Summary
Nous présentons ici un protocole pour obtenir plusieurs échantillons de sang de la veine antécubitale au cours de l’entraînement par intervalles de haute intensité. Ce protocole peut être utile pour la mesure des métabolites sanguins et marqueurs endocriniennes au cours d’exercice.
Abstract
La mesure des marqueurs métaboliques et endocriniennes au cours de l’activité physique est pertinent pour comprendre les implications physiologiques des modalités d’exercice différents. Au cours de certains exercice modalités (p. ex., exercice de haute intensité interval), métabolites sanguins et les niveaux hormonaux changent en bref des périodes de temps. Dans la présente étude, nous décrivons une méthode pour la section de la veine antécubitale, qui permet la collecte d’échantillons de sang plusieurs au cours de l’exercice. L’insuline et les concentrations de lactate veineux ont été mesurées au cours de l’exercice de haute intensité, par l’application de la méthode décrite. L’exercice consistait en des combats trois 30 s d’exercice de haute intensité séparés par 4 min de récupération. Après la dernière période de récupération, un test de Wingate a été réalisé. Des échantillons de sang de la veine antécubitale ont été obtenus avant et après chaque épisode de s 30 et avant et après le test de Wingate. Ainsi, il a été possible d’évaluer l’insulinémie et variations de lactate sanguin veineux au cours de l’exercice.
Introduction
La mesure des marqueurs métaboliques et endocriniennes au cours de l’activité physique est pertinent pour comprendre les implications physiologiques des modalités d’exercice différents. Au cours de certaines modalités de l’exercice (p. ex., exercice de haute intensité interval (HIIE)), les métabolites sanguins et les niveaux hormonaux fluctueront dans relativement peu de temps1,2,3.
Beaucoup de sports (c.-à-d., football, basket-ball et rugby) consiste en de courtes périodes d’exercice intense, séparés par un exercice physique intense faible et/ou des périodes passive4,5. HIIE présente des similitudes avec les sports susmentionnés et est donc largement utilisé comme une méthode d’entraînement pour les athlètes,6. En outre, en raison de sa ressemblance avec le sport, HIIE a été utilisé comme modèle pour étudier la physiologie d’exercice7. Prélèvement de sang est essentiel pour mesurer les variables physiologiques, et il est fréquemment utilisé à des fins de recherche et de l’évaluation de la condition physique. Toutefois, les prélèvements sanguins au cours de la HIIE peuvent être techniquement difficile en raison du peu de temps entre les collections de l’échantillon. Comme une solution à ce problème, nous présentons une méthode pour obtenir des échantillons de sang en antécubitale cathétérisme veineux en bref des périodes alors que sujets effectuent HIIE.
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Protocol
Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvés par le Comité local d’éthique (Comité éthique de l’Université Doshisha : 15033) et étaient en stricte conformité avec les normes fixées par la déclaration d’Helsinki. Le consentement éclairé a été obtenu de tous les participants. Participants étaient de sexe masculin "loisir" (âge, 20,1 ± 1,2 ans ; poids, 69.7 ± 6,2 kg ; hauteur, 176,1 ± 5,8 cm ; corps gras 13,6 ± 1,5 % et VO2max, 52,6 ± 6,6 mL/min1/kg1).
1. mise en place du protocole exercice
Remarque : La présente étude se composait de l’évaluation du sang hormonal et dynamique des métabolites par prélèvement de sang de la veine antécubitale pendant un protocole HIIE.
- Demander l’objet pour effectuer une chaleureuse place avec 5 min de vélo à l’ergomètre à faible intensité. Après l’échauffement, laisser le sujet reposer pendant 5 min.
- Demander l’objet pour effectuer la HIIE suivant dans la bicyclette ergométrique à jambe : trois périodes d’exercice de haute intensité 30 s, séparés par 4 min de repos (Figure 1).
Remarque : Les 30 épisodes de s doivent être réglées avec une intensité égale à 90 % la moyenne de la puissance d’un test de Wingate auparavant pratiquées. Voir ailleurs8 pour une description complète de l’épreuve de Wingate. - Pour calculer la charge de travail pour les 30 épisodes de s, utiliser les équations suivantes :
Travail = Force x Distance (équation 1)
Force = masse x accélération (équation 2)
Travail = (masse x accélération) x Distance (équation 3)
Remarque : Dans ce modèle, la Messe est à la charge de travail (kg), et l’accélération est 9,81 m/s2. La distance est le diamètre de la roue (1,622 m). Parce que la roue tourne 3.7 rotation /peal temporisée, la distance par tour de pédale est 3,7 x 1.662. En outre, parce que le pédalage est 90 tr/min1, nous devons multiplier une distance pédale par 90.
Travail = charge de travail x 9,81 x 3,7 x 1,622 x 90 (équation 4)
Charge de travail = travail / (9,81 x 3,7 x 1,622 x 90) (équation 5)
2. cathétérisme
NOTE : Tubes et Vacutainer devrait être étiquetés à l’avance pour ne pas perdre de temps.
- Enroulez un garrot au bras sélectionné pour le cathétérisme. Pour ce faire, placez une bande élastique à l’arrière de la branche choisie. La bande d’élongation, faire une boucle avec la bande autour du bras et nouer l’élastique.
- Sélectionnez la veine antécubitale visible et stériliser la peau avec l’éthanol ou alcool.
- Insérez l’extrémité de la canule stérile dans la veine à un angle d’environ 15° avec la peau.
Remarque : La canule doit être insérée de proximale à distale direction. Si canulation est réussie, on devrait observer une backflush de sang. - Fixez la canule avec la main et retirer l’aiguille doucement.
Remarque : Pour maintenir l’angle de l’aiguille au cours de l’exercice, tissus de coton peuvent être utilisés entre la peau et l’aiguille. Fixez cette structure avec un ruban. - Connecter un vacutainer avec l’héparine et aspirer pour le premier échantillon de sang (environ 2,5 mL). Immédiatement après, réfrigérer l’échantillon de sang en le plaçant dans une boîte de glace pendant pas plus de 40 minutes. Demander un assistant de l’aide, si les gaz sanguins vont être analysés.
- Raccorder un tube sur le cathéter et injecter l’héparine toute la longueur du tube pour éviter la coagulation du sang. Fermer le papillon.
- À l’aide de ruban adhésif, stabiliser le cathéter. Veiller à ce qu’à ce stade, la mobilité du bras du sujet n’interfère pas avec le prélèvement de sang. Pour confirmer cette condition, n’oubliez pas que la position de l’aiguille n’est pas affectée par n’importe quel mouvement.
3. prélèvements de sang
- Supprimer l’héparine en utilisant un vacutainer dans le cathéter, il y a que du sang. Lorsqu’on observe de flashback de sang, recueillir l’échantillon comme indiqué au point 2.5.
- Après le prélèvement des échantillons, injecter l’héparine à nouveau dans le tube du cathéter pour éviter la coagulation du sang. Après cette action, étape 2.5 peut être répété avec plusieurs collection d’échantillons.
- Après que le dernier échantillon est recueilli, retirer le tube de canulation soigneusement et nettoyer la peau avec de l’alcool. Pour éviter tout saignement possible, demander l’objet pour garder le coton stérilisé à l’endroit où le cathétérisme a été effectué.
- Après que le sang est recueilli dans les tubes vacutainer, soigneusement passer environ 1,5 mL de sang dans un tube de 1,5 mL et garder les tubes sur la glace.
- Mesure de lactate sanguin du sang restant à l’aide d’un détecteur de lactate. Le même jour, obtenir le plasma, les échantillons de sang (environ 1,5 mL de sang).
- Pour la séparation du plasma, centrifuger les échantillons de sang pendant 5 min à 5000 x g à 4 oC et séparer le surnageant dans un nouveau tube de 1,5 mL.
- Répétez la centrifugation une fois de plus pour purifier le plasma.
- Après la séparation du plasma, stocker les échantillons à-80 oC jusqu'à l’analyse de l’hormone.
- Mesurer l’insuline plasmatique à l’aide d’un kit ELISA que par le fabricant protocole (voir Table des matières).
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Representative Results
Comme résultats représentatifs, nous avons utilisé ce protocole pour mesurer la variation lactate et l’insuline sanguins six sujets pendant un HIIE dans une bicyclette ergométrique. Puissance crête et puissance moyenne pour le test de Wingate étaient 732 ± 120 et 549 ± 84 Watts, respectivement. Puissance moyenne a été utilisé pour calculer la puissance de sortie (494 ± 75 Watts) durant les 30 épisodes de s de la HIIE.
La figure 2 montre la variation au cours de la HIIE de lactate sanguin et insuline plasmatique. Insulinémie (Figure 2 a) a diminué pendant les combats de s premiers et le troisième 30 mais a augmenté pendant le deuxième combat ainsi que les périodes de récupération. En revanche, lactate plasmatique (Figure 2 b) a diminué pendant les assauts s 30, deuxième et troisième, mais a augmenté au cours des 30 premiers combat s ainsi que les périodes de récupération.
Figure 1 : exercer protocole. Les flèches rouges indiquent les heures de prélèvement d’échantillons de sang. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : résultats expérimentaux. (A) l’insuline plasmatique (ulU/mL). (B) sang de lactate (mmol/L). Chaque couleur représente un sujet différent. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
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Discussion
Dans cette étude, la veine antécubitale était cathétérisée et échantillons de sang ont été prélevés avec succès lors d’un exercice intervalle élevé. Comme exemple de l’utilisation de cette méthodologie, des échantillons de sang ont été analysés pour taux de lactate sanguin et (après la séparation du plasma) pour insuline plasmatique. Le principal avantage de cette méthode est qu’elle permet la collecte d’échantillons de sang en bref des périodes de temps. Dans le même temps, il a quelques limitations. Par exemple, les modalités d’exercice limitée qui permettent son utilisation ; le nombre d’assistant nécessaire et spécialisé le personnel qualifié requis ; et le risque de volume de l’échantillon faible par suite d’une pression artérielle basse dans l’avant-bras.
Pour un prélèvement d’échantillons de sang réussie, bras du sujet doit être en position statique. Parce que la mobilité de l’avant-bras est limitée, dans sa forme actuelle, que la méthode peut être appliquée qu’aux quelques modalités d’exercices. Ici, nous avons décrit comment appliquer la méthode lorsque l’exercice est effectué dans une bicyclette ergométrique, mais sous réserve de modification, il pourrait être utilisé sur un tapis roulant de machine. Dans les deux cas, le personnel ayant une expérience dans la collecte de sang est nécessaire.
Concernant le protocole de l’exercice, il y a quelques considérations qui devraient être abordées. Si plusieurs essais vont être évalués (par exemple, avec ou sans récupération active entre les épisodes), le moment de la décision pour les essais est crucial. Afin d’éviter les variations hormonales diurnes10,11, il est recommandé d’effectuer tous les essais à la même heure à des jours différents. En outre, un métabolisme est perturbé au moment de la journée et repas consommés. Donc, le jeûne est recommandé avant les épreuves. En outre, afin d’améliorer la reproductibilité, une période de familiarisation avec le protocole de l’exercice par les sujets avant de tester est recommandée. Dans cette période, sujets expérimentaux doivent exécuter exercice (progressivement) similaire à l’épreuve principale.
En conclusion, nous avons décrit une méthode efficace pour obtenir plusieurs échantillons de sang veineux au cours de l’exercice. Cette méthode peut être utile pour le prélèvement d’échantillons qui peuvent servir à étudier plusieurs molécules au cours de l’exercice (par exemple, métabolites, hormones, protéines et ARN).
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Disclosures
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Acknowledgments
Les auteurs aimerait Dr P. Karagiannis pour lire le journal et le professeur T. Hoyo pour son soutien technique.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cycle ergometer | Monark | MONARK Ergomedic 874 E | |
| Catheter | Terumo | SR-FF2032 | |
| Vacutainer | Terumo | PZ-D03 | |
| Tube for catheter | Terumo | SP-PTW30L02 | |
| Heparin | Terumo | PF-10HF10UA | |
| Insulin ELISA kit | Abnova | ELISA Kit KA0921 |
References
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