Summary
여기 우리는 높은 강도 간격 훈련 기간 동안 antecubital 정 맥에서 혈액 샘플을 몇 가지를 얻기 위해 프로토콜을 제시. 이 프로토콜 혈액 대사 산물의 측정에 유용 수 있습니다 하 고 동안 endocrinal 마커 운동.
Abstract
신체 활동 중 대사 및 endocrinal 마커의 측정 다른 운동 modalities의 생리 적인 의미를 이해 하는 관련성입니다. 일부 동안 형식 (예: 높은 강도 간격 운동) 운동, 혈액 대사와 호르몬 수준을 짧은 기간 변경. 현재 연구에서 우리는 운동 하는 동안 몇 가지 혈액 샘플의 수집 수 있는 antecubital 정 맥 catheterize 하는 방법을 설명 합니다. 인슐린 및 정 맥 젖 산 농도 강도 높은 운동을 하는 동안 설명된 방법의 응용 프로그램에 의해 측정 되었다. 높은 강도 운동 구분 복구의 4 분의 3 30의 복싱 운동에 의하여 이루어져 있다. 마지막 복구 기간 후 윈 게이트 테스트 수행 되었다. Antecubital 정 맥에서 혈액 샘플 전에 각 30 s 한판 승부 후 전에 그리고 Wingate 테스트 후 얻은 했다. 그 결과, 운동을 하는 동안 플라스마 인슐린과 정 맥 혈액 젖 산 변화를 평가 가능 했다.
Introduction
신체 활동 중 대사 및 endocrinal 마커의 측정 다른 운동 modalities의 생리 적인 의미를 이해 하는 관련성입니다. 일부 운동 형식 (예: 높은 강도 간격 운동 (HIIE)), 동안 혈액 대사와 호르몬 수준을 상대적으로 짧은 시간1,2,3변동.
구분 하 여 낮은 강렬한 운동 및 수동 기간4,5강도 높은 운동 짧은 기간 (즉, 축구, 농구, 럭비) 많은 스포츠에 의하여 이루어져 있다. HIIE 상기 스포츠와 유사성을 선물 하 고 따라서 선수6을 위한 훈련 방법으로 널리 사용. 또한, 스포츠와의 유사성 때문에 HIIE 사용 되었습니다 모델 운동 생리학7공부 하. 혈액 샘플링은 중요 한 생리 적 변수를 측정 하 고 그것은 자주 연구 목적 및 건강 상태 평가 대 한 사용. 그러나, HIIE 동안 혈액 샘플링 샘플 컬렉션 사이의 짧은 시간 때문에 기술적으로 어려운 수 있습니다. 이 문제에 해결책으로 여기 선물이를 받는 방법을 혈액 샘플 antecubital 정 맥 도관 법에 의해 짧은 기간 동안 과목 수행 HIIE.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
여기에 설명 된 모든 방법 로컬 윤리 위원회에 의해 승인 되었습니다 (도시샤 대학 윤리 위원회: 15033), 헬싱키의 선언에 의해 설정 된 표준 규격을 따라에서 했다. 동의 모든 참가자 로부터 얻은 것입니다. 참가자 들은 남성 레크리에이션 선수 (20.1 ± 1.2 년, 나이, 체중, 69.7 ± 6.2 k g, 높이, 176.1 ± 5.8 cm; 신체 지방 13.6 ± 1.5% 및 VO2최대 52.6 ± 6.6 mL/min1/kg1).
1입니다. 운동 프로토콜의 설립
참고: 현재 연구는 HIIE 프로토콜 중 antecubital 정 맥에서 혈액 샘플링에 의해 혈액 호르몬 및 대사 산물 역학의 평가의 구성 되어 있습니다.
- 낮은 강도에서 측에서 자전거의 5 분와 따뜻한을 수행을 요구 하십시오. 워밍업, 후 5 분 동안 휴식 하는 주제를 보자.
- 다리 주기 측에서 다음 HIIE를 수행 하기 위해 주제를 물어: 30 s 높은 강도 운동, 구분 하 여 나머지 (그림 1)의 4 분의 3 관찰.
참고: 30 s 복싱 설정 되어야 합니다 강도 평등에서 90%로 이전 수행된 Wingate 테스트의 전원 평균. 다른 곳에 대 한 완전 한 윈 게이트 테스트8 참조. - 30 s 복싱에 대 한 작업 부하를 계산 하려면 다음 수식:
일 = 힘 x 거리 (식 1)
힘 = 질량 x 가속도 (식 2)
일 = (질량 x 가속도) 거리 (식 3) x
참고:이 모델에서는, 질량은 작업 부하 (kg), 그리고 가속도 9.81 m/s2이다. 거리는 바퀴 직경 (1.622 m). 때문에 바퀴 회전 3.7 타임된 /peal 회전, 페달 회전 당 거리 3.7 x 1.662입니다. 또한, 페달 주파수 90 레 브/분1이므로 우리 90 한 페달 거리를 곱하면 해야.
일 = 9.81 x 3.7 x 1.622 x 90 (식 4) x 작업 부하
작업 부하 = 일 / (9.81 x 3.7 x 1.622 x 90) (식 5)
2입니다. 도관 법
참고: 튜브 및 vacutainers 표시 되어야 합니다 시간 손실을 방지 하려면 미리.
- 지 혈 대는 도관 법에 대 한 선택 하는 팔을 감싸 줍니다. 이렇게 하려면 선택한 팔 뒷면 신축성 밴드 놓습니다. 스트레칭 밴드, 팔 주위 밴드와 함께 루프를 확인 하 고 탄성을 넥타이.
- 보이는 antecubital 정 맥을 선택 하 고 에탄올 또는 알코올 피부를 소독.
- 피부와 15 °의 대략적인 각도에서 정 맥으로 멸 균된 정 맥의 끝을 삽입 합니다.
참고:은 정 원심 방향에 인접에서 삽입 한다. Cannulation 성공 하면 혈액의 backflush 관찰 한다. - 손으로 정을 장악 하 고 바늘을 부드럽게 제거 합니다.
참고: 운동을 하는 동안 바늘의 각도 유지, 면 조직 피부와 바늘 사이 사용할 수 있습니다. 테이프와 함께이 구조를 수정 합니다. - 헤 파 린과 첫 번째 혈액 샘플 (약 2.5 mL) aspirate는 vacutainer를 연결 합니다. 직후, 40 분 동안 얼음 상자에 넣어 혈액 샘플을 냉동. 혈액 가스 분석 하려고 하는 경우 보조 도움 요청.
- 카 테 터에 튜브를 연결 하 고 혈액 응고를 피하기 위해 튜브의 전체 길이에 헤 파 린 주사. 나비를 닫습니다.
- 테이프를 사용 하 여 카 테 터를 고정 시켜야 합니다. 이 시점에서 확인, 피사체의 팔 이동성 혈액 컬렉션에 방해가 되지 않습니다. 이 상태를 확인 하려면 반드시 바늘 위치 어떤 운동에 의해 영향을 받지 않습니다.
3. 혈액 Samplings
- 때까지 테에만 피는 vacutainer를 사용 하 여는 헤 파 린을 제거 합니다. 혈액 플래쉬 백을 관찰 하는 경우 2.5 단계에 설명 된 대로 샘플을 수집 합니다.
- 샘플 수집 후 혈액 응고를 피하기 위해 카 테 테 르 튜브에 헤 파 린을 다시 삽입할. 이 작업 후 단계 2.5 여러 샘플 컬렉션 반복 수 있습니다.
- 마지막 샘플 수집 후 조심 스럽게 cannulation 튜브를 제거 하 고 알코올 피부를 청소. 가능 출혈을 방지 하려면는 catheterization 되었다 장소에 소독된 면 계속 주제 요청.
- 혈액 vacutainer 튜브에 수집 후 신중 하 게 1.5 mL 튜브에 혈액의 약 1.5 mL를 통과 하 고 얼음에 튜브를 유지.
- 젖 산 검출기를 사용 하 여 나머지 혈액에서 측정 혈액 젖 산. 같은 날에는 플라즈마 혈액 샘플을 (혈액의 약 1.5 mL) 구하십시오.
- 플라스마 분리, 혈액 샘플을 4 oC에서 5000 x g에 5 분 동안 원심 및 새로운 1.5 mL 튜브에 상쾌한 분리.
- 한 번 더 원심 분리를 반복 하 여 플라즈마 정화.
- 혈장 분리 후 호르몬 분석까지-80 oC에서 샘플을 저장 합니다.
- ELISA 키트로 제조업체의 당 ( 재료의 표참조) 프로토콜을 사용 하 여 플라스마 인슐린을 측정 합니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
대표적인 결과로 우리 혈액 젖 산 및 인슐린 유사 6 과목에서 주기 측에 HIIE 동안 측정 하이 프로토콜을 사용. 피크 전력 및 Wingate 테스트에 대 한 평균 전력 732 ± 120와 549 ± 84 와트, 각각 있었다. 평균 전력은 HIIE의 30 s 발작 동안 전원 출력 (494 ± 75 와트)를 계산 하기 위해 사용 되었다.
그림 2 플라즈마 인슐린, 혈액 젖이 나올 편차는 HIIE 동안 보여준다. 플라스마 인슐린 (그림 2A) 첫 번째 및 세 번째 30 s 복싱 동안 감소 하지만 두 번째 시 합 및 복구 기간 동안 증가 했다. 다른 한편으로, 플라즈마 젖 산 (그림 2B)는 두 번째 및 세 번째 30 s 관찰, 동안 감소 하지만 처음 30 s 시 합 및 복구 기간 동안 증가 했다.
그림 1: 운동 프로토콜. 빨간색 화살표는 혈액 샘플 컬렉션의 시간을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 실험 결과. (A) 플라스마 인슐린 (새마을/mL). (B) 혈액 젖 (mmol/L)이 나올. 색 마다 다른 주제를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
이 연구에서는 antecubital 정 맥 catheterized 했다, 그리고 높은 간격 운동 중 혈액 샘플 수집 성공적으로 되었습니다. 이 방법론의 사용의 예를 들어, 혈액 샘플 플라스마 인슐린에 대 한 혈액 젖 산에 대 한 전후 (플라즈마 분리) 분석 되었다. 이 방법의 주요 장점은 수 혈액 샘플의 컬렉션 짧은 기간입니다. 동시에 그것은 몇 가지 한계는. 예를 들어, 제한 된 운동 양식 수 있는 그것의 사용; 조교 수, 고 전문 숙련 된 직원을 요구 했다; 그리고 팔 뚝에 낮은 혈압의 결과로 낮은 샘플 볼륨의 위험.
성공적인 혈액 샘플 컬렉션에 대 한 주체의 팔 정적 위치에 있어야 합니다. 때문에 팔 뚝 이동성 메서드는 몇 가지 운동 형식에만 적용할 수 있는 그것의 현재 모양에 감소 된다. 여기, 우리는 운동을 주기 측에서 수행 하지만 수정, 사용 될 수 컴퓨터 실행 디딜 방 아에 메서드를 적용 하는 방법을 설명 합니다. 두 경우 모두, 혈에 경험을 가진 직원은 필요 합니다.
운동 프로토콜에 관한 해결 되어야 하는 몇 가지 고려 사항이 있습니다. 여러 시험 평가 (예를 들어, 루고 활성 복구 없이) 될 거 야, 테스트에 대 한 결정의 순간이 중요 합니다. 일주 호르몬 유사10,11을 피하려면, 다른 일에 동일한 시간에 모든 시험을 수행 하는 것이 좋습니다. 또한, 신진 대사 및 소비 하는 식사 시간에 의해 영향을 받습니다. 따라서 금식 테스트 하기 전에 좋습니다. 또한, 재현성 향상, 테스트 하기 전에 주제에 의해 운동 프로토콜 팸 기간 것이 좋습니다. 이 기간에서 실험 과목 (점진적) 비슷한 운동 주요 시험을 수행 해야 합니다.
결론적으로, 우리는 운동을 하는 동안 여러 정 맥 혈액 샘플을 얻기 위해 효과적인 방법 설명. 이 메서드는 여러 분자 운동 (예, 대사, 호르몬, 단백질 및 RNA) 동안 공부 하는 데 사용할 수 있는 샘플을 수집 하기 위해 유용할 수 있습니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
저자는 신문을 읽고에 대 한 박사 P. Karagiannis와 그의 기술 지원에 대 한 교수 T. 호요 인정 하 고 싶습니다.
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
- 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).
- 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).
- 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).
- Stolen, T., Chamari, K., Castagna, C., Wislff, U. Physiology of Soccer. Sport Med. 35 (6), 501-536 (2005).
- Bangsbo, J. The physiology of soccer--with special reference to intense intermittent exercise. Acta Physiol Scand Suppl. 619, 1-155 (1994).
- MacInnis, M. J., Gibala, M. J. Physiological adaptations to interval training and the role of exercise intensity. J Physiol. 595 (9), 2915-2930 (2017).
- Emberts, T., Porcari, J., Dobers-Tein, S., Steffen, J., Foster, C. Exercise intensity and energy expenditure of a tabata workout. J Sports Sci Med. 12 (3), 612-613 (2013).
- Smith, J. C., Hill, D. W. Contribution of energy systems during a Wingate power test. Br J Sports Med. 25 (4), 196-199 (1991).
- Dotan, R., Bar-Or, O. Load optimization for the Wingate Anaerobic Test. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 51 (3), 409-417 (1983).
- Carrasco-Benso, M. P., et al. Human adipose tissue expresses intrinsic circadian rhythm in insulin sensitivity. FASEB J. 30 (9), 3117-3123 (2016).
- 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).
