Koncepcja Rozwojowych Początków Zdrowia i Chorób (DOHaD) pojawiła się w ciągu ostatnich dwóch dekad, co pokazało, że wpływy środowiskowe we wczesnym okresie rozwoju wpływają na ryzyko późniejszych procesów patofizjologicznych związanych z przewlekłą chorobą niezakaźną (NCD), zwłaszcza cukrzycą, chorobami układu krążenia i niektórymi rodzajami raka1. Podczas najbardziej plastycznej fazy rozwoju płodu, gdy potomstwo jest narażone na działanie środowiska wewnątrzmacicznego, interakcja genu i środowiska oraz perfuzja maciczno-łożyskowa są kluczowymi czynnikami przeprogramowania płodu2. Wcześniejsze badania wykorzystywały głównie modele zwierzęce do zbadania szkodliwego wpływu, takiego jak niedożywienie matki, przeżywienie lub otyłość w czasie ciąży oraz prenatalne narażenie na chemikalia lub niedotlenienie, na rozwój płodu i długoterminowe skutki fenotypowe u potomstwa3. Spowodowało to niską masę urodzeniową i późniejszy wzrost oraz miało niekorzystny wpływ na potomstwo, w tym podwyższone ciśnienie krwi, dyslipidemię i insulinooporność4. Ponieważ wskaźnik nadwagi i otyłości gwałtownie rośnie wśród kobiet w wieku rozrodczym, pilnie potrzebne jest ustanowienie skutecznych interwencji zapobiegających międzypokoleniowemu przenoszeniu tych szkodliwych zaburzeń matczynych, co ma istotny wpływ na zdrowie populacji5,6.
Ćwiczenia od dawna są uznawane za ważny środek zapobiegawczy w leczeniu cukrzycy typu 2, nadciśnienia i kilku innych chorób7. Ćwiczenia w czasie ciąży mają korzystny wpływ na matkę i mają korzystny wpływ na potomstwo, zmniejszając w ten sposób przenoszenie chorób przez matkę na potomstwo8. Kilkuletnie badania wykazały bezpieczeństwo ćwiczeń i głębokie korzyści, w tym znaczne zmniejszenie częstych schorzeń ciążowych, takich jak cukrzyca ciążowa9,10. Jeśli chodzi o bezpieczeństwo matki i płodu, przeprowadzenie treningu fizycznego i protokołów po karmieniu piersią jest wyzwaniem.
David11 et al. opisali modele ćwiczeń na zwierzętach mające zastosowanie w badaniach nad zdrowiem układu krążenia. Trzy powszechnie używane modele ćwiczeń, dobrowolne bieganie na kołach, zmotoryzowane bieżnie i pływanie, mają zalety i wady. Dobrowolnie poruszające się koło ściśle naśladuje zachowanie lokomotoryczne szczurów, umożliwiając im poruszanie się zgodnie z ich rytmem okołodobowym. Jednak ten rodzaj ćwiczeń wymaga bardziej precyzyjnej regulacji intensywności i czasu trwania. Zmotoryzowana bieżnia może kontrolować intensywność, objętość i czas trwania ćwiczeń, ale czasami wymaga stymulacji elektrycznej, co może wywołać stres fizyczny i psychiczny u zwierząt. Pływanie jest szeroko stosowane w badaniach na gryzoniach ze względu na wrodzoną zdolność pływania szczurów, które mogą również uniknąć stymulacji elektrycznej lub mechanicznego uszkodzenia stóp i ogonów12. W badaniach nad modelami ćwiczeń prenatalnych13,14, pływanie jest powszechnie stosowaną metodą ćwiczeń. W miarę postępu ciąży i obrzęku brzucha szczura, ćwiczenia na bieżni i bieganiu na kółkach mogą powodować powtarzający się kontakt brzucha z twardymi powierzchniami. Natomiast środowisko wodne podczas pływania zapewnia wyporność, zmniejszając ryzyko urazów związanych z wysiłkiem fizycznym u ciężarnych zwierząt.
Ten protokół przedstawia metody hodowli szczurów, jak przeprowadzić trening pływacki podczas ciąży, oraz protokoły opieki nad ciężarnymi szczurami po treningu. Ten model treningu pływackiego w ciąży może być stosowany do szerokiej gamy gatunków szczurów i myszy, co może stanowić użyteczny model gryzoni do przyszłych badań z wykorzystaniem modeli zwierzęcych do badania mechanizmów regulujących korzystny wpływ ćwiczeń matki na zdrowie potomstwa i korzyści płynące z ćwiczeń w różnych pokoleniach.