Name: Vielseitigkeit von Protokollen für Widerstandstraining und -bewertung mit statischen und dynamischen Leitern in Tiermodellen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-12-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: Erfahren Sie ein Widerstandstraining-Protokoll mit statischen und dynamischen Leitern zur Bewertung von Kraft und Ausdauer bei Mäusen. Diese Methode ermöglicht Studien zu Muskelleistung und systemischen Erkrankungen.

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Diese Arbeit wurde teilweise vom Ministerio de Economía y Competitividad, Spanien unterstützt (DEP2012-39262 an EI-G und DEP2015-69980-P an BF-G). Vielen Dank an Frank Mcleod Henderson Higgins vom McLeod's English Centre in Asturien, Spanien, für die Sprachunterstützung.

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Der korrespondierende Autor stellt sicher, dass alle Autoren keine Interessenkonflikte haben.

Training ist eine Intervention mit mehreren Anwendungen in der Forschung, abgesehen vom Studium der Übung selbst. So hat die Analyse seiner Auswirkungen auf das Altern20 oder bestimmte pathologische Zustände und Physiotherapie21 in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten. Darüber hinaus haben zahlreiche Autoren die Wirkung von pharmakologischen22 oder diätetischen21 Interventionen auf die körperliche Fitness analysiert...

Körperliche Bewegung ist ein entscheidender Lebensstilfaktor für die Förderung der Gesundheit und die Verringerung der Inzidenz der häufigsten chronischen Krankheiten sowie einiger Krebsarten beim Menschen1.
Widerstandstraining hat aufgrund seiner überwältigenden Relevanz für die Gesundheit während des gesamten Lebens Interesse geweckt2, insbesondere aufgrund seiner Vorteile bei der Bekämpfung altersbedingter Krankheiten, die den Bewegungsapparat betreffen, wie Sarkopenie, Osteoporose usw.3. Darüber hinaus betrifft Widerstandstraining auch Gewebe und Organe, die nicht direkt an der Ausführung von Bewegungen beteiligt sind, wie das Gehirn4. Diese Relevanz hat in den letzten Jahren die Entwicklung von Widerstandstrainingsmodellen bei Tieren gefördert, um die zugrunde liegenden tisulären und molekularen Mechanismen zu untersuchen, wenn dies beim Menschen nicht möglich ist oder wenn die Tiere bessere Einblicke bieten und ein kontrollierteres Modell sind.
Im Gegensatz zur Widerstandsübung beim Menschen verlassen sich die Forscher bei Tiermodellen in der Regel auf erzwungene Verfahren. Allerdings müssen in diesem Zusammenhang aversive Reize vermieden werden, vor allem um das Tierwohl zu wahren, Stress abzubauen und die Schwere der experimentellen Verfahren zu verringern5. Es sollte beachtet werden, dass Tiere sich auch in freier Wildbahn gerne bewegen6. Aus diesen Gründen ist es notwendig, die Anpassung an das Experiment durch eine längere schrittweise Akklimatisierung zu verbessern.
Die Geräte, Materialien und Protokolle, die für das Widerstandstraining und die Bewertung bei Versuchstieren verwendet werden, müssen die präzise Kontrolle und Modulation zahlreicher Variablen ermöglichen: Last, Volumen, Geschwindigkeit und Frequenz7. Sie sollten auch verschiedene Arten von Muskelkontraktionen ermöglichen: konzentrisch, exzentrisch oder isometrisch. In Anbetracht dessen sollten die verwendeten Protokolle in der Lage sein, verschiedene Kraftanwendungen spezifisch zu bewerten oder zu trainieren: maximale Kraft, Hypertrophie, Geschwindigkeit und Ausdauer.
Es gibt verschiedene Methoden des Krafttrainings, wie Springen im Wasser8,9, gewichtetes Schwimmen im Wasser 10 oder Muskelelektrostimulation11. Statische und dynamische Leitern sind jedoch vielseitige Geräte, die weit verbreitet sind12,13,14.
Die Resistenzbewertung in experimentellen Tiermodellen liefert wertvolle Informationen für viele Forschungsumgebungen, wie z.B. die Beschreibung der phänotypischen Merkmale genetisch veränderter Tiere, die Bewertung der Wirkung verschiedener Interventionsprotokolle (Nahrungsergänzung mit Nahrungskomponenten, medikamentöse Behandlungen, Mikrobiota-Transplantation usw.) oder die Bewertung der Wirkung von Trainingsprotokollen. Trainingsmodelle geben Einblick in die Physiologie der Anpassung an Kraftübungen, was hilft, die Auswirkungen von Bewegung auf den Gesundheitszustand und die Pathophysiologie besser zu verstehen.
Folglich gibt es kein universelles Protokoll für das Widerstandstraining oder die funktionelle Bewertung der Kraft in Tiermodellen, so dass vielseitige Protokolle benötigt werden.
Ziel dieser Studie ist es, die relevantesten Faktoren zu identifizieren, die bei der Gestaltung und Anwendung eines Protokolls für Widerstandstraining und -bewertung mit statischen und dynamischen Leitern in Tiermodellen zu berücksichtigen sind, sowie spezifische Beispiele zu liefern.

<table><tbody><tr><td>Dynamische Leiter</td><td>aus eigener Fertigung</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Elastische Klebebinde 6 cm x 2,5 m</td><td>BSN medical</td><td>4005556</td><td></td></tr><tr><td>Gator Clip Steel NON-INSUL 10A</td><td>Digikey Elektronik</td><td>BC60ANP</td><td></td></tr><tr><td>Statische Leiter</td><td>aus eigener Fertigung</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gewichte</td><td>aus eigener Fertigung</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Draht zum Halten Eigenfertigung</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

vielseitigkeit von protokollen für widerstandstraining und -bewertung mit statischen und dynamischen leitern in tiermodellen

Versatility of Protocols for Resistance Training and Assessment Using Static and Dynamic Ladders in Animal Models

Widerstandstraining ist ein körperliches Bewegungsmodell mit tiefgreifenden Vorteilen für die Gesundheit während des gesamten Lebens. Die Verwendung von Widerstandstrainingsmodellen ist eine Möglichkeit, Einblicke in die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen zu gewinnen, die diese Anpassungen orchestrieren. Ziel dieses Artikels ist es, Übungsmodelle und Trainingsprotokolle für das Krafttraining und die Bewertung von Resistenzen in Tiermodellen zu beschreiben und Beispiele zu geben. In diesem Artikel basieren Krafttraining und Widerstandsbewertung auf der Leiterkletteraktivität mit statischen und dynamischen Leitern. Diese Geräte ermöglichen eine Vielzahl von Trainingsmodellen sowie eine präzise Steuerung der Hauptvariablen, die die Widerstandsübung bestimmen: Volumen, Last, Geschwindigkeit und Frequenz. Darüber hinaus ist dies im Gegensatz zu Widerstandsübungen beim Menschen eine erzwungene Übung. Daher müssen bei diesem Eingriff aversive Reize vermieden werden, um das Tierwohl zu wahren. Vor der Implementierung ist ein detailliertes Design sowie eine Akklimatisierungs- und Lernphase erforderlich. Die Akklimatisierung an Trainingsgeräte wie Leitern, Gewichte und klinisches Klebeband sowie an die erforderlichen Manipulationen ist notwendig, um Trainingsabstoßung zu vermeiden und Stress zu minimieren. Gleichzeitig wird den Tieren beigebracht, die Leiter hinaufzuklettern, nicht nach unten, zum Ruhebereich oben auf der Leiter. Die Widerstandsbewertung kann die körperliche Kraft charakterisieren und die Anpassung und Quantifizierung der Trainingsbelastung und der Reaktion auf das Training ermöglichen. Darüber hinaus können verschiedene Arten von Festigkeiten bewertet werden. In Bezug auf Trainingsprogramme können sie bei entsprechendem Design und Geräteeinsatz ausreichend vielseitig sein, um verschiedene Arten von Kraft zu modulieren. Darüber hinaus sollten sie flexibel genug sein, um je nach Anpassungs- und Verhaltensreaktion der Tiere oder dem Vorhandensein von Verletzungen modifiziert zu werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Widerstandstraining und -beurteilung mit Leitern und Gewichten vielseitige Methoden in der Tierforschung sind.

Ergebnisse mit statischer Leiter Das von Codina-Martinez et al.4 verwendete und beschriebene progressive Widerstandstrainingsprotokoll (Tabelle 4) wurde in einer Vorstudie getestet, die aus 7 Wochen Training auf einer statischen Leiter mit 6 Monate alten Wildtyp-C57BL6J-Mäusen bestand (n = 4). In dieser Vorstudie wurden inkrementelle Tests zur Beurteilung der Maximalkraft vor und nach der Trainingsphase durchgeführt. Wir beobachteten eine Steigerung der Maximal...

Das vorliegende Protokoll beschreibt Widerstandstraining und Tests mit statischen und dynamischen Leitern in Tiermodellen.

Vielseitigkeit von Protokollen für Widerstandstraining und -bewertung mit statischen und dynamischen Leitern in Tiermodellen

Resistance training is a physical exercise model with profound benefits for health throughout life. The use of resistance exercise animal models is a way ...

Dieses Widerstandstrainingsprotokoll ist von Bedeutung, da es in Tierversuchen angewendet werden kann, um die Auswirkungen von Krafttraining auf die Gesundheit aufzuklären. Der Hauptvorteil dieser Methode ist, dass sie für verschiedene Krafttrainingsmodelle und Kraftbeurteilungen angewendet werden kann. Diese Technik bietet einen Einblick in die körperliche Fitness, insbesondere die Kraft, und kann angewendet werden, um systemische Erkrankungen und die Wirkung von Behandlungen auf die Muskelleistung zu untersuchen.Es ermöglicht das Training und die Bewertung der Stärke von Mäusen, hat aber eine zwingende Voraussetzung, die die Realisierung einer ausreichenden Akklimatisierung ist. Die visuelle Demonstration dieser Methode ist von entscheidender Bedeutung, da die Visualisierung der Handhabung, des Trainings und der Bewertung des Widerstands der Mäuse aussagekräftiger ist als Text. Das Verfahren wird von Dr. Cristina Tomas-Zapico und Dr. Manuel Fernandez Sanjurjo aus dem Labor von Dr. Benjamin Fernandez-Garcia demonstrieren.Um zu beginnen, wählen Sie sorgfältig Tiere für die Studie basierend auf den Merkmalen von Interesse aus. Planen Sie alle Fragen im Zusammenhang mit der Ausbildung, insbesondere den Zeitplan, die Dauer der Trainingszeit und die Häufigkeit der Sitzungen, und zeichnen Sie eine Schulungstabelle. Als nächstes gewöhnen Sie die Mäuse, im Ruhebereich oben auf der Leiter zu bleiben, indem Sie die Tiere in diesem Bereich in Vierergruppen mit Einstreu aus ihrem Käfig für 15 Minuten jeden Tag lassen.Bringen Sie den Mäusen bei, die Leiter hinaufzuklettern und herunterzustoßen. Verwenden Sie dazu eine statische Leiter und legen Sie die Maus auf eine Sprosse in der Nähe der Oberseite der Leiter, von wo aus sie den Ruhebereich sehen und instinktiv dorthin gehen können. Bringen Sie ihnen bei, schrittweise von 5 Sprossen am ersten Tag auf 10 Sprossen am nächsten Tag bis zu 15 Sprossen zu klettern.Als nächstes verwenden Sie das gleiche Verfahren mit einer dynamischen Leiter, zuerst ohne Bewegung, dann mit der Leiter, die sich mit 5,4 und 6,6 Zentimetern pro Sekunde bewegt, und die Mäuse klettern für 2 Minuten nach oben und vervollständigen 5 Serien. Als nächstes bereiten Sie die folgenden Materialien für die Widerstandsübung vor, Gewichte, Draht zum Halten von Gewichten, Stahlgatorclip und klinisches Klebeband. Schneiden Sie am dritten Tag der Akklimatisierung ein Stück des klinischen Klebebandes ab und befestigen Sie es um den Schwanz der Maus, um es an das Tragen von Gewichten anzupassen.Am siebten Tag der Akklimatisierung kleine Gewichte in den Draht einführen und den Gatorclip einhaken. Klemmen Sie den Gator an das klinische Band, das am Schwanz der Maus befestigt ist, und legen Sie die Maus auf die Leiter. Unmittelbar nachdem die Maus die erforderlichen Sprossen erklommen hat, entfernen Sie die Klemme und lassen Sie die Maus mit dem klinischen Band am Schwanz, aber ohne das Gewicht ruhen. Bevor Sie inkrementelle Tests durchführen, um die maximale Kraft zu beurteilen, führen Sie eine Aufwärmsitzung durch, die aus drei Serien von 10 Wiederholungen besteht, 10 Schritte pro Wiederholung ohne externe Belastung.Stellen Sie die Neigung für die erste Serie auf 90 Grad und danach auf 85 Grad ein. Erlauben Sie eine Ruhezeit von 60 Sekunden zwischen den Serien. Nachdem Sie eine externe Last von 10 Gramm am Schwanz der Maus angebracht haben, wie zuvor gezeigt, beginnen Sie den Test mit einer auf 85 Grad eingestellten Neigung und führen Sie eine Reihe von 10 Schritten durch.Entfernen Sie das Gewicht und erlauben Sie eine Ruhezeit von 120 Sekunden im Ruhebereich. Führen Sie dann eine aufeinanderfolgende Reihe von 10 Schritten durch, um die äußere Belastung um fünf Gramm bis zur Erschöpfung zu erhöhen. Lassen Sie die 120 Sekunden Ruhezeit zwischen den Serien.Wenn eine Maus mit einer bestimmten Gewichtslast keine 10 Stufen erklimmen kann, erlauben Sie nach 120 Sekunden Ruhezeit einen weiteren Versuch mit der gleichen Belastung. Wenn es erneut fehlschlägt, notieren Sie die Gewichtslast der letzten abgeschlossenen Serie als maximale Gewichtsbelastung. Wenn es gelingt, mit der Last zu klettern, setzen Sie den Test mit der nächsten Last fort.Um einen inkrementellen Test mit der dynamischen Leiter zur Beurteilung der maximalen Festigkeit durchzuführen, befestigen Sie das entsprechende Gewicht auf dem klinischen Band und starten Sie den Test mit 4,2 Zentimetern pro Sekunde. Erhöhen Sie die Geschwindigkeit alle 60 Sekunden bis zur Erschöpfung um 1,2 Zentimeter pro Sekunde und notieren Sie die Zeit als Ergebnis. Um den Test der maximalen Ausdauerfestigkeit mit der statischen Leiter nach einer Aufwärmsitzung ohne Gewichte durchzuführen, wie zuvor gezeigt, klemmen Sie das entsprechende Gewicht auf das klinische Klebeband, das um den Schwanz der Maus gelegt wird.Halten Sie dann die Leiter auf einer Neigung von 85 Grad, führen Sie aufeinanderfolgende Serien von 10 Schritten bis zur Erschöpfung ohne Ruhezeit zwischen den einzelnen Serien durch und notieren Sie die Anzahl der erklommenen Sprossen. Um den Test des maximalen Dauerwiderstands mit der dynamischen Leiter durchzuführen, stellen Sie die Neigung auf 85 Grad und die Geschwindigkeit auf 4,2 Zentimeter pro Sekunde ein. Führen Sie zum Aufwärmen drei Serien von 100 Schritten ohne externe Belastung durch und lassen Sie eine Ruhezeit von 60 Sekunden zwischen den Reihen.Lassen Sie nach dem Aufwärmen eine Ruhezeit von 120 Sekunden einplanen, bevor Sie mit dem Test beginnen. Dann klemmen Sie den Gator mit der externen Last, legen Sie die Maus auf die Laufleiter und starten Sie die Stoppuhr. Der Test endet, wenn die Maus nicht mehr in der Lage ist, die Aufstiegsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.Für das Widerstandstraining mit der statischen Leiter starten Sie die Trainingseinheit im Ruhebereich und führen die Aufwärmeinheit ohne externe Belastung durch. Dann befestigen Sie den Gator mit dem Gewicht auf dem klinischen Band und legen Sie die Maus vorsichtig 10 bis 20 Sprossen unter den Ruheplatz. Lassen Sie die Maus die Sprosse greifen und klettern Sie zum Ruhebereich.Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis die Anzahl der Sprossen in der Reihe abgeschlossen ist. Entfernen Sie das Gewicht vom Mausschwanz und warten Sie 120 Sekunden bis zur nächsten Serie. Erhöhen Sie die Anzahl der Schritte und die maximale Gewichtsbelastung der Serie während der gesamten Trainingszeit nach dem Trainingsplan.Für das Widerstandstraining mit der dynamischen Leiter schließen Sie nach dem Einstellen der Neigung auf 85 Grad die Tür zum Ruhebereich und starten die Leiter mit der gewünschten Geschwindigkeit. Nach einem Aufwärmverfahren, wenn sich die Maus im Ruhebereich befindet, beschneiden Sie den Gator mit dem Gewicht auf dem klinischen Band. Alternativ kann das Gewicht angebracht werden, wenn sich die Maus auf der Leiter befindet.Platzieren Sie dann die Maus vorsichtig oben auf der sich bewegenden Leiter mit dem Gewicht auf dem Schwanz und lassen Sie die Mäuse die Sprosse greifen und klettern. Wenn die Anzahl der Sprossen in dieser Serie erreicht ist, werden die Gewichte entfernt und die Tür geöffnet, damit das Tier in den Ruhebereich gehen kann. Die Ruhezeit beträgt 120 Sekunden vor der nächsten Serie.Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis die Trainingseinheit abgeschlossen ist. Die Wirkung auf den Widerstand nach sechs Wochen Krafttraining auf einer dynamischen Leiter wird hier gezeigt. Die Variation der Maximalkraft zeigt einen signifikanten Anstieg nach dem Training in den Kraft- und Ausdauerwiderstandsgruppen, während sich dieser Parameter in der Kontrollgruppe nicht änderte.Der am Ende der Trainingszeit gemessene Ausdauerwiderstand war in der Ausdauerwiderstandsgruppe signifikant höher als in der Kraft- und Kontrollgruppe. Die richtige Akklimatisierung, einschließlich des Erlernens des Kletterns und der Anpassung an das klinische Band und die Gewichte, ist wichtig. Dieses Verfahren ermöglicht es Forschern, verschiedene Arten von Widerstandstrainingsinterventionen zu entwerfen.Stärke ist relevant für die menschliche Gesundheit und das Altern. 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