Хроническая высокоинтенсивная интервальная тренировка и модель ожирения, вызванного диетой, для максимизации физических усилий и стимуляции физиологических изменений у крыс

Эта модель позволяет исследователям исследовать многие основные механизмы, связанные с диетой, физическими упражнениями и связанной с ними физиологией, которые способствуют здоровью или болезни. Ключевым преимуществом является то, что животные всегда будут тренироваться с максимальной интенсивностью, потому что интенсивность упражнений увеличивается вместе с физической подготовкой и уровнем навыков животного. Этот протокол особенно применим для лечения метаболических заболеваний, которые часто сочетаются с ожирением, поскольку воспалительные пути вовлечены как в физические упражнения, так и в ожирение.

Демонстрацией процедуры будет Крис Батлер, техник-исследователь из моей лаборатории. Чтобы начать тренировку крыс Спрэга-Доули, включите беговую дорожку с помощью выключателя питания на задней панели блока управления. Отрегулируйте амортизатор беговой дорожки на 0,00 миллиампера, повернув диск на блоке управления против часовой стрелки.

Чтобы отрегулировать наклон беговой дорожки до 5%, сначала ослабьте стопорную гайку в нижней части беговой дорожки. Затем установите наклон на первую выемку и снова затяните стопорную гайку, чтобы зафиксировать наклон беговой дорожки в этом положении. Поддерживая тело животного одной рукой, другой рукой осторожно возьмитесь за основание хвоста и поставьте животное на индивидуальную дорожку на беговой дорожке.

Повторяйте процесс до тех пор, пока крыса из той же когорты не займет каждую из пяти отдельных дорожек на беговой дорожке. Затем отрегулируйте скорость беговой дорожки до 45 сантиметров в секунду, вращая диск скорости на блоке управления по часовой стрелке. Нажмите кнопку «Стоп/Бег», чтобы остановить беговую дорожку, и дайте ей поработать в течение пяти минут.

Чтобы облегчить обучение использованию беговой дорожки на ранних этапах тренировок, животным может потребоваться поощрение щетками с жесткой щетиной, чтобы они не попадали на ударную сетку. Нажмите кнопку «Стоп/Бег», чтобы остановить беговую дорожку через пять минут и дать двухминутный отдых перед началом тренировки. Установите начальную скорость для первого занятия тренировочной схватки равной 55 сантиметрам в секунду.

Как только скорость будет установлена, запустите беговую дорожку и попросите животных бежать в течение одной минуты. Если какое-либо животное достигает ударной решетки на задней стороне беговой дорожки, мотивируйте его щеткой, чтобы стимулировать движение вперед. Если какое-либо животное не реагирует на мотивацию более двух раз за тренировочный поединок, включите сетку амортизатора на 2,0 миллиампера до конца тренировки.

Когда тайм-монитор покажет одну минуту, остановите беговую дорожку, нажав кнопку «Стоп/Бег», и дайте животным отдохнуть в течение двух минут. Затем отрегулируйте скорость бега для следующего спринта в зависимости от производительности животных в предыдущем спринте. Если все животные в когорте завершат предыдущий минутный спринт без необходимости мотивации или касания шоковой решетки более пяти раз, увеличьте скорость бега на четыре сантиметра в секунду.

Если нет, используйте ту же скорость, что и в предыдущем спринте. Если какое-либо животное испытывает чрезмерные трудности во время предыдущего интервала спринта, уменьшите скорость на четыре сантиметра в секунду. Установив скорость, как описано, начинайте следующий интервал спринта сразу после двухминутного отдыха.

Записывайте скорость и дистанцию бега для каждой схватки, расшифровывая ее в блокноте. Повторяйте продемонстрированную высокоинтенсивную интервальную тренировку, состоящую из высокоинтенсивного бега с последующим отдыхом 10 раз в день. Для первого спринта каждого последующего тренировочного дня используйте стартовую скорость, которая на четыре сантиметра в секунду ниже, чем максимальная скорость, достигнутая в предыдущий день.

В конце каждой тренировки снимайте животных с беговой дорожки и помещайте их в индивидуальные клетки. Эффективность тренировки, на которую указывает скорость бега, увеличивалась с течением времени действия протокола. Конечные скорости групп, тренированных физическими упражнениями, и групп, тренирующихся на диете с высоким содержанием жиров, были сопоставимы.

Общая дистанция бега для групп, тренирующихся физическими упражнениями, и групп, тренирующихся на диете с высоким содержанием жиров, также была одинаковой. Несмотря на то, что среднее еженедельное потребление корма в контрольных группах по сравнению с группами, тренированными физическими упражнениями, не отличалось друг от друга, у обеих было более высокое еженедельное потребление, чем у группы, тренированной на диете с высоким содержанием жиров, которое, опять же, было больше, чем в группе с высоким содержанием жиров. Тем не менее, группы, которых кормили пищей с высоким содержанием жиров, потребляли более высокие калории, чем те, кто находился на контрольной диете.

Группа, обученная упражнениям на диете с высоким содержанием жиров, показала самое высокое еженедельное потребление калорий, за которой последовательно следовали группа диеты с высоким содержанием жиров, контрольная и тренированная группы. В течение тренировочного периода среднесуточный прирост массы тела в группе, тренированной на диете с высоким содержанием жиров, был больше, чем в группе диеты с высоким содержанием жиров. Существенных различий в среднесуточном приросте между контрольной и тренированной группами не наблюдалось.

Аналогичным образом, среднесуточные приросты в контрольной группе и группе с высоким содержанием жиров также были сопоставимы. Забор тканей после завершения тренировочного протокола показал, что животные в группе диеты с высоким содержанием жиров имели самое высокое висцеральное ожирение. В группах, тренированных упражнениями, наблюдалось снижение висцерального ожирения по сравнению с нетренированными группами, внимательно наблюдайте за животными во время загрузки и выгрузки их с беговой дорожки.

Мы рекомендуем иметь помощника, который поможет на этих этапах.