Tip 2 Diyabetik Fareler için Statik Kuvvet Antrenmanı Yöntemi
Summary
Bu protokol, fareler için statik eğitim ekipmanı yapmak için basit bir yöntem sağlar. Cihaz, geleneksel egzersizin tip 2 diyabet (T2DM) üzerindeki müdahale etkisini doğrulamak için farelerin uzuvlarının kas izometrik kasılmasını korur ve T2DM’nin klinik tedavisi için yeni egzersiz tedavisi sağlar.
Abstract
Tip 2 diabetes mellitus (T2DM) tedavisi, hasta sağlığının iyileştirilmesinde büyük bir zorluktur. Egzersiz, T2DM için ana müdahalelerden biridir. Statik kuvvet antrenmanı, Çin’deki geleneksel sporların temel biçimlerinden biridir. Araştırmalar, statik kuvvet antrenmanının T2DM müdahalesi için etkili bir klinik yöntem olduğunu göstermektedir, ancak farelerde statik antrenman için uygun deneysel bir cihaz yoktur. Klinik araştırmadan temel araştırmaya geçmenin zorluklarından biri de uygun deney cihazları tasarlamaktır. T2DM’de statik eğitim müdahalesinin mekanizmasını daha fazla incelemek için, bu yazıda fareler için statik bir eğitim cihazı yapmak için basit bir yöntem tanıtılmaktadır. Bu cihaz, basit kullanım, ucuz malzeme ve yüksek fizibilite avantajlarına sahiptir. Bu protokol kapsamında yürütülen önceki çalışmalar, statik eğitimin T2DM farelerinde kan şekeri seviyelerini etkili bir şekilde azaltabileceğini ve iskelet kası hücrelerinin mitokondriyal fonksiyonunu iyileştirebileceğini göstermiştir. Bu cihazın tanıtılmasının amacı, T2DM müdahalesinde geleneksel egzersiz mekanizması üzerine araştırmaları teşvik etmek ve egzersizin kantitatif müdahalesi için bir temel oluşturmaktır.
Introduction
Tip 2 diabetes mellitus (T2DM), küresel sağlık için önemli bir tehdit olan insülin direnci ve β hücre disfonksiyonu ile karakterize kronik bir hastalıktır1. Egzersiz, tip 2 diyabetin yönetiminde çok önemli bir müdahaledir. Çok sayıda çalışma, Tai Chi ve Ba Duan Jin gibi geleneksel Çin egzersiz yöntemlerinin, T2DM 2,3,4,5’li bireyler için kan şekeri düzeylerini ve yaşam kalitesini önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermiştir. Bu hareketleri gerçekleştirmek için, eğitmen bir süre sabit bir vücut ve eklem pozisyonunu korumalıdır. Statik pozisyon, genellikle statik kuvvet6 olarak adlandırılan statik kas kasılmaları gerçekleştirilerek sürdürülür.
Bununla birlikte, T2DM’de statik kuvvet antrenmanı müdahalesinin mekanizması açıklığa kavuşturulmamıştır. Bu soruyu cevaplamak için hayvan deneyleri şarttır. İzometrik egzersizler sırasında kaslar aktive edilir, sabit bir uzunluk korunur ve güvenli bir şekilde maksimum gerginlik elde edilir7. Statik kuvvet antrenmanı ile yapılan deneylerde, test hayvanının izometrik kas kasılmaları gerçekleştirmesi ve bu kas kasılması durumunu sürdürmesi gerekir. Fareler, sıçanlar ve diğer laboratuvar hayvanları üzerinde statik kuvvet eğitiminin nasıl uygulanacağı araştırmalarda büyük bir sorun haline geldi. İlk olarak, hayvanlar komutlara uymak ve kaslarını gerektiği gibi kasmak için mücadele ederler. İkincisi, hayvanın direnç altında sabit bir pozisyonda kalması zordur ve izometrik kas kasılmasının amacına ulaşılamaz. Hayvanların gerektiği gibi eğitilmesine izin verirken, stres ve kaygıyı azaltmak, ağrıyı en aza indirmek ve genel koşulları iyileştirmek gibi hayvan refahı ile ilgili endişeleri ele almak önemlidir. Bu protokol, sıçanlar 8,9 için statik bir eğitim modeli ile ilgilidir ve burada farelerin statik eğitimi için basit bir cihaz tanıtıyoruz. Farelerin arka bacakları kaldırıldığında, karın kasları doğrultma refleksi nedeniyle kasılır, ön ayaklar öndeki çapraz çubuğu kavrar ve ardından ön ve arka uzuvlar yerçekimine karşı kasılır. Fareler kısa çubuğu kavradıktan sonra hareket edemezler, bu da kaslarının izometrik kasılma durumunda olmasına neden olur.
Protocol
Representative Results
Discussion
Statik kuvvet antrenmanı yağ birikimini azaltabilir, kilo vermeye yardımcı olabilir ve metabolizmayı artırabilir8. Ek olarak, iskelet kası hücrelerinde PGC-1α ve mitokondriyal biyogenezin ekspresyonunu arttırır, bu da tip 2 diabetes mellituslu farelerde glikoz metabolizmasının iyileşmesine ve bunun sonucunda kan şekeri seviyelerinde bir azalmaya yol açar11. Statik eğitimin T2DM üzerindeki etkisini ve mekanizmasını doğrulamak için, deney hayvanları üz…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Geleneksel Çin Tıbbı Ulusal Klinik Araştırma Üssü’nün (JDZX2015127, Anhui İl Çin Tıbbı Hastanesi’ne dayanan) ikinci grup özel bilimsel araştırma projeleri tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Acrylic boards | Transparent acrylic boards with 5mm thickness. The size should be larger than 20cm×20cm | ||
| Boxes | Two boxes of the same height (15~20cm) | ||
| ELISA KIT | H203-1-2 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | |
| Hot melt glue gun | Avoid touching the gun head to cause burns | ||
| Knives | No special requirement | ||
| Metformin tablets | 1396309 | Sigma | |
| scissors | No special requirement | ||
| Sticks | Several wooden sticks with a diameter of 3mm | ||
| Streptozotocin | S0130 | Sigma | |
| Tape | No special requirement | ||
| Transmission Electron Microscope (TEM) | HT7700 | HITACHI |
References
- Zheng, Y., Ley, S. H., Hu, F. B. Global aetiology and epidemiology of type 2 diabetes mellitus and its complications. Nat Rev Endocrino. 14 (2), 88-98 (2018).
- Li, X., et al. Effects of fitness qigong and tai chi on middle-aged and elderly patients with type 2 diabetes mellitus. Public Lib Sci. 15 (12), e0243989 (2020).
- Qin, J., et al. Effect of tai chi on quality of life, body mass index, and waist-hip ratio in patients with type 2 diabetes mellitus: A systematic review and meta-analysis. Front Endocrino. 11, 543627 (2020).
- Yang, H., Wu, X., Wang, M. Effect of conventional medical treatment plus Qigong exercise on type 2 diabetes mellitus in Chinese patients: A Meta-analysis. J Trad Chinese Med. 38 (2), 167-174 (2018).
- Yu, X., Chau, J. P. C., Huo, L. The effectiveness of traditional Chinese medicine-based lifestyle interventions on biomedical, psychosocial, and behavioral outcomes in individuals with type 2 diabetes: A systematic review with meta-analysis. Int J Nurs Stud. 80, 165-180 (2018).
- Ağgön, E., et al. Effect of dynamic and static strength training on hormonal activity in elite boxers. Baltic J Health Phys Activity. 12 (3), 1-10 (2020).
- Merico, A., et al. Effects of combined endurance and resistance training in Amyotrophic Lateral Sclerosis: A pilot, randomized, controlled study. Eur J Translat Myo. 28 (1), 7278 (2018).
- Liu, Y., et al. Eight weeks of high-intensity interval static strength training improves skeletal muscle atrophy and motor function in aged rats via the PGC-1α/FNDC5/UCP1 pathway. Clin Interven Aging. 16, 811-821 (2021).
- Jun, X., et al. Animal model for static massage training. Massage Guid. (02), 5-6 (2000).
- Wei, J., et al. Mechanism by which static exercise improves insulin resistance in skeletal muscle of type 2 diabetes. Chinese J Tiss Eng Res. 28 (08), 1271-1276 (2024).
- Zhenrui, L., Fang, L., Wu, W., Huang, J. The effect of static training on upper limb motor ability in aged rats was studied based on PGC-1α signal pathway RNA interference. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 30 (01), 247-249 (2019).
- Lee, S. H., Park, S. Y., Choi, C. S. Insulin resistance: From mechanisms to therapeutic strategies. Diab Metab J. 46 (1), 15-37 (2022).
- Campos, J. C., et al. Exercise preserves physical fitness during aging through AMPK and mitochondrial dynamics. Proc Natl Acad Sci U S A. 120 (2), e2204750120 (2023).
