Summary
Kısa oturum (≤10 min) yüksek yoğunluk ara egzersiz (HIIT) daha uzun egzersiz yöntemleri için bir alternatif olarak ortaya çıkıyor, henüz daha kısa türevleri nadiren hayvan çalışmalarında modellenmiştir. Burada, biz 10 dk tarif, 3 gün bir hafta, yokuş yukarı koşu bandı HIIT protokolü bu erkek fiziksel performansını yükseltir ve dişi fareler yaşlı.
Abstract
Yüksek yoğunluklu ara egzersiz (HIIT) engelleme, gecikme veya zaaf iyileştirmek için bir tedavi yaklaşımı ortaya çıkıyor. Özellikle kısa oturum KEİTA, rutin birkaç dakika birkaç kez bir hafta gibi kısa birkaç insan çalışmaları özelliği olarak 10 dk eşit veya daha az belirli ilgi olduğunu rejimleri ile. Ancak, kısa oturum HIIT etkileri model hayvan çalışmaları bir yetersizliği vardır. Burada, bir ayrı ayrı tasarlanmış ve ilerici kısa oturum HIIT rejimi 10 dk 3 gün boyunca haftada bir eğimli koşu bandı kullanarak fare yaşlı verilen için bir metodoloji açıklayın. Metodolojimiz da koşu bandı değerlendirmesi için protokolleri içerir. Fareler başlangıçta acclimatized için koşu bandı ve temel düz ve yokuş yukarı koşu bandı değerlendirme göz önüne alındığında. 3 dk. ısınma, hızlı, 1 dk sonra üç aralıkları ile başlayan egzersiz seansları pace, etkin bir kurtarma 1 dk ardından. Bu aralıkları, fareler hızlı başlar son bir kesimi verilir hızı ve 1 dk. için hızlandırır. Hız ve yoğunluk her fare için ilk anaerobik değerlendirme puanları göre belirlenmiş HIIT Protokolü ayrı ayrı hazırlanmıştır. Ayrıca, büyütme veya küçültme yoğunluğu performansına bağlı olarak bireysel fareler için koşullar ayrıntı. Son olarak, yoğunluk için tüm fareler iki haftada artar. Daha önce bu iletişim kuralı Gelişmiş fiziksel performans yaşlı erkek farelerde rapor ve burada da koşu bandı performansı artırır Haritayı dişi fareler yaşlı. Bizim iletişim kuralı avantajları şunlardır düşük yönetim zaman (yaklaşık 15 dk 6 fare, haftada 3 gün başına), strateji fareler için daha iyi bir model için individualizing için reçete egzersiz ve ekleme veya kaldırma numarasını ve uzunluğu için sağlar bir modüler tasarım egzersiz faydaları titre aralıkları.
Introduction
Düzenli egzersiz önlenmesi veya1,2,3,4mücadele ve zaaf gibi birçok yaş ilişkili hastalıklar geciktirerek etkilidir. Ancak, bu 65 yaş ve üstü karşılamak öneriler 150 dk % 15 daha az haftada orta şiddette egzersiz gücü
Eğitim5,6. Zaman ve uzun oturumları eksikliği olarak egzersiz için ortak engelleri, yüksek yoğunluklu ara egzersiz (HIIT) geleneksel rejimleri için bir alternatif olarak ortaya çıkıyor. HIIT aktif dinlenme kısa süreler ile serpiştirilmiş olan birden çok kısa yoğun faaliyet patlamaları özellikleri ve hala yararlı sonuçlar verim en kısa rejimleri belirlenmesinde son ilgi olmuştur. Bu tür çalışmalar 3 gün bir hafta rejimleri 4 dk.7, 2-3 dk8, 1,5 dk9, bir tek min10ve hatta 40 s11Toplam oturum kez featuring içerir.
Aynı şekilde, HIIT hayvan modellerinde önemli ilgi olmuştur. Çalışmalar bir çoğunluğu fareler12,13,14,15,16,17,18,19,20kullanılır, 22,23,24,25 21 ya da fareler ve birkaç başka yüzme kullanılmış olmasına rağmen bir koşu bandı kullanarak gerçekleştirilen protokolleri26,27 , 28. bu çalışmaların çoğunluğu VO2maksimum egzersiz13,14,19,21,24ilk yoğunluğunu ayarlamak için kullanın. HIIT kez açıklanan bir yararı daha kısa rejimleri yaşıyor olsa da, buna ek olarak, neredeyse tüm bu çalışmalar özelliği rejimleri bu son 30 dakika veya daha uzun11,12,13,14 tespit ,15,18,19,21, biri ile biraz daha uzun hariç 10 dk rejimi20ve başka bir ile üç farklı genelinde 19 dk. daha yoğunluklarda16. Bilgimizi, bir 10 dakika veya daha az HIIT rejimi incelemek veya bireysel hayvanlar, bu iletişim kuralı için temel olarak hizmet vermektedir bizim yayımlanmış çalışma17 dışında rejimi terzi bildirilen hiçbir hayvan çalışmaları vardır.
Burada, biz bir protokol KEİTA için yaşlı fareler son insan çalışmaları7,8,9,10,11' kullanılan kısa oturum (≤10 min) türevleri bireyselleştirilmiş, model için tasarlanmış açıklanmaktadır. Yöntem bir 10 min rejimi bir eğimli (25 °) koşu bandı ile 3 dk kadar sıcak ve yüksek yoğunluklu üç 1dk etkin kalkınma kesimleri ile serpiştirilmiş, dört 1 dk aralıklarla içerir. O bireysel hayvanlar, VO2üzerinde en çok, böylece metabolik koşu bandı, ihtiyacını kaçınarak ve modüler dayalı olmayan yoğunluklarını ayarlama yoğunluk terzilik stratejileri şekil büyük klinik önemi protokol avantajları şunlardır Tasarım sayede aralıkları ve zamanlamaları sayısı kolayca ayarlanabilmektedir. Ayrıca, bu protokolde biz için yönergeler iki strateji koşu bandı değerlendirmesi için dayanıklılık incelemek için düz sürekli ve yokuş yukarı aralığı içeren sağlar. Bu yöntemleri kullanarak, biz bizim önceki bulgular HIIT artan yaşlı erkek fareler17fonksiyonel kapasitesi kısa oturum genişletmek ve şimdi HIIT artar koşu bandı performans yaşında dişi farelerde göstermek.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Tüm çalışmalar ve deneysel protokoller tarafından ve Buffalo ve VA Batı New York hayvan bakım ve kullanım komiteler üniversitede kuralları uygun olarak kabul edildi.
1. deney Kur ve genel tavsiyeler
Not: Yirmi dört dişi fareler C57BL/6J arka plan üzerinde toplam 23 ayda başlayan bu protokolündeki kullanılmıştır. Fareler bir koşullu SIRTloxp-exon4-loxp mutasyon29taşıdı, ancak, bu bu deneyde akımıdır değil.
- Fareler gibi kulak Etiketler, RFID çipleri, kalıcı tanımlayıcıları alırsınız veya dövmeler kuyruk emin olun.
Not: Bu aynı zamanda değerlendirme süresi boyunca hızlı tanımlama için geçici işaretler (kuyrukları işaretlemek için örneğin, daimi marker) kullanmak için tavsiye edilir. - Koşu bandı 0,25-0,5 ile temiz % çamaşır suyu (v/v) ya da % 70 (v/v) etanol vasıl belgili tanımlık son gün veya dışkı veya idrar deneysel çalışmalar arasında kaldırmak için. Çözümler tamamen yeni bir deneme işlemini başlatmadan önce kuru.
Not: Etanol için koşu bandı kemeri giymek artabilir. Bu koşu bandı her çalışması arasında grup yer alan erkek fare ile kafes mücadelede en aza indirmek için çalışıyorsanız temizlenmesi tavsiye edilir. Bu uzunlamasına çalışmalar30,31,32her zaman noktasında günün aynı zamanda treadmill değerlendirmeler yapmak tavsiye edilir ve diğer değerlendirmeler gerçekleştirilmesi durumunda, sipariş aynı kalmalıdır. Deneme gerçekleştirme araştırmacı da fareler grup belirtme kör olmalıdır.
2. acclimatizing fareler için koşu bandı cihazları
Not: 1 ay önce temel deneyler iklimlendirme farelerin başlatın.
-
Manuel modda (resim 1 ve tablo 1) (v3.4.7) koşu bandı yazılımını kullanarak ilk eğitim programı kurun.
- Koşu bandı yazılımını açın. O zaman, tıkırtı üstünde eğe ve deneme açın.
- Giriş sekmesinde el kitabı (Şekil 1) altında calıştıkları Tablo 1 ' de belirtilen değerleri.
- Girdi oturum sayısı 1 olarak, 1-6 fareler sayısına bağlı olarak etkin kanal sayısı, 10 olarak kılavuza ziyaret sayısı ve 20 şokların sayısı.
Not: Bu ilk koşmak için şok Yoğunluk 1 düzeyinde ayarlanır (0,46 mA).
- Koşu bandı eğimi 0 ° ila (düz) ayarlayın.
- Fareler içinde koşu bandı yerleştirirken kuyruğundan tutun ve fare fareler şok ızgara üzerinde başlangıç önlemek için doğrudan kemer yerleştirin.
- Bir fırça veya dil depressor eğitim veya değerlendirme başladığında fareler şok kılavuz uzak tutmak için kullanın. İstenmeyen şoklara önlemek için yayınlamaya başlamak için farelerin iteleme.
- Her fare ilk eğitim programı verilir sonra program yukarıdaki gibi seviye 2 arttı şok yoğunluğu ile tekrar (0.59 mA) ile en az 15 dk eğitimler arasında.
-
Bir iki gün sonra ilk eğitim programı yokuş yukarı koşu bandı iklimlendirme yönetmek.
- Koşu bandı yazılımını açın. O zaman tıkırtı üstünde eğe ve deneme açın.
- Giriş değerleri temel sekmesinde Tablo 2 calıştıklarıaltında gösterildiği gibi.
- Şok algılama, altında girdi oturum sayısı 1 olarak, 1-6 fareler sayısına bağlı olarak etkin kanal sayısı, 10 olarak kılavuza ziyaret sayısı ve 20 şokların sayısı.
- Tercihi modundan sekmesinde (Şekil 2)'i tıklatın ve adım 1 için bir başlangıç hız 0 m/dak ve 5 m/dak bir son hızı ile bir süre 5 giriş s.
- Adım 2 başlangıç hızı 5 m/dak ve son hızı 5 m/dk olan bir ısınma için 30 saniye ekleyin. 5 m/dak ve 6 m/dak 5 için bir son hız başlar bir geçiş adım eklemek s.
- 6 m/dak başlayan ve 6 m/dak 20 s. eklemek için 6 m/dak başlayan ve 5 m/dak biten bir geçiş adım biten bir test hızı adımı ekleyin.
- 5 m/dak başlar ve biter 5 m/dk 20 için bir kurtarma aralığı Ekle s (Şekil 2).
- Calıştıkları altında Tablo 2 ' de gösterildiği gibi test hızı adımları eklemek için 2.6.4 arasındaki adımları yineleyin.
- İki hafta önce temel değerlendirmeler, iklimlendirme gün üst üste verilen madde 3 ' te açıklandığı gibi iki koşu bandı düz aerobik kapasite değerlendirmeler sağlayarak devam.
- Bir iki gün sonra ikinci dayanıklılık eğitim, en az 30 dk eğitimler arasında aynı gün verilen 4, bölümünde açıklandığı gibi iki koşu bandı yokuş yukarı anaerobik kapasite değerlendirmeler sağlar.
3. düz sürekli koşu bandı değerlendirme
- Bir koşu bandı program Tablo 1 değerlendirmealtında belirtilen değerleri kullanarak adım 2.1, açıklandığı gibi oluşturun. Şok algılamaaltında oturum sayısı 1 olarak, 1-6 fareler sayısına bağlı olarak etkin kanal sayısı, 10 olarak kılavuza ziyaret sayısı ve şoklar 20 sayısını ayarlayın.
- İzlemek belgili tanımlık duruşma boyunca fareler ve fareler bitiş noktası kriterleri ulaşmak araç kaldırın.
Not: Bu adımı yanlışlıkla fareler komşu ve verileri etkilemeden şok kılavuz dokunmadan fareler kaçınmaktır. Parametreleri kemer, mesafe seyahat ve ziyaret oranı şokları toplam süreyi belirtin. Bu değerlendirme sistemleri arasında en az bir gün ayrılmış her zaman noktasında iki değerlendirmeler yapmak tavsiye edilir.
4. yokuş yukarı aralığı koşu bandı değerlendirme
- Bir koşu bandı program Tablo 2 değerlendirmealtında belirtilen değerleri kullanarak adım 2.6, açıklandığı gibi oluşturun. Şok algılamaaltında oturum sayısı 1 olarak, 1-6 fareler sayısına bağlı olarak etkin kanal sayısı, 5 olarak kılavuza ziyaret sayısı ve şoklar olarak 10 sayısını ayarlayın.
- 0,5 için koşu bandı programında Aralık alanını ayarlayın.
Not: Bu yerine son nokta için her fare hızda belirlenmesinde yardımcı olur her dakika her saniye toplanacak veri noktaları için sağlar. Program otomatik olarak yazılım sınırlamaları nedeniyle 50 m/dak aşamadan sonra durur. Kemer, mesafe seyahat ve bitiş noktası önce başarıyla tamamlanan son aşamasının test hızı zamanında parametreleri içerir. İkinci temel yoğunluğu için adım 5'te açıklanan HIIT rejimi belirlemek için kullanılır. Bu her zaman noktası, en az 30 dk tarafından ayrılmış iki değerlendirmeler yapmak tavsiye edilir.
5. kısa oturum yüksek yoğunluklu ara egzersiz
- Koşu bandı yokuş yukarı (25 °) ayarla ve plastik kapağı çıkarın.
- Her fare için yoğunluğunu belirlemek. Son başarıyla tamamlanan sahne (adım 4.5) hızını kullanın ve yoğunluk gruplandırma ve karşılık gelen Bankası, Sprintve Dash hızları Tablo 3kullanarak bulabilirsiniz.
-
Koşu bandı yazılımını açın ve dosyayı yeni bir program oluşturmak için tıklatın.
- Tercihi modundan sekmesinde ve adım 1'i tıklatın, başlangıç hız 0 m/dak ve Tablo 3 5 süresi ile gösterildiği gibi Bankası hız altında belirtildiği gibi bir son hız girişine s.
- Adım 2 Bankası hızlı ve son hız Bankası hızda başlangıç hızı 180 kadar sıcak Ekle s.
- Giriş 3 aralıkları her Bankası 5 için Sprint için gider 1) bir geçiş adım ile s, 2) bir adım vasıl sıçramak hızlandırmak için 60'lar, "sprint" üzerinde 5 Bankası için gider 3) bir geçiş adım s ve 4) bir adım için bir kurtarma aralıklarla < C15 > Bankası hızı 60 s.
- Sprint hızı üzerinde 5 Bankası gider bir geçiş adım eklemek s ve--dan sıçramak Dash için gider son bir adım hızı üzerinde 60 s.
Not: Programları kaydedilmiş, değiştirilme ve reloaded.
- Egzersiz en az bir gün oturumları (yani, Pazartesi, Çarşamba, Cuma) arasında kalan haftanın üç günü gerçekleştirin.
- Bankası, Sprintve Dash artırmak için yeniden yazma egzersiz programları iki haftada 1 m/dak hızlandırır.
Not: Hiçbir elektrik şokları egzersiz sırasında verilir. - Fareler hafifçe yakınındaki veya şok kılavuz fareler motive etmek için bir makyaj fırça (önerilen) veya dil depressor kullanarak çalıştırmak için motive. Bir fare yeniden deneme 5 yanıt vermezse s, daha sonra 10 s ve sonra yeniden deneyin her 30 s veya oturumun sonuna kadar kurtarma aralığı sırasında.
Not: herhangi bir yoğunluk, koşu bandı çalıştırmayın veya ilk üç yoğunluğu en düşük yoğunluk grubu (Tablo 3) için tanımlanan aralıklarla tamamlayamadı çalışma fareler kaldırmayı düşünün - İlk üç aralıkları yoğunluk grupları (Tablo 3) düşürmek için iki ardışık egzersiz oturumunda tamamlamak için motive olamaz fare hareket.
- Yüksek yoğunluk grupları (Tablo 3) için iki ardışık egzersiz seansları motivasyon gerektirmeyen fareler taşır.
- Çalışırken sedanter kontrol fare koşu bandı yanında kafesleri yerini almak. Alternatif olarak, yerleşik denetimler 10 min için bir hareket koşu bandı hatlarının yerleştirilebilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Toplam 25 dişi farelerin yetiştirilmiş ve evde yaşlı. C57BL/6J arka plan fareler SIRT1loxp-exon4-loxp mutasyon29taşıdı; Ancak, bu koşullu nakavt değil akımıdır ve bu nedenle tüm fareler tam uzunlukta Sirtuin1 sergilenen (veri gösterilmez). Yaş 24 ay fareler için koşu bandı dayanıklılık ve yokuş yukarı sprint kapasite öncesinde ve yönetim HIIT egzersiz iki ay sonra değerlendirildi (n = 14), veya kalan kafes sedanter (n = 11). HIIT tüm 14 fareler Grup 11 SED farelerin 7'ye göre kemer artan koşu bandı zamanında bizim veri göstermek (Şekil 4A, eşleştirilmiş bir öğrenci T-testi p < 0,0001 KEİTA ve p < 0,14 SED için için). Toplam HIIT fareler iki daha iyi göre kemer zamanında büyük iyileşme sergiledi (HIIT: 18.2 ± 31,8 ± 13,7 min, delta 13,6 ± karşı SED 7.5 dak 10.5 min: 19.9 ± 25,3 ± 7.3 min, delta 5.3 ± 11,4 min, unpaired bir öğrenci T-testi 10.0 min p < 0.0391).
Ayrıca, Biz gözlenen süre 12 14 HIIT farelerin maksimum hız arttıkça yokuş yukarı koşu bandı sıfatla büyük artış tespit reddetmek 11 SED fareler 8 ' (Şekil 4B, eşleştirilmiş bir öğrenci T-testi p < 0,0022 KEİTA ve p < 0,85 SED için için). HIIT fareler de maksimum hız iki daha iyi dayalı SED farelere göre daha fazla iyileşme gösterdi (KEİTA: 14.6 ± 4.3 m/dak 17.6 ± 5.5 m/dak, delta 3.0 ± 3,0 m/dak karşı SED: 16.9 ± 3.8 m/dak 16,5 ± 5.0 m/dak delta 0,5 ± 5.0 m/dak, unpaired bir öğrenci T-testi p 0.0441 =). Darbe toleransı fareler iki grup arasında benzer (şok kılavuza ziyaret oranı temel - SED: 1.2 ± 0,1 HIIT karşı: 1.4 ± 0,4, p 0,24; = bitiş noktası - SED: 1.2 ± 0,4 HIIT karşı: 1.3 ± 0,4, p = 0,46).
Şekil 1: koşu bandı yazılım manuel mod parametreleri koşu bandı dayanıklılık değerlendirmesi için. Koşu bandı yazılım manuel mod sürekli kemer ivme içeren iletişim kuralları için ayarlanmasını sağlar. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: koşu bandı yazılım profil modu program parametrelerini yokuş yukarı sprint değerlendirmesi için. (Şekil 1), manuel modda sekmesindeki seçenekleri ile birlikte kullanılan koşu bandı yazılım tercihi modundan protokolleri ile özel hız aralıklarını oluşturma yeteneği sağlar. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: yüksek yoğunluklu ara egzersiz rejimi şematik. Bankası, Sprint ve Dash hızları Tablo 3' te belirtilir. Hızı 1 m/min tarafından iki haftada artırın. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4. HIIT etkileri yaşlı farelerde koşu performansına. Yirmi - dört aylık dişi fareler HIIT verildi (n= 14) veya sedanter kaldı (SED, n= 11) 2 ay. Koşu bandı dayanıklılık(a)öncesi ve sonrası egzersiz müdahale düz bir koşu bandı üzerinde gün üst üste verilen iki denemelerin iyi olarak değerlendirildi. Yokuş yukarı sprint kapasitesi (B) en az 30 dk dinlenme bir eğimli (25 °) koşu bandı ile yönetilen iki çalışmaların en iyi olarak değerlendirildi. Çizgiler, bireysel fareler gösteriyor. B temel ve E son nokta, *** bir p-değeri < 0,001 belirtmek ve *** p < 0,0001 bir öğrenci T-testi içinde Grup değişiklik temel bitiş noktası arasındaki karşılaştırma tarafından belirlendiği gibi gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Tablo 1: Program parametreleri koşu bandı dayanıklılık iklimlendirme ve değerlendirme.
| Program parametresi | Calıştıkları | Değerlendirme |
| Aralığı | 1 | 0,5 |
| Süresi | 5 | 90 |
| Profil modunu etkinleştir | Denetlenmeyen | Denetlenmeyen |
| Accel adım | 1,0 m/dak | 1 m/dak |
| Accel Int | 60 saniye | 120 saniye |
| Max hız | 10 m/dak | 35 m/dak |
| S_speed | 5 m/dak | 5 m/dak |
| Şok Rep oranı | 1 hz | 1 hz |
| Şok yoğunluk | 1 sonra 2 | 3 |
Tablo 2: Program parametreleri yokuş yukarı sprint iklimlendirme ve değerlendirme.
| Program parametresi | Calıştıkları | Değerlendirme |
| Aralığı | 0,5 | 0,5 |
| Süresi | 10 | 90 |
| Profil modunu etkinleştir | Kontrol | Kontrol |
| Accel adım | N/A | N/A |
| Accel Int | N/A | N/A |
| Max hız | 15 m/dak | 35 m/dak |
| S_speed | 5 m/dak | 5 m/dak |
| Şok Rep oranı | 1 hz | 1 hz |
| Şok yoğunluk | 2 | 3 |
| PROFİL modu (bakın program parametrelerini ayarlamak için rakamlar 1 ve 2) | ||
| Test aralıkları | 8, 10, 10, 10 m/dak | 6, 8, 10, 11, 12... 51, 52 m/dak |
Tablo 3: Yoğunluk belirtme KEİTA için fareler egzersiz.
| Yoğunluk Grup | Temel yokuş yukarı Sprint puanı | İlk egzersiz hızları | ||
| Bankası | Sprint | Dash | ||
| 0 | < 8 m / dk | 5 m/dak | 7 m/dak | 10 m/dak |
| 1 | 8-16 m/dak | 5 m/dak | 10 m/dak | 15 m/dak |
| 2 | 17-25 m/dak | 8 m/dk | 13 m/dak | 18 m/dak |
| 3 | > 25 m/dak | 11 m/dak | 16 m/dak | 21 m/dak |
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kısa oturumları faydaları bilimsel yakalar yüksek yoğunluklu ara egzersiz ve kamu yararı önemli bir yönü vardır. Ancak, hayvan çalışmaları nadiren 10 dk vardır HIIT rejimleri araştırmak veya daha az. Burada, bu koşu bandı yaşında dişi farelerde performansı daha iyi ve daha önce17yaşında erkek farelerde fiziksel performansı artırmak için göstermiştir bir 10 min kısa oturum HIIT yokuş yukarı treadmill egzersiz rejimi için bir protokol açıklayın. Bizim iletişim kuralı gücünü eklenemez veya kaldırılamaz bile bir dakika uzunluğunda olan protokolleri yapmak için Aralık sayısını öyle ki sadece 10 dakika uzunluğunda olmak protokolüne ek olarak, tasarımı modüler olmasıdır. Ayrıca, aralıkları uzunluğu egzersiz titre ve etkilerini değerlendirmek için çoklu stratejiler sağlayan değiştirilebilir.
Başka bir bu protokolü biz bizim bilgi için yalnızca bir diğer çalışma33 yaşında erkek fareler17 bizim rapora bir yana kullandı bireysel fareler, fiziksel yetenekleri için egzersiz rejimi uyarlamak için bir sistem içerir gücüdür. Her ne kadar ayrı ayrı bir egzersiz müdahale terzilik değişkenlik deneysel tasarım içine tanıttı, bu yöntemin önemli bir avantajı daha iyi insan klinik ayarları'nda öngörülen egzersiz Yönetim modelleri var. Ayrıca, hayvan tren mi çok kolay ya da zor koyulukları, hangi-ebil var olmak deneyler önemli bir faktör nereye hayvan nüfusu (yani yaşlanma sırasında) egzersiz kapasitesini çeşitlilik sergiler. Bu yöntem bir diğer avantajı bu egzersiz yoğunluğu hayvan, daha fazla Picoli ve ark.34tarafından incelenir bir kavram performans için tasarlanmış gibi max VO2belirlemek için metabolik koşu bandı kullanımını gerektirmez var.
Bu protokol iki değerlendirmeler koşu bandı performansı, yavaş yavaş hızlanan bir düz koşu bandı testi ve bir eğimli koşu bandı artan aralığı test şeklinde sırasıyla içerir. Sürekli koşu bandı performans farelerde Jüpiter madde36da dahil olmak üzere koşu bandı16,34,35, kullanarak belirlemek için yayınlanmış birden çok iletişim kuralı vardır. Bu çalışmalar ve edebiyat arasında birden çok parametre farklı dahil olmak üzere: eğim (genellikle 0° veya dayanıklılık testleri için 5°), şok yoğunluk (0.25-1.12 değişen anne) ve yorgunluk tanımlamak için kuralları. Ayrıca 5 ardışık şoklara bitkinlik arasında birden çok çalışmaları tanımlamak için yaygın olarak kullanıldı fark edildi. Her ne kadar bu strateji biz-si olmak kullanılmış bizim çalışma ve bu protokol kuralları daha büyük yorgunluk neden olabilir, bu sistem aynı zamanda tüm fareler bağlı olarak deneysel koşullar doğru olmayabilir benzer ağrı eşikleri varsayıyor. Yorgunluktan 10 ziyaret veya 20 toplam şoklara bizim tanımı farklı ağrı eşikleri varsa değerlendirmek için bir çerçeve sağlar. Sonuçta, avantajları ve dezavantajları stratejileri ve bitiş noktası tanımlamak için karar için en iyi çalışma hedefleri ile uyumlaştırılması gerekmektedir. Ayrıca, bazı koşu bandı değerlendirme protokoller fareler için bir uyarıcı37olarak şoklara kullanımı olmadan tasarlanmıştır. Bu yaklaşım37avantajları olsa da, bazı dezavantajları göz önünde bulundurulacak özneldir tükenme belirlenmesi ve aynı anda birden çok fare değerlendiren potansiyel zorluk kullanımını içerir.
Ayrıca, diğer iş ve güç parametre olarak koşu bandı performans35,38,39açıklamak için kullandık. Kemer ve ivme hızı hızını da turnuvalarda literatürde temsil. Artan hız çoğu gibi protokoller özelliği sonucu aerobik bileşeni daha fazla odaklanma sağlayarak daha yavaş iletişim kuralları ile Mouse, aerobik ve anaerobik kapasite bir karışım ortaya çıkarır. Biz bu nedenle anaerobik bileşen17tarihinde daha büyük odak sağlamak için yokuş yukarı koşu bandı aralığı test tasarlanmış. Bunu başarmak için fareler daha yüksek hızlara ulaşmak ve bu nedenle daha fazla anaerobik kullanımı bizim düz sürekli koşu bandı dayanıklılık değerlendirmesi göre elde etmek için izin testler arasındaki aktif dinlenme aralıklarıyla kısa test bizim iletişim kuralı özellikleri. Bizim iletişim kuralı için kullandığımız bir aktif dinlenme dönemi 20 s arasındaki aralıkları, yarı insan dokusu40yılında kas dokusunun reoxygenation için. Ancak, bu yöntemin bir kısıtlamadır anaerobik metabolizma üzerindeki belirli etkileri henüz aydınlatılmamıştır var unutmayın ve glycolytic metabolizması, phosphocreatine kullanımı ve laktat kinetik gibi anaerobik parametreleri incelenmesi de dahil olmak üzere Bu yöntem güçlendirmek. Buna ek olarak, ve sahne ve aktif dinlenme süreleri, eğim ve farklı hız artışlarla değiştirmenin etkileri araştırmak yeni çalışmalar da bu yöntem güçlendirmek.
İki koşu bandı değerlendirmeler, dahil bu protokol için açıklanan metodoloji büyük hayvanlar için özellikle tasarlanmıştır ve bu nedenle calıştıkları protokolleri için farelerin için daha fazla zaman içerir. Uygun calıştıkları bitiş noktaları tükenmesi nedeniyle ve değil fare ile öğrenme yetersiz olduğundan emin olmak için deneysel tasarım için kritik bir adımdır. Uygunsuz calıştıkları büyük olasılıkla belirgin uzunlamasına çalışmalar - henüz, önemlisi, crosssectional çalışmalarda fark değil. Daha kısa calıştıkları protokolleri için genç kohort mümkün olabilir, ancak, bizim deneyim büyük fareler daha büyük calıştıkları gerektirir ve egzersiz eğitimi için yayımlanmış bir protokol için verilen toplam 10 gün ile fareler başlatır calıştıkları 1 ay önceden yaşlı koşu bandı iklimlendirme41. Ancak, aşırı calıştıkları sağlama davranışını ve fareler35 ve onun tavsiyesi bizim iklimlendirme Protokolü bunlar doğrultusunda olduğu 3-10 gün toplam35, üzerindeki etkileri etkileme Castro ve ark. ile katılıyorum Öneriler. Ayrıca, büyük hayvanlar da egzersiz performans ve değerlendirme süresi noktası başına iki denemeler içerir bu nedenle daha fazla çeşitlilik sergiler. Genç hayvanlar büyük homojenliği performans görüntülemek ve bu nedenle tek bir deneme yeterli olabilir. Ayrıca, yaşlı hayvan çeşitliliği bir müdahale doğrudan kesitsel karşılaştırmalar yorumlamak zor hale getirebilir ve daha fazla başarı yaşında dişi fareler analizde olduğu gibi temel değişikliğinden karşılaştırarak elde. Biz de biz bir tavan etkisi performans bizim kısa oturum HIIT Protokolü faydaları maskeleyebilir mümkün olduğu genç farelerde kısa seansımız HIIT Protokolü sınanmamış bir uyarı olarak göstermektedir. Protokol Ayrıca sadece C57BL/6J fare zorlanma kullanıldı ve bu nedenle aydınlatılmamıştır için diğer fare suşları bu egzersiz etkisini kalır. Ayrıca, bu deneyde kullanılan C57BL6/J fareler değil indüklenen bir SIRT1loxp-exon4-loxp mutasyon29, taşıdı. Bu fareler evde Doğum yaş; Ancak, yeterli sayı 4 grup iktidara Yaş 24 ay bulunmamaktaydı. Bu nedenle deneme sadece KEİTA ve yerleşik gruplar üzerinde duruldu. Biz bu kısa oturum HIIT iletişim kuralını kullanan fiziksel performansı geliştirilmiş yaşında dişi farelerin mevcut kohort ve bizim daha önce yayımlanmış kohort yaşlı erkek fareler17 her iki unutmayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Buffalo hayvan laboratuvar hayvan tesisinde Üniversitesi'nde hayvan bakımı personel teşekkür etmek istiyorum. Bu araştırma bir Veteran Affairs rehabilitasyon araştırma ve geliştirme Grant RX001066 ve Indian Trail Vakfı tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Exer-3/6 Open Treadmill w/ Shock, Detection, auto-calibration and PC Interface/Software | Columbus Instruments | 1055-SDRM | The Columbus Instruments 3/6 treadmill allow up to 6 mice or 3 rats simultaneously. The device comes with controllers to allow manual control of treadmill belt speed and shock intensity, or connections to a computer and software to run and control these elements. |
| Bleach | Varies | Varies | 0.25-0.5% Bleach solution (V/V) is used to clean the treadmill belt between sessions |
| Ethanol | Varies | Varies | 70% ethanol solution (V/V) can alternatively be used to clean treadmill belt between runs and sesions. |
| Make-up Brush (large) | Varies | Varies | A make-up brush provides a soft surface and ample length to motivate mice to continue exercise. |
References
- Cameron, I. D., et al. A multifactorial interdisciplinary intervention reduces frailty in older people: randomized trial. BMC Medicine. 11 (65), (2013).
- Manas, A., et al. Reallocating Accelerometer-Assessed Sedentary Time to Light or Moderate- to Vigorous-Intensity Physical Activity Reduces Frailty Levels in Older Adults: An Isotemporal Substitution Approach in the TSHA Study. Journal of the American Medical Directors Association. 19 (185), (2018).
- Rogers, N. T., et al. Physical activity and trajectories of frailty among older adults: Evidence from the English Longitudinal Study of Ageing. PLoS One. 12, e0170878 (2013).
- Yamada, M., Arai, H., Sonoda, T., Aoyama, T. Community-based exercise program is cost-effective by preventing care and disability in Japanese frail older adults. Journal of the American Medical Directors Association. 13, 507-511 (2012).
- de Rezende, L. F., Rey-Lopez, J. P., Matsudo, V. K., do Carmo Luiz, O. Sedentary behavior and health outcomes among older adults: a systematic review. BMC Public Health. 14 (333), (2014).
- Wullems, J. A., Verschueren, S. M., Degens, H., Morse, C. I., Onambele, G. L. A review of the assessment and prevalence of sedentarism in older adults, its physiology/health impact and non-exercise mobility counter-measures. Biogerontology. 17, 547-565 (2016).
- Tjonna, A. E., et al. Low- and high-volume of intensive endurance training significantly improves maximal oxygen uptake after 10-weeks of training in healthy men. PLoS One. 8, e65382 (2013).
- Burgomaster, K. A., et al. Similar metabolic adaptations during exercise after low volume sprint interval and traditional endurance training in humans. Journal of Physiology. 586, 151-160 (2008).
- Cavar, M., et al. Effects of 6 Weeks of Different High-Intensity Interval and Moderate Continuous Training on Aerobic and Anaerobic Performance. Journal of Strength and Conditioning Research. , (2018).
- Gillen, J. B., et al. Twelve Weeks of Sprint Interval Training Improves Indices of Cardiometabolic Health Similar to Traditional Endurance Training despite a Five-Fold Lower Exercise Volume and Time Commitment. PLoS One. 11, e0154075 (2016).
- Metcalfe, R. S., Babraj, J. A., Fawkner, S. G., Vollaard, N. B. Towards the minimal amount of exercise for improving metabolic health: beneficial effects of reduced-exertion high-intensity interval training. European Journal of Applied Physiology. 112, 2767-2775 (2012).
- Belmonte, L. A. O., et al. Effects of Different Parameters of Continuous Training and High-Intensity Interval Training in the Chronic Phase of a Mouse Model of Complex Regional Pain Syndrome Type I. The Journal of Pain. , (2018).
- Chavanelle, V., et al. Effects of high-intensity interval training and moderate-intensity continuous training on glycaemic control and skeletal muscle mitochondrial function in db/db mice. Scientific Reports. 7 (204), (2017).
- de Oliveira Sa, G., et al. High-intensity interval training has beneficial effects on cardiac remodeling through local renin-angiotensin system modulation in mice fed high-fat or high-fructose diets. Life Sciences. 189, 8-17 (2017).
- Marcinko, K., et al. High intensity interval training improves liver and adipose tissue insulin sensitivity. Molecular Metabolism. 4, 903-915 (2015).
- Niel, R., et al. A new model of short acceleration-based training improves exercise performance in old mice. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports. 27, 1576-1587 (2017).
- Seldeen, K. L., et al. High Intensity Interval Training (HIIT) improves physical performance and frailty in aged mice. The Journals of Gerontology Series A Biological Sciences. 73 (4), 429-437 (2017).
- Tuazon, M. A., McConnell, T. R., Wilson, G. J., Anthony, T. G., Henderson, G. C. Intensity-dependent and sex-specific alterations in hepatic triglyceride metabolism in mice following acute exercise. Journal of Applied Physiology. 118, 61-70 (2015).
- Wang, N., Liu, Y., Ma, Y., Wen, D. High-intensity interval versus moderate-intensity continuous training: Superior metabolic benefits in diet-induced obesity mice. Life Sciences. 191, 122-131 (2017).
- Wilson, R. A., Deasy, W., Stathis, C. G., Hayes, A., Cooke, M. B. Intermittent Fasting with or without Exercise Prevents Weight Gain and Improves Lipids in Diet-Induced Obese Mice. Nutrients. 10, (2018).
- Hafstad, A. D., et al. High intensity interval training alters substrate utilization and reduces oxygen consumption in the heart. Journal of Applied Physiology. 111, 1235-1241 (2011).
- Brown, M. B., et al. High-intensity interval training, but not continuous training, reverses right ventricular hypertrophy and dysfunction in a rat model of pulmonary hypertension. American Journal of Physiology Regulatory. Integrative and Comparative Physiology. 312, R197-R210 (2017).
- Hoshino, D., Yoshida, Y., Kitaoka, Y., Hatta, H., Bonen, A. High-intensity interval training increases intrinsic rates of mitochondrial fatty acid oxidation in rat red and white skeletal muscle. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 38, 326-333 (2013).
- Rahimi, M., et al. The effect of high intensity interval training on cardioprotection against ischemia-reperfusion injury in wistar rats. EXCLI Journal. 14, 237-246 (2015).
- Songstad, N. T., et al. Effects of High Intensity Interval Training on Pregnant Rats, and the Placenta, Heart and Liver of Their Fetuses. PLoS One. 10, e0143095 (2015).
- Motta, V. F., Aguila, M. B., Mandarim-De-Lacerda, C. A. High-intensity interval training (swimming) significantly improves the adverse metabolism and comorbidities in diet-induced obese mice. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 56 (5), 655-663 (2015).
- Pimenta, M., et al. High-intensity interval training beneficial effects on body mass, blood pressure, and oxidative stress in diet-induced obesity in ovariectomized mice. Life Sciences. , 75-82 (2015).
- Vieira, J. M., et al. Caffeine prevents changes in muscle caused by high-intensity interval training. Biomedicine and Pharmacotherapy. 89, 116-123 (2017).
- Price, N. L., et al. SIRT1 is required for AMPK activation and the beneficial effects of resveratrol on mitochondrial function. Cell Metabolism. 15, 675-690 (2012).
- Bains, R. S., et al. Assessing mouse behaviour throughout the light/dark cycle using automated in-cage analysis tools. Journal of Neuroscience Methods. 300, 37-47 (2018).
- Hanell, A., Marklund, N. Structured evaluation of rodent behavioral tests used in drug discovery research. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8 (252), (2014).
- Hopkins, M. E., Bucci, D. J. Interpreting the effects of exercise on fear conditioning: the influence of time of day. Behavioral Neuroscience. 124, 868-872 (2010).
- Hollinski, R., et al. Young and healthy C57BL/6 J mice performing sprint interval training reveal gender- and site-specific changes to the cortical bone. Scientific Reports. 8, 1529 (2018).
- Picoli, C. C., et al. Peak Velocity as an Alternative Method for Training Prescription in Mice. Frontiers in Physiology. 9 (42), (2018).
- Castro, B., Kuang, S. Evaluation of Muscle Performance in Mice by Treadmill Exhaustion Test and Whole-limb Grip Strength Assay. Bio-protocol. 7, (2017).
- Dougherty, J. P., Springer, D. A., Gershengorn, M. C. The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse. Journal of Visualized Experiments. , 111 (2016).
- 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. 90, e51846 (2014).
- Aguiar, A. S., Speck, A. E., Amaral, I. M., Canas, P. M., Cunha, R. A. The exercise sex gap and the impact of the estrous cycle on exercise performance in mice. Scientific Reports. 8, 10742 (2018).
- Barbato, J. C., et al. Spectrum of aerobic endurance running performance in eleven inbred strains of rats. Journal of Applied Physiology. 85, 530-536 (1998).
- Nagasawa, T. Slower recovery rate of muscle oxygenation after sprint exercise in long-distance runners compared with that in sprinters and healthy controls. Journal of Strength and Conditioning Research. 27, 3360-3366 (2013).
- Arnold, J. C., Salvatore, M. F. Getting to compliance in forced exercise in rodents: a critical standard to evaluate exercise impact in aging-related disorders and disease. Journal of Visualized Experiments. (90), (2014).
