Przewlekły trening interwałowy o wysokiej intensywności i model otyłości wywołanej dietą w celu maksymalizacji wysiłku fizycznego i wywołania zmian fizjologicznych u szczurów

Ten artykuł przedstawia reakcje morfometryczne i wyniki treningu według protokołu treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT) w szczurzym modelu otyłości wywołanej dietą metodą Sprague'a-Dawleya. Celem tego protokołu była maksymalizacja intensywności ćwiczeń i określenie fizjologicznych reakcji na HIIT u szczupłych i otyłych szczurów.

Model ten pozwala naukowcom badać wiele podstawowych mechanizmów związanych z dietą, ćwiczeniami i związaną z nimi fizjologią, które przyczyniają się do zdrowia lub choroby. Kluczową zaletą jest to, że zwierzęta zawsze będą ćwiczyć z maksymalną intensywnością, ponieważ intensywność ćwiczeń wzrasta wraz z kondycją i poziomem umiejętności zwierzęcia. Protokół ten ma szczególne zastosowanie w leczeniu chorób metabolicznych, które często współwystępują z otyłością, ponieważ szlaki zapalne są zaangażowane zarówno w ćwiczenia, jak i otyłość.

Procedurę zademonstruje Chris Butler, technik badawczy z mojego laboratorium. Aby rozpocząć sesję treningową dla szczurów Sprague-Dawly, włącz bieżnię za pomocą przełącznika zasilania z tyłu jednostki sterującej. Wyreguluj wstrząsy bieżni na 0.00 miliamper, obracając pokrętło na jednostce sterującej w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.

Aby wyregulować nachylenie bieżni na 5%, najpierw poluzuj nakrętkę blokującą na spodzie bieżni. Następnie ustaw nachylenie na pierwsze wcięcie i ponownie dokręć nakrętkę zabezpieczającą, aby zabezpieczyć nachylenie bieżni w tej pozycji. Podpierając ciało zwierzęcia jedną ręką, drugą ręką delikatnie chwyć podstawę ogona i ułóż zwierzę na indywidualnym pasie na bieżni.

Powtarzaj ten proces, aż szczur z tej samej kohorty zajmie każdy z pięciu indywidualnych pasów na bieżni. Następnie dostosuj prędkość bieżni do 45 centymetrów na sekundę, obracając pokrętło prędkości na jednostce sterującej zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Naciśnij przycisk Stop/Run, aby zatrzymać bieżnię i pozwól jej działać przez pięć minut.

Aby ułatwić naukę korzystania z bieżni na wczesnych etapach treningu, zwierzęta mogą potrzebować zachęty w postaci sztywnych szczotek z włosia, aby trzymać się z dala od siatki uderzeniowej. Naciśnij przycisk Stop/Run, aby zatrzymać bieżnię po pięciu minutach i pozwól na dwuminutowy odpoczynek przed rozpoczęciem treningu treningowego. Ustaw prędkość początkową dla pierwszej sesji treningu na 55 centymetrów na sekundę.

Po ustawieniu prędkości uruchom bieżnię i pozwól zwierzętom biegać przez jedną minutę. Jeśli jakiekolwiek zwierzę dotrze do siatki amortyzującej z tyłu bieżni, zmotywuj je szczotką, aby zachęcić do ruchu do przodu. Jeśli którekolwiek zwierzę nie reaguje na motywacje więcej niż dwa razy na trening, włącz siatkę wstrząsów do 2,0 miliampera na pozostałą część sesji.

Gdy monitor czasu wskaże jedną minutę, zatrzymaj bieżnię, naciskając przycisk Stop/Run i pozwól zwierzętom odpocząć przez dwie minuty. Następnie dostosuj prędkość biegu do następnego sprintu, w zależności od wydajności zwierząt w poprzednim sprincie. Jeśli wszystkie zwierzęta w kohorcie ukończą poprzedni jednominutowy sprint bez potrzeby motywacji lub dotykania siatki uderzeniowej więcej niż pięć razy, zwiększ prędkość biegu o cztery centymetry na sekundę.

Jeśli nie, użyj tej samej prędkości, co w poprzednim sprincie. Jeśli któreś ze zwierząt nadmiernie się szarpie podczas poprzedniego interwału sprintu, zmniejsz prędkość o cztery centymetry na sekundę. Po ustawieniu prędkości zgodnie z opisem, rozpocznij następny interwał sprintu natychmiast po dwuminutowym odpoczynku.

Zapisz prędkość i dystans przebiegnięty dla każdej walki, zapisując ją w notatniku. Powtórz zademonstrowany trening interwałowy o wysokiej intensywności składający się z biegania o wysokiej intensywności, a następnie odpoczywaj 10 razy dziennie. W pierwszym sprincie każdego kolejnego dnia treningowego użyj prędkości początkowej, która jest o cztery centymetry na sekundę wolniejsza niż najwyższa prędkość osiągnięta poprzedniego dnia.

Pod koniec każdej sesji treningowej wyjmij zwierzęta z bieżni i umieść je w ich indywidualnych klatkach. Wydajność treningowa wskazywana przez prędkości biegu wzrastała w czasie trwania protokołu. Końcowe prędkości trenowanych ćwiczeń i grup wytrenowanych na diecie wysokotłuszczowej były porównywalne.

Łączne dystanse biegowe dla grup trenowanych w ćwiczeniach i dietach wysokotłuszczowych były również podobne. Chociaż średnie tygodniowe spożycie paszy w grupach kontrolnych i wytrenowanych fizycznie nie różniło się od siebie, obie miały większe tygodniowe spożycie niż grupa trenująca na diecie wysokotłuszczowej, która ponownie była wyższa niż grupa na diecie wysokotłuszczowej. Jednak grupy karmione dietą wysokotłuszczową miały wyższe spożycie kalorii niż te na diecie kontrolnej.

Grupa trenująca na diecie wysokotłuszczowej wykazała najwyższe tygodniowe spożycie kalorii, a następnie grupa dietetycznie wysokotłuszczowa, kontrolna i wytrenowana. W okresie treningu średni dzienny przyrost masy ciała w grupie trenującej na diecie wysokotłuszczowej był większy niż w grupie stosującej dietę wysokotłuszczową. Nie zaobserwowano istotnych różnic w średnim dziennym przyroście między grupą kontrolną a grupą ćwiczącą.

Podobnie, średnie dzienne przyrosty w grupach kontrolnych i dietetyczności wysokotłuszczowej były również porównywalne. Pobranie tkanek po zakończeniu protokołu treningowego wykazało, że zwierzęta w grupie diety wysokotłuszczowej miały najwyższą otyłość trzewną. Grupy wyszkolone w ćwiczeniach wykazały zmniejszoną otyłość trzewną w porównaniu z grupami niewyszkolonymi, uważnie monitoruj zwierzęta podczas załadunku i rozładunku ich z bieżni.

Zalecamy skorzystanie z pomocy asystenta podczas tych kroków.