Ein chronisches hochintensives Intervalltraining und ein ernährungsbedingtes Adipositas-Modell zur Maximierung der Trainingsanstrengung und zur Induktion physiologischer Veränderungen bei Ratten

Dieses Modell ermöglicht es Forschern, viele zugrunde liegende Mechanismen im Zusammenhang mit Ernährung, Bewegung und der damit verbundenen Physiologie zu untersuchen, die zu Gesundheit oder Krankheit beitragen. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass die Tiere immer mit maximaler Intensität trainieren, da die Trainingsintensität mit der Fitness und dem Können des Tieres zunimmt. Dieses Protokoll ist besonders anwendbar auf die Behandlung von Stoffwechselerkrankungen, die oft mit Fettleibigkeit einhergehen, da Entzündungswege sowohl an körperlicher Betätigung als auch an Fettleibigkeit beteiligt sind.

Das Verfahren wird von Chris Butler, einem Forschungstechniker aus meinem Labor, demonstriert. Um eine Trainingseinheit für die Sprague-Dawly-Ratten zu beginnen, schalten Sie das Laufband mit dem Netzschalter auf der Rückseite des Steuergeräts ein. Stellen Sie den Laufbanddämpfer auf 0,00 Milliampere ein, indem Sie das Einstellrad an der Steuereinheit gegen den Uhrzeigersinn drehen.

Um die Neigung des Laufbandes auf 5 % einzustellen, lösen Sie zunächst die Kontermutter an der Unterseite des Laufbands. Stellen Sie dann die Steigung auf die erste Kerbe ein und ziehen Sie die Kontermutter wieder fest, um die Steigung des Laufbandes in dieser Position zu sichern. Stützen Sie den Körper des Tieres mit einer Hand, fassen Sie mit der anderen Hand sanft den Schwanzansatz und platzieren Sie das Tier in einer individuellen Spur auf dem Laufband.

Wiederholen Sie den Vorgang, bis eine Ratte aus derselben Kohorte jede der fünf einzelnen Bahnen auf dem Laufband besetzt hat. Stellen Sie dann die Laufbandgeschwindigkeit auf 45 Zentimeter pro Sekunde ein, indem Sie den Geschwindigkeitsregler an der Steuereinheit im Uhrzeigersinn drehen. Drücken Sie die Stop/Run-Taste, um das Laufband zu stoppen und fünf Minuten lang laufen zu lassen.

Um das Erlernen des Umgangs mit dem Laufband in den frühen Phasen des Trainings zu erleichtern, müssen die Tiere möglicherweise mit steifen Borstenbürsten ermutigt werden, um sich vom Schockgitter fernzuhalten. Drücken Sie die Stop/Run-Taste, um das Laufband nach fünf Minuten zu stoppen und eine zweiminütige Pause einzulegen, bevor Sie mit dem Training beginnen. Stellen Sie die Anfangsgeschwindigkeit für die erste Einheit des Trainings auf 55 Zentimeter pro Sekunde ein.

Sobald die Geschwindigkeit eingestellt ist, starten Sie das Laufband und lassen Sie die Tiere eine Minute lang laufen. Wenn ein Tier das Schockgitter an der Rückseite des Laufbandes erreicht, motivieren Sie es mit einer Bürste, um die Vorwärtsbewegung zu fördern. Wenn ein Tier mehr als zweimal pro Trainingseinheit nicht auf die Motivation reagiert, schalten Sie das Schockgitter für den Rest der Sitzung auf 2,0 Milliampere ein.

Wenn der Zeitmesser eine Minute anzeigt, stoppen Sie das Laufband, indem Sie die Stop/Run-Taste drücken, und lassen Sie die Tiere zwei Minuten lang ruhen. Passen Sie dann die Laufgeschwindigkeit für den nächsten Sprint an, abhängig von der Leistung der Tiere im vorherigen Sprint. Wenn alle Tiere innerhalb einer Kohorte den vorherigen einminütigen Sprint absolvieren, ohne Motivation zu benötigen oder das Schockgitter mehr als fünfmal zu berühren, erhöhen Sie die Laufgeschwindigkeit um vier Zentimeter pro Sekunde.

Ist dies nicht der Fall, verwenden Sie die gleiche Geschwindigkeit wie beim vorherigen Sprint. Wenn sich ein Tier während des vorherigen Sprintintervalls übermäßig wehrt, reduzieren Sie die Geschwindigkeit um vier Zentimeter pro Sekunde. Nachdem Sie die Geschwindigkeit wie beschrieben eingestellt haben, starten Sie das nächste Sprintintervall direkt nach der zweiminütigen Pause.

Notieren Sie die Geschwindigkeit und die gelaufene Distanz für jeden Kampf, indem Sie sie in einem Notizblock transkribieren. Wiederholen Sie das gezeigte hochintensive Intervalltraining, bestehend aus hochintensivem Laufen, gefolgt von einer Pause 10 Mal pro Tag. Verwenden Sie für den ersten Sprint jedes folgenden Trainingstages eine Startgeschwindigkeit, die vier Zentimeter pro Sekunde langsamer ist als die höchste am Vortag erreichte Geschwindigkeit.

Am Ende jeder Trainingseinheit nehmen Sie die Tiere vom Laufband und setzen sie in ihre einzelnen Käfige. Die Trainingsleistung, die durch die Laufgeschwindigkeiten angezeigt wird, stieg über die Protokolldauer an. Die Endgeschwindigkeiten der trainierten Trainingsgruppen und der Gruppen mit fettreicher Ernährung waren vergleichbar.

Die Gesamtlaufstrecken für die trainierten und fettreichen Trainingsgruppen waren ebenfalls ähnlich. Obwohl sich die durchschnittliche wöchentliche Futteraufnahme der Kontroll- und der Trainingsgruppe nicht voneinander unterschied, hatten beide eine höhere wöchentliche Aufnahme als die Gruppe mit der fettreichen Diät, die wiederum mehr war als die Gruppe mit der fettreichen Diät. Die Gruppen, die mit einer fettreichen Diät gefüttert wurden, hatten jedoch eine höhere Kalorienaufnahme als diejenigen, die die Kontrolldiät erhielten.

Die mit fettreicher Diät trainierte Gruppe zeigte die höchste wöchentliche Kalorienzufuhr, gefolgt von der fettreichen Diät-, Kontroll- und trainierten Gruppe. Während des Trainingszeitraums war die durchschnittliche tägliche Zunahme des Körpergewichts in der Gruppe mit der fettreichen Diät größer als in der Gruppe mit der fettreichen Diät. Es wurden keine signifikanten Unterschiede in der durchschnittlichen Tageszunahme zwischen der Kontroll- und der Trainingsgruppe beobachtet.

In ähnlicher Weise waren auch die durchschnittlichen täglichen Zuwächse der Kontroll- und der fettreichen Diätgruppe vergleichbar. Die Gewebeentnahme nach Abschluss des Trainingsprotokolls ergab, dass die Tiere in der fettreichen Diätgruppe die höchste viszerale Adipositas aufwiesen. Die trainierten Gruppen zeigten im Vergleich zu den nicht trainierten Gruppen eine reduzierte viszerale Adipositas. Überwachen Sie die Tiere beim Be- und Entladen vom Laufband genau.

Wir empfehlen, einen Assistenten zur Verfügung zu haben, der Sie bei diesen Schritten unterstützt.