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Immunology and Infection

Auswertung der Blut-Laktat und Plasma-Insulin im hoch-intensives Training von Antecubital Vene Katheterisierung

Published: May 18, 2018 doi: 10.3791/56890

Summary

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um mehrere Blutproben aus der Antecubital Vene während hochintensivem Intervalltraining zu erhalten. Dieses Protokoll kann nützlich sein für die Messung von Blut Metaboliten und endokrine Marker während der Übung.

Abstract

Die Messung der endokrinen und metabolischen Marker während der körperlichen Aktivität ist von Bedeutung für das Verständnis der physiologischen Auswirkungen der verschiedenen Übung Modalitäten. Während einige Übung Modalitäten (z. B. hoher Intensität Intervall Übung), Blut Metaboliten und Hormonspiegel ändern in kurzen Zeiträumen. In der vorliegenden Studie beschreiben wir eine Methode, um die Antecubital Vene Katheterisierung ermöglicht die Sammlung von mehreren Blutproben während des Trainings. Insulin und venösen Laktat-Konzentrationen wurden während des intensiven Trainings durch die Anwendung des beschriebenen Verfahrens gemessen. Die Übung bestand aus drei 30 s Anfälle von hoch-intensives Training durch 4 min Erholung getrennt. Nach der letzten Erholungsphase wurde ein Wingate-Test durchgeführt. Blutproben aus der Antecubital Vene wurden vor und nach jedem 30 s-Anfall und vor und nach dem Wingate-Test erhalten. Dadurch war es möglich, die Plasma-Insulin und venöses Blut Laktat Variationen während des Trainings zu bewerten.

Introduction

Die Messung der endokrinen und metabolischen Marker während der körperlichen Aktivität ist von Bedeutung für das Verständnis der physiologischen Auswirkungen der verschiedenen Übung Modalitäten. Während einige Übung Modalitäten (z. B. hoher Intensität Intervall Übung (HIIE)) schwanken Blut-Metaboliten und Hormonspiegel in relativ kurzer Zeit1,2,3.

Viele Sportarten (z.B. Fußball, Basketball und Rugby) bestehen aus kurzfristig hoch-intensives Training durch niedrig intensivem Training und/oder passive Perioden4,5getrennt sind. HIIE zeigt Ähnlichkeiten mit den oben genannten Sportarten und ist daher weithin als eine Trainingsmethode für Athleten6verwendet. Darüber hinaus wegen seiner Ähnlichkeit mit Sport, wurde HIIE als Modell zur Übung Physiologie7zu studieren. Blutabnahme ist entscheidend für die physiologische Variablen zu messen, und es wird häufig verwendet für Forschungszwecke und die Beurteilung der körperlichen Verfassung. Blutabnahme während HIIE kann jedoch aufgrund der kurzen Zeitspanne zwischen Musterkollektionen technisch schwierig sein. Als Lösung für dieses Problem präsentieren hier wir eine Methode, um Blutproben von venösen Katheterisierung Antecubital kurz erhalten Zeiträume während Themen HIIE durchführen.

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Protocol

Alle hier beschriebene Methoden wurden von der lokalen Ethikkommission genehmigt (Doshisha Universität Ethikkommission: 15033), und waren in strikter Übereinstimmung mit den Standards der Deklaration von Helsinki. Informierte Zustimmung wurde von allen Teilnehmern erhalten. Teilnehmer waren männliche Freizeitsportler (Alter, 20.1 ± 1,2 Jahre; Gewicht, 69,7 ± 6,2 kg; Höhe, 176.1 ± 5,8 cm; Körper Fett 13,6 ± 1,5 % und VO2max, 52.6 ± 6,6 mL/min1schnitzelfleisch1).

1. Aufbau des Protokolls Übung

Hinweis: Die vorliegende Studie bestand aus der Bewertung von Blut hormonelle und Metaboliten Dynamik durch Blutentnahme aus der Vene Antecubital während ein HIIE Protokoll.

  1. Fragen Sie das Thema, eine warme, mit 5 min des Radsports in der Ergometer bei niedriger Intensität durchzuführen. Lassen Sie nach dem Warm-up das Thema für 5 min ruhen.
  2. Bitte das Thema der folgenden HIIE in das Bein Fahrradergometer durchzuführen: drei Anfälle von 30 s hoch-intensives Training, getrennt durch 4 min. Rest (Abbildung 1).
    Hinweis: Die 30 s-Kämpfe bei gleicher Intensität zu 90 % den macht-Durchschnitt von einer zuvor durchgeführten Wingate-Test festzulegen. Finden Sie an anderer Stelle8 für eine vollständige Beschreibung der Wingate-Test.
  3. Um die Arbeitsbelastung für die 30 s-Kämpfe zu berechnen, verwenden Sie die folgenden Gleichungen:
    Arbeit = Kraft x Abstand (Gleichung 1)
    Kraft = Masse x Beschleunigung (Gleichung 2)
    Arbeit = (Masse x Beschleunigung) x Abstand (Gleichung 3)
    Hinweis: In diesem Modell ist die Masse der Arbeitslast (kg), und die Beschleunigung beträgt 9,81 m/s2. Die Entfernung beträgt der Durchmesser der Räder (1,622 m). Da das Rad 3,7 zeitgesteuerte /peal Drehung dreht, ist der Abstand pro Pedal Umdrehung 3,7 x 1.662. Andererseits, weil die Trittfrequenz 90 u/min-1ist, haben wir ein Pedalabstand mit 90 zu multiplizieren.
    Arbeit = Arbeitslast x 9,81 x 3,7 x 1.622 x 90 (Gleichung 4)
    Belastung = Arbeit / (9,81 x 3,7 x 1.622 x 90) (Gleichung 5)

(2) Katheterisierung

Hinweis: Rohre und vacutainer sollten im Vorfeld zu vermeiden, dass Sie Zeit verlieren beschriftet werden.

  1. Wickeln Sie einen Druckverband am Arm für die Katheterisierung ausgewählt. Um dies zu tun, legen Sie eine elastisches Band auf der Rückseite der gewählten Arm. Dehnen die Band, machen Sie eine Schleife mit der Band um den Arm und binden Sie die elastischen.
  2. Wählen Sie die sichtbaren Antecubital Vene und Sterilisieren Sie die Haut mit Alkohol oder Ethanol.
  3. Führen Sie die Spitze der sterilisierte Kanüle in die Vene in einem ungefähren Winkel von 15° mit der Haut.
    Hinweis: Die Kanüle sollte von der proximalen, distalen Richtung eingefügt werden. Wenn Kanülierung erfolgreich ist, sollte eine retrograde Entnahme von Blut beobachtet werden.
  4. Sichern Sie die Kanüle mit der Hand, und entfernen Sie die Nadel sanft.
    Hinweis: Um den Winkel der Nadel während der Übung zu halten, können Baumwolle Gewebe zwischen Haut und Nadel verwendet werden. Befestigen Sie diese Struktur mit einem Band.
  5. Verbinden Sie ein Vacutainer mit Heparin und aspirat für die erste Blutprobe (ca. 2,5 mL). Unmittelbar nach kühlen Sie der Blutentnahme indem man es in eine Eisbox für nicht länger als 40 Minuten. Bitten Sie ein Assistent um Hilfe, wenn Blutgaswerte analysiert werden sollen.
  6. Schließen Sie einen Schlauch an den Katheter und Spritzen Sie Heparin auf die volle Länge des Rohres um eine Blutgerinnung zu vermeiden. Schließen Sie den Schmetterling.
  7. Mit Klebeband, stabilisieren Sie den Katheter. Stellen Sie sicher, dass an dieser Stelle die Arm-Beweglichkeit des Themas mit der Blutentnahme nicht stört. Um diese Bedingung zu bestätigen, werden Sie sicher, dass die Nadelposition jede Bewegung nicht betroffen ist.

3. Blut Samplings

  1. Entfernen Sie das Heparin mithilfe einer Vacutainer bis es nur Blut in den Katheter gibt. Wenn Blut Rückblende beobachtet wird, sammeln Sie die Probe wie in Schritt 2.5 beschrieben.
  2. Spritzen Sie nach der Probenentnahme Heparin wieder in den Katheter Schlauch Blutgerinnung zu vermeiden. Nach dieser Aktion kann Schritt 2.5 für mehrere Proben Sammlung wiederholt werden.
  3. Nach die letzte Probe erhoben werden, sorgfältig die Kanülierung Rohr zu entfernen und die Haut mit Alkohol reinigen. Um mögliche Blutungen zu vermeiden, bitten Sie, das Thema weiterhin sterilisiert Baumwolle an der Stelle wo die Katheterisierung gemacht wurde.
  4. Nachdem Blut in die Vacutainer-Röhrchen gesammelt, sorgfältig etwa 1,5 mL Blut zu einem 1,5 mL Schlauch und halten Sie die Rohre auf dem Eis.
  5. Maßnahme-Blut-Laktat aus dem restlichen Blut mit einem Laktat-Detektor. Am selben Tag erhalten Sie dem Plasma der Blutproben (rund 1,5 mL Blut).
  6. Für Plasma-Teilung Zentrifugieren der Blutproben für 5 min bei 5000 X g bei 4 oC, und Trennen des Überstands in ein neues 1,5 mL-Tube.
  7. Wiederholen Sie die Zentrifugation noch einmal um das Plasma zu reinigen.
  8. Nach der Trennung Plasma speichern Sie die Proben bei-80 oC bis die Hormon-Analyse.
  9. Das Plasma-Insulin mit einem ELISA-Kit wie pro des Herstellers Protokoll (siehe Tabelle der Materialien) zu messen.

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Representative Results

Als repräsentative Ergebnisse zu erzielen haben wir dieses Protokoll Blut Laktat und Insulin Variation in sechs Fächern während einer HIIE in einem Fahrradergometer gemessen. Spitzenleistung und Durchschnittsleistung für den Wingate-Test wurden 732 ± 120 und 549 ± 84 Watt, beziehungsweise. Durchschnittsleistung wurde verwendet, um die Ausgangsleistung (494 ± 75 Watt) während die 30 s-Anfälle von den HIIE zu berechnen.

Abbildung 2 zeigt, dass Plasma-Insulin und Blut-Laktat-Variation während der HIIE. Plasma-Insulin (Abbildung 2A) verringerte sich während der ersten und dritten 30 s Kämpfe aber stieg im zweiten Kampf und die Erholungsphasen. Auf der anderen Seite Plasma Laktat (Abb. 2 b) während der zweiten und dritten 30 s Anfälle verringert, aber während der ersten 30 s Kampf und die Erholungsphasen erhöht.

Figure 1
Abbildung 1: Übung Protokoll. Rote Pfeile zeigen die Zeit der Blutentnahme Proben. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 2
Abbildung 2: experimentelle Ergebnisse. (A) Plasma Insulin (UlU/mL). (B) Blut Laktat (Mmol/L). Jede Farbe steht ein anderes Thema. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

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Discussion

In dieser Studie die Antecubital Vene war katheterisiert und Blutproben wurden erfolgreich gesammelt, während ein hohes Intervall-Trainings. Als ein Beispiel für die Verwendung dieser Methodik wurden Blutproben für Plasma-Insulin für Blut-Laktat und (nach Plasma Trennung) analysiert. Der Hauptvorteil dieser Methode ist, dass es die Sammlung von Blutproben in kurzen Zeiträume ermöglicht. Zur gleichen Zeit hat es einige Einschränkungen. Zum Beispiel die begrenzte Übung Modalitäten, die seine Verwendung; die Anzahl der Assistent benötigt und geschultes Fachpersonal erforderlich; und das Risiko einer geringen Probenvolumen infolge niedriger Blutdruck in den Unterarmen.

Für eine erfolgreiche Blutentnahme Probe sollte das Thema Arm in statischer Position sein. Weil die Unterarm-Mobilität eingeschränkt ist, kann in seiner jetzigen Form die Methode nur auf ein paar Übungen Modalitäten angewendet. Wir beschrieben hier, wie man die Methode anwenden, wenn die Übung wird in einem Fahrradergometer durchgeführt, aber mit Änderung könnte es auf einem Laufband Laufband verwendet werden. In beiden Fällen braucht man Personal mit Erfahrung in der Blutentnahme.

Bezüglich der Übung Protokoll gibt es einige Überlegungen, die angesprochen werden sollten. Wenn mehrere Studien ausgewertet (z.B., mit und ohne aktive Erholung zwischen den Anfällen) sein wollen, ist der Moment der Entscheidung für die Prüfung entscheidend. Um tagaktive Hormonschwankungen10,11zu vermeiden, empfiehlt es sich, alle Versuche zur selben Stunde an verschiedenen Tagen durchzuführen. Darüber hinaus ist die Tageszeit und die Mahlzeiten verzehrt Stoffwechsel betroffen. Daher empfiehlt das Fasten vor den Tests. Darüber hinaus empfiehlt sich zur Verbesserung der Reproduzierbarkeit einer Eingewöhnungszeit mit der Übung Protokoll von den Probanden vor der Prüfung. In diesem Zeitraum sollten Versuchspersonen (schrittweise) ähnliche Übung zu den wichtigsten Test durchführen.

Zusammenfassend beschrieben wir eine effektive Methode um mehrere venöses Blutproben während des Trainings zu erhalten. Diese Methode ist nützlich für das Sammeln von Proben, die verwendet werden können, um mehrere Moleküle während des Trainings (z.B., Metaboliten, Hormone, Proteine und RNA) zu studieren.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

Die Autoren möchten Dr. P. Karagiannis für die Zeitung lesen und Professor T. Hoyo für seine technische Unterstützung zu erkennen.

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

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References

  1. Wahl, P., Mathes, S., Köhler, K., Achtzehn, S., Bloch, W., Mester, J. Effects of active vs. passive recovery during Wingate-based training on the acute hormonal, metabolic and psychological response. Growth Horm IGF Res. 23 (6), 201-208 (2013).
  2. Wahl, P., Mathes, S., Achtzehn, S., Bloch, W., Mester, J. Active vs. passive recovery during high-intensity training influences hormonal response. Int J Sports Med. 35 (7), 583-589 (2014).
  3. Nalbandian, H. M., Radak, Z., Takeda, M. Effects of active recovery during interval training on plasma catecholamines and insulin. J Sports Med Phys Fitness. , (2017).
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  11. Hatfield, D. L., Nicoll, J. X., Kraemer, W. J. Effects of Circadian Rhythm on Power, Force, and Hormonal Response in Young Men. J Strength Cond Res. 30 (3), 725-732 (2016).

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Immunologie und Infektion Ausgabe 135 Antecubital Vene Katheterisierung hoher Intensität Intervall-Training Blutabnahme Hormone Wingate-Test üben testen
Auswertung der Blut-Laktat und Plasma-Insulin im hoch-intensives Training von Antecubital Vene Katheterisierung
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Nalbandian, M., Radak, Z., Takeda, M. Evaluation of Blood Lactate and Plasma Insulin During High-intensity Exercise by Antecubital Vein Catheterization. J. Vis. Exp. (135), e56890, doi:10.3791/56890 (2018).

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