Name: 肘静脈カテーテル法による高強度運動時の血中乳酸および血漿インスリンの評価 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 4 min 28 s
Description: 学ぶ 高強度インターバル運動中の肘静脈カテーテル法による血中乳酸と血漿インスリンの連続採血技術。サイクルエルゴメーターを用いた運動生理学・内分泌学研究に有用な方法です。

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著者は、博士 p. Karagiannis ペーパーを読むと彼の技術的なサポートのための教授 t. ほようを認識したいと思います。

ここで説明したすべてのメソッドは、ローカル倫理委員会によって承認されている (同志社大学倫理委員会: 15033)、ヘルシンキ宣言によって設定された基準に厳密に従っていた。すべての参加者からインフォームド コンセントを得た。被験者は男性のレクリエーション スポーツ選手 (年齢、20.1 ± 1.2 年; 重量 69.7 ± 6.2 kg; 176.1 ± 高さ 5.8 cm; 体脂肪 13.6 ± 1.5% と VO2、最大 52.6 ± 6.6 mL/分1/kg1)。
1. 運動プロトコルの確立
注: 本研究は HIIE プロトコルの中に肘静脈から採血して血液ホルモンと代謝物の動態評価の成っていた。
<ol><li>低強度での自転車エルゴメータでのサイクリングの 5 分を暖かいを実行する対象を求めます。ウォーム アップの後、残り 5 分の件名をしましょう。</li>
	<li>下肢エルゴメータで次の HIIE を実行する対象を求める: 30 s 高強度運動、区切られた (図 1)、残りの 4 分の 3 の発作。 注: 30 s 発作べき強度と同額に設定 90% 以前に実行されたウィンゲート テストのパワー平均。ウィンゲート テストの完全な説明の8を他の場所で参照してください。</li>
	<li>30 s 発作の負荷を計算するには、次の数式を使用します。 仕事 = 力 x 距離 (関係式 1) 力 = 質量 x 加速度 (式 2) 仕事 = (質量 x 加速度) x 距離 (式 3) 注: このモデルは作業負荷 (kg) 質量と加速度は 9.81 m/s2です。距離は、車輪の直径 (1.622 m) です。3.7 時間/peal 回転車輪の回転するため、ペダル回転あたりの距離は 3.7 x 1.662 です。さらに、ペダル回転数は 90 回転/分190 の 1 つのペダル距離の乗算するあります。 仕事 = 9.81 x 3.7 x 1.622 x 90 (関係式 4) x 作業負荷 作業負荷 = 仕事/(9.81 x 3.7 x 1.622 x 90) (式 5)</li>
</ol>2. カテーテル
注: チューブと vacutainers ラベルを付けるように事前に時間を失うことを避けるために。
<ol><li>カテーテル検査の選択腕に駆血帯をラップします。これを行うには、選択した arm の背面にあるゴムバンドを配置します。伸縮バンド、腕の周りのバンドで輪を作るし、弾性を結ぶ。</li>
	<li>目に見える肘静脈を選択し、エタノールやアルコールで皮膚を消毒します。</li>
	<li>滅菌のカニューレの先端を皮膚に 15 ° のおおよその角度で静脈に挿入します。 注: から近位遠位方向にカニューレを挿入します。穿刺に成功した場合は、血液のバック フラッシュを観察すべき。</li>
	<li>手でカニューレを固定し、そっと針を削除します。 注: 運動中に針の角度を維持するために綿組織は皮膚と針の間に使用することがあります。この構造体をテープで固定します。</li>
	<li>ヘパリンと最初の血液サンプル (約 2.5 mL) の吸引、バキュテナーを接続します。すぐの後で、40 分のアイス ボックスにそれを置くことによって血液サンプル冷蔵庫で冷やします。血液ガス分析しようとしている場合は、アシスタントを助けを求めます。</li>
	<li>カテーテルにチューブを接続し、血液凝固を避けるために管の長さがフルにヘパリンを注入します。蝶を閉じます。</li>
	<li>テープを使用して、カテーテルを安定させます。この時点でことを確認、被写体の腕移動は血のコレクションと干渉しません。この条件を確認するため針の位置は、任意の動きの影響を受けないことを必ずください。</li>
</ol>3. 血液サンプリング
<ol><li>ヘパリンを削除するには、カテーテルに血液だけがあるまで、バキュテナーを使用します。血液のフラッシュ バックを観測すると、2.5 の手順で説明するようにサンプルを収集します。</li>
	<li>サンプル コレクション後血液凝固を避けるためにカテーテル チューブにヘパリンを再び挿入します。この操作の後ステップ 2.5 は、いくつかのサンプル コレクションの繰り返されるかもしれません。</li>
	<li>最後のサンプルが収集された後慎重にカニュレーション チューブを削除し、アルコールで皮膚をきれいします。可能な限り出血を避けるため、カテーテル検査が作られた場所で滅菌綿を保つために主題を求めます。</li>
	<li>バキュテナー チューブで収集された血液は、慎重に血液の約 1.5 mL を 1.5 mL チューブに渡すし、チューブを氷の上。</li>
	<li>測定血中乳酸乳酸検出器を用いた血の残りから。同じ日に、プラズマの採血 (血液の約 1.5 mL) を取得します。</li>
	<li>血漿分離 4 oC で 5000 × g で 5 分間の血液サンプルを遠心し、新しい 1.5 mL チューブに上清を分離します。</li>
	<li>プラズマを浄化するために遠心分離の 1 つのより多くの時間を繰り返します。</li>
	<li>血漿分離後のホルモンの分析まで-80 oC でサンプルを格納します。</li>
	<li>製造元のあたり (材料の表を参照) をプロトコルとして ELISA キットを使用してインスリンを測定します。</li>
</ol>

<ol><li>Wahl, P., Mathes, S., Köhler, K., Achtzehn, S., Bloch, W., Mester, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+active+vs.+passive+recovery+during+Wingate-based+training+on+the+acute+hormonal%2C+metabolic+and+psychological+response%5BTitle%5D)+AND+%22Growth+Horm+IGF+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of active vs. passive recovery during Wingate-based training on the acute hormonal, metabolic and psychological response.</a> Growth Horm IGF Res. 23 (6), 201-208 (2013).</li>
<li>Wahl, P., Mathes, S., Achtzehn, S., Bloch, W., Mester, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Active+vs.+passive+recovery+during+high-intensity+training+influences+hormonal+response%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Sports+Med%22%5BJournal%5D)">Active vs. passive recovery during high-intensity training influences hormonal response.</a> Int J Sports Med. 35 (7), 583-589 (2014).</li>
<li>Nalbandian, H. M., Radak, Z., Takeda, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+active+recovery+during+interval+training+on+plasma+catecholamines+and+insulin%5BTitle%5D)+AND+%22J+Sports+Med+Phys+Fitness%22%5BJournal%5D)">Effects of active recovery during interval training on plasma catecholamines and insulin.</a> J Sports Med Phys Fitness. , (2017).</li>
<li>Stolen, T., Chamari, K., Castagna, C., Wislff, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiology+of+Soccer%5BTitle%5D)+AND+%22Sport+Med%22%5BJournal%5D)">Physiology of Soccer.</a> Sport Med. 35 (6), 501-536 (2005).</li>
<li>Bangsbo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+physiology+of+soccer--with+special+reference+to+intense+intermittent+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol+Scand+Suppl%22%5BJournal%5D)">The physiology of soccer--with special reference to intense intermittent exercise.</a> Acta Physiol Scand Suppl. 619, 1-155 (1994).</li>
<li>MacInnis, M. J., Gibala, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiological+adaptations+to+interval+training+and+the+role+of+exercise+intensity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Physiological adaptations to interval training and the role of exercise intensity.</a> J Physiol. 595 (9), 2915-2930 (2017).</li>
<li>Emberts, T., Porcari, J., Dobers-Tein, S., Steffen, J., Foster, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+intensity+and+energy+expenditure+of+a+tabata+workout%5BTitle%5D)+AND+%22J+Sports+Sci+Med%22%5BJournal%5D)">Exercise intensity and energy expenditure of a tabata workout.</a> J Sports Sci Med. 12 (3), 612-613 (2013).</li>
<li>Smith, J. C., Hill, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+energy+systems+during+a+Wingate+power+test%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Sports+Med%22%5BJournal%5D)">Contribution of energy systems during a Wingate power test.</a> Br J Sports Med. 25 (4), 196-199 (1991).</li>
<li>Dotan, R., Bar-Or, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Load+optimization+for+the+Wingate+Anaerobic+Test%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Appl+Physiol+Occup+Physiol%22%5BJournal%5D)">Load optimization for the Wingate Anaerobic Test.</a> Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 51 (3), 409-417 (1983).</li>
<li>Carrasco-Benso, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+adipose+tissue+expresses+intrinsic+circadian+rhythm+in+insulin+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Human adipose tissue expresses intrinsic circadian rhythm in insulin sensitivity.</a> FASEB J. 30 (9), 3117-3123 (2016).</li>
<li>Hatfield, D. L., Nicoll, J. X., Kraemer, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Circadian+Rhythm+on+Power%2C+Force%2C+and+Hormonal+Response+in+Young+Men%5BTitle%5D)+AND+%22J+Strength+Cond+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of Circadian Rhythm on Power, Force, and Hormonal Response in Young Men.</a> J Strength Cond Res. 30 (3), 725-732 (2016).</li>
</ol>

著者が明らかに何もありません。

本研究では肘静脈が我々 だったと血液採取した高インターバル運動中に正常に。この手法の利用例として採血を行った (後に血漿分離) と血中乳酸の血漿インスリンのこの方法の主な利点は、血液サンプルのコレクション要するに期間できるということです。同時に、それはいくつかの制限があります。その使用を許可する限られた運動様式などアシスタントの数、必要し、専門訓練を受けた人材が必要です。腕の血圧が低い結果として低いサンプル ボリュームのリスク。
成功した血液サンプル コレクションの被験者の腕は静的な位置でなければなりません。メソッドは、いくつかの演習の様相にのみ適用できる現在の形で、前腕可動性が減少。ここでは、我々 は、エルゴメータでの運動が実行されますが、変更、それはトレッドミル マシンで使用することができるときにメソッドを適用する方法を説明します。どちらの場合も、採血の経験を持つ人材が必要です。
運動プロトコルに関する解決すべきいくつかの考慮事項があります。いくつかの試験評価 (例えば発作の間のアクティブな回復と) する...

身体活動時代謝と内分泌マーカーの測定は、さまざまな運動療法の生理学的意味を理解するための関連性の高いです。いくつかの運動の様相 (例えば、高強度インターバル トレーニング (HIIE)) 中、血液代謝やホルモンのレベルは比較的短時間1,2,3で変動します。
(すなわちサッカー、バスケット ボール、ラグビー) の多くのスポーツは、低の激しい運動やパッシブ期間4,5で区切られた高強度運動の短い期間で構成されます。HIIE は前述のスポーツとの類似点を提示し、選手6トレーニング法として広く利用されています。さらに、スポーツとの類似性のため HIIE として使用されていますモデル7運動生理学を勉強します。研究目的および物理的な条件の評価に使用頻繁および採血生理学的変数を測定することが欠かせません。ただし、HIIE の中に採血はサンプル コレクション間の短い期間のため技術的に困難することができます。ここで、この問題の解決策として間を取得する血液サンプル肘静脈カテーテル法によって短い期間科目を実行 HIIE の方法を示す.

<table><tbody><tr><td>サイクルエルゴメーター</td><td>Monark</td><td>MONARK Ergomedic 874 E</td><td></td></tr><tr><td>カテーテル</td><td>テルモ</td><td>SR-FF2032</td><td></td></tr><tr><td>バキュテナー</td><td>テルモ</td><td>PZ-D03</td><td></td></tr><tr><td>カテーテル用チューブ</td><td>テルモ</td><td>SP-PTW30L02</td><td></td></tr><tr><td>ヘパリン</td><td>テルモ</td><td>PF-10HF10UA</td><td></td></tr><tr><td>インスリン ELISA キット</td><td>アブノバ</td><td>ELISA キット KA0921</td><td></td></tr></tbody></table>

肘静脈カテーテル法による高強度運動時の血中乳酸および血漿インスリンの評価

Evaluation of Blood Lactate and Plasma Insulin During High-intensity Exercise by Antecubital Vein Catheterization

身体活動時代謝と内分泌マーカーの測定は、さまざまな運動療法の生理学的意味を理解するための関連性の高いです。いくつかの中に運動療法 (例えば、高強度インターバル トレーニング)、血液代謝やホルモンのレベルを変更で短い期間。本研究では運動中にいくつかの血液サンプルのコレクションを可能にする肘静脈カテーテルを入れて下さい方法をについて説明します。記述法の適用によって高強度の運動中インスリンおよび静脈の乳酸濃度を測定しました。運動は、高強度運動回復の 4 分で区切られた 3 つの 30 s 発作から成っていた。最後の回復期間後ウィンゲート テストを行った。前に、各 30 秒試合後と前に、とウィンゲート テスト後、肘の静脈から血液サンプルが得られました。その結果、運動中に血漿インスリンと静脈血乳酸のバリエーションを評価することが可能だった。

代表的な結果としてエルゴで HIIE の中に 6 科目で血の乳酸およびインスリン変動を測定するのにこのプロトコルを使用しました。ピーク電力と平均電力ウィンゲート テスト 732 ± 120 と 549 ± 84 ワットであった。平均電力は、HIIE の 30 s 発作時に出力 (494 ± 75 ワット) を計算していました。
図 2は、血漿インスリンと血乳酸、HIIE 間の変化を示しています。血漿インスリン (図 2 a) は、最初と 3 番目の 30 秒発作時に減少したが、第 2 試合と回復期間の間に増加しました。その一方で、血漿乳酸 (図 2 b) 発作時に、2 番目と 3 番目 30 s、減少したが、まず 30 秒続き、回復期間中に増加しました。
<p cla...

肘静脈から高強度のインターバル トレーニング中にいくつかの血液サンプルを取得するためのプロトコルをご紹介します。このプロトコルは、血液代謝物の測定のため役に立つかもしれません、中に内分泌マーカー運動。

The measurement of metabolic and endocrinal markers during physical activity is of relevance to understanding the physiological implications of different ...

この実験の全体的な目標は、サイクルエルゴメーターの運動中に 1 人の被験者から複数の静脈血サンプルを採取することです。この測定は、多孔質生理学と、さまざまな運動モダリティにおけるホルモンおよび代謝変動の主要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、運動中でも複数の血液サンプルを取得できることです。その手順を実演していただくのは、当研究室と連携する大崎理恵さんです。高強度インターバル運動プロトコル中に肘前静脈からの血液、ホルモン、および代謝物のダイナミクスを評価するには、被験者に最初にエルゴメーターで低強度で5分間のウォームアップを実行させます。5 分間の休憩後、被験者に、以前に実施されたウィンゲート テストから決定されたパワー平均で 90% の強度で 30 秒間の高強度運動インターバルを 3 回行わせ、運動インターバルごとに 4 分間の休憩を挟んで行います。血液サンプルを採取するには、カテーテル挿入のために選択した腕の周りに止血帯を結び、肘前静脈を特定します。アルコールで皮膚を滅菌し、滅菌したカニューレの先端を肘前静脈に挿入し、皮膚に対して約15度の角度で挿入します。カニューレ挿入が成功した場合は、血液のバックフラッシュが観察されます。針を抜いた後、カニューレを固定し、針の下に綿ティッシュを置きます。空の収集チューブでヘパリンを取り外し、採血用の新しい容器をカニューレに接続します。約2.5mlの血液を吸引し、蝶を閉じ、すぐにサンプルを氷の上に置きます。次に、血液サンプルの凝固を避けるためにチューブの全長にヘパリンを注入し、被験者に次の一連の運動間隔を開始させます。最後のサンプルを採取した後、カニューレチューブを慎重に取り外し、皮膚をアルコールで消毒します。滅菌綿を採取部位にそっと押し付けて出血を最小限に抑え、各サンプルから1.5 mLの血液を氷上の個々の1.5 mLマイクロ遠心チューブに移します。乳酸検出器を使用して、各1 ml血液サンプルの血中乳酸を測定し、1.5 mlの血液サンプルアリコートの2倍を遠心分離します。上清を新しい遠心チューブに移し、上清を新しいチューブに移してサンプルを再度遠心分離します。次に、精製した血漿サンプルをELISAによる血漿インスリン分析まで摂氏マイナス80度で保存します。この代表的な実験では、血漿インスリンレベルは、1回目と3回目の30秒の高強度インターバル運動期間中に6つの患者の末梢血サンプルすべてで減少しましたが、回復期間の2番目のインターバルでは増加しました。しかし、血漿乳酸は、2回目と3回目の30秒の高強度インターバル運動期間中に減少し、最初の30秒のインターバルと回復期間中に増加しました。この手順を試みるときは、血液サンプルを摂氏40度以下に維持することを覚えておくことが重要です。この手順に続いて、ブロドガー分析などの他の方法を実行して、運動中のpHレベルの変動に関する追加の質問に答えることができます。このビデオを見た後、サイクルエルゴメーターの運動中に肘前静脈から連続して血液サンプルを採取する方法をよく理解しているはずです。

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Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

免疫学と感染症

高インスリン血症、正常血糖クランプは、インスリン作用の評価のための"ゴールドスタンダード"です。インスリンはグルコース取り込みを刺激する一定の速度で注入する。このドロップダウンに対抗するために注入された外因性グルコースの量は、インスリン感受性の指標である。ここで手順は意識、無拘束のラットで実行されます。...

覚醒ラットにおける高インスリン血症、正常血糖クランプ

意識、無拘束マウスにおける高インスリン血症、正常血糖クランプ

このプロトコルは、運動やスポーツ科学に焦点を​​当てた研究者が演習の多種多様な中に総エネルギー消費量には3つの異なるエネルギーシステムの相対的な寄与を決定することができます。...

運動時のエネルギーシステムの貢献を決定する

インスリン依存性血管拡張筋の血流を調節するなり、微小血管表面積 (微小血管募集)...

インスリン依存性血管拡張や筋肉の血流を研究する生体顕微鏡観察とマウスの後肢の造影超音波検査

我々は、上半身の筋肉の好気性および嫌気性の力を、被験者ならびに対麻痺者および四肢麻痺者において3分間にわたって試験するためのプロトコールを提示する。このプロトコルは、身体障害の有無にかかわらず、上半身の運動に適用する際の具体的な変更を示している。...

脊髄損傷および肥満者における3分間の全身アームクランク運動試験の実験プロトコル

本明細書では、乳酸濃縮血液によるポストコンディショニングのためのプロトコルを提示する。このプロトコルは、断続的な再灌流と乳酸リンガー溶液のタイムリーな冠状注射を含む。これは、一次経皮冠動脈介入を受けるSTセグメント標高心筋梗塞患者に適用することができる。...

STセグメント上昇心筋梗塞における心保護のための乳酸濃縮血液とのポストコンディショニング

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マウスから単離およびインキュベートされた成熟骨格筋におけるインスリンおよび収縮刺激グルコース取り込みの測定

冠動脈痙攣誘発試験中の心筋乳酸産生(血清乳酸濃度の冠動脈静脈差)は、微小血管痙攣によるアセチルコリン誘発性心筋虚血を反映する高感度マーカーと考えられています。この記事では、冠状動脈微小血管痙攣の診断のために心筋乳酸産生を評価する手順を紹介します。...

冠動脈微小血管痙攣診断のための心筋乳酸産生測定

水分補給状態の不均衡は、虚血性心疾患における酸素摂取量と脈拍の直接的および間接的な決定要因、および罹患率と死亡率の予後因子に短期的な影響を与える可能性があります。このプロトコルでは、生体電気インピーダンスベクトル分析と運動ストレステスト中の心肺応答による水分補給状態の評価技術について説明します。...

運動負荷試験を受けている虚血性心疾患患者における生体電気インピーダンスベクトル解析による水分補給状態の評価

この研究は、肥満者のインスリン感受性に対する筋力運動量の急性効果を評価することを目的としたランダム化比較試験プロトコルについて説明しています。...

肥満成人のインスリン感受性に対する筋力運動の急性効果を研究するためのランダム化比較試験

学ぶ 高強度インターバル運動中の肘静脈カテーテル法による血中乳酸と血漿インスリンの連続採血技術。サイクルエルゴメーターを用いた運動生理学・内分泌学研究に有用な方法です。

肘静脈カテーテル法による高強度運動時の血中乳酸および血漿インスリンの評価

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