דגם גלגל ריצה פשוט וזול לאימוני התנגדות פרוגרסיביים בעכברים

פרוטוקול זה מאפשר לחוקרים לאמן קבוצות גדולות של עכברים בעלות נמוכה בהרבה בהשוואה לדגמים המשתמשים בציוד גלגלי ריצה זמין מסחרית. היתרון העיקרי של מודל אימון התנגדות זה הוא שהוא התנדבותי לחלוטין, מה שמפחית את הלחץ עבור בעלי החיים ואת מחויבות הזמן עבור החוקר. מודל זה יכול לסייע בהבנה טובה יותר של המנגנונים התאיים והמולקולריים המווסתים את מסת השריר בתגובה לאימון גופני.

על פי התכנון, דגם ריצה זה של גלגל טעון הוא פשוט יחסית לביצוע. עם זאת, עדיין מומלץ לחוקרים לבצע בדיקות פיילוט במסגרת המעבדה הייחודית כדי להעריך את ביצועי הריצה של עכברים לפני הניסוי. מי שידגים את ההליך הזה יהיה פי ג'יי קופמנס, עוזר מחקר לתארים מתקדמים במעבדה שלי.

כדי להגדיר את מנגנון גלגל הריצה, הדביקו מגנט חיישן יחיד של גרם אחד להיקף האמצעי החיצוני של גלגל הריצה והשתמשו בגלגל זה רק בשבוע הראשון של התאקלמות הגלגל. הפעלת גלגל טעון דורשת שני גרם של עומס, ומכאן להדביק שני מגנטים של גרם אחד זה לצד זה על ההיקף החיצוני של הגלגל. ניתן להשתמש בסרט כדי להחזיק את המגנטים במקום עד שהדבק מתייבש היטב.

ככל שהשבועות חולפים, יש להפעיל עומס נוסף בשבועות 3, 4, 5 ו-7 על ידי הנחת מגנט נוסף של גרם אחד על גבי כל מגנט שכבר קיים. מכיוון שמגנטים אלה נצמדים זה לזה בחוזקה, לא יהיה צורך בדבק. מערך הפעלת גלגלים טעון גבוה דורש שלושה סטים של גלגלים.

סט הגלגלים הראשון, הנדרש לשבוע השני, כולל רק מגנט יחיד במשקל 2.5 גרם המודבק על ההיקף החיצוני של הגלגל. סט הגלגלים השני, הנדרש לשבוע השלישי בלבד, כולל שני מגנטים במשקל 2.5 גרם המודבקים זה לצד זה על ההיקף החיצוני של הגלגל. סט הגלגלים השלישי הנדרש במשך ארבעה שבועות ואילך כולל שלושה מגנטים במשקל 2.5 גרם המודבקים זה לצד זה על ההיקף החיצוני של הגלגל.

יש למרוח עומס נוסף במשך השבוע השישי והשמיני על ידי הנחת מגנט נוסף במשקל 2.5 גרם על גבי אחד מהמגנטים שכבר קיימים. ודא שסוללה חדשה מוכנסת למחשב האופניים לפני ההרכבה. לאחר מכן הרכיבו את גלגלי הריצה באמצעות כלוב המצויד במחשב אופניים דיגיטלי כדי לעקוב אחר הזמן והמרחק שעברו במהלך האימון.

המהירות הממוצעת בקילומטרים לשעה נגזרת אריתמטית. הגדר את גודל הגלגל במהלך תכנות המחשב הראשוני של האופניים וחשב לכל מרחק סיבוב על ידי מדידת ההיקף החיצוני של גלגל הריצה. כדי להבטיח שכל רכיבי המחשב והחיישן נמצאים בתוך מחסום מוצק מחוץ לכלוב כדי למנוע מעכברים ללעוס את הרכיבים, השתמש במכסה של קופסת קצה פיפטה ריקה עם חיתוך מלבני קטן עבור חיישן האופניים המגנטי והחלק העיקרי של הקופסה כדי להחזיק את מחשב האופניים, וחוט.

קדחו שני חורים דרך פינות מכסה תיבת קצה הפיפטה כדי לאבטח את חיישן האופניים המגנטי ואת גלגל הריצה במקומם בצד החיצוני של הכלוב והכניסו את בסיס גלגל הריצה הפוך דרך המרווחים במכסה הכלוב אך על גבי המשטח המוצק. הצמידו את בסיס הגלגלים ואת חיישן המחשב לחלק העליון של הכלוב באמצעות חומרה. ודא שחיישן מחשב האופניים ומכסה תיבת קצה הפיפטה נמצאים ישירות מעל המקום שבו ממוקם מגנט החיישן של הגלגל ושמגנט החיישן וחיישן המחשב מרווחים זה מזה לא יותר מסנטימטר אחד כדי לאפשר הקלטה נכונה של תנועת הגלגל.

חברו את גלגל הריצה המתאים לבסיס הגלגל לפני הנחת המכסה על הכלוב, ולאחר מכן הניחו היטב את המכסה על הכלוב. כאשר הגלגל תלוי ממכסה הכלוב, ודא לפחות 2.5 ס"מ של מרווח מרצפת הכלוב. לאחר מכן הניחו כמות מינימלית של חומר מצעים בכלוב כדי להבטיח שהגלגל יסתובב בחופשיות אך לא ייפגע על ידי הצטברות מצעים.

מכיוון שעכברים הם מין לילי, רוב פעילות הכלוב הטבעית שלהם, כולל ריצת גלגלים, תבוצע בשעות החשוכות של מחזור האור. במהלך הניסוי, רשום נתונים אלה ממחשב האופניים במרווח זמן קבוע שנקבע כדי להבטיח ניטור פעילות מדויק. בית בנפרד עכברים בישיבה במשך תשעה שבועות בכלוב המכיל גלגל ריצה נעול כדי למנוע כל ריצה.

הפחת את העומס עבור קבוצות ריצת הגלגלים הטעונות וקבוצות ריצת הגלגלים הטעונות גבוה במידת הצורך כדי להבטיח שהעכברים ימשיכו להתאמן במשך כל פרוטוקול תשעת השבועות בהתאם ללוח הזמנים של הטעינה. במהלך המחקר, עכברים הוקצו באופן אקראי לאחת משלוש קבוצות טיפול, כלומר ריצה בישיבה, ריצה על גלגלים טעונים או ריצת גלגל טעון גבוה, ולאחר מכן השלימו את פרוטוקול תשעת השבועות שלהם. לאחר שבוע אחד של התאקלמות, לא היו הבדלים של קבוצה או קבוצה לפי זמן במרחק הריצה או בנפח האימונים.

מסת הסולאוס המנורמלת הייתה גדולה ב-21.4% בקבוצת הגלגלים הטעונים גבוה מאשר בקבוצת הישיבה, למרות שלא היה הבדל בשטח החתך של הסיבים. אף על פי שמסת השריר של פלנטריס ושטח החתך הממוצע של הסיבים לא הזיזו הבדלים מובהקים סטטיסטית, נראה שיש שינוי בשיעור הסיבים עם שטח חתך גדול יותר בפלנטריס של ריצת גלגל טעון גבוה בהשוואה לריצה בישיבה וגלגל טעון. לא היו הבדלים משמעותיים בעוויתות או בכוח השיא של קומפלקס ה-GPS בין קבוצות כפי שנמדד על ידי בדיקת תפקוד שרירים NC2.

חשוב לוודא שהגלגל מסתובב בחופשיות בתוך הכלוב ושהמגנט של חיישן הגלגלים קרוב לחיישן המחשב של האופניים, כך שסיבוב הגלגל אינו מפריע ומחשב האופניים רושם במדויק את נתוני הריצה. לאחר הליך זה, חוקרים יכולים לבצע ניתוחים מאוחרים יותר כגון תפקוד התכווצות או טכניקות אימונוהיסטוכימיות כדי לבחון את התגובות הפיזיולוגיות השונות עוד יותר לאימון גופני.