי. הוא מצויד בהילוך הפחתה ובווסת מהירות להורדת המהירות מ-11.6 ס"מ לשנייה ל-3.3 ס"מ לשנייה, והמהירות הנפוצה ביותר היא 5.6 ס"מ לשנייה.

Figure 1
איור 1: מכשירי אימון התנגדות: סולמות סטטיים ודינמיים. (A) אימון עכבר עם משקל חיצוני בסולם סטטי. (B) שני עכברים מתאמנים עם משקל על סולם דינמי. (C) ייצוג סכמטי של זוויות סולם לצורך אימון והערכה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

  1. חומרים
    1. הכינו את החומרים הבאים: משקולות, חוט להחזקת משקולות, תפס גטור פלדה וסרט דבק קליני.
      הערה: המשקולות הן גלילי פלדה בעלי מסה שונה (5, 10, 15, 20, 25 ו -50 גרם), עם חור בקוטר 5 מ"מ במרכז כדי לחבר אותם על חוט (טבלת חומרים). החוט להחזקת המשקולות עשוי פלדה בקוטר של 1-1.5 מ"מ ובאורך של 5-10 ס"מ, תלוי במספר המשקולות שיש לטעון.
    2. חותכים חתיכת תחבושת דבק אלסטית (Table of Materials) בגודל של כ-3.0-3.5 ס"מ על גודל 1.0-1.5 ס"מ ומחברים אותה סביב זנב החיה כדי להחזיק את המשקולות. הקפידו לא להדק יתר על המידה מכיוון שזה עלול להוביל להגבלת זרימת הדם.
      הערה: בהתחלה, ההתנהגות של בעלי החיים תהיה להילחם נגד הקלטת ולנשוך אותו, אבל אחרי כמה ימים, הם יסבלו את זה, טיפוח כרגיל ולא מראה סימנים של מתח.
    3. הכנס את המשקולות הרצויות לחוט וחבר את תפס הגאטור (טבלת חומרים: תפס גאטור פלדה וחוט להחזקת משקולות).
    4. מהדקים את הגאטור לסרט הקליני המחובר לזנב החיה.
    5. מיד לאחר הטיפוס על הרצים הנדרשים, הסירו את המהדק ואפשרו לחיה לנוח עם הסרט הקליני על הזנב, אך ללא המשקל (איור 1).

3. התאקלמות

הערה: התאקלמות נכונה חיונית כדי למנוע דחייה של פעילות גופנית וכדי למזער את הלחץ. התאקלמות היא שלב מכריע לפני ביצוע מבחני הערכת התנגדות או פרוטוקולי אימון. יש להשקיע זמן מספיק כדי להשיג סימנים התנהגותיים של נוחות אצל בעלי החיים. פרטים על התאקלמות יומית עם הסולמות הסטטיים והדינמיים מוצגים בטבלה 1 ובטבלה 2, בהתאמה.

  1. הרגילו את בעלי החיים להישאר באזור המנוחה בראש הסולם (סטטי או דינמי). השאירו את החיות במקום הזה בקבוצות של ארבעה, עם מצעים מהכלוב שלהם, למשך 15 דקות בכל יום. בדרך כלל, לאחר 3-5 ימים, בעלי החיים לא יראו סימנים של מתח.
  2. למדו בעלי חיים לטפס למעלה, לא למטה, בסולם. באמצעות הסולם הסטטי, הניחו את העכברים על רצועה קרובה לפסגה, משם הם יכולים לראות את אזור המנוחה. הם ילכו אליו באופן אינסטינקטיבי. לאחר מכן, למדו אותם בהדרגה לטפס מחמישה רצים (3x) ביום הראשון, ל-10 rungs (3x) למחרת, עד 15 rungs (3x) (טבלה 1).
    השתמש באותו הליך עם הסולם הדינמי, תחילה ללא תנועה, ולאחר מכן עם הסולם נע במהירות של 5.4 ס"מ לשנייה ו -6.6 ס"מ לשנייה והחיות מטפסות למעלה במשך 2 דקות, ומשלימות חמש סדרות (טבלה 2).
  3. התאימו את בעלי החיים לשאת משקולות, החל מהיום השלישי להתאקלמות. הדביקו חתיכת סרט קליני לבסיס הזנב אשר ישמש להחזקת משקולות.
  4. מהיום השביעי של התאקלמות, לצרף משקולות קטנות (5-10 גרם) לקלטת הקלינית עם קליפ גאטור. הימנעו מביצוע סדרות רבות מדי, כך שההסתגלות לא תהפוך לאימון.
    הערה: ההסתגלות של קבוצת הביקורת היא חובה במקרה שקבוצה זו מבצעת את בדיקת ההתנגדות. לאחר תקופה זו, בצעו תזכורת טיפוס על סולם פעם בשבוע, עם סרט הדבקה אך ללא משקולות.

4. הערכת התנגדות

  1. בדיקות מצטברות להערכת חוזק מרבי
    הערה: בדיקה זו מתכוונת לקבוע את ההתנגדות המרבית שנמדדה כמשקל המרבי שבו בעלי החיים יכולים לטפס 10 רצים בסולם הסטטי, המגדיר את המקסימום של 10 חזרות (10 RM)4. פרוטוקול זה הותאם ממחקרים קודמים (שנסקרו ב- Kregel et al.15).
    1. לחימום יש לבצע שלוש סדרות של 10 חזרות, 10 צעדים/חזרות, ללא עומס חיצוני. עבור הסדרה הראשונה נקבע השיפוע על 90°, ולאחר מכן על 85°. אפשר תקופת מנוחה של 60 שניות בין סדרות.
    2. קבעו את השיפוע על 85° (כדי למנוע מהמשקולות לרעות או להתחבר לסוללות הסולם).
    3. חברו את הסרט סביב זנב החיה כדי להחזיק את המשקולות והכינו את המשקולות כפי שהוסבר קודם לכן.
    4. התחל את הבדיקה עם עומס חיצוני של 10 גרם ובצע סדרה אחת של 10 שלבים.
    5. הסר את המשקל ואפשר תקופת מנוחה של 120 שניות באזור המנוחה.
    6. בצע סדרה רצופה של 10 שלבים המגדילים את העומס החיצוני ב-5 גרם עד לתשישות. אפשר את תקופת המנוחה (120 שניות) בין הסדרות.
    7. אם בעל חיים אחד לא מצליח לטפס 10 מדרגות עם עומס משקל מסוים, אפשר ניסיון נוסף עם אותו עומס לאחר 120 שניות של מנוחה. אם הוא מצליח לטפס עם העומס, הוא ממשיך את המבחן עם העומס הבא. אם הוא נכשל שוב, רשום את עומס המשקל של הסדרה האחרונה שהושלמה כעומס המשקל המרבי שלה.
    8. תוצאת הבדיקה יכולה להתבטא כמשקל חיצוני מוחלט (g), כעומס מרבי ביחס למשקל הגוף (%), או כמסה המורמת לגרם של משקל גוף, לפי שיקול דעתו של החוקר.
      הערה: הפרוטוקול הקודם מייצג מודל שבו שינויים רבים אפשריים, למשל, כדי להעריך את העמידות המרבית של עכברים מהונדסים גנטית עם מוגבלות עצבית-שרירית. בעלי חיים אלה אינם מסוגלים לטפס עם עומסים חיצוניים ומתקשים לטפס על 10 רצים כאשר הסולם מוגדר בשיפוע של 90 מעלות (נתונים שלא פורסמו). הפרוטוקול כלל טיפוס של חמש מדרגות ללא עומס חיצוני, החל בשיפוע של 110 מעלות. השיפוע ירד ב-5° בכל סדרה עד 85° עם מנוחה של 120 שניות אחרי כל סדרה. במקרה זה, ההתנגדות המקסימלית באה לידי ביטוי כאשר מספר הצעדים המצטבר טיפס (מבלי לקחת בחשבון חזרות לאחר כישלונות). קבוצת הביקורת מסוג פראי, לאחר שהגיעה לשיפוע של 85°, תמשיך בבדיקה על ידי הוספת משקל חיצוני לזנב, בהתאם לפרוטוקול הקודם, עד לתשישות.
  2. מבחן סיבולת-התנגדות מרבי עם הסולם הסטטי
    1. לחימום יש לבצע שלוש סדרות של 10 חזרות, 10 צעדים/חזרות, ללא עומס חיצוני. עבור הסדרה הראשונה, קבעו את השיפוע על 90°, ולאחר מכן על 85°. אפשר תקופת מנוחה של 60 שניות בין סדרות.
    2. קבעו את השיפוע על 85°.
    3. גזור את המשקל על הסרט הקליני המונח סביב זנב העכבר.
      הערה: בהתאם לגיל ולמאפייני בעלי החיים, העומס החיצוני יכול להיות המשקל המרבי המתקבל במבחן מצטבר קודם, אחוז ממנו (למשל, 50%), או אחוז ממשקל הגוף (למשל, 100%-200%). אם בדיקה זו מבוצעת לאחר תקופת אימון, מומלץ להשתמש באותו עומס כמו במבחן הראשוני כדי להעריך את השינויים.
    4. יש לבצע סדרה רצופה של 10 שלבים עד לתשישות. לא ניתן לנוח לאחר כל סדרה.
    5. תוצאת הבדיקה היא מספר הרצים שטיפסו.
  3. מבחן סיבולת-התנגדות מרבי עם הסולם הדינמי
    הערה: השימוש בסולם הדינמי מאפשר לחוקר לשלוט במהירות הטיפוס.
    1. קבעו את השיפוע על 85°.
    2. הגדר את המהירות ל-4.2 ס"מ לשנייה.
    3. לחימום בצע שלוש סדרות של 100 צעדים, ללא עומס חיצוני. אפשר תקופת מנוחה של 60 שניות בין סדרות.
    4. גזור את המשקל על הסרט הקליני המונח סביב זנב העכבר.
      הערה: בהתאם לגיל ולמאפייני בעלי החיים, העומס החיצוני יכול להיות המשקל המרבי המתקבל במבחן מצטבר קודם, אחוז ממנו (למשל, 50%), או אחוז ממשקל הגוף (למשל, 100%-200%). אם בדיקה זו מבוצעת לאחר תקופת אימון, מומלץ להשתמש באותו עומס כמו במבחן הראשוני כדי להעריך את השינויים.
    5. יש להתחיל במהירות של 4.2 ס"מ לשנייה ולהגביר את המהירות ב-1.2 ס"מ לשנייה כל 60 שניות עד לתשישות.
      הערה: תוצאת הבדיקה היא זמן האימון, מספר הריצות שטיפסו או המהירות המרבית.

5. אימון התנגדות עם סולם סטטי

הערה: לפני תחילת תקופת ההכשרה, יש צורך בהתאקלמות (טבלה 1) ובתכנון האימון. כדי להפחית חרדה, התאימו ואמנו את העכברים בקבוצות של ארבעה בעלי חיים החולקים את אותו הכלוב.

  1. לחימום יומיומי יש לבצע שלוש סדרות של 10 חזרות, 10 צעדים/חזרות, ללא עומס חיצוני. עבור הסדרה הראשונה נקבע השיפוע על 90°, ולאחר מכן על 85°. אפשר תקופת מנוחה של 60 שניות בין סדרות.
  2. האימון מתחיל באזור המנוחה. גזור את הגאטור עם המשקל על הסרט הקליני.
  3. הניחו בעדינות את העכבר 10-20 רצים מתחת למקום המנוחה. אפשרו לעכבר לאחוז בריצה ולטפס לאזור המנוחה.
    חזור על תהליך זה עד להשלמת מספר הריצות בסדרה זו (לדוגמה, 10 rungs x 10 series).
  4. הסר את המשקל מזנב העכבר והמתן 120 שניות עד לסדרה הבאה.
  5. הגדילו את מספר הצעדים ואת עומסי המשקל המרביים של הסדרה לאורך תקופת האימון, תוך שמירה על לוח הזמנים השבועי.
    הערה: דוגמה לשונות של עומסים במהלך תכנון שבוע מוצגת בטבלה 3. בקרוב, שלישי ושישי עם עומס משקל גבוה (40-50 גרם) ומספר נמוך של צעדים (500-400); שני וחמישי עם עומס משקל ביניים (25-35 גרם) ומספר ביניים של צעדים (800-600); ויום רביעי ללא עומס משקל אך מספר גבוה של צעדים (2,000). עיצוב זה מקל על התאוששות מאימונים קודמים ומונע פציעות ואימון יתר. דוגמאות ל-3 שבועות של אימונים עם עיצובים מרובים באמצעות הסולם הסטטי מוצגות בטבלה 4 (בהתחלה, באמצע ובסוף תקופת האימון, בהתאמה)4.

6. אימון התנגדות עם סולם דינמי

הערה: לאחר התאקלמות, האימון בסולם הדינמי דומה למדי לזה הסטטי (טבלה 2). האימון מתבצע על 2-4 עכברים בכל פעם.

  1. הגדר את השיפוע ל-85°, סגור את הדלת לאזור המנוחה והפעל את הסולם במהירות הרצויה (למשל, 5.4 ס"מ לשנייה).
  2. לחימום בצע שלוש סדרות של 100 צעדים, ללא עומס חיצוני. אפשר תקופת מנוחה של 60 שניות בין סדרות.
  3. לפני תחילת האימונים, כאשר העכבר נמצא באזור המנוחה, גזור את הגאטור עם המשקולת על הסרט הקליני. לחלופין, ניתן לחבר את המשקולת כאשר העכבר כבר נמצא על הסולם.
  4. הניחו בעדינות את העכבר בראש גרם המדרגות הנע עם המשקל על הזנב. אפשרו לעכברים לאחוז בריצה ולטפס.
  5. כאשר מגיעים למספר הריצות בסדרה זו (למשל, 100), הסר את המשקולות. לאחר מכן הדלת נפתחת כך שהחיה יכולה ללכת לאזור המנוחה. זמן המנוחה הוא 120 שניות לפני הסדרה הבאה.
    הערה: מספר המדרגות שמטפסים נספר כפונקציה של זמן הטיפוס במהירות שנקבעה.
  6. חזור על הליך זה עד לסיום האימון. תוכנית האימונים היומית המפורטת מוצגת בטבלה 5.

7. הערכת השפעת ההצלבה של אימוני התנגדות על ביצועי הסיבולת

הערה: לשם כך, בדיקת הליכון מצטברת מבוצעת4, לאחר 24 שעות של מנוחה.

  1. לאחר חימום של 3 דקות במהירות של 10 ס"מ לשנייה, התחל את הבדיקה המצטברת במהירות של 10 ס"מ לשנייה וזווית נטייה של 10°.
  2. הגבירו את המהירות ב-3.33 ס"מ לשנייה כל 3 דקות עד לתשישות.
    הערה: לא נעשה שימוש בשוקרים חשמליים, ולכן מברשת של צייר ממוקמת בחלק האחורי של ההליכון כדי למנוע מהעכברים לברוח ממנו.

8. התנהגות בעלי חיים במהלך ההליכים

הערה: יש לבצע ניטור רציף של הסתגלות העכברים לאימונים כדי לזהות עייפות קיצונית, אימון יתר או פציעה.

  1. שימו לב לסימנים של רווחת בעלי חיים, במיוחד טיפוח וסירוב לאימונים. ההתנהגות הרגילה של העכבר, לאחר סדרה של אימונים אינטנסיביים, היא להישאר לא פעיל במשך כדקה אחת עקב עייפות. לאחר מכן, הם מתחילים לטפח, לחקור או לנסות להסיר את הקלטת על הזנב.
  2. במקרה של עכבר שמסרב לאמן סדרה, נסו לתת מנוחה ארוכה יותר או אפילו לא לבצע את הסדרה כדי למנוע עכבות.
  3. מדי פעם, בעת ביצוע תרגילים קלים, דחפו בעדינות את זנב החיה, כדי לעודד אותה לסיים את הסדרה. החיות מפסיקות לטפס כי זו לא משימה תובענית. לעומת זאת, כאשר בעלי חיים נושאים מטען כבד, העבירו בעדינות את משקל החיה כדי להקל על העומס ולעודד אותה לסיים את הסדרה, ואז אפשרו לבעל החיים לנוח עד לאימון הבא. בעלי החיים עלולים לעצור או אפילו לנסות לרדת בגלל העומס הכבד.

9. נהלי בטיחות

  1. נהלי אבטחה לחוקרים: ערכו מחקר במעבדה של מתקן בעלי החיים והשתמשו בכיסויי נעליים, כיסויים, כפפות, כובעים ומסכות. אין דרישות נוספות מלבד אלה הספציפיות למחקר בבעלי חיים.
  2. ביטחון לבעלי חיים: במהלך האימונים יש להקדיש תשומת לב מתמשכת לבעלי החיים, בשל סיכונים פוטנציאליים, כגון נפילות או קפיצות. הניחו יד מתחת למשקולות כדי לתפוס ולהחזיק את העכברים במקרה של נפילה עקב תשישות, שכן יכולתה להחזיק את הרצים כראוי תהיה מוגבלת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

תוצאות עם סולם סטטי
פרוטוקול אימוני ההתנגדות המתקדמת המשמש ומתואר על ידי Codina-Martinez et al.4 (טבלה 4) נבדק במחקר ראשוני המורכב מ-7 שבועות של אימון על סולם סטטי עם עכברי C57BL6J מסוג פראי בני 6 חודשים (n = 4). במחקר ראשוני זה בוצעו בדיקות מצטברות להערכת הכוח המרבי לפני ואחרי תקופת האימונים. ראינו עלייה של 46.4% בכוח המרבי, כלומר בסוף תקופת האימונים הם הצליחו לטפס עם פי 1.9 ממשקל גופם (נתונים שלא פורסמו).

במחקר של Codina-Martínez et al.4, עכברים זכרים (C57BL6N/129Sv) עם מחסור ב-Atg4b 16 והבקרות המקבילות שלהם בטבע (בני 8 שבועות, n = 36 לכל גנוטיפ) אומנו במשך 14 שבועות (טבלה 4). בדיקות מצטברות להערכת עמידות מרבית, לפני ואחרי תקופת האימון, הראו שינוי באחוזים של 44% בחיות בר מאומנות ו-15.3% בעכברי atg4b-/- .

במחקר אחר, עכברי C57BL6N בני 8 שבועות אומנו במשך 4 שבועות, 5 ימים בשבוע (n = 8) (נתונים שלא פורסמו). כל האימונים תוכננו להשיג את אותו נפח תרגיל באמצעות שילוב של מספר הצעדים שטיפסו (או המרחק כנגד כוח הכבידה) ועומס המשקל17 והתבססו על התוצאות שהתקבלו במבחן כוח מקסימלי לפני תקופת האימון. מספר הצעדים בכל אימון נע בין 400-2,000 בהתאם לעומס המשקל המרבי, שנע בין 25-65% מעומס המשקל המרבי במבחן שלפני האימון. בחרנו את טווחי המשקל המרביים האלה מכיוון שתואר כי מתחת ל-75% מהמשקל המקסימלי אין ירידה במהירות כדי לטפס על 1 RM, וזה חשוב לסטנדרטיזציה של עוצמת המאמצים התת-מקסימליים18. שוב, לפני ואחרי תקופת האימונים, בוצעו בדיקות מצטברות להערכת הכוח המרבי. אחוז השונות הממוצע בפרמטר זה היה 40%. כוח שיא הושג על ידי עכבר 27 גרם, אשר היה מסוגל לטפס 10 RM עם 120 גרם לאחר תקופת האימון.

תוצאות עם סולם דינמי
כדי להעריך את הסולם הדינמי ככלי לאימוני התנגדות, ערכנו ניסוי במטרה להעריך את ההשפעה של שני סוגים של אימוני כוח: אימוני סיבולת-התנגדות ואימוני כוח. העיצוב והתוצאות של מחקר זה מוצגים כאן לראשונה. עכברי C57BL6N בני 8 שבועות חולקו לשלוש קבוצות: בקרה לא מאומנת (C, n = 5), עמידות בסיבולת (E-R, n = 8) וכוח (S, n = 7). לאחר תקופת התאקלמות של 3 שבועות (12 מפגשים) (טבלה 2), העכברים אומנו במשך 6 שבועות, 5 ימים בשבוע (שני עד שישי), החל מהשעה 9:00 בבוקר, ובסך הכל 22 מפגשים. כדי להפחית את החרדה, עכברים אומנו בקבוצות של ארבע חיות החולקות את אותו הכלוב. גירויים מרתיעים נמנעו, כדי למזער את הלחץ. קבוצת E-R ביצעה פי שלושה יותר חזרות עם 1/3 מעומס המשקל בהשוואה לקבוצת S, כך שכולם ביצעו את אותה עבודה מצטברת, עם שילובים שונים של עומס וחזרות. המהירות הייתה קבועה עבור כל הקבוצות, ונקבעה על 5.4 ס"מ לשנייה. המדרון נקבע על 85 מעלות.

הנורמליות של המשתנים נבדקה באמצעות מבחן שפירא-וילק. התוצאות מוצגות כממוצע ± סטיית תקן (SD). t-test ו- ANOVA (בונפרוני פוסט-הוק) שימשו להבדלים סטטיסטיים. שינויים משמעותיים נקבעו על p < 0.05. התוכנה הסטטיסטית R (www.r-project.org) שימשה לכל הניתוחים הסטטיסטיים.

כל בעלי החיים שנכללו בקבוצת האילוף והביקורת השלימו את המחקר. צריכת המזון היומית הממוצעת לעכבר הייתה 2.8 ± 0.11 גרם עבור C, 3.2 ± 0.24 גרם עבור E-R, ו-3.3 ± 0.13 גרם עבור S. לעכברים בעלי כושר גופני הייתה צריכת מזון גבוהה יותר מאשר לעכברי בקרה (p < 0.05). עם זאת, לא היה הבדל במשקל הגוף לאחר ההתערבות (C: 28.0 ± 3.18 גרם, E-R: 28.5 ± 1.93, ו- S: 28.1 ± 2.52 גרם).

העלייה המשמעותית בכוח המרבי לאחר תקופת האימון נצפתה בקבוצות S (29.5 ±1 0.9%) ו-E-R (עלייה של 41.5 ±-2.5%), בעוד שעלייה לא משמעותית נצפתה עבור C (20.0 ± 4.0%) (איור 2). התנגדות הסיבולת שנמדדה בסוף תקופת האימון (איור 3) הייתה גבוהה משמעותית בקבוצת E-R בהשוואה לקבוצות S (122.5 לעומת 26.9 ריצות, p = 0.005) וקבוצות C (122.5 לעומת 18.8 ריצות, p = 0.013).

כמו כן נחקרה ההשפעה של אימונים צולבים של מודלים אלה והשפעת אימוני כוח על הסיבולת. לשם כך, כל בעלי החיים ביצעו בדיקות סיבולת מקסימליות מצטברות על הליכון לפני ואחרי תקופת האימון, על פי הפרוטוקולים שתוארו קודם לכן19. ירידה משמעותית בסיבולת נצפתה ב- C (לפני: 1219 ± 133 שניות לעומת פוסט: 982 ± 149 שניות, p = 0.004), בעוד שלא נצפו שינויים משמעותיים עבור S (לפני: 1364 ± 285 שניות לעומת פוסט: 1225 ± 94 שניות, p = 0.253), ו- E-R (לפני: 1139 ± 96 שניות לעומת פוסט: 1185 ± 84 שניות, p = 0.164).

Figure 2
איור 2: כוח מרבי נמדד באמצעות מבחן מצטבר, לפני ואחרי תקופת אימוני התנגדות של 6 שבועות בסולם דינמי בעקבות שני מודלים של אימונים: כוח וסיבולת-התנגדות. מקרא: * עמ' < 0.05; ** עמ' < 0.01. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 3
איור 3: סיבולת-התנגדות מקסימלית נמדדת באמצעות מבחן סיבולת-התנגדות מקסימלי, לפני ואחרי תקופת אימוני התנגדות של 6 שבועות בסולם דינמי, בעקבות שני מודלים של אימונים: כוח וסיבולת-התנגדות. מקרא: ג: שליטה; S: חוזק ו- E-R: עמידות-סיבולת. * עמ' < 0.05. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

טבלה 1: דוגמה לפרוטוקול התאקלמות של 10 ימים עם סולם סטטי ועכברים מסוג בר. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

טבלה 2: דוגמה לפרוטוקול התאקלמות של 14 יום עם סולם דינמי ועכברים מסוג בר. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

טבלה 3: דוגמה לשבוע אימונים עם סולם סטטי. מקרא: חזרה: חזרות, צעדים: מספר הרצים שטיפסו, שיפוע: זווית עם המישור האופקי, ועומס: משקל (g) המחובר לזנב. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

טבלה 4: דוגמה לשלושה שבועות של אימונים עם סולם סטטי כחלק מתקופת אימונים של 14 שבועות. מסומן כנמוך (הפעלות 1-4), בינוני (10-14) ועומס גבוה (30-34). מקרא: חזרה: חזרות, צעדים: מספר הרצים שטיפסו, שיפוע: זווית עם המישור האופקי, ועומס: משקל (g) המחובר לזנב. טבלה זו מעובדת מתוך Codina-Martinez et al. 20204. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

טבלה 5: דוגמה לאימון עם סולם דינמי. תוכנית של שתי קבוצות של אימוני סיבולת-התנגדות וכוח. מקרא: החימום משותף לשתי הקבוצות. המדרון נקבע על 85°. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

אימון הוא התערבות עם יישומים מרובים במחקר, מלבד המחקר של התרגיל עצמו. לפיכך, ניתוח השפעתו על הזדקנות20 או תנאים פתולוגיים מסוימים פיזיותרפיה21 קיבל תשומת לב רבה בשנים האחרונות. בנוסף, מחברים רבים ניתחו את ההשפעה של התערבויותפרמקולוגיות 22 אותזונה 21 על כושר גופני. בהקשר זה התעוררה התעניינות בניתוח אופני התעמלות שונים בנפרד, תוך התעניינות גוברת בתרגילי התנגדות. תרגיל התנגדות מעורר תגובה מולקולרית שונה לסיבולת ברקמות רבות 23,24 והוכח גם כבעל השפעה ספציפית על מספר מצבים פתולוגיים21.

השימוש במודלים של בעלי חיים לחקר תרגילי התנגדות הוא כלי בעל יישומים מרובים. זה מאפשר אפיון של פנוטיפ מסוים במודלים של פתולוגיות או בעלי חיים מהונדסים גנטית, אם כי תיאור זה אינו נכלל בדרך כלל. בנוסף, יישום פרוטוקולי פעילות גופנית והערכת השפעתם על מודלים אלה מספקים תובנה לגבי הפיזיולוגיה או הפתופיזיולוגיה של תנאים אלה25.

כמה מחברים ערכו בעבר אימוני התנגדות עם חולדות 12,13 ועכברים 4,14, תוך שימוש במודלים שונים של אילוף. מחברים מסוימים יישמו פרוטוקולים של כיווץ שרירים איזומטריים כדי לאמן ולהעריך כוח26. קפיצות עומס יתר במים ושחייה משוקללת הוחלו גםהם 9,10. כמו כן נעשו גירוי עצבי המבוצע בהרדמה11, ושילוב אימוני התנגדות עם הליכים כירורגיים הגורמים לעומס יתר בשרירים ביומכניים והיפרטרופיה של שרירים27.

עם זאת, לחלק מההתערבויות לשיפור ההתנגדות יש כמה חולשות. פעילות גופנית מאולצת עם שוקים חשמליים הוכחה כמפריעה לתוצאות הניסוי28. חלק מההליכים מלחיצים מכיוון שהם מסתמכים על שחייה כפויה כדי למנוע מבעל החיים להטביע 9,10. גירוי עצבי אינו התכווצות שרירים רצונית והוא מבוצע בהרדמה11. הגישה הפשוטה ביותר לאימון והערכת התנגדות היא זו של הליכים לא פולשניים באמצעות התכווצויות שרירים קונצנטריות/אקסצנטריות.

למרות שהמכשירים הנפוצים ביותר ליישום פרוטוקולים אלה הם סולמות סטטיים שעליהם מטפסים בעלי החיים עם משקולות חיצוניות, תרגילי התנגדות יכולים להתבצע גם באמצעות מכשירים דינמיים. בהקשר זה, Konhilas et al.29 השתמשו בגלגלים משוקללים. עם זאת, גישה זו דומה יותר לתרגיל סיבולת בעצימות גבוהה, כך שהספציפיות תאבד. במאמר זה אנו מראים, לראשונה, פרוטוקולים לאימוני התנגדות והערכת התנגדות באמצעות סולם דינמי, המאפשר גישות מגוונות מאוד. תוצאות עם יישומן נכללות גם הן. בנוסף, השימוש בסולם דינמי פירושו פחות מניפולציה של בעלי החיים, שכן הם יכולים לטפס עם משקל ברציפות, ללא צורך לטפס על סדרה של מדרגות כמו עם סולם סטטי.

הערכת הכוח של כוחות שיא יכולה להתבצע באמצעות כוח אחיזה30 ומומנט שנוצר על ידי גירוי עצבי ישיר31. הערכת הכוח באמצעות הסולמות שימושית לתכנון האימונים הבאים. הסולם הדינמי מאפשר גם לבצע בדיקות הגבלת זמן, תוך הערכת מספר הצעדים כפונקציה של העומס. הליך זה שווה ערך למספר המרבי של בדיקות חזרות משקל שבוצעו בבני אדם7.

יתר על כן, ביחס לשיטות אימון והערכה, במאמר זה אנו מדגישים את ההתאקלמות כגורם מפתח במניעת סירוב אימון בסולמות סטטיים ודינמיים כאחד. התאקלמות זו אינה מושגת על ידי תגמול מזון, כפי שמתואר ב- Yarsheski et al.13, אלא על ידי לימוד העכברים להגיע לאזורי המנוחה בראש הסולמות, כך שיהיו להם מוטיבציה לטפס, ללא צורך בהגבלות מזון. המטרה שלנו הייתה להשיג פעילות גופנית אנושית של בעלי חיים, כפי שהציעו Seo et al.32. בהקשר זה, ראוי גם לציין כי, בעקבות פרוטוקול זה, העכברים מאומנים בקבוצות תוך שמירה על אינטראקציה חברתית. בפרוטוקולים המוצגים במאמר זה, סירובם של בעלי החיים להתאמן לא היה קיים הן בסולמות הסטטיים והן בסולמות הדינמיים. זה יכול להיות בגלל פרוטוקול ההסתגלות.

התוצאות שלנו מראות שפרוטוקולים שונים עם מודלים שונים של בעלי חיים היו יעילים בשיפור החוזק המרבי. הם גם היו רגישים מספיק כדי לזהות הבדלים בין בעלי חיים מהונדסים גנטית עם שינויים בתפקוד השרירים לבין חיות מסוג בר, הן בהתנגדות מקסימלית והן בתגובה לאימון4. יתר על כן, השוואה של תוכניות האימונים עם הסולם הדינמי (כוח וסיבולת-התנגדות) הראתה כי כל קבוצות העכברים הגדילו את כוחם המרבי, כולל C. עבור C, זה יכול להיות בגלל שהעכברים היו צעירים בתחילת תקופת האימונים ועדיין גדלו. עם זאת, השיפור בקבוצות ה-S וה-E-R היה גדול בהרבה, מה שמעיד על השפעת האימונים. יתר על כן, במבחן הסיבולת שלאחר האימון, שהורכב מטיפוס על כמה שיותר מדרגות עם המשקל המרבי שהושג במבחן המצטבר לפני האימון, קבוצת ה-E-R הייתה עדיפה בבירור על קבוצות ה-S וה-C. יתר על כן, מבחן ההליכון המצטבר הראה כי לא הייתה ירידה בסיבולת באף אחת מקבוצות האימון, בעוד שבקבוצת C נצפתה ירידה. זה עולה בקנה אחד עם ההשפעה הצולבת של אימוני התנגדות על סיבולת שתוארה קודםלכן 33. תוצאות אלה מצביעות, מצד אחד, על הספציפיות של פרוטוקולי אימוני ההתנגדות שהוצגו במחקר זה להגברת יכולות ההתנגדות והסיבולת. יחד עם זאת, שני אופני האימון מראים השפעה מגוונת על הכושר הגופני34, ככל הנראה בשל מערכת מגוונת של מנגנונים מולקולריים המופעלים על ידי כל מודל אימון, חופפים במידה מסוימת23.

אף על פי שמודלים אלה של אילוף השפיעו על ההתנגדות הכוללת של קבוצות בעלי החיים המעורבות, ראינו גם הטרוגניות רבה הן בהתנגדות ההתחלתית של הפרטים והן בתגובה לאימון (איור 2 ואיור 3). תצפית זו עולה בקנה אחד עם מה שתואר על ידי מחברים אחרים35. יש לשקול זאת בעת פירוש תוצאות ההתערבות בפרמטרים השונים שיש להעריך בדגימות המתקבלות מבעלי חיים אלה.

לבסוף, הסולם הסטטי מתאים גם לאימונים אקסצנטריים. זה יכול להתבצע על ידי ירידה עם עומס כמעט מקסימלי או supramaximal. העומס המיושם עבור הליך זה חייב להיות גבוה (לדוגמה, 90%-100% ומעלה מעומס הבדיקה הקונצנטרי המצטבר המרבי). כאשר עכברים נושאים מטען כמעט מקסימלי, הם מנסים באופן טבעי לרדת. במקרה של אילוף אקסצנטרי, יש צורך לאפשר לבעלי החיים לרדת ולא לעלות במהלך תקופת ההתאקלמות. מסיבה זו, לא קל לשלב הן אימון קונצנטרי והן אימון אקסצנטרי בעכברים, ורק מודל אימון אחד אפשרי בזמן נתון.

המגבלה העיקרית של הפרוטוקולים המוצגים כאן היא שהערכה של סוג כלשהו של חוזק, כגון חוזק איזומטרי מקסימלי אינה אפשרית ולכן יש להשתמש בהתקנים ופרוטוקולים אחרים, כגון חוזק אחיזה.

לסיכום, אימון והערכה של התנגדות באמצעות סולמות סטטיים ודינמיים, היא שיטה ישימה במחקר בבעלי חיים, עם מגוון רחב של פרוטוקולים בהתאם למטרת המחקר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחבר המתאים מבטיח שלכל המחברים אין ניגודי עניינים.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי ה- Ministerio de Economía y Competitividad, ספרד (DEP2012-39262 ל- EI-G ו- DEP2015-69980-P ל- BF-G). תודה לפרנק מקלאוד הנדרסון היגינס מהמרכז האנגלי של מקלאוד באסטוריאס, ספרד, על הסיוע בשפה.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Dynamic ladder in-house production
Elastic adhesive bandage 6 cm x 2.5 m BSN medical 4005556
Gator Clip Steel NON-INSUL 10A Digikey electronics BC60ANP
Static ladder in-house production
Weights in-house production
Wire for holding weigths in-house production

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Pedersen, B. K., Saltin, B. Exercise as medicine - evidence for prescribing exercise as therapy in 26 different chronic diseases. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 25, Suppl 3 1-72 (2015).
  2. Westcott, W. L. Resistance training is medicine: effects of strength training on health. Current Sports Medicine Reports. 11 (4), 209-216 (2012).
  3. Garatachea, N., et al. Exercise attenuates the major hallmarks of aging. Rejuvenation Research. 18 (1), 57-89 (2015).
  4. Codina-Martinez, H., et al. Autophagy is required for performance adaptive response to resistance training and exercise-induced adult neurogenesis. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 30 (2), 238-253 (2020).
  5. Conner, J. D., Wolden-Hanson, T., Quinn, L. S. Assessment of murine exercise endurance without the use of a shock grid: an alternative to forced exercise. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (90), e51846 (2014).
  6. Meijer, J. H., Robbers, Y. Wheel running in the wild. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 281 (1786), 20140210 (2014).
  7. Suchomel, T. J., Nimphius, S., Bellon, C. R., Hornsby, W. G., Stone, M. H. Training for muscular strength: Methods for monitoring and adjusting training intensity. Sports Medicine. 51 (10), 2051-2066 (2021).
  8. Pousson, M., Perot, C., Goubel, F. Stiffness changes and fibre type transitions in rat soleus muscle produced by jumping training. Pflügers Archive. 419 (2), 127-130 (1991).
  9. Marqueti, R. C., et al. Biomechanical responses of different rat tendons to nandrolone decanoate and load exercise. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 21 (6), 91-99 (2011).
  10. Cunha, T. S., Tanno, A. P., Costa Sampaio Moura, M. J., Marcondes, F. K. Influence of high-intensity exercise training and anabolic androgenic steroid treatment on rat tissue glycogen content. Life Sciences. 77 (9), 1030-1043 (2005).
  11. Heinemeier, K. M., et al. Expression of collagen and related growth factors in rat tendon and skeletal muscle in response to specific contraction types. The Journal of Physiology. 582, 1303-1316 (2007).
  12. Hornberger, T. A., Farrar, R. P. Physiological hypertrophy of the FHL muscle following 8 weeks of progressive resistance exercise in the rat. Canadian Journal of Applied Physiology. 29 (1), 16-31 (2004).
  13. Yarasheski, K. E., Lemon, P. W., Gilloteaux, J. Effect of heavy-resistance exercise training on muscle fiber composition in young rats. Journal of Applied Physiology. 69 (2), 434-437 (1990).
  14. Khamoui, A. V., et al. Aerobic and resistance training dependent skeletal muscle plasticity in the colon-26 murine model of cancer cachexia. Metabolism. 65 (5), 685-698 (2016).
  15. Kregel, K. C., et al. Resource book for the design of animal exercise protocols. American Physiological Society. 152, (2006).
  16. Marino, G., et al. Autophagy is essential for mouse sense of balance. The Journal of Clinical Investigation. 120 (7), 2331-2344 (2010).
  17. Figueiredo, V. C., de Salles, B. F., Trajano, G. S. Volume for muscle hypertrophy and health outcomes: The most effective variable in resistance training. Sports Medicine. 48 (3), 499-505 (2018).
  18. Gentil, P., et al. Using velocity loss for monitoring resistance training effort in a real-world setting. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 43 (8), 833-837 (2018).
  19. Fernández-Sanjurjo, M., et al. Is physical performance (in mice) increased by Veillonella atypica or decreased by Lactobacillus bulgaricus. Journal of Sport and Health Science. 9 (3), 197-200 (2020).
  20. Shiguemoto, G. E., et al. Effects of resistance training on matrix metalloproteinase-2 activity and biomechanics and physical properties of bone in ovariectomized and intact rats. Scandivavian Journal of Medicine & Science in Sports. 22 (5), 607-617 (2012).
  21. de Sousa Neto, I. V., et al. Effects of resistance training on matrix metalloproteinase activity in skeletal muscles and blood circulation during aging. Frontiers in Physiology. 9, 190 (2018).
  22. Ghosh, S., Golbidi, S., Werner, I., Verchere, B. C., Laher, I. Selecting exercise regimens and strains to modify obesity and diabetes in rodents: an overview. Clinical Science. 119 (2), 57-74 (2010).
  23. Mônico-Neto, M., et al. Resistance training minimizes catabolic effects induced by sleep deprivation in rats. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 40 (11), 1143-1150 (2015).
  24. Hawley, J. A., Hargreaves, M., Joyner, M. J., Zierath, J. R. Integrative biology of exercise. Cell. 159 (4), 738-749 (2014).
  25. Booth, F. W., Laye, M. J., Spangenburg, E. E. Gold standards for scientists who are conducting animal-based exercise studies. Journal of Applied Physiology. 108 (1), 219-221 (1985).
  26. Kruger, K., et al. Functional and muscular adaptations in an experimental model for isometric strength training in mice. PLoS One. 8 (11), 79069 (2013).
  27. Hendrickse, P. W., Krusnauskas, R., Hodson-Tole, E., Venckunas, T., Degens, H. Endurance exercise plus overload induces fatigue resistance and similar hypertrophy in mice irrespective of muscle mass. Experimental Physiology. 105 (12), 2110-2122 (2020).
  28. Knab, A. M., et al. Repeatability of exercise behaviors in mice. Physiology & Behavior. 98 (4), 433-440 (2009).
  29. Konhilas, J. P., et al. Loaded wheel running and muscle adaptation in the mouse. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (1), 455-465 (2005).
  30. Reiter, A., et al. Functional measures of grip strength and gait remain altered long-term in a rat model of post-traumatic elbow contracture. The Journal of Biomechanical Engineering. , (2019).
  31. Stieglitz, T., Schuettler, M., Schneider, A., Valderrama, E., Navarro, X. Noninvasive measurement of torque development in the rat foot: measurement setup and results from stimulation of the sciatic nerve with polyimide-based cuff electrodes. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 11 (4), 427-437 (2003).
  32. Seo, D. Y., et al. Humanized animal exercise model for clinical implication. Pflügers Archiv. 466 (9), 1673-1687 (2014).
  33. Tanaka, H., Swensen, T. Impact of resistance training on endurance performance. A new form of cross-training. Sports Medicine. 25 (3), 191-200 (1998).
  34. Hakkinen, K., Mero, A., Kauhanen, H. Specificity of endurance, sprint and strength training on physical performance capacity in young athletes. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 29 (1), 27-35 (1989).
  35. Vellers, H. L., Kleeberger, S. R., Lightfoot, J. T. Inter-individual variation in adaptations to endurance and resistance exercise training: genetic approaches towards understanding a complex phenotype. Mammalian Genome. 29 (1), 48-62 (2018).

Tags

ביולוגיה גיליון 178
רב-תכליתיות של פרוטוקולים לאימון והערכת התנגדות באמצעות סולמות סטטיים ודינמיים במודלים של בעלי חיים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Iglesias-Gutiérrez, E.,More

Iglesias-Gutiérrez, E., Fernández-Sanjurjo, M., Fernández, Á. F., Rodríguez Díaz, F. J., López-Taboada, I., Tomás-Zapico, C., Fernández-García, B. Versatility of Protocols for Resistance Training and Assessment Using Static and Dynamic Ladders in Animal Models. J. Vis. Exp. (178), e63098, doi:10.3791/63098 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter