Summary
Здесь мы представляем протокол получить несколько образцов крови из локтевой Вены во время интервала высокой интенсивности обучения. Этот протокол может быть полезен для измерения крови метаболитов и эндокринными маркеры во время осуществления.
Abstract
Измерение обмена веществ и эндокринной маркеров во время физической активности является значение для понимания физиологических последствий механизмов различных упражнений. Во время некоторых осуществление процедур (например, интервал высокой интенсивности упражнений), крови метаболитов и гормонального изменения в короткие периоды времени. В настоящем исследовании мы описываем метод catheterize локтевой Вены, который позволяет собирать несколько образцов крови во время физических упражнений. Инсулин и венозной лактат концентрации были измерены во время высокой интенсивности тренировок путем применения метода описано. Осуществление состояла из трех 30 s приступы высокой интенсивности упражнений, разделенных 4 мин восстановления. После последнего периода восстановления Wingate испытание. Образцы крови из локтевой Вены были получены до и после каждого 30 s схватки и до и после теста Wingate. В результате появилась возможность оценить плазмы инсулина и венозной крови лактат вариации в ходе учений.
Introduction
Измерение обмена веществ и эндокринной маркеров во время физической активности является значение для понимания физиологических последствий механизмов различных упражнений. Во время некоторых упражнений условия (например, интервал высокой интенсивности упражнений (HIIE)) крови метаболитов и гормонального колебаться в относительно короткое время1,2,3.
Многие виды спорта (т.е., футбол, баскетбол и регби) состоят из коротких периодов высокой интенсивности упражнений, разделенных низкой интенсивных упражнений и/или пассивных периоды4,5. HIIE представляет сходство с вышеупомянутыми видами спорта и поэтому широко используется в качестве метода подготовки для спортсменов6. Кроме того из-за его сходства с спорта, HIIE использовалась как модель для изучения физиологии упражнение7. Забор крови имеет решающее значение для измерения физиологических параметров, и он часто используется для исследовательских целей и оценки физического состояния. Однако забора крови во время HIIE может быть технически сложным из-за короткий промежуток времени между образец коллекции. В качестве решения этой проблемы здесь мы представляем метод, чтобы получить образцы крови, локтевой катетеризации вен в короткие периоды времени, в то время как субъектов выполнять HIIE.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все методы, описанные здесь были утверждены местным этическим Комитетом (Дошиша университет Этический Комитет: 15033) и в строгом соответствии с нормами, установленными в Хельсинкской декларации. Информированное согласие было получено от всех участников. Участники были мужских рекреационные спортсменов (возраст, 20.1 ± 1,2 года; вес, 69.7 ± 6,2 кг; Высота, 176.1 ± 5,8 см; тела жира 13.6 ± 1,5% и VO2Макс, 52,6 ± 6,6 мл/мин/кг11).
1. Создание осуществления протокола
Примечание: Настоящее исследование состояла из оценки крови гормональные и метаболитов динамики, забор крови из локтевой Вены во время HIIE протокол.
- Спросите вопрос для выполнения теплый вверх с 5 минут на велосипеде в велоэргометр при низкой интенсивности. После разминки Пусть предмет отдохнуть в течение 5 мин.
- Спросите тема для выполнения следующих HIIE в ногу велоэргометр цикла: три приступы 30 s высокой интенсивности упражнений, разделенных 4 мин отдыха (рис. 1).
Примечание: 30 s схватках должно быть присвоено в равной интенсивности 90% мощности в среднем ранее выполненных теста Wingate. Обратитесь в другом месте8 для полного описания теста Wingate. - Для расчета нагрузки 30 s приступы, используйте следующие уравнения:
Работа = сила x расстояние (уравнение 1)
Сила = масса x ускорение (уравнение 2)
Работа = (массы x ускорение) x расстояние (уравнение 3)
Примечание: В этой модели, масса рабочей нагрузки (кг), и ускорение-9,81 м/с2. Диаметр колес (1.622 м) находится на расстоянии. Потому что колесо вращается 3.7 вращение приурочен /peal, 3,7 x 1,662 находится на расстоянии за педаль вращение. Кроме того потому что педаль частота 90 об/мин1, мы должны умножить одну педаль расстояние 90.
Работа = рабочей нагрузки x 9,81 x 3,7 x 1.622 x 90 (уравнение 4)
Рабочая нагрузка = работа / (9.81 x 3,7 x 1.622 x 90) (уравнение 5)
2. катетеризации
Примечание: Вакутайнеров и труб должны быть помечены заранее, чтобы избежать потери времени.
- Оберните жгут на руке, отобранных для катетеризации. Чтобы сделать это, поместите резинкой на задней выбранной руку. Растяжение группы, сделать петлю с группой вокруг руки и связать резинку.
- Выберите видимый локтевой Вены и стерилизации кожи с этанолом или алкоголя.
- Вставьте наконечник Стерильный катетер в Вену на Примерный угол 15 ° с кожей.
Примечание: Канюля должны быть вставлены из проксимальнее дистальной направлении. Если катетеризации является успешной, долговременной крови должны соблюдаться. - Безопасный канюля с рукой и мягко удалить иглы.
Примечание: Для поддержания угол иглы во время упражнения, хлопок ткани может использоваться между кожей и иглы. Исправьте эту структуру с помощью ленты. - Подключите vacutainer с гепарином и аспирата для первого образца крови (примерно 2,5 мл). Сразу же после этого охладите кровь, поставив его в поле льда не более 40 минут. Помощник можно попросите помощи, если газов крови собирается быть проанализированы.
- Подключение трубки катетера и вставляют гепарина на всю длину трубки во избежание свёртывания крови. Закройте бабочки.
- С помощью ленты, стабилизируйте катетера. Убедитесь, что на данный момент, мобильность руку субъекта не соприкасаются с забора крови. Для подтверждения этого состояния, убедитесь, что положение иглы не зависит от каких-либо движения.
3. кровь сэмплинг
- Удаление гепарина с помощью vacutainer до тех пор, пока есть только кровь в катетер. Когда наблюдается крови воспоминаниях, соберите образца, как описано в пункте 2.5.
- После проб inject гепарина снова в катетер, трубка избежать коагуляции крови. После этого действия шаг 2.5 может быть повторен для нескольких образцов коллекции.
- После того, как последний пример собираются, тщательно снять трубку катетеризации и очистите кожу с алкоголем. Чтобы избежать возможных кровотечений, попросите предмет держать стерилизованные хлопка в месте, где был сделан катетеризации.
- После того, как кровь собирается в vacutainer трубы, тщательно пройти примерно 1,5 мл крови в 1,5 мл трубку и держать трубы на льду.
- Мера лактата крови из оставшихся крови с помощью детектора лактата. В тот же день получите плазмы крови (около 1,5 мл крови).
- Для разделения плазмы Центрифугуйте образцы крови за 5 мин на 5000 x g на 4 oC и отделить супернатант в новой 1,5 мл трубки.
- Повторите еще раз центрифугирования для очистки плазмы.
- После разделения плазмы хранения образцов-80 oC до анализа гормонов.
- Измерьте плазмы инсулин, используя набор ELISA как за производителя протокола (см. Таблицу материалы).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Как представитель результаты мы использовали этот протокол для измерения крови лактат и инсулина вариации по шести предметам во время HIIE в цикле эргометр. Пиковая мощность и средней мощности для теста Wingate были 732 ± ± 120 и 549 84 Вт, соответственно. Средняя мощность использовалась для расчета мощности (494 ± 75 Вт) в течение 30 s приступы HIIE.
Рисунок 2 показывает, что инсулин плазмы и крови лактат вариации в HIIE. Плазмы инсулина (рисунок 2A) уменьшились во время первого и третьего 30 s приступов, но возросло в периоды восстановления и второй бой. С другой стороны лактат плазмы (рис. 2B) снизилась в течение второго и третьего 30 s схватках, но увеличилось в течение первых 30 s схватки и в периоды восстановления.
Рисунок 1: осуществлять протокол. Красные стрелки показывают время сбора образцов крови. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2: результаты эксперимента. (A) плазмы инсулина (ulU/мл). (B) крови лактат (ммоль/Л). Каждый цвет соответствует другой теме. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
В этом исследовании вводили локтевой Вены, и образцы крови были успешно собраны во время высокой интервал упражнений. В качестве примера использования этой методологии образцы крови были проанализированы для крови лактат и (после разделения плазмы) для плазмы инсулина. Основным преимуществом этого метода является то, что позволяет коллекции образцов крови в короткие периоды времени. В то же время он имеет некоторые ограничения. К примеру ограниченное осуществление процедур, которые позволяют его использования; количество помощника необходимо и специализированные квалифицированного персонала, необходимого; и риск низкой образца тома вследствие низкого кровяного давления в предплечье.
Для успешного крови образец коллекции субъекта рука должна быть в статическом положении. Потому что предплечья мобильность снижается, в его нынешнем виде метод может применяться только для нескольких методов упражнения. Здесь мы описали, как применять метод, когда упражнение выполняется в цикле велоэргометр, но с модификацией, она может быть использована на беговой дорожке под управлением машины. В обоих случаях необходим персонал с опытом работы в крови коллекции.
Что касается осуществления Протокола есть некоторые соображения, которые должны быть рассмотрены. Если несколько судебных процессов будет оцененным (например, с и без активного восстановления между приступами), критический момент решения для тестирования. Для того, чтобы избежать дневной гормональные колебания10,11, рекомендуется выполнять все судебные процессы в тот же час в разные дни. Кроме того метаболизм зависит от времени суток и пищи, потребляемой. Поэтому перед тесты рекомендуется натощак. Кроме того чтобы улучшить воспроизводимости, период ознакомления с протоколом осуществления субъектами перед тестированием рекомендуется. В этот период экспериментальная предметы следует выполнять (постепенно) аналогичное мероприятие в основной тест.
В заключение мы описали эффективный метод для получения нескольких проб венозной крови во время физических упражнений. Этот метод может оказаться полезным для сбора проб, которые могут быть использованы для изучения нескольких молекул во время упражнения (например, метаболитов, гормонов, белков и РНК).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы не имеют ничего сообщать.
Acknowledgments
Авторы хотели бы признать д-р P. Karagiannis для чтения документа и профессор т. Hoyo его технической поддержки.
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).
