Metodo di allenamento della forza statica per topi diabetici di tipo 2
Summary
Questo protocollo fornisce un metodo semplice per realizzare attrezzature per l’allenamento statico per topi. Il dispositivo mantiene la contrazione isometrica muscolare degli arti dei topi in modo da verificare l’effetto dell’intervento dell’esercizio tradizionale sul diabete di tipo 2 (T2DM) e fornisce una nuova terapia fisica per il trattamento clinico del T2DM.
Abstract
Il trattamento del diabete mellito di tipo 2 (T2DM) è una delle principali difficoltà per migliorare la salute del paziente. L’esercizio fisico è uno dei principali interventi per il diabete di tipo 2. L’allenamento della forza statica è una delle forme chiave di sport tradizionali in Cina. La ricerca mostra che l’allenamento della forza statica è un metodo clinico efficace per l’intervento sul diabete di tipo 2, ma non esiste un dispositivo sperimentale adatto per l’allenamento statico nei topi. Una delle difficoltà nel passaggio dalla ricerca clinica a quella di base è quella di progettare dispositivi sperimentali adeguati. Al fine di studiare ulteriormente il meccanismo dell’intervento di allenamento statico nel T2DM, in questo articolo viene introdotto un metodo semplice per realizzare un dispositivo di allenamento statico per topi. Questo dispositivo presenta i vantaggi di un funzionamento semplice, materiale economico e alta fattibilità. Precedenti studi condotti nell’ambito di questo protocollo hanno dimostrato che l’allenamento statico può ridurre efficacemente i livelli di glucosio nel sangue e migliorare la funzione mitocondriale delle cellule muscolari scheletriche nei topi T2DM. Lo scopo dell’introduzione di questo dispositivo è quello di promuovere la ricerca sul meccanismo dell’esercizio tradizionale nell’intervento del T2DM e di gettare le basi per l’intervento quantitativo dell’esercizio.
Introduction
Il diabete mellito di tipo 2 (T2DM) è una malattia cronica caratterizzata da insulino-resistenza e disfunzione delle cellule β che rappresenta una minaccia significativa per la salute globale1. L’esercizio fisico è un intervento cruciale nella gestione del diabete di tipo 2. Numerosi studi hanno dimostrato che i metodi di esercizio tradizionali cinesi, come il Tai Chi e il Ba Duan Jin, migliorano significativamente i livelli di glucosio nel sangue e la qualità della vita per gli individui con T2DM 2,3,4,5. Per eseguire questi movimenti, l’allenatore deve mantenere una posizione stabile del corpo e dell’articolazione per un periodo di tempo. La posizione statica è sostenuta dall’esecuzione di contrazioni muscolari statiche, che viene comunemente indicata come forza statica6.
Tuttavia, il meccanismo dell’intervento di allenamento della forza statica nel T2DM non è stato chiarito. Per rispondere a questa domanda, gli esperimenti sugli animali sono essenziali. Durante gli esercizi isometrici, i muscoli vengono attivati, mantengono una lunghezza costante e raggiungono in sicurezza la massima tensione7. Negli esperimenti con l’allenamento della forza statica, l’animale di prova deve eseguire contrazioni muscolari isometriche e mantenere questo stato di contrazione muscolare. Come implementare l’allenamento della forza statica su topi, ratti e altri animali da laboratorio è diventato un grosso problema nella ricerca. In primo luogo, gli animali faticano a obbedire ai comandi e a contrarre i muscoli come richiesto. In secondo luogo, è difficile per l’animale mantenere una posizione stabile sotto resistenza e lo scopo della contrazione muscolare isometrica non può essere raggiunto. Mentre si lasciano addestrare gli animali secondo necessità, è importante affrontare le preoccupazioni relative al benessere degli animali, come alleviare lo stress e l’ansia, ridurre al minimo il dolore e migliorare le condizioni generali. Questo protocollo riguarda un modello di addestramento statico per ratti 8,9, e qui introduciamo un semplice dispositivo per l’addestramento statico dei topi. Quando le zampe posteriori dei topi vengono sollevate, i loro muscoli addominali si contraggono a causa del riflesso di raddrizzamento, le zampe anteriori afferrano la barra trasversale davanti e poi gli arti anteriori e posteriori si contraggono contro la gravità. I topi non possono muoversi dopo aver afferrato la barra corta, con il risultato che i loro muscoli sono in uno stato di contrazione isometrica.
Protocol
Representative Results
Discussion
L’allenamento statico della forza può ridurre l’accumulo di grasso, favorire la perdita di peso e aumentare il metabolismo8. Inoltre, migliora l’espressione di PGC-1α e la biogenesi mitocondriale nelle cellule muscolari scheletriche, portando a un miglioramento del metabolismo del glucosio nei topi con diabete mellito di tipo 2 e una conseguente riduzione dei livelli di glucosio nel sangue11. Per confermare l’impatto e il meccanismo dell’allenamento statico sul diabete di…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato dal secondo lotto di progetti di ricerca scientifica speciali della Base Nazionale di Ricerca Clinica di Medicina Tradizionale Cinese (JDZX2015127, basata sull’Ospedale Provinciale di Medicina Cinese di Anhui).
Materials
| Acrylic boards | Transparent acrylic boards with 5mm thickness. The size should be larger than 20cm×20cm | ||
| Boxes | Two boxes of the same height (15~20cm) | ||
| ELISA KIT | H203-1-2 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | |
| Hot melt glue gun | Avoid touching the gun head to cause burns | ||
| Knives | No special requirement | ||
| Metformin tablets | 1396309 | Sigma | |
| scissors | No special requirement | ||
| Sticks | Several wooden sticks with a diameter of 3mm | ||
| Streptozotocin | S0130 | Sigma | |
| Tape | No special requirement | ||
| Transmission Electron Microscope (TEM) | HT7700 | HITACHI |
Riferimenti
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