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O treinamento de força estática pode reduzir o acúmulo de gordura, ajudar na perda de peso e aumentar o metabolismo8. Além disso, aumenta a expressão de PGC-1α e a biogênese mitocondrial em células musculares esqueléticas, levando a uma melhora do metabolismo da glicose em camundongos com diabetes mellitus tipo 2 e consequente redução nos níveis de glicose no sangue11. Para confirmar o impacto e o mecanismo do treinamento estático no DM2, dispositivos apropriados precisam ser desenvolvidos para realizar o treinamento estático em animais experimentais.
Este protocolo introduz um dispositivo para treinamento estático em camundongos. O equipamento necessário, como placas de acrílico, bastões, fios de lã e pistolas de cola quente, está prontamente disponível, e o método de produção é simples e fácil. Isso pode efetivamente reduzir o custo do experimento e aumentar sua viabilidade e repetibilidade. Manter uma posição fixa para os ratos durante o treinamento pode ser um desafio ao projetar um dispositivo de treinamento estático. Neste protocolo, os pés do mouse podem ser presos à frente do pequeno bastão apertando a lã macia. O reflexo de endireitamento faz com que o mouse dobre a parte superior do corpo para cima, permitindo que ele segure a barra da frente com as patas dianteiras. A barra é curta, limitando a amplitude de movimento das patas dianteiras. Após duas ou três sessões de treinamento adaptativo, os camundongos conseguiram manter uma postura estável. Devido à força limitada das patas dianteiras, os ratos freqüentemente perdem o controle da barra transversal. É necessário que os experimentadores monitorem os ratos o tempo todo, a fim de ajudá-los a agarrar a barra transversal com os membros anteriores e evitar que os ratos se machuquem acidentalmente. Por meio do treinamento, os camundongos podem manter uma posição fixa por 1-2 minutos de cada vez, repetidos várias vezes, por cerca de 30 minutos após a exaustão. Quando exaustos, os ratos não rolavam mais o abdômen ou levantavam as patas dianteiras. Quando o rato foi guiado pelo bastão para agarrar com as patas dianteiras, o rato conseguiu agarrar, mas a parte superior do corpo não conseguiu virar para cima. Desamarre o nó o mais rápido possível após colocar os ratos, o que pode efetivamente evitar edema e desgaste do tornozelo.
Experimentos preliminares indicam que, após um período de treinamento estático, o nível de glicose no sangue de camundongos DM2 diminuiu significativamente quando comparado com o grupo controle de camundongos modelo. O músculo esquelético é um componente crítico no metabolismo periférico da glicose e é essencial para manter a homeostase da glicose no sangue12. As análises de microscopia eletrônica indicaram que a degeneração severa ocorreu nas células gastrocnêmias de camundongos DM2, enquanto o treinamento estático foi encontrado para mitigar a degeneração do tecido muscular. Esses achados sugerem que o treinamento estático pode estar implicado na regulação da função muscular esquelética. A pesquisa mostrou que a manutenção da função do músculo esquelético é significativamente afetada pela dinâmica mitocondrial13. Observamos uma redução acentuada no número de mitocôndrias e uma falta de atividade mitocondrial nas células musculares gastrocnêmias do grupo de camundongos com DM2 em comparação com camundongos selvagens e camundongos com exercícios estáticos. Esses achados sugerem que o treinamento estático pode promover a função do músculo esquelético, melhorando a função mitocondrial nas células do músculo esquelético. Com base nos resultados experimentais anteriores, pode-se determinar que o treinamento estático pode aumentar consideravelmente o metabolismo da glicose no sangue e da insulina em camundongos com DM2. O mecanismo de intervenção pode estar ligado à regulação da função mitocondrial do músculo esquelético por treinamento estático.
Este protocolo tem algumas limitações. Inicialmente, havia dificuldade em amarrar individualmente os membros posteriores dos camundongos por uma pessoa, pois exigia que um indivíduo segurasse as patas traseiras enquanto outro realizava a amarração. Com alguns ajustes e habilidade crescente por parte do experimentador, os ratos tornaram-se mais receptivos. Isso permitiu a ligação independente das patas traseiras. Além disso, a lã macia pode diminuir os hematomas nos tornozelos dos ratos.
Em conclusão, este protocolo fornece um método simples de fabricação de equipamentos de treinamento estático para camundongos. Da mesma forma, equipamentos simples de treinamento estático para ratos podem ser feitos aumentando o tamanho das tábuas e bastões. O dispositivo pode manter a contração isométrica muscular dos membros de camundongos, de modo a verificar o efeito da intervenção do exercício tradicional chinês no DM2 e fornecer uma nova perspectiva para o tratamento clínico do DM2.