Summary
Treinamento de alta intensidade em hipóxia é um protocolo que tem sido comprovado para induzir as adaptações vasculares potencialmente benéficas em alguns pacientes e melhorar dos atletas repetiram a capacidade de sprint. Aqui, nós testamos a viabilidade de ratos de formação usando protocolo e identificar essas adaptações vasculares usando ex vivo avaliação de função vascular.
Abstract
Treinamento físico é uma importante estratégia para manter a saúde e prevenir muitas doenças crônicas. É a primeira linha de tratamento recomendado pelas diretrizes internacionais para pacientes que sofrem de doenças cardiovasculares, mais especificamente, reduzir doenças das artérias de extremidade, onde pouca capacidade dos pacientes é consideravelmente alterada, afetando sua qualidade de vida.
Tradicionalmente, tanto baixo exercício contínuo e treinamento intervalado têm sido utilizados. Recentemente, supramaximal formação também foi mostrada para melhorar as performances dos atletas através de adaptações vasculares, entre outros mecanismos. A combinação deste tipo de treinamento com hipóxia pode trazer um efeito adicional e/ou sinérgico, que poderia ser de interesse para determinadas patologias. Aqui, descrevemos como realizar sessões de treinamento de intensidade supramaximal em hipóxia em ratos saudáveis em 150% da sua velocidade máxima, usando uma esteira motorizada e uma caixa de hipoxia. Também mostramos como dissecar o mouse a fim de recuperar os órgãos de interesse, particularmente a artéria pulmonar, aorta abdominal e artéria ilíaca. Finalmente, mostramos como executar ex vivo avaliação de função vascular nos vasos obtidas, usando estudos de tensão isométrica.
Introduction
Hipóxia, a diminuição da fração inspirada de oxigênio (O2) leva à hipoxemia (diminuição da pressão arterial em hipóxia) e um alterado O2 transporte capacidade1. Hipóxia aguda induz uma atividade aumentada vasoconstritor simpático direcionada para o músculo esquelético2 e uma vasodilatação contra 'compensatória'.
A intensidade submáxima em hipóxia, esta vasodilatação 'compensatória', em relação ao mesmo nível do exercício sob condições normoxic, é bem estabelecida3. Esta vasodilatação é essencial para garantir uma circulação sanguínea aumentada e a manutenção (ou limitar a alteração) da entrega de oxigênio para os músculos ativos. Adenosina foi mostrada não ter um papel independente nesta resposta, enquanto o óxido nítrico (NO) parece a fonte primária de endotelial desde significativo embotamento da vasodilatação aumentada foi relatado com óxido nítrico sintase (NOS) inibição durante a hipóxia exercício4. Várias outras substâncias vasoativas provavelmente desempenham um papel na vasodilatação compensatória durante um exercício de hipoxia.
Este exercício hipóxica reforçada hiperemia é proporcional à queda induzida por hipóxia arterial teor de O2 e é maior como os aumentos de intensidade de exercício, por exemplo, durante o exercício incremental intenso em hipóxia.
O componente não-mediada da vasodilatação compensatória é regulamentado através de caminhos diferentes, com aumento de intensidade de exercício3: se β-adrenérgico receptor-não estimulada nenhum componente aparece primordial durante o exercício hipóxico de baixa intensidade , a fonte de não contribuir para dilatação compensatória parece menos dependente de mecanismos de β-adrenérgicos como a intensidade do exercício aumenta. Existem outros candidatos para não estimular nenhuma liberação durante o exercício de maior intensidade hipóxico, como o ATP liberado de eritrócitos e/ou prostaglandinas endoteliais derivadas.
Supramaximal exercício de hipóxia (chamado repetidas sprint treino em hipóxia [RSH] na literatura de fisiologia do exercício) é um recente treinamento método5 fornecer aprimoramento de desempenho em jogadores ou raquete-esporte de equipe. Esse método difere do intervalo de formação em hipóxia, realizada em ou perto de velocidade máxima-6 (Vmax) desde RSH realizado em máxima intensidade leva a uma maior perfusão muscular e oxigenação7 e músculo específico transcricional respostas8. Vários mecanismos têm sido propostos para explicar a eficácia de RSH: durante sprints em hipóxia, a vasodilatação compensatória e maior fluxo de sangue associado beneficiaria as fibras de contração rápida mais do que as fibras de contração lenta. Por conseguinte, eficiência RSH é susceptível de ser selectivo de fibra-tipo e intensidade dependente. Podemos especular que a capacidade de resposta melhorada do sistema vascular é fundamental no RSH.
Treinamento de exercício tem sido estudado extensivamente em camundongos, ambos em indivíduos saudáveis e patológicas do mouse modelos9,10. A maneira mais comum para treinar os ratos é usando uma esteira de roedor, e o regime utilizado tradicionalmente é treino de baixa intensidade, em 40%-60% de Vmáx (determinado usando um teste de esteira incremental11), por 30 a 60 min12,13 de14, ,15. Treinamento intervalado de intensidade máxima e seu impacto nas patologias têm sido amplamente estudadas em ratos16,,17; assim, desenvolveram-se intervalo de formação protocolos de execução para os ratos. Esses protocolos geralmente consistem de cerca de 10 episódios de correr em 80%-100% de Vmáx em uma esteira motorizada roedor, por 1-4 min, intercalada com descanso ativo ou passivo16,18.
O interesse em camundongos exercitando na intensidade de supramaximal (ou seja, acima do Vmáx) em hipóxia vem de resultados anteriores que a compensação vasodilatador microvascular e o desempenho do exercício intermitente são ambos mais aumento no supramaximal do que em intensidades moderadas ou máximas. No entanto, a nosso conhecimento, não há nenhum relatório anterior de um protocolo de treinamento de supramaximal em ratos, em normoxia ou em hipóxia.
O primeiro objectivo do presente estudo foi testar a viabilidade de supramaximal intensidade do treinamento em ratos e a determinação de um protocolo tolerável e adequada (intensidade, duração da sprint, recuperação, etc.). O segundo objetivo foi avaliar os efeitos do regime de treinamento diferente em normoxia e hipóxia na função vascular. Portanto, vamos testar as hipóteses que ratos (1) toleram bem supramaximal exercício de hipóxia, e (2) que este protocolo induz uma maior melhora da função vascular do que exercício de normoxia mas também do exercício de hipóxia em intensidades menores.
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Protocol
Comitê de cuidados de animais do estado local (serviço de la Consommation et des Affaires Vétérinaires [SCAV], Lausanne, Suíça) aprovou todos os experimentos (autorização VD3224; 01.06.2017) e todos os experimentos foram realizados em conformidade com as pertinentes Diretrizes e regulamentos.
1. animal habitação e preparação
- Casa de 6 a 8 semanas de idade C57BL/6J ratos masculinos na instalação de animais pelo menos 1 semana antes do início dos experimentos para que os ratos se acostumar com as novas condições de habitação. Por razões práticas, ratos do mesmo grupo experimental são normalmente alojados juntos.
- Manter os ratos em uma sala de temperatura controlada (22 ± 1 ° C) com um ciclo de 12 h claro/escuro com acesso ad libitum para comida e água.
2. determinação da velocidade máxima e padrão avaliação de melhoria de desempenho pelo teste Incremental de esteira
Nota: As seguintes etapas são essenciais para completar os protocolos de treinamento.
- Use uma esteira motorizada para camundongos onde ratos podem ser em várias vias, lado a lado, com uma inclinação de 0° e montagem com uma grade elétrica definido como 0,2 mA na parte de trás da pista, a fim de incentivar os ratos para correr.
-
Antes do primeiro teste, envie os ratos para 4 dias de aclimatação para a esteira, de acordo com o seguinte protocolo.
- No dia 1, têm ratos executados por 10 min em 4,8 m/min.
- No dia 2, tem os ratos executados por 10 min em 6 m/min.
- No dia 3, já os ratos executados por 10 min em 7.2 m/min.
- No dia 4, tem os ratos executados por 10 min em 8,4 m/min.
-
No dia 5, submeta os ratos para um teste incremental até a exaustão, de acordo com o seguinte protocolo.
- Deixe-os aquecer por 5 min em 4,8 m/min (com uma inclinação de 0 °) de ratos.
- Aumentar a velocidade em 1,2 m/min a cada 3 min (por exemplo, 5 min a 4,8 m/min, em seguida a 3 min a 6 m/min, 3 min em 7.2 m/min, 3 min em 8,4 m/min, etc.) até a exaustão, que é alcançado quando o mouse passa também 3 segundos consecutivos na grelha elétrica ou recebe 100 choques (exibidos pelo aparelho).
- Escreva a velocidade alcançada (considerada como o Vmáx), duração, distância, número de choques, e o tempo total gasto no grid.
Nota: Normalmente, Vmáximo foi de 28,8 ± 3,7 m/min. - Meio da formação, reenviar os ratos para este teste a fim de reajustar as velocidades de treinamento para o atualizado Vmáximo dos ratos (por exemplo, se o protocolo de treinamento dura 8 semanas e, em seguida, executar um teste incremental de formação média em 4 semanas. Nesse caso, substituir um dos treinamentos agendados pelo teste) e fazê-lo novamente no final do estudo para avaliar melhorias de desempenho.
- Implemente um período de descanso de 48h antes e após este teste.
Nota: Todos os testes incrementais foram realizados pela manhã.
3. hipóxica ambiente
- Para as sessões de treinamento em hipóxia, lugar da esteira na caixa hipóxica (Figura 1) ligado a um misturador de gás. Use um oxímetro calibrado regularmente, controlar a ambiente fração de oxigênio (FeuO2 [ou seja, o nível de hipóxia]) na caixa.
- Definir o misturador de gás com 100% de nitrogênio (N2) e use o oxímetro para verificar o nível de hipóxia. Uma vez FeuO2 = 0.13, altere o parâmetro do misturador de gás de 100% N2 para 13% O2.
- Para evitar exposição passiva prolongada à hipóxia, coloque os ratos em uma gaiola menor temporária com maca e enriquecimento e rapidamente Coloque-o na caixa uma vez FeuO2 = 0.13 foi alcançado. Verifique se o ambiente está ainda em 13% O2 depois de colocar a gaiola em; Se não, reajuste-a.
- Verificar regularmente o nível de O2 ao longo de uma sessão de treinamento para garantir que ele permaneça em FiO2 = 0,13 ± 0,002.
4. Normoxic ambiente
- Para as sessões de treinamento em normoxia, manter a esteira na caixa hipóxica, mas remover as luvas para que haja ar ambiente (FeuO2 = 0,21). O objectivo é recriar o mesmo ambiente de treinamento como os ratos em hipóxia.
5. Supramaximal intensidade do treinamento
-
Coloque os ratos em pistas individuais em esteira (com uma inclinação de 0°) e submetê-los para o seguinte protocolo.
- Tem os ratos aquecer por 5 min em 4,8 m/min, seguido por 5 min em 9 m/min.
- Defina a velocidade das sprints a 150% do previamente determinado Vmáx.
Nota: Normalmente, a velocidade de sprint foi 42,1 ± 5,5 m/min. - Treinar os ratos para quatro conjuntos de 5 x 10 sprints de s com 20 s de descanso entre cada sprint. O resto interset é 5 min (Figura 2).
Nota: Adicione um período do cooldown se a carga horária total da sessão de treinamento precisa coincidir com o de outro grupo de treinamento.
- Execute este treino 3 x por semana, com preferência de 48h entre as sessões de treinamento.
- Use cotonetes de algodão como um método complementar de choques eléctricos para incentivar os ratos para correr. Coloque um cotonete em uma fenda na parte superior da faixa, entre o rato e a rede elétrica e deslocar suavemente o mouse quando ele atinge a parte de trás da esteira. Isto irá evitar a entrega de choques elétricos e estimular os ratos para executar de forma mais suave.
6. baixo-intensidade do treinamento
-
Coloque os ratos em pistas individuais em esteira (com uma inclinação de 0°) e submetê-los para o seguinte protocolo.
- Tem os ratos aquecer por 5 min em 4,8 m/min, seguido por 5 min em 7.2 m/min.
- Defina a velocidade da sessão em execução contínua para 40% do que o previamente determinado Vmáx.
Nota: Normalmente, a velocidade de execução contínua foi de 9,9 m/min. - Treine os ratos por 40 min.
- Execute este treino 3 x por semana com preferencialmente 48h entre as sessões de treinamento.
- Use cotonetes de algodão como um método complementar de choques eléctricos para incentivar os ratos para correr.
7. ratos eutanásia e extração do órgão
- No final do protocolo de treinamento e pelo menos 24 h após o último teste incremental, anestesia o mouse em uma câmara de indução utilizando isoflurano (4 – 5% de O2 para induzir anestesia e 1%-2% em 100% O2 para manter a anestesia). Confirmar anesthetization adequada usando o reflexo de retração de pata (aperte firmemente a pata do animal; anestesia é considerada adequada quando o animal não reage ao estímulo).
- Usando uma agulha 25g, realize uma punção cardíaca percutânea, para coletar o volume máximo de sangue como descrito anteriormente,19.
- Executar um deslocamento cervical e retire a pele do rato corte através da primeira camada de pele no abdômen com uma tesoura de ponta redonda e puxando nos dois lados da incisão (em direção a cabeça e a cauda).
- Corte o peritônio debaixo da caixa torácica no lado esquerdo do mouse com uma tesoura de ponta fina-ponto para alcançar o baço e extraí-lo, se necessário.
Nota: Disse músculos se necessário. -
Disse para fora a artéria pulmonar.
- Usando tesouras pequenas e fórceps, remover a caixa torácica e limpar a área de coração-pulmão.
- Com uma pinça "Self-closing", aperte o coração tão próximo quanto possível para o ápice e puxe-o suavemente para esticar a base da aorta e a artéria pulmonar.
- Usando a mão direita, inserir pinças curvas sob a artéria pulmonar e a aorta e depois mover as pinças de volta um pouco para segurar somente a artéria pulmonar (Figura 3).
- Use a mão esquerda para inserir outro par de pinças para substituir a realizada com a mão direita.
- Usando micro-tesouras reta afiadas na mão direita, disse a artéria pulmonar, como perto do coração, quanto possível, de um lado e o mais longe possível do outro lado.
Nota: Não importa qual mão segura qual instrumento, embora encontrámo-lo mais fácil de cortar com a mão direita do que com a esquerda. - Colocá-lo em um tubo de 2 mL com tampão fosfato salino (PBS) buffer a frio e manter no gelo.
-
Execute uma perfusão de corpo inteiro.
- Na parte superior do membro inferior direito do mouse, use uma pinça para limpar a artéria ilíaca direita externo-interno até a artéria femoral direita (sob o ligamento inguinal). Usando micro-tesouras reta afiadas, fazer um corte total na artéria femoral.
- Inserir uma seringa de 5 mL 25 G cheia de frio PBS no ventrículo esquerdo do coração e injetar suavemente a PBS fria para remover o restante do sangue dos vasos.
Nota: Devido a extração da artéria pulmonar, é possível que a PBS não circular até a incisão.
- Usando uma pinça, remova os tecidos moles em torno da aorta de ligamentos inguinais direita e esquerdas do coração tão completamente quanto possível.
Nota: O coração pode ser extraído para uma análise mais profunda, se necessário. - Usando uma pinça e micro-tesouras, dissecar o coração até o ponto mais baixo da artéria ilíaca externa (em membros de esquerda e direita) e coloque a secção inteiramente dissecado-para fora em um prato de 10 cm de diâmetro com PBS frio.
- Usando uma pinça e/ou micro-tesouras, termine de limpar a gordura restante em torno da aorta e artérias suavemente ou cortá-lo longe dos vasos.
- Usando micro-tesouras, cortar a artéria ilíaca esquerda na bifurcação da artéria ilíaca esquerda-direita e armazená-lo para posterior análise.
- Usando micro-tesouras, cortar a aorta abdominal sob a artéria renal esquerda e coloque o recipiente extraído no frio tampão PBS no gelo (Figura 4).
- Manter o recipiente limpo restante, do arco aórtico para a direita acima da artéria renal esquerda, em armazenamento para uma análise mais aprofundada.
Figura 4 : Imagens dos vasos dissecados. Embarcação extraída da parte superior da aorta abdominal (abaixo da artéria renal esquerda) até o fim da artéria ilíaca direita, pronto para ser colocado no frio tampão PBS no gelo. (1) Abdominal aorta. (2) direita artéria ilíaca comum. Artéria ilíaca (3) externo. (4) interna artéria ilíaca. (5) artéria Femoral. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
8. ex Vivo da função Vascular avaliação
Nota: Uma lavagem corresponde o esvaziamento e enchimento da câmara com Krebs.
- De acordo com um protocolo descrito anteriormente20, corte o isolado de artéria pulmonar, aorta abdominal e artéria ilíaca direita segmentos em anéis vasculares de 1.0-2.0 mm de comprimento e montar cada anel em estribos de dois 0,1 mm de diâmetro, passados através do lúmen.
- Suspender os anéis de navio em câmaras verticais órgão preenchidos com 10 mL de solução de bicarbonato Krebs-Ringer modificada (118,3 mM NaCl, 4,7 mM KCl, 2,5 mM CaCl2, 1,2 mM de MgSO4, 1,2 mM KH2PO4, 25,0 mM NaHCO3e 11,1 mM glicose) mantido a 37 ° C e ventilado com 95% O2-5% CO2 (pH 7,4). Um estribo é ancorado ao fundo da câmara de órgão e o outro é conectado a um calibre de tensão para a medição da força isométrica em gramas.
- Trazer os vasos de sua tensão de repouso ideal: esticar os anéis de 0,5 g para a artéria pulmonar, 1,5 g para a artéria ilíaca e 2G para a aorta abdominal e lave-os após um período de 20 min de equilibração. O trecho-equílibrio-lavagem de repita os passos 1 x.
- Para testar a viabilidade dos vasos, contrato os anéis com 235 µ l de KCl (10-1 M) por 10 min, lavá-los para outro 10 min e contrato novo com 235 µ l de KCl (10-1 M) por cerca de 20 min até atingir um platô.
- Lave os vasos novamente por 10 min e adicionar 58,4 µ l de indometacina (10-5 M) (um inibidor da atividade da ciclo-oxigenase) pelo menos 20 min, a fim de evitar uma possível interferência de prostanoids endógenas.
- Adicione doses cumulativas de fenilefrina (Phe) de 10-9 (10 µ l) de 10-4 M (ou 10-9 a 10-5 M para a artéria pulmonar; 9 µ l para todas as concentrações acima de 10-9 M) para contrair os vasos.
- Após a última dose de Phe, espere cerca de 1h até os vasos alcançar um estado de contração relativamente estável (planalto).
- Acrescente doses cumulativas de acetilcolina o endotélio-dependente vasodilatador (ACh), de 10-9 a 10-4 M (58,4 µ l por 10-9 M e alternadamente 12.6 µ l e 40 µ l para todas as concentrações acima de 10-9 M), para induzir nítrico óxido de (n)-mediada de relaxamento.
- No final da curva de relaxamento, lave os vasos por 10 min e adicionar 58,4 µ l de indometacina (10-5 M), bem como µ l 184 de NG-nitro-L-arginina (NLA, 10-4 M), que é um inibidor do óxido nitroso, pelo menos 20 min.
- Contrair os vasos novamente com uma única dose de 10 µ l de Phe (10-5 e 10-4 M para a artéria pulmonar e 10-4 M para a aorta abdominal e artéria ilíaca) por 1h, para induzir uma contração relativamente estável.
- Adicionar uma única dose de 40 µ l de ACh (10-4 M) até atingir um platô.
- Lavar os vasos novamente por 10 min, antes de adicionar 58,4 µ l de indometacina (10-5 M) e 184 µ l de NLA (10-4 M) por 20 min.
- Contrair os vasos com 10 µ l de Phe (10-5 e 10-4 M) por 1h.
- Adicione doses cumulativas (10-9 [58,4 µ l] a 10-4 M [40 µ l para todas as concentrações acima de 10-9 M]) da não doador Dietilamina (DEA) / não, em, a fim de avaliar o relaxamento do endotélio independente não-induzida.
- No final do experimento, armazene os vasos em nitrogênio líquido para análises futuras se necessário.
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Representative Results
A nosso conhecimento, o presente estudo é o primeiro a descrever um programa de treinamento de intensidade supramaximal em normoxia e em hipóxia para ratos. Neste protocolo, os ratos correram quatro conjuntos de sprints cinco 10 s com uma recuperação de s 20 entre cada sprint. Os conjuntos foram intercalados com 5 min de períodos de recuperação. Era desconhecido se os ratos seria capaz de sustentar tal um protocolo e completá-lo corretamente. No entanto, de acordo com a Figura 5, o ganho de peso dos ratos submetidos o treinamento de intensidade supramaximal foi semelhante dos ratos submetidos ao treinamento de baixa intensidade, tanto em normoxia e em hipóxia.
O bem-estar dos animais foi monitorado duas vezes por semana, usando folhas de pontuação, com base nos seguintes critérios: aparência, comportamento natural e peso corporal. Cada um desses critérios foi classificado até um placar de 3, e um rato com uma pontuação de 3 em nenhum desses critérios foi considerado em dor e/ou angústia devido o protocolo sustentado e teve que ser sacrificado. Nenhum rato já alcançou uma pontuação de 3 ao longo de qualquer dos regimes de treinamento (tabela 1).
Conforme apresentado na introdução, tem sido a hipótese de que supramaximal formação, em especial quando combinado com hipoxia, induziria uma vasodilatação compensatória. Este fenômeno visa proporcionar suficiente O2 aos músculos contratantes, assim, para compensar o desequilíbrio entre O2 adaptação que é reforçada pela combinação de intensidade de treinamento de supramaximal e hipoxia. Para investigar esta hipótese, usamos a segunda técnica apresentada aqui, o ex vivo avaliação de função vascular, na artéria pulmonar, aorta abdominal e artéria ilíaca direita. A Figura 6 mostra as curvas de dose-resposta obtidas no final do protocolo, na aorta abdominal de um rato ao treino de grupo em supramaximal intensidade em hipóxia. Este gráfico mostra todo o processo de contração-relaxamento observado após a adição de diferentes agentes farmacológicos (KCL, Phe, ACh, NLA e [DEA] /NO) durante o banho de órgão.
A Figura 7 mostra a curva de dose-resposta relaxamento para a artéria ilíaca direita de concentrações crescentes de ACh. Os dois grupos representados são o grupo de supramaximal-intensidade-em-normoxia (SupraN) e o grupo supramaximal-intensidade-em-hipóxia (SupraH). Os resultados preliminares mostram que SupraH tendiam a melhorar o relaxamento induzido por ACh comparado a SupraN, com diferenças significativas em 10-5 M e 10-4 M.
Figura 1 : Instalação hipóxica. A esteira é colocada dentro o glovebox caseira, que está ligada a um misturador de gás. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2 : Descrição de uma sessão de treino de intensidade supramaximal. Os ratos realizado quatro conjuntos de sprints de cinco a 10 s, intercaladas com 20 s do resto. O resto interset foi de 5 min. Esta figura é adaptada de Faiss et al.21. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3 : Representação esquemática da técnica para recuperar a aorta pulmonar. (1) lugar a pinça sob a artéria pulmonar e a aorta. (2) pull volta a pinça na direção do número 2, a fim de manter a pinça sob a aorta pulmonar apenas. (3) posição final de uma pinça. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5 : Evolução do peso do corpo ao longo do experimento. Em verde, os grupos de treinamento de baixa intensidade; em vermelho, os grupos de treinamento de intensidade supramaximal. Não houve diferença significativa entre qualquer um dos grupos em qualquer um dos pontos de tempo (n = 4 ratos por grupo; os dados são apresentados como média ± DP). Análise estatística foi realizada utilizando uma medida repetida duas vias ANOVA). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 6 : Curvas de avaliação de função vascular. Sucessão de fases de contração e relaxamento induzido em todo o protocolo inteiro, expressado em gramas. Gravação representativa das variações na tensão de navio em resposta às substâncias aplicadas, em um anel da aorta abdominal isolado de um rato treinado no supramaximal intensidade em hipóxia. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 7 : Respostas farmacológicas de uma artéria ilíaca isolada pré-fabricadas de desenho exclusivo com fenilefrina (Phe), a acetilcolina (ACh). Curva de dose-resposta cumulativa relaxamento da artéria ilíaca direita de concentrações crescentes de ACh (10-9 a 10-4 M). Os resultados são expressos como média ± DP da percentagem de mudança na tensão induzida pelo vasodilatador, com n = 3 em SupraN e n = 4 em SupraH. Análise estatística foi realizada utilizando uma ANOVA de duas vias para teste de medidas repetidas. p < 0.05 vs SupraN. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Tabela 1: Pontuação típica folha de um treinamento de rato em supramaximal intensidade em hipóxia. Usamos as folhas de Pontuação para monitorar o bem estar dos ratos. Uma pontuação de 3 em qualquer um dos critérios indicados (aparência, comportamento natural e peso corporal) ou um escore total de 5 (pela adição da Pontuação de cada categoria) significado o animal estava a sofrer e teve de ser sacrificado.
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Discussion
O primeiro objectivo deste estudo foi avaliar a viabilidade de hipóxica treinamento de alta intensidade em camundongos e para determinar as características adequadas do protocolo que iria ser bem tolerado pelos ratos. Propositadamente, já que não há dados utilizando treinamento de intensidade de supramaximal (ou seja, mais do que o Vmáx) em camundongos, tivemos que realizar julgamentos com base em protocolos anteriores desenvolvidos com atletas, que consistia de quatro ou cinco conjuntos de cinco sprints total (cerca de 200% de Vmax), intercaladas com 20 recuperações s ativo, com uma recuperação ativa interset de 5 min21,22. Portanto, o protocolo inicial consistia de seis conjuntos de sprints seis 10 s em 200% de Vmáx, intercaladas com 20 s de recuperação passiva e com uma recuperação passiva interset de 3 min, realizada cinco vezes por semana. Depois de alguns teste é executado em 200% do Vmáximo, considerar os ratos teve problemas para sustentar tal uma alta intensidade, decidimos diminuir a velocidade para 150% do Vmáx. Com que intensidade de exercício, tentou atropelar os ratos o comprimento de um protocolo completo e ajustado o número de sprints dentro de cada conjunto e o número de conjuntos por sessão. Finalmente, aumentou o tempo de recuperação entre as séries e diminuiu a frequência das sessões de treinamento. Seguindo um método de tentativa e erro, nós estabelecemos um protocolo ideal final que é muito semelhante ao usado em atletas e tornou possível para os ratos a tolerar este teste de intensidade supramaximal.
Há uma pequena possibilidade de que o desempenho dos ratos pode ser severamente subestimado, como observado a partir de grandes diferenças entre os estudos anteriores, utilizando protocolos de exercício animal23,24. No entanto, no presente estudo, com base nos valores de pré-experimento, teria sido impossível impor uma intensidade mais elevada relativa dos animais Considerando a necessidade de concluir a sessão inteira sprint repetidas. Além disso, os valores de Vmáximo relataram neste estudo (28,8 ± 3,7 m/min) parecem estar no intervalo de valores anteriormente relatados na mesma C57BL/6J estirpe25,26,,27,28. Por exemplo, Lightfoot et al.25 relataram valores de ~ 28 m/min e Muller et al27 de 28,3 m/min. Portanto, estamos confiantes de que a intensidade de supramaximal corresponde à intensidade do treinamento sprint nestes ratos.
Embora a velocidade crítica (CS) foi mostrada (1) para ser um meio valioso para a prescrição da intensidade do exercício em saudáveis seres humanos e pacientes29 e (2) para ser perfeitamente determinado em ratos23,24,30, o exercício prescrição de intensidade, com base na determinação domáximo V continua a ser relevante. É sabido que, em ratos, o determinado VO2peak e VO2max dependem do protocolo, e, como VO2max com humanos, pode ser determinada com um protocolo de exercício de rampa11. Desde que o objetivo do presente estudo foi determinar a viabilidade de supramaximal repetida sprint em camundongos, e apesar da relevância do CS, não acreditamos que usando Vmax seria uma falha sobre os objectivos deste estudo.
Observando comportamento de ratos, ficou claro que a rede elétrica na parte traseira da esteira reconhecidamente incentivou ratos para correr; no entanto, também parecia contribuir para sua fadiga. Com efeito, a grade ser ligeiramente deslocada da banda executando, os ratos tinham que gerar um esforço extra para voltar na pista. Nós decidimos complementar esta estimulação com um outro, mais suave, ou seja o algodão cotonete estimulação, que diminuiu o número de choques recebidos pelos animais e impediu-os de ter que voltar para a pista da grade. Apesar da recomendação por Kregel et al31, ainda não está claro se o estresse é reduzido usando a estimulação de sopro de ar em comparação com a rede elétrica de32.
Tanto quanto sabemos, apenas um estudo utilizou "sprint treinamento intervalado"33. No entanto, desde a mais alta intensidade nesse estudo correspondeu a 75%-80% domáximo V e a duração da sprint foi 1,5 min, que o protocolo era muito diferente do actual (ou seja, 150% de Vmáximo; 10 s). Era desconhecido se supramaximal intensidade seria tolerada pelos ratos. No presente estudo, nós fornecemos resultados mostrando que os animais realizar muito bem neste treinamento de intensidade supramaximal, tanto em hipóxia e normoxia. Por exemplo, a Figura 5 mostra um aumento no peso corporal ao longo do período de formação semelhantes às observadas nos grupos de baixa intensidade. Da mesma forma, a tabela 1 reflete o nível de bem-estar com uma pontuação inferior a 3 em todos os grupos. No total, esses parâmetros fisiológicos indicam que tanto a hipóxia e a intensidade de treinamento de supramaximal foram muito bem tolerados pelos ratos.
O segundo objectivo do presente estudo foi avaliar a função vascular da artéria pulmonar, aorta abdominal e artéria ilíaca, usando de estudos de tensão isométrica navio20. Esta técnica permite determinar se a intervenção de interesse impactados a capacidade dos navios para contrair e relaxar na resposta às drogas farmacológicas. Como mostrado na Figura 7, a artéria ilíaca foi relaxada usando o aumento das concentrações de ACh. O observadas curvas refletem um progressivo aumento do relaxamento dos vasos, mais acentuado para o grupo SupraH. Se qualquer uma das curvas observadas tinha sido completamente plana e em torno de 0% de relaxamento, pode significar que a droga não foi entregue à câmara de órgão, ou que os navios tinham sido danificados durante a dissecação ou a montagem sobre os estribos, ou aquele das drogas era não t administrada a dose ideal ou por muito tempo suficiente.
O treinamento de intensidade supramaximal em hipóxia agora é transferido para ratos e potencialmente poderia ser usado em modelos patológicos para melhorar vários parâmetros, incluindo a função vascular, que pode ser avaliada usando estudos de tensão isométrica do navio.
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Disclosures
Os autores não têm nada para divulgar.
Acknowledgments
Os autores gostaria de agradecer Danilo Gubian e Stephane Altaus da oficina mecânica Hospital Universitário de Lausanne (CHUV) para ajudar a criar a configuração hipóxica. Os autores também queria agradecer sua ajuda com os animais de treinamento Diane Macabrey e Melanie Sipion.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cotton swab | Q-tip | ||
| Gas mixer Sonimix 7100 | LSI Swissgas, Geneva, Switzerland | Gas-flow: 10 L/min and 1 L/min for O2 and CO2, respectively | |
| Hypoxic Box | Homemade | Made in Plexiglas | |
| Motorized rodents treadmill Panlab LE-8710 | Bioseb, France | ||
| Oximeter Greisinger GOX 100 | GREISINGER electronic Gmbh, Regenstauf, Germany | ||
| Sedacom software | Bioseb, France | ||
| Strain gauge | PowerLab/8SP; ADInstruments |
References
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