Summary
Короткая сессия (≤10 мин) высокая интенсивность тренировки интервала (HIIT) формируется как альтернатива более упражнения условия, еще более короткие варианты редко моделируются в исследованиях на животных. Здесь мы описываем 10 мин, 3 дня в неделю, гору беговая дорожка HIIT протокол, повышает физическую работоспособность в Мале и девушки в возрасте от мышей.
Abstract
Высокая интенсивность тренировки интервала (HIIT) становится терапевтический подход для предотвращения, задержки или улучшить слабости. В частности короткая сессия HIIT, с схемы, которое меньше или равно 10 мин представляет особый интерес как несколько человеческих исследований располагают подпрограмм, как несколько минут несколько раз в неделю. Однако есть нехватка исследований на животных, которые моделируют воздействия короткой сессии HIIT. Здесь мы описываем методологии схема HIIT индивидуально на заказ и прогрессивные короткие сессии 10 мин, 3 дней в неделю для возрасте от мышей с использованием наклонная беговая дорожка. Наша методология включает в себя протоколы для оценки беговой дорожки. Мышей первоначально акклиматизировались на беговой дорожке и затем базовых плоские и гору беговая дорожка оценок. Тренировок начинаются с разминки 3 мин, затем три интервала 1 мин в быстром темпе, следуют 1 мин на активное восстановление темпов. После этих интервалов, мышей даны последний сегмент, который начинается в быстрый темп и ускоряет за 1 мин. Протокол HIIT индивидуально, как скорость и интенсивность для каждой мыши определяется на основе первоначальной оценки анаэробных. Кроме того мы подробно условия для увеличения или уменьшения интенсивности для отдельных мышей в зависимости от производительности. Наконец интенсивность увеличивается для всех мышей каждые две недели. Мы сообщалось ранее в этот протокол повышение физической работоспособности в возрасте самцов мышей и здесь показать, что он также увеличивает производительность беговая дорожка в возрасте самок мышей. Преимущества нашего протокола включают низкий администрации время (около 15 мин за 6 мышей, 3 дня в неделю), стратегия для индивидуализации для мышей лучше модель предписанные упражнения и модульная конструкция, которая позволяет для добавления или удаления числа и продолжительности интервалы для Титруйте упражнение выгоды.
Introduction
Регулярные физические упражнения является эффективным средством предотвращения или задержки многих возраст ассоциированных заболеваний, таких как саркопения и бренности1,2,3,4. Однако меньше, чем 15% 65 лет и старше отвечают рекомендациям 150 мин неделю умеренной интенсивности осуществлять плюс прочность
Подготовка5,6. Отсутствие времени и продолжительных сессий, как общие препятствия для осуществления, высокая интенсивность тренировки интервала (HIIT) становится альтернативой традиционной схемы. HIIT есть несколько коротких очередей интенсивной деятельности, которые перемежаются с короткими периодами активного восстановления, и там был недавно интерес в выявлении короткие схемы, которые по-прежнему приносить пользу результатов. Такие исследования включают в себя 3 день недели схемы, показывая раз Общая сессия 4 мин7, 2-3 мин8, 1,5 мин9, один мин10, и даже 40 s11.
Аналогичным образом наблюдается значительный интерес в HIIT животных моделях. Большинство исследований используются мышей12,13,14,,1516,,1718,19,20, 21 или крысы22,23,24,25 и выполнялись с помощью беговой дорожке, хотя несколько других используемых плавательный протоколы26,27 , 28. Большинство этих исследований использовать VO2max для задания начального интенсивность упражнения13,14,19,21,24. Кроме того хотя часто описаны преимущества HIIT имеет короткие схемы, почти все из них определены исследования функции схемы что последние 30 минут или больше11,12,13,14 ,15,18,19,21, за исключением одного с немного больше чем 10 мин режим20, а другой с 19 мин через три различных интенсивности16. К нашему знанию есть никаких сообщений о животных исследований, которые изучить 10 мин или менее HIIT режима, или адаптировать режим для отдельных животных, за исключением наших опубликованное исследование17 , который служит основой для этого протокола.
Здесь мы описываем протокол для HIIT в возрасте мышей разработаны модели индивидуального, короткая сессия (≤10 мин) варианты, недавно использованных в человеческих исследования7,8,9,10,11. Метод включает режим 10 мин на беговой дорожке наклонных (25°) с 3 мин, согреться и четыре интервалы 1 мин в высокой интенсивности, перемежаются с трех сегментов активного восстановления 1 мин. Преимущества протокола включают более клиническое значение как особенностей стратегии для пошива интенсивности для отдельных животных, Настройка интенсивности, которые не основаны на VO2Макс, избегая тем самым необходимости метаболических беговые дорожки и модульные Дизайн, whereby число интервалов и тайминги легко регулируемая. Кроме того в рамках настоящего протокола мы предоставляем инструкции по две стратегии для оценки беговой дорожки, которые включают плоские непрерывной и гору интервал, изучить выносливость. Используя эти методы, мы выражаем наши предыдущие выводы что короткие сессии, HIIT расширение функциональных возможностей в возрасте самцов мышей17и теперь продемонстрировать HIIT повышает производительность беговая дорожка в возрасте самок мышей.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все исследования и экспериментальные протоколы были одобрены и в соответствии с руководства университета в Буффало и ва Западной Нью-Йорке животное уход и использование комитетов.
1. эксперимент установки и общие рекомендации
Примечание: В общей сложности двадцать четыре самок мышей на фоне C57BL/6J использовались в настоящем Протоколе, начиная в возрасте 23 месяцев. Мышей осуществляется условного СИРТloxp-exon4-loxp мутации29, однако, это не вызывали в этом эксперименте.
- Убедитесь, что мышь получают постоянные идентификаторы, такие как ушные бирки RFID чипов, или хвост татуировки.
Примечание: Рекомендуется также использовать временную разметку (например, Постоянный маркер, чтобы пометить хвосты) для быстрой идентификации периоды оценки. - Очистить беговой дорожке с 0,25-0,5% отбеливатель (v/v) или 70% (v/v) этанола в конце дня или для удаления фекалий и мочи между экспериментальных испытаний. Полностью высушите решения до начала нового судебного разбирательства.
Примечание: Этанол может увеличить износ ремня беговой дорожки. Рекомендуется чистить беговой дорожке между каждым запуском при работе с размещается группа самцов мышей с целью минимизации в клетке боевых действий. Рекомендуется для выполнения оценок беговая дорожка в то же время дня в каждый момент времени в продольных исследований30,,3132, и если выполняются другие оценки, порядок должен оставаться одинаковым. Следователь, запуск эксперимента также должен быть слепым для обозначения группы мышей.
2. акклиматизации мышей аппарат беговая дорожка
Примечание: Инициируйте акклиматизации мышей 1 месяц до базовых экспериментов.
-
Настройте программу начального обучения, с использованием программного обеспечения беговая дорожка (v3.4.7) в ручном режиме (рис. 1 и таблица 1).
- Открываете третбан программного обеспечения. Затем нажмите на файл и откройте эксперимент.
- Ввод значений, указанных в таблице 1 на вкладке руководство (рис. 1) под Acclimation.
- Введите номер сессии, как 1, количество активных каналов 1-6 в зависимости от количество мышей, количество посещений в сетку как 10 и количество потрясений, как 20.
Примечание: Интенсивность шок для этого первоначального запуска устанавливается на уровне 1 (0.46 мА).
- Установите наклон беговая дорожка 0° (плоской).
- Держите мышей за хвост, при размещении на беговой дорожке и место мыши непосредственно на поясе во избежание начиная мышей на сетке шок.
- Используйте щетку или депрессор языка держать мышей от сетке шок, при обучении или оценки начинается. Сдвинуть мышь для запуска чтобы избежать непредвиденных потрясений.
- После каждой мыши дается программа первоначальной подготовки, повторите программу как выше с интенсивностью шок, увеличилось до уровня 2 (0,59 Ма) с по крайней мере 15 минут между тренировками.
-
Одного-двух дней после первоначального обучения программы Администрирование гору беговая дорожка акклиматизации.
- Открываете третбан программного обеспечения. Затем нажмите на файл, а затем откройте эксперимент.
- Входные значения на вкладке основные , как указано в таблице 2 под Acclimation.
- Под Обнаружение удара, введите номер сессии 1, количество активных каналов 1-6 в зависимости от количество мышей, количество посещений в сетку как 10 и количество потрясений, как 20.
- Нажмите на вкладку Режим профиль (рис. 2) и на шаге 1, введите начало скорость 0 м/мин и конец скоростью 5 м/мин с в течение 5 s.
- Добавление прогреть шаг 2 с начала скоростью 5 м/мин и конце скоростью 5 м/мин за 30 секунд. Добавьте шаг перехода, который начинается в 5 м/мин и конец скорость 6 м/мин 5 s.
- Добавьте скорости шага теста, который начинается в 6 м/мин и заканчивается в 6 м/мин 20 s. Добавить шаг перехода, который начинается в 6 м/мин и заканчивается в 5 м/мин.
- Добавить интервал восстановления, который начинается в 5 м/мин и заканчивается в 5 м/мин 20 s (Рисунок 2).
- Повторите шаг 2.6.4, чтобы добавить шаги теста скорости, как указано в таблице 2 под адаптационного.
- За две недели до базовых оценок, продолжать акклиматизации путем предоставления двух оценок плоский аэробной способности беговая дорожка как описано в разделе 3, на последовательных дней.
- Одного-двух дней после второй тренировки выносливости, предоставляют две беговая дорожка гору анаэробного потенциала оценки как описано в разделе 4, учитывая в тот же день с минимум 30 мин между тренировками.
3. плоские непрерывной беговая дорожка оценки
- Создайте программу беговой дорожке, как описано в шаге 2.1, с использованием значений, указанных в таблице 1 по оценке. В Обнаружение ударазадайте номер сессии 1, количество активных каналов 1-6 в зависимости от количество мышей, количество посещений в сетку как 10 и количество потрясений, как 20.
- Контролировать мышей на протяжении всего судебного разбирательства и удалить мышей из инструмента, что достичь критерии конечной точки.
Примечание: Этот шаг, чтобы избежать мышей, случайно Касаясь сетке шок соседних мышей и затрагивающих данных. Параметры включают в себя общее время на пояс, пройденное и потрясения соотношение посещений. Рекомендуется выполнять две оценки в каждой точке времени, разделенных по крайней мере один день между оценками.
4. тяжелая интервал беговая дорожка оценки
- Создайте программу беговой дорожке, как описано в шаге 2.6, с использованием значений, указанных в таблице 2 под оценки. В Обнаружение ударазадайте номер сессии 1, количество активных каналов 1-6 в зависимости от количество мышей, количество посещений в сетку как 5 и количество потрясений, как 10.
- Установите в поле интервал в программе беговая дорожка до 0.5.
Примечание: Это позволяет для точек данных должны быть собраны каждую секунду вместо каждую минуту, которая помогает в выявлении скорость на конечную точку для каждой мыши. Программа автоматически остановится после этапа 50 м/мин, из-за ограничения программного обеспечения. Параметры включают в себя время на пояс, пройденное и скорость тест успешно завершили последний этап до конечной точки. Последний используется для определения базовых показателей интенсивности для режима HIIT, описанной в шаге 5. Рекомендуется выполнять две оценки в момент времени, разделенных по крайней мере 30 мин.
5. короткая сессия высокая интенсивность тренировки интервала
- Установить третбан гору (25°) и снять пластиковую крышку.
- Определите интенсивность для каждой мыши. Использовать скорость последний успешно завершили этап (шаг 4.5) и интенсивности группы и соответствующие базы, спринти тире скорости с помощью таблицы 3.
-
Откройте программное обеспечение беговой дорожки и нажмите на файл для создания новой программы.
- Щелкните на вкладке Режим профиль и на шаге 1, введите начало скорость 0 м/мин и конечной скорости, как указано в подразделе базы скорость, как указано в таблице 3 с периодом 5 s.
- Добавить прогреть шаг 2 с начала скорость на базы скорость и конец на основе скорости 180 s.
- 3 Ввод интервалов с шагом 1) переход, который идет от базы к Sprint для 5 s, скорость 2) шаг на спринт для 60-х, 3) переход шаг, который идет от «спринт» базу более 5 s и 4) шаг для интервала восстановления на < C15 > база скорость для 60 s.
- Добавьте шаг перехода, который идет от базы до спринт скорость свыше 5 s и последний шаг, который идет от спринта в тире скорости свыше 60 s.
Примечание: Программы можно сохранить, изменение и перезагрузка.
- Выполните упражнение три дня в неделю с по крайней мере один день отдыха между сессиями (то есть, понедельник, среда, пятница).
- Переписывание программы упражнений для увеличения базы, спринти тире со скоростью 1 м/мин каждые две недели.
Примечание: Не электрическим током даны в ходе учений. - Мотивировать мышей для запуска с помощью макияжа кисти (рекомендуется) или депрессор языка слегка мотивировать мышей, которые попадают вблизи или на сетке шок. Если мышь не реагирует повтора в 5 s, затем 10 s и затем повторите попытку каждые 30 s или во время интервала восстановления до конца сессии.
Примечание: рассмотрим удаления мышей из исследования, которые не запускаются на беговой дорожке в любой интенсивности или неспособны завершить первых трех интервалов в интенсивности, определенный для низкой интенсивности группы (Таблица 3) - Перемещение мыши, которые не могут быть мотивированы для выполнения первых трех интервалов в двух последовательных тренировок для снижения интенсивности групп (Таблица 3).
- Переместите мышь, не требующие мотивации в двух последовательных тренировок для более высокой интенсивности групп (Таблица 3).
- Взять мышь сидячий управления в клетках место рядом с беговой дорожке, как она работает. Кроме того сидячий элементы управления могут быть размещены в переулках неподвижную беговой дорожки за 10 мин.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
В общей сложности двадцать пять самок мышей были разведены и возрасте в доме. Мышей C57BL/6J фона осуществляется SIRT1loxp-exon4-loxp мутации29; Однако, этот условный нокаут не вызывали и поэтому все мыши выставлены полная длина Sirtuin1 (данные не показаны). В возрасте 24 месяцев, мышей были оценены для переносимости беговой дорожки и гору спринт потенциала до и после введения двух месяцев HIIT упражнения (n = 14), или оставшиеся Кейдж сидячий (n = 11). Наши данные показывают, все 14 мышей в HIIT группы время увеличение беговая дорожка на поясе, по сравнению с 7 по 11 SED мышей (рис. 4A, паре T-критерия Стьюдента p < 0,0001 для HIIT и p < 0.14 для SED). В целом HIIT мышей выставлены более улучшение времени на поясе, на основе более двух испытаний (HIIT: 18,2 ± 10,5 мин до 31,8 ± 13.7 мин, дельта 13.6 ± 7,5 мин против SED: 19.9 ± 10.0 мин до 25,3 ± 7.3 мин, Дельта 5,3 ± 11.4 мин, непарные студент T-тест p < 0.0391).
Кроме того, мы обнаружили большее увеличение в гору беговая дорожка потенциала как 12 14 HIIT мышей увеличение максимальной скорости в то время как мы наблюдали снижение 8 11 SED мышей (рис. 4B, в паре T-критерия Стьюдента p < 0,0022 для HIIT и p < 0,85 для SED). HIIT мышей также продемонстрировали значительное улучшение в максимальной скорости по сравнению с SED мышей, основанный на более двух испытаний (HIIT: 14,6 ± 4,3 м/мин до 17,6 ± 5,5 м/мин, Дельта 3.0 ± 3,0 м/мин по сравнению с SED: 16,9 ± 3,8 м/мин до 16,5 ± 5.0 м/мин Дельта 0,5 ± 5.0 м/мин, непарные студент T-теста p = 0.0441). Ударопрочности был похож между двумя группами мышей (шок к сетке посетить соотношение базовый - SED: 1,2 ± 0,1 против HIIT: 1.4 ± 0,4, p = 0,24; конечной точки - SED: 1,2 ± 0,4 против HIIT: 1,3 ± 0,4, p = 0,46).
Рисунок 1: Беговая дорожка программного обеспечения ручной режим параметров для оценки переносимости беговой дорожки. Беговая дорожка программного обеспечения ручной режим позволяет регулировать для протоколов с участием ленточная ускорение. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2: Беговая дорожка программное обеспечение профиль режим программы параметров для оценки гору спринт. Беговая дорожка режим программного обеспечения профиль, используется в сочетании с параметрами на вкладке ручной режим (рис. 1), позволяет возможность создания протоколов с пользовательских скорость интервалы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 3: высокая интенсивность тренировки интервала режим схематического. База, спринт и тире скорости указаны в таблице 3. Скорости увеличить на 1 м/мин каждые две недели. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 4. Воздействие HIIT на беговой дорожке производительности в возрасте мышей. Двадцать - четыре месяца самок мышей были даны HIIT (n= 14) или оставался сидячий (SED, n= 11) за 2 месяца. Беговая дорожка выносливость (A) оценивалась до и после осуществления вмешательства как лучший два испытания на последовательных дней на плоской беговой дорожке. Гору спринт потенциала (B) был оценен как лучший два испытания с не менее 30 минут отдыха на беговой дорожке наклонных (25 °). Линии показывают отдельные мышей. B — базовый и E является конечной точкой, *** указывают p значение < 0,001 и *** указывает p < 0,0001 определяется студентом паре T-тест сравнения в рамках группы изменения между базовым и конечной точки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Таблица 1: Параметры программы для акклиматизации переносимости беговой дорожки и оценки.
| Параметр программы | Адаптационного | Оценка |
| Интервал | 1 | 0.5 |
| Продолжительность | 5 | 90 |
| Включите режим | Снят | Снят |
| Accel шаг | 1,0 м/мин | 1 м/мин |
| Accel Int | 60 секунд | 120 секунд |
| Максимальная скорость | 10 м/мин | 35 м/мин |
| S_speed | 5 м/мин | 5 м/мин |
| Скорость удара Rep | 1 Гц | 1 Гц |
| Интенсивность шок | 1, а затем 2 | 3 |
Таблица 2: Программа параметры для акклиматизации гору спринт и оценки.
| Параметр программы | Адаптационного | Оценка |
| Интервал | 0.5 | 0.5 |
| Продолжительность | 10 | 90 |
| Включите режим | Проверка | Проверка |
| Accel шаг | Н/Д | Н/Д |
| Accel Int | Н/Д | Н/Д |
| Максимальная скорость | 15 м/мин | 35 м/мин |
| S_speed | 5 м/мин | 5 м/мин |
| Скорость удара Rep | 1 Гц | 1 Гц |
| Интенсивность шок | 2 | 3 |
| РЕЖИМ (см. рисунки 1 и 2, чтобы настроить параметры программы) | ||
| Интервалы тест | 8, 10, 10, 10 м/мин | 6, 8, 10, 11, 12... 51, 52 м/мин |
Таблица 3: Интенсивность обозначения HIIT осуществлять мышей.
| Группа интенсивности | Оценка базовых гору спринт | Первоначальные мероприятия скорости | ||
| База | Спринт | Тире | ||
| 0 | < 8 м / мин | 5 м/мин | 7 м/мин | 10 м/мин |
| 1 | 8-16 м/мин | 5 м/мин | 10 м/мин | 15 м/мин |
| 2 | 17-25 м/мин | 8 м/мин | 13 м/мин | 18 м/мин |
| 3 | > 25 м/мин | 11 м/мин | 16 м/мин | 21 м/мин |
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Выгоды от коротких сессий являются ключевым аспектом высокой интенсивности тренировки интервала, который захватывает научных и общественных интересов. Однако, исследования на животных редко расследовать HIIT схемы, которые являются 10 минут или меньше. Здесь мы описываем протокол для 10 мин короткие сессии HIIT гору беговая дорожка режим упражнений, повышении производительности беговая дорожка в возрасте самок мышей и которых мы ранее показали для повышения физической работоспособности в возрасте самцов мышей17. Сила нашего протокола, что в дополнение к протоколу, будучи только 10 минут в длину, Дизайн модульной что количество интервалов может добавлены или удалены, чтобы сделать протоколы, которые являются еще одной мин в длину. Кроме того длина интервалов могут быть изменены предоставление несколько стратегий Титруйте упражнения и оценки воздействия.
Другой сильной стороной настоящего Протокола является, что мы включать систему адаптировать режим упражнений для физических возможностей отдельных мышей, которые наши знания используется только один другие исследования33 помимо нашего доклада в возрасте самцов мышей17 . Хотя индивидуально пошив осуществлять вмешательство вводит изменчивости в экспериментальный дизайн, важным преимуществом данного метода является, что она лучше моделирует администрации предписанные упражнения в человеческих клинических параметров. Кроме того, животные не обучают в интенсивности, которые слишком легко или трудно, который может быть значительным фактором в экспериментах где животного населения экспонатов разнообразия в дееспособность (то есть во время старения). Одним из преимуществ этой методики является, что он не требует использования метаболических беговые дорожки для определения VO2Макс, как производительность животного, концепция, которая рассматривается далее Picoli et al.34с учетом интенсивности упражнений.
Этот протокол включает в себя две оценки деятельности беговая дорожка, в виде медленно ускорения плоской тредмил-тест и тест увеличивающееся интервал наклонная беговая дорожка, соответственно. Существует несколько протоколов, которые были опубликованы для определения производительности непрерывной беговая дорожка у мышей с использованием беговые дорожки16,34,35, включая JoVE статьи36. Несколько параметров отличаются через эти исследования и через литературу, включая: наклонение (обычно 0° или 5° для тестирования выносливость), шок интенсивности (начиная от 0,25-1.12 мА) и правила для определения истощения. Было также замечено, что 5 подряд потрясения были обычно используется для определения истощения через несколько исследований. Хотя эта стратегия может побудить большее истощение, чем правила, которые мы использовали в нашем исследовании и этот протокол, эта система также предполагает, что все мыши имеют аналогичные боли пороговые значения, которые не может быть верно в зависимости от экспериментальных условий. Наше определение исчерпания 10 посещений или 20 всего потрясений обеспечивает основу для оценки, если существуют различные боль порогов. В конечном счете есть преимущества и недостатки стратегии и решения для определения конечной точки должна быть лучше увязана с целями исследования. Кроме того некоторые протоколы оценки беговая дорожка для мышей были разработаны без использования потрясений в качестве стимула37. Хотя есть преимущества этого подхода37, некоторые недостатки для рассмотрения включают в себя использование определение истощения, которая является субъективным и потенциальную трудность оценки несколько мышей одновременно.
Кроме того другие использовали и как параметры для описания беговая дорожка производительность35,,3839. Скорость ремня и скорость разгона также разнообразно представлены в литературе. Как большинство протоколов функция увеличения скорости, результат даст сочетание аэробных и анаэробных потенциала в мыши, с более медленные протоколы, предоставляя больше сосредоточиться на аэробные компонента. Поэтому мы разработали нашей холмам тредмил-тест интервала обеспечить уделение большего внимания на анаэробный компонент17. Для достижения этой цели, наши протокол имеет короткий тест интервалов с активного восстановления между испытаниями, позволяя для мышей для достижения более высоких скоростей и поэтому больше анаэробных использования по отношению к нашей оценке выносливости плоской непрерывной беговая дорожка. Для нашего протокола мы использовали период активного восстановления 20 s между интервалами, половина время реоксигенацию мышечной ткани в тканях человека40. Однако мы отмечаем, что ограничение этого метода является, что конкретное воздействие на анаэробного метаболизма еще не выяснены и включая изучение анаэробных параметров, таких как гликолитических метаболизма, фосфокреатин использования и лактат кинетика укрепит этот метод. Кроме того новые исследования, которые изучить последствия изменения стадии и длительности активного отдыха, наклон и разные скорости с шагом будет также укреплять этот метод.
Методике, описанной в настоящем Протоколе, включая оценки двух беговая дорожка, предназначены для старых животных, в частности и таким образом включает в себя большее время для адаптационного мышей к протоколам. Надлежащего адаптационного является важным шагом для экспериментального дизайна, чтобы убедиться, что конечные точки из-за истощения и не недостаточного обучения мышью. Неправильное адаптационного скорее всего проявляется в продольных исследований -, главное, могут остаться незамеченными в размером поперечного исследования. Хотя, короче адаптационного протоколов может быть возможно для молодых когорт, в наш опыт старых мышей требуют большей адаптационного и опубликованного протокола для осуществления профессиональной подготовки в возрасте крыс инициирует адаптационного 1 месяц до всего 10 дней, для беговая дорожка акклиматизации41. Тем не менее мы согласны с Кастро et al., что предоставление чрезмерного адаптационного может повлиять на поведение и воздействие на мышей35 и его рекомендация 3-10 дней всего35, для которых наш акклиматизации протокол соответствует эти рекомендации. Кроме того старых животных также проявляют большее разнообразие в упражнения производительность и по этой причине мы включаем два испытания на момент оценки. Молодые животные отображения большей однородности в производительности и поэтому может быть достаточно одного судебного разбирательства. Кроме того разнообразие возрасте животных может сделать прямой поперечного сечения сравнения вмешательства трудно интерпретировать, и больше успеха может быть достигнуто путем сравнения переход от базовой линии, как это было сделано в анализе возрасте самок мышей. Мы также указывают как предостережение, что мы не испытали наши короткие сессии HIIT протокол молодых мышей, где это возможно, влияние потолка в производительности может маскировать преимущества нашей короткой сессии HIIT протокол. Протокол также использовался только в штамм C57BL/6J мыши, и поэтому воздействие этого упражнения в других штаммов мыши остается быть раскрыты. Кроме того C57BL6/J мышей, используемые в этом эксперименте осуществляется SIRT1loxp-exon4-loxp мутации,29, которые не вызывали. Эти мыши выдерживались в доме от рождения; Однако недостаточного числа были доступны на 24 месяцев для питания 4 группы. Мы поэтому посвящены эксперимент просто HIIT и оседлыми группами. Мы отмечаем, что настоящей когорты возрасте самок мышей и наши ранее опубликованные когорты возрасте самцов мышей17 оба улучшились в физической производительности, используя этот протокол HIIT короткой сессии.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы не имеют ничего сообщать.
Acknowledgments
Мы хотим поблагодарить персонал ухода за животными в университете Буффало животное животных лаборатория. Это исследование было поддержано ветеран делам реабилитации исследований и развития Грант RX001066 и след фонда индейцев.
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).
