Summary

Supramaximal intensidade exercício hipóxica e avaliação da função Vascular em ratos

Published: March 15, 2019
doi:

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.

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…

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 <strong cl…

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…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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

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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Citar este artigo
Lavier, J., Beaumann, M., Ménetrey, S., Mazzolai, L., Peyter, A., Pellegrin, M., Millet, G. P. Supramaximal Intensity Hypoxic Exercise and Vascular Function Assessment in Mice. J. Vis. Exp. (145), e58708, doi:10.3791/58708 (2019).

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