Supramaximalen hypoxischer Intensität und Gefäßfunktion Bewertung bei Mäusen
Summary
High-Intensity-Training in Hypoxie ist ein Protokoll, die potenziell vorteilhaft bei einigen Patienten vaskuläre Anpassungen zu induzieren und Athleten zu verbessern Sprint Fähigkeit wiederholt bewährt hat. Hier testen wir die Machbarkeit der Ausbildung Mäuse verwenden, das Protokoll und die vaskulären Anpassungen mit ex-Vivo Gefäßfunktion Bewertung zu identifizieren.
Abstract
Übung-Training ist eine wichtige Strategie zur Erhaltung der Gesundheit und Prävention vieler chronische Krankheiten. Es ist die erste Linie der Behandlung von internationalen Leitlinien empfohlen für Patienten mit Herz-Kreislauf-Krankheiten, genauer gesagt, wo die Patienten zu Fuß Kapazität erheblich verändert ist, Extremität Arterie Krankheiten, niedrigere Auswirkungen auf ihre Verbesserung der Lebensqualität.
Traditionell haben niedrige kontinuierliche Übung und Intervall-Training eingesetzt. Vor kurzem, nachweislich supramaximalen Training auch Athleten Leistungen über vaskuläre Anpassungen, unter anderen Mechanismen zu verbessern. Die Kombination dieser Art von Training mit Hypoxie bringen könnte eine zusätzliche und/oder synergistische Wirkung, die für bestimmte Krankheiten von Interesse sein könnten. Hier beschreiben wir, wie supramaximalen Intensität Trainingseinheiten in Hypoxie auf gesunde Mäuse mit 150 % ihre maximale Geschwindigkeit ausführen ein motorisiertes Laufband mit einer hypoxischen Box. Wir auch zeigen, wie Sie die Maus zu sezieren, um Abrufen von Organen von Interesse, besonders der Lungenarterie, der Bauchschlagader und der Beckenkamm Arterie. Schließlich zeigen wir, wie ex-Vivo Gefäßfunktion Bewertung auf den abgerufenen Schiffen durchführen mit isometrischer Anspannung Studien.
Introduction
In Hypoxie führt die verminderte inspiriert Teil Sauerstoff (O2) zu Hypoxämie (gesenkten Blutdruck in Hypoxie) und eine veränderte O2 Transport Kapazität1. Akute Hypoxie induziert eine erhöhte sympathische Vasokonstriktor Tätigkeit richtet sich an Skelettmuskulatur2 und eine gegen “Ausgleichsmaßnahmen” Vasodilatation.
Bei submaximalen Intensität in Hypoxie ist dieser “Ausgleichsmaßnahmen” Vasodilatation bezogen auf das gleiche Maß an Übung inklusieve Bedingungen, , gut etablierte3. Diese Vasodilatation gilt, sorgen für einen erweiterten Blutfluss und Wartung (oder die Änderung zu begrenzen) der Sauerstoffzufuhr zu den aktiven Muskeln. Adenosin zeigte sich nicht haben eine eigenständige Rolle in dieser Antwort, während Stickstoffmonoxid (NO) die endotheliale Primärquelle scheint, da erhebliche Abstumpfung der augmented Gefäßerweiterung mit Stickoxid-Synthase (NOS) Hemmung während hypoxischen gemeldet wurde Übung4. Einige andere vasoaktive Substanzen spielen wahrscheinlich eine Rolle in der kompensatorischen Vasodilatation während eines hypoxischen Trainings.
Diese erhöhten hypoxischen Bewegung Hyperämie ist proportional zur Hypoxie-induzierten Herbst im arteriellen O2 -Gehalt und ist größer als die Übung Intensität zunahmen, zum Beispiel während intensivem inkrementelle Training in Hypoxie.
Die NO-vermittelten Bestandteil der kompensatorischen Gefäßerweiterung ist über verschiedene Wege mit zunehmender Übung Intensität3geregelt: Wenn β-adrenergen Rezeptor-keine Komponente angeregt wird während des niedrigen hypoxischen Trainings von größter Bedeutung , die Quelle kein Beitrag zur kompensatorische Dilatation scheint weniger abhängig von β-adrenerge Mechanismen wie die Trainingsintensität erhöht. Es gibt andere Kandidaten zur Stimulation keine Freigabe während des hypoxischen Trainings höhere Intensität, wie ATP aus Erythrozyten und/oder endotheliale abgeleitet Prostaglandine freigesetzt.
Supramaximalen Übung in Hypoxie (wiederholte Sprint Training in Hypoxie [RSH] in der Übung Physiologie Literatur genannt) ist ein den letzten Training Methode5 bietet Leistungssteigerung im Mannschaftssport oder Schläger Spieler. Diese Methode unterscheidet sich von Intervall-training in Hypoxie durchgeführt oder in der Nähe von max. Geschwindigkeit6 (Vmax) da RSH durchgeführt maximaler Intensität führt zu eine stärkere Muskel-Durchblutung und Sauerstoffversorgung7 und bestimmten Muskel transkriptionelle Antworten-8. Mehrere Mechanismen sind vorgeschlagen worden, um die Wirksamkeit der RSH zu erklären: während der Sprints in Hypoxie, die kompensatorische Vasodilatation und damit verbundenen höheren Blutfluss würden profitieren die Fast-Twitch-Fasern über die slow-Twitch-Fasern. Infolgedessen dürfte RSH Effizienz Fasertyp selektive und Intensität abhängig sein. Wir spekulieren, dass die verbesserte Reaktionsfähigkeit des Gefäßsystems in RSH von größter Bedeutung ist.
Übung Schulung wurde ausgiebig in den Mäusen, in gesunden und pathologischen Maus Modelle9,10untersucht. Der häufigste Weg, um Mäuse zu trainieren ist ein Nagetier Laufband verwenden und die traditionell verwendete Therapie ist geringer Intensität Training, bei 40 – 60 % der Vmax (anhand eines inkrementellen Laufband Test11), für 30 – 60 min.12,13 ,14,15. Maximale Intensität Intervall-Training und ihre Auswirkungen auf Pathologien sind weit verbreitet in Mäusen16,17untersucht worden; So wurden Intervalltraining ausgeführten Protokolle für Mäuse entwickelt. Diese Protokolle bestehen meist aus ca. 10 Kämpfe laufen bei 80 – 100 % der V-max auf einem Nagetier motorisiertes Laufband, für 1 – 4 min, durchsetzt mit aktiven oder passiven Rest16,18.
Das Interesse an Mäusen mit supramaximalen Intensität (d. h. über die Vmax) in Hypoxie Ausübung kommt aus früheren Ergebnissen, denen die mikrovaskuläre gefäßerweiternde Vergütung und die intermittierende Trainingsleistung mehr erhöhte auf beides supramaximalen als maximal- bzw. mäßiger Intensität. Allerdings gibt es nach unserer Kenntnis keinen vorherigen Bericht von einer supramaximalen Trainingsprotokoll bei Mäusen, entweder in Normoxiezustand oder in Hypoxie.
Das erste Ziel der vorliegenden Studie war es, die Machbarkeit der supramaximalen Intensity Training bei Mäusen und die Bestimmung eines erträglich und angemessene Protokolls (Intensität, Sprintdauer, Erholung usw.) zu testen. Das zweite Ziel war, die Bewertung der Auswirkungen der verschiedenen Trainingsplan in Normoxiezustand und Hypoxie auf die Gefäßfunktion. Daher testen wir die Hypothese, dass (1) Mäuse vertragen supramaximalen Übung in Hypoxie und (2) dieses Protokoll eine größere Verbesserung der Gefäßfunktion als Übung in Normoxiezustand, sondern auch als Übung in Hypoxie bei niedriger Intensität induziert.
Protocol
Representative Results
Discussion
Das erste Ziel dieser Studie war der Durchführbarkeit des hypoxischen hoch intensives Training bei Mäusen und die ausreichende Eigenschaften des Protokolls zu bestimmen, die von Mäusen gut vertragen würde. Absichtlich, da keine Daten mit supramaximalen (d.h. mehr als V-max)-Intensity-Training bei Mäusen, mussten wir führen Studien basierend auf vorangegangenen Protokolle entwickelt mit Athleten, bestehend aus vier bis fünf Sätze von fünf all-out Sprints (ca. 200 % des Vmax), durchsetzt mit …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren möchten danken Danilo Gubian und Stephane Altaus aus der Lausanne University Hospital (CHUV) mechanische Werkstatt für die Unterstützung der hypoxische Einrichtung zu erstellen. Die Autoren möchten auch Diane Macabrey und Melanie Sipion Danke für ihre Hilfe bei der Ausbildung der Tiere.
Materials
| 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 |
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