Summary
Kort økt (≤10 min) høy intensitet intervalltrening (HIIT) fremstår som et alternativ til lengre øvelse modaliteter, men kortere variantene er sjelden modellert i dyrestudier. Her beskriver vi en 10 min, 3 dager i uken, oppoverbakke HIIT tredemølleprotokoll som forbedrer fysisk ytelse i mannlige og kvinnelige alderen mus.
Abstract
High intensity intervalltrening (HIIT) fremstår som en terapeutisk tilnærming til forby, forsinkelse eller forbedre skrøpelighet. Spesielt kort økt HIIT, med regimer som er mindre enn eller lik 10 min er av spesiell interesse som flere menneskelige studier har rutiner idet kort idet noen minutter et par ganger i uken. Men er det en paucity dyrestudier at modell virkningene av kort økt HIIT. Her beskriver vi en metodikk for en individuelt tilpasset og progressive kort økt HIIT diett 10 min gitt 3 dager i uken for alderen mus med en tilbøyelig tredemølle. Vår metode inkluderer også protokoller for tredemølle vurdering. Mus er utgangspunktet akklimatisert til tredemølle og deretter gitt opprinnelig plan flate og oppoverbakke tredemølle vurderinger. Treningsøkter begynner med en 3 min oppvarmingstid, så tre intervaller på 1 min på en rask tempo, etterfulgt av 1 min på en aktiv recovery tempo. Etter intervallene, mus er gitt en siste segmentet som starter på raskt tempo og akselererer for 1 min. HIIT protokollen er individuelt tilpasset som fart og intensitet for hver musen er fastsatt basert på innledende anaerob vurdering score. I tillegg detalj vi vilkårene for å øke eller redusere intensiteten for individuelle mus avhengig av ytelse. Til slutt, intensitet økes for alle mus annenhver uke. Vi har tidligere rapportert i denne protokollen forbedret fysisk ytelse i alderen mannlige mus og her viser det øker også tredemølle ytelse i alderen kvinnelige mus. Fordelene med vår protokollen inkluderer lav administrasjonstid (ca 15 min per 6 mus, 3 dager i uken), strategi for individualisering for mus å bedre modell foreskrevet trening og en modulær design som tillater for tillegg eller fjerning av antall og lengde på intervaller for å sjarmere treningen.
Introduction
Regulær øvelse er effektive i å forebygge eller forsinke mange alder-assosiert sykdommer som sarcopenia og skrøpelighet1,2,3,4. Imidlertid mindre enn 15% av de 65 og eldre møte anbefalingene på 150 min en uke med moderat intensitet øvelse pluss styrke
opplæring5,6. Som mangel på tid og lange sesjoner er vanlige barrierer til å utøve, fremstår høy intensitet intervalltrening (HIIT) som et alternativ til tradisjonelle regimer. HIIT har flere korte støt med intens aktivitet som er utblandet med korte perioder av aktive utvinning, og det har vært nylig ble interessert i å identifisere de korteste regimer som fortsatt gir resultater. Slike studier er 3 dag en uke regimer med totalt økt ganger 4 min7, 2-3 min8, 1,5 min9, en enkelt min10og selv 40 s11.
Likeledes, det har vært betydelig interesse HIIT dyremodeller. Et flertall av studier brukt mus12,13,14,15,16,17,18,19,20, 21 eller rotter22,23,24,25 og ble utført med en tredemølle, selv om noen andre svømming protokoller26,27 , 28. et flertall av disse studiene bruke VO2max angi første intensiteten av øvelsen13,14,19,21,24. I tillegg, selv om en ofte beskrevet fordel for HIIT har kortere regimer, identifisert nesten alle disse studier funksjonen regimer som siste 30 min eller lengre11,12,13,14 ,15,18,19,21, med unntak av en med en litt lengre enn 10 min diett20, og en annen med 19 min over tre forskjellige intensiteter16. Vi vet finnes det ingen rapporterte dyr studier som undersøker en 10 minutter eller mindre HIIT diett eller skreddersy diett til enkelte dyr, med unntak av våre publisert studie17 som fungerer som grunnlaget for denne protokollen.
Her beskriver vi en protokoll for HIIT i alderen mus utformet modellen individualisert, kort økt (≤10 min) varianter nylig brukt i menneskelige studier,7,,8,,9,,10,,11. Metoden inneholder en 10 min diett på en tilbøyelig (25°) tredemølle med 3 minutter varme opp og fire 1 min intervaller med høy intensitet, ispedd tre 1 min aktive utvinning segmenter. Fordeler av protokollen inkluderer større kliniske relevans som den inneholder strategier for å skreddersy intensitet til enkelte dyr, angi innhold som ikke er basert på VO2max, og dermed unngå behovet for metabolske tredemøller, og modulær design der antall intervaller og timing er lett justerbar. I tillegg i denne protokollen gir vi instruksjoner for to strategier for tredemølle vurdering, som inkluderer flat kontinuerlig og oppoverbakke intervall, for å undersøke utholdenhet. Benytter disse metoder, vi utvide våre tidligere funn kort økten HIIT økt funksjonsevne i alderen mannlige mus17, og nå demonstrere HIIT øker tredemølle ytelse i alderen kvinnelige mus.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle studier og eksperimentelle protokoller ble godkjent av og i samsvar med retningslinjene i Universitetet i Buffalo og VA Western New York Animal Care og bruk komiteer.
1. eksperimentere oppsett og generelle råd
Merk: Totalt tjuefire kvinnelige mus på C57BL/6J bakgrunn ble brukt i denne protokollen fra 23 måneder av alderen. Mus gjennomført en betinget SIRTloxp-exon4-loxp mutasjon29, men dette ble ikke indusert i dette eksperimentet.
- Sikre mus få permanent identifikatorer som øret koder, RFID-brikker, eller hale tatoveringer.
Merk: Det anbefales også bruke midlertidige merkene (f.eks permanent markør merke haler) for rask identifisering perioder vurdering. - Rengjør tredemølle med 0,25-0,5% blekemiddel (v/v) eller etanol 70% (v/v) på slutten av dagen eller fjerne avføring eller urin mellom eksperimentelle studier. Tørke løsninger før du starter en ny rettssak.
Merk: Etanol kan øke slitasje å tredemølle beltet. Det anbefales at tredemølle rengjøres mellom hver kjøre hvis arbeider med gruppen plassert mannlige mus for å minimere i bur slåss. Det anbefales å utføre tredemølle vurderinger på samme tid på dagen ved hvert punkt i longitudinelle studier30,31,32og hvis andre vurderinger blir utført, rekkefølgen skal være det samme. Etterforskeren kjører eksperimentet bør også være blind for gruppen betegnelser av mus.
2. aklimatisere seg mus til tredemølle apparater
Merk: Starte Akklimatisering mus 1 måned før planlagt eksperimenter.
-
Angi den første trening bruke tredemølle programvaren (v3.4.7) i manuell modus (figur 1 og tabell 1).
- Åpne programmet tredemølle. Deretter klikker på filen og åpne eksperimentet.
- Angi verdiene angitt i tabell 1 manuell (figur 1) under kategorien Acclimation.
- Angi Øktnummeret som 1, antall aktive kanaler som 1 til 6 hvor mange mus, antall besøk til rutenettet som 10 og antall sjokk som 20.
Merk: Sjokk intensitet for denne initial løpe ligger på nivå 1 (0.46 mA).
- Angi tilbøyelighet av tredemøllen til 0° (flat).
- Hold mus halen når du plasserer i tredemøllen og plassere mus direkte på beltet for å unngå starte mus i sjokk rutenettet.
- Bruk en pensel eller tunge depressor for å holde mus fra sjokk rutenettet når trening eller vurdering begynner. Skyve mus for å kjøres for å unngå utilsiktet sjokk.
- Etter hver musen er gitt første treningsprogrammet, gjenta programmet som ovenfor med sjokk intensiteten til nivå 2 (0,59 mA) med minst 15 minutter mellom treninger.
-
En til to dager etter første treningsprogrammet administrere oppoverbakke tredemølle Akklimatisering.
- Åpne programmet tredemølle. Klikk på filen og åpne eksperimentet.
- Angi verdiene i kategorien grunnleggende som vist i tabell 2 under Acclimation.
- Under Sjokket oppdagelsen, input Øktnummeret som 1, antall aktive kanaler som 1 til 6 hvor mange mus, antall besøk til rutenettet som 10 og antall sjokk som 20.
- Klikk på kategorien Profil modus (figur 2) og for trinn 1 input en start på 0 m/min og en Slutthastighet på 5 m/min med en periode på 5 s.
- Legge til en varm opp trinn 2 med en start hastighet på 5 m/min og slutten fart på 5 m/min i 30 sekunder. Legge til en overgang trinn som starter på 5 m/min og en Slutthastighet på 6 m/min 5 s.
- Legg til en test hastigheten trinn som starter på 6 m/min og slutter ved 6 m/min for 20 s. legge en overgang steg det starter på 6 m/min og slutter på 5 m/min.
- Legge til en gjenoppretting intervallet som starter på 5 m/min og slutter på 5 m/min for 20 s (figur 2).
- Gjenta trinn 2.6.4 legge til test hastighet trinnene som er angitt i tabell 2 under acclimation.
- To uker før planlagt vurderinger, fortsette Akklimatisering ved å tilby to tredemølle flatt Aerob kapasitet vurderinger som beskrevet i del 3, gitt på påfølgende dager.
- En til to dager etter den andre kondisjonstrening gi to tredemølle oppoverbakke anaerob kapasitet vurderinger som beskrevet i del 4, gitt den samme dagen med et minimum av 30 min mellom treninger.
3. flatt kontinuerlig tredemølle vurdering
- Opprette en tredemølle program som beskrevet i trinn 2.1, med verdiene angitt i tabell 1 under vurdering. Under Sjokket gjenkjenning, kan du angi Øktnummeret som 1, antall aktive kanaler som 1 til 6 hvor mange mus, antall besøk til rutenettet som 10 og antall sjokk som 20.
- Overvåke musene gjennom rettssaken og fjerne mus fra instrumentet som nå endepunktet kriteriene.
Merk: Dette trinnet er å unngå mus utilsiktet berører sjokk rutenettet nabolandet mus og påvirke dataene. Parametere inkluderer totaltiden belte, avstanden reist og støt besøk forhold. Det anbefales å utføre to vurderinger på hvert punkt, med minst én dag mellom vurderinger.
4. oppoverbakke intervall tredemølle vurdering
- Opprette en tredemølle program som beskrevet i trinn 2.6, med verdiene angitt i tabell 2 under vurdering. Under Sjokket gjenkjenning, kan du angi Øktnummeret som 1, antall aktive kanaler som 1 til 6 hvor mange mus, antall besøk til rutenettet som 5 og antall sjokk som 10.
- Angi intervallfeltet i tredemølle programmet til 0,5.
Merk: Dette gir poeng å samles hvert sekund i stedet for hvert minutt, som hjelpemidler i identifisere for endepunkt for hver musen. Programmet stopper automatisk etter 50 m/min scenen på grunn av programvarebegrensninger. Parametere inkluderer tiden på beltet, avstanden reist og test hastigheten på siste fullførte scenen før sluttpunkt. Sistnevnte brukes for å fastsette baseline intensitet for den HIIT diett beskrevet i trinn 5. Det anbefales å utføre to vurderinger per punkt, med minst 30 min.
5. kort økt High Intensity intervalltrening
- Angi tredemølle oppover (25°) og fjern plastdekselet.
- Bestemme intensiteten for hver musen. Bruk hastigheten på det siste fullførte stadiet (trinn 4.5) og finne intensitet grupper og tilsvarende Base, Sprintog Dash hastigheter med tabell 3.
-
Åpne tredemølle programvare og klikk på å lage et nytt program.
- Klikk kategorien Profil modus og trinn 1, inngang en start fart av 0 m/min og en Slutthastighet som angitt under Base fart som vist i tabell 3 med en periode på 5 s.
- Legge til en varm opp trinn 2 med en start hastighet på Base og Slutthastighet hastigheten Base for 180 s.
- Input 3 intervaller hver med 1) en overgang steg som går fra Base til Sprint for 5 s, 2) en trinn på Sprint hastighet for 60s, 3) en overgang trinn som går fra «sprint» til Base over 5 s, og 4) et skritt for en utvinning intervall på < C15 > Base hastighet for 60 s.
- Legge til en overgang trinn som går fra Base til Sprint fart over 5 s og en siste trinnet som går fra Sprint til Dash hastighet over 60 s.
Merk: Programmer kan lagres, endret, og på nytt.
- Utføre trening tre dager i uken med minst en dag med hvile mellom økter (dvs. mandag, onsdag, fredag).
- Omskrive treningsprogram øke Base, Sprintog Dash hastigheter 1 m/min annenhver uke.
Merk: Ingen elektrisk støt gis under trening. - Motivere mus til å kjøres på en makeup børste (anbefales) eller tunge depressor lett motivere mus som faller i nærheten av eller i sjokk rutenettet. Hvis musen ikke fungerer prøv i 5 s, da 10 s, og deretter prøve hver 30 s eller under en utvinning intervall til slutten av økten.
Merk: fjerne mus fra studien som ikke kjører på tredemølle på alle intensiteten eller ikke kan fullføre tre første intervallene intensiteten definert for laveste intensitet gruppen (tabell 3) - Flytt mus som ikke kan motivert til å fullføre første tre intervaller på to påfølgende treningsøkter til lavere intensitet grupper (tabell 3).
- Flytt mus som ikke krever motivasjon i to påfølgende treningsøkter høyere intensitet grupper (tabell 3).
- Ta stillesittende kontroll mus i bur plass ved siden av tredemøllen mens den kjøres. Stillesittende kontroller kan også plasseres i lanes av en ubevegelig tredemølle for 10 min.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Totalt ti kvinnelig mus ble avlet og alderen i huset. C57BL/6J bakgrunn musene gjennomført en SIRT1loxp-exon4-loxp mutasjon29; men denne betinget knockout ble ikke indusert og derfor alle mus utstilt full lengde Sirtuin1 (data ikke vist). På 24 måneder av alderen, mus ble vurdert for tredemølle utholdenhet og oppoverbakke sprint kapasitet før og etter administrasjon av to måneder HIIT trening (n = 14), eller gjenværende buret stillesittende (n = 11). Våre data viser alle 14 mus i HIIT gruppe økt tredemølle tid på beltet forhold til 7 av 11 av SED mus (figur 4A, sammenkoblet student T-Test p < 0,0001 for HIIT og p < 0.14 for SED). I totalt HIIT mus viste større forbedring i tid på beltet basert på bedre av to studier (HIIT: 18.2 ± 10,5 min til 31,8 ± 13,7 min, delta 13,6 ± 7,5 min versus SED: 19,9 ± 10,0 min til 25.3 ± 7.3 min, delta 5.3 ± 11.4 min, hender student T-test p < 0.0391).
I tillegg vi oppdaget større økning i oppoverbakke tredemølle kapasitet som 12 av 14 HIIT mus økt maksimal hastighet mens vi observerte nedgang i 8 til 11 SED mus (figur 4B, sammenkoblet student T-Test p < 0.0022 for HIIT og p < 0,85 for SED). HIIT mus viste også større økning i maksimal hastighet sammenlignet SED mus basert på bedre av to studier (HIIT: 14,6 ± 4,3 m/min til 17,6 ± 5,5 m/min, delta 3.0 ± 3,0 m/min versus SED: 16,9 ± 3.8 m/min til 16,5 ± 5.0 m/min delta 0,5 ± 5.0 m/min, hender student T-test p = 0.0441). Sjokktoleranse var likt mellom de to gruppene av mus (sjokk rutenettet besøk forholdet baseline - SED: 1,2 ± 0,1 versus HIIT: 1,4 ± 0,4, p = 0.24; sluttpunkt - SED: 1,2 ± 0,4 versus HIIT: 1,3 ± 0,4, p = 0.46).
Figur 1: tredemølle programvare manuell modusparametere for tredemølle utholdenhet vurdering. Tredemølle programvare manuell modus lar justering for protokoller som omfatter sammenhengende akselerasjon. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: tredemølle programvare profil modus programmet parametere for oppoverbakke sprint vurdering. Tredemølle programvare profil-modus, brukes sammen med alternativene i kategorien manuell modus (figur 1), gjør at å lage protokoller med egendefinerte hastighet intervaller. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: High Intensity intervalltrening diett skjematisk. Base, Sprint og Dash hastigheter er angitt i tabell 3. Hastigheter øke med 1 m/min annenhver uke. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4. Virkningene av HIIT på tredemølle ytelse i alderen mus. Tyve - fire måneder gamle kvinnelige mus fikk HIIT (n= 14) eller forble stillesittende (SED, n= 11) for 2 måneder. Tredemølle utholdenhet (A) ble vurdert før og etter intervensjon trening som en best to forsøk på dager på en flat tredemølle. Oppoverbakke sprint kapasitet (B) ble vurdert som best to forsøk administreres med ikke mindre enn 30 min hvile på en tilbøyelig (25 °) tredemølle. Linjer angir individuelle mus. B er planlagt og E er sluttpunktet, *** indikerer en p-verdien < 0,001 og *** angir p < 0,0001 som bestemmes av en parvis student T-test sammenligner innenfor gruppen endring mellom planlagt og endepunkt. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Tabell 1: Programmet parametere for tredemølle utholdenhet Akklimatisering og vurdering.
| Programmet parameteren | Akklimatisering | Vurdering |
| Intervall | 1 | 0,5 |
| Varighet | 5 | 90 |
| Aktivere modus for profil | Ukontrollert | Ukontrollert |
| Accel trinn | 1,0 m/min | 1 m/min |
| Accel Int | 60 sekunder | 120 sekunder |
| Max hastighet | 10 m/min | 35 m/min |
| S_speed | 5 m/min | 5 m/min |
| Sjokk Rep Rate | 1 hz | 1 hz |
| Sjokk intensitet | 1 og 2 | 3 |
Tabell 2: Programmet parametere for oppoverbakke sprint Akklimatisering og vurdering.
| Programmet parameteren | Akklimatisering | Vurdering |
| Intervall | 0,5 | 0,5 |
| Varighet | 10 | 90 |
| Aktivere modus for profil | Sjekket | Sjekket |
| Accel trinn | I/T | I/T |
| Accel Int | I/T | I/T |
| Max hastighet | 15 m/min | 35 m/min |
| S_speed | 5 m/min | 5 m/min |
| Sjokk Rep Rate | 1 hz | 1 hz |
| Sjokk intensitet | 2 | 3 |
| PROFIL-modus (se figur 1 og 2 for å definere programmet parametere) | ||
| Teste intervaller | 8, 10, 10, 10 m/min | 6, 8, 10, 11, 12... 51, 52 m/min |
Tabell 3: Intensitet betegnelser for HIIT trening mus.
| Intensitet gruppe | Planlagte oppoverbakke Sprint Score | Innledende trening hastigheter | ||
| Base | Sprint | Dash | ||
| 0 | < 8 m / min | 5 m/min | 7 m/min | 10 m/min |
| 1 | 8-16 m/min | 5 m/min | 10 m/min | 15 m/min |
| 2 | 17-25 m/min | 8 m/min | 13 m/min | 18 m/min |
| 3 | > 25 m/min | 11 m/min | 16 m/min | 21 m/min |
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Fordeler fra korte er en viktig del av høy intensitet intervalltrening som fanger vitenskapelige og offentlig interesse. Imidlertid dyrestudier sjelden undersøke HIIT regimer som er 10 minutter eller mindre. Her beskriver vi en protokoll for en 10 min kort økt HIIT oppoverbakke tredemølle trening diett som forbedret tredemølle ytelse i alderen kvinnelige mus og som vi tidligere har vist for å øke fysisk ytelse i alderen mannlige mus17. En styrke for vår protokollen er at i tillegg til protokollen blir kun 10 minutter lang, design er modulære slik at antall intervall kan legges til eller fjernes for å gjøre protokoller som er enda en min i lengde. I tillegg kan lengden på intervallene endres gir flere strategier for å sjarmere trening og evaluere virkningene.
En annen styrke denne protokollen er at vi inkluderer et system for å skreddersy øvelse diett til mulighetene i individuelle mus, som vi vet eneste andre studien33 bortsett fra vår rapport i alderen mannlige mus17 har brukt. Selv om individuelt skreddersy en øvelse intervensjon introduserer variasjon i eksperimentell design, er en viktig fordel med denne metoden at det bedre modeller av foreskrevet øvelse i menneskets kliniske innstillinger. Videre dyr gjør ikke trene på innhold som er for lett eller vanskelig, som kan være en betydelig faktor i eksperimenter der befolkningen dyr utstillinger mangfold i øvelsen kapasiteten (dvs. i aldring). En annen fordel med denne metoden er at den ikke krever bruk av metabolske tredemøller å bestemme VO2max som treningsintensiteten er skreddersydd til resultatene av dyret, et konsept som er videre undersøkt av Picoli et al.34.
Denne protokollen inneholder to vurderinger tredemølle ytelse, i form av en sakte akselererende flat tredemølletest og en tilbøyelig stigende intervall tredemølletest, henholdsvis. Det er flere protokoller som er publisert for å avgjøre kontinuerlig tredemølle ytelsen i mus med tredemøller16,34,35, inkludert en JoVE artikkel36. Flere parametere varierer på tvers av disse studiene og litteratur, inkludert: helling (vanligvis 0° eller 5° for utholdenhet tester), sjokk intensitet (fra 0,25-1.12 mA), og reglene for definering av utmattelse. Det ble også lagt merke til at 5 påfølgende sjokk var vanlig å definere utmattelse over flere undersøkelser. Selv om denne strategien kan indusere større utmattelse enn reglene vi har brukt i våre studier og denne protokollen, forutsetter dette systemet også alle mus har lignende smerter terskler, som ikke kanskje er sant avhengig av eksperimentelle forhold. Vår definisjon av utmattelse av 10 besøk eller 20 totalt sjokk gir et rammeverk for å vurdere om det er ulike smerte terskler. Til slutt, det er fordeler og ulemper for både strategier og beslutningen for å definere sluttpunktet bør justeres beste mål studien. Noen tredemølle vurdering protokoller for mus har i tillegg utviklet uten bruk av sjokk som en stimulans37. Men det er fordeler til denne tilnærmingen37, inkludere noen ulemper å bruk av en beslutning av utmattelse som er subjektive og potensielle problemer vurdere flere mus samtidig.
I tillegg har andre brukt arbeid og makt som parametere beskrive tredemølle ytelse35,38,39. Belte og frekvensen av akselerasjon er også diversely representert i litteraturen. Som de fleste protokoller funksjonen øke hastigheten, vil resultatet gi en blanding av aerob og anaerob kapasitet i musen, langsommere protokoller gir mer fokus på komponenten aerobic. Vi har derfor designet våre oppoverbakke tredemølletest intervall å gi større fokus på det anaerob komponent17. For å oppnå dette, har våre protokollen kort test intervaller med aktive restitusjonstid mellom tester, slik at mus til å oppnå høyere hastigheter og derfor større anaerob utnyttelse i forhold til vår leilighet kontinuerlig tredemølle utholdenhet vurdering. For våre protokollen vi brukte en aktiv restitusjonsperiode 20 s mellom intervaller, halv tid til reoxygenation av muskelvev i menneskelig vev40. Men vi merke en begrensning av denne metoden er at bestemte virkninger på anaerob metabolisme har ennå å bli utredet, og med en undersøkelse av anaerob parametere som glycolytic metabolisme, phosphocreatine utnyttelse og laktat kinetics vil styrke denne metoden. I tillegg vil nye studier som undersøker virkningene av endre scenen og aktiv hvile varigheter, stigning og annen hastighet intervaller også styrke denne metoden.
Metodikk beskrevet i denne protokollen, inkludert to tredemølle vurderinger, er utformet for eldre dyr spesielt, og inkluderer som større tid til å akkumulere mus til protokoller. Riktig acclimation er et kritisk steg til eksperimentell design å sikre endepunktene er utmattelse og ikke nok lære av musen. Uriktig acclimation trolig i longitudinelle studier - ennå, viktigere, kan ikke merke i crosssectional studier. Selv kortere acclimation protokoller kan være mulig for yngre kohorter, vår erfaring eldre mus krever større Akklimatisering og en publisert protokoll for trening i alderen rotter starter acclimation 1 måned før med 10 totalt dager gitt for tredemølle Akklimatisering41. Men enige vi med Castro et al. som gir overdreven acclimation kan påvirke oppførselen til og konsekvenser for mus35 og hans anbefaling av 3 til 10 dager totalt35, som våre Akklimatisering protokollen er i tråd med dette anbefalinger. Videre exhibit eldre dyr også større mangfold trening ytelse og derfor vi inkluderer to studier per vurdering tidspunkt. Yngre dyr viser større homogenitet i ytelse og derfor et enkelt prøve kan være tilstrekkelig. Videre mangfoldet av alderen dyr kan gjøre direkte cross-sectional sammenligninger av en intervensjon vanskelige å tolke, og mer suksess kan oppnås ved å sammenligne endringen fra grunnlinjen som ble gjort i analysen av alderen kvinnelige musene. Vi også angi som en påminnelse at vi ikke har testet våre kort økt HIIT protokollen i yngre mus, der det er mulig en taket effekt ytelse kan maskere fordelene av våre kort økt HIIT protokollen. Protokollen ble også brukt i C57BL/6J musen belastning, og derfor virkningen av denne øvelsen i andre musen stammer gjenstår å bli belyst. I tillegg gjennomført C57BL6/J musene som brukes i dette eksperimentet en SIRT1loxp-exon4-loxp mutasjon29, som ikke ble indusert. Disse musene ble alderen i huset fra fødsel; Imidlertid var lite tall tilgjengelige på 24 måneder for å drive 4 grupper. Vi fokuserer derfor eksperimentet på bare HIIT og stillesittende grupper. Vi konstaterer at både nåværende kohort av alderen kvinnelige mus og våre tidligere publiserte kohort alderen mannlige mus17 både forbedret i fysisk ytelse bruker denne kort økt HIIT protokollen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne ikke avsløre.
Acknowledgments
Vi ønsker å takke dyr omsorg personell ved Universitetet i Buffalo dyr laboratorium dyr anlegget. Denne forskningen ble støttet av en Veteran Affairs rehabilitering forskning og utvikling Grant RX001066 og indiske Trail Foundation.
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).
