Short Session High Intensity Interval Training and Treadmill Assessment in Aged Mice

Kenneth  Ladd Seldeen; Yonas Z. Redae; Ramkumar Thiyagarajan; Reem  Nagi Berman; Merced  Marie Leiker; Bruce Robert Troen

doi:10.3791/59138

JoVE Journal > Behavior

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Davranış

Kurze Sitzung High Intensity Intervalltraining und Laufband-Beurteilung im Alter Mäuse

Published: February 02, 2019

doi:

10.3791/59138

Kenneth Ladd Seldeen¹, Yonas Z. Redae¹, Ramkumar Thiyagarajan¹, Reem Nagi Berman¹, Merced Marie Leiker¹, Bruce Robert Troen¹

¹Division of Geriatrics and Palliative Medicine, Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences,University at Buffalo and Research Service, Veterans Affairs Western New York Healthcare System

Özet

Kurze Session (≤10 min) hohe Intensität Intervall-Training (HIIT) erweist sich als eine Alternative zu längeren Übung Modalitäten, doch die kürzeren Varianten sind selten in tierexperimentellen Studien modelliert. Hier beschreiben wir eine 10 min, 3 Tage pro Woche, bergauf Laufband HIIT Protokoll verbessert, die körperliche Leistungsfähigkeit in männlich und weiblich im Alter von Mäusen.

Abstract

High-Intensity Intervalltraining (HIIT) erweist sich als ein Therapieansatz zu verhindern, verzögern oder Gebrechlichkeit zu verbessern. Vor allem kurze Sitzung HIIT, mit Therapien, die kleiner oder gleich 10 min von besonderem Interesse ist, wie mehrere Studien am Menschen verfügen über Routinen so kurz wie ein paar Minuten ein paar Mal in der Woche. Allerdings gibt es ein Mangel an Untersuchungen an Tieren, die die Auswirkungen der kurzen Session HIIT zu modellieren. Hier beschreiben wir eine Methodik für eine individuell zugeschnittene und progressive kurze Sitzung HIIT Regime von 10 min 3 Tage pro Woche für Mäuse mit einem geneigten Laufband im Alter gegeben. Unsere Methodik umfasst auch Protokolle für Laufband-Bewertung. Mäuse sind zunächst auf das Laufband akklimatisiert und dann Grundlinie flach und bergauf Laufband Bewertungen. Trainingseinheiten beginnen mit 3 min Aufwärmen, dann drei Intervallen von 1 min in einem schnellen Tempo, gefolgt von 1 min bei einer aktiven Erholung Tempo. Im Anschluss an diese Intervalle, die Mäuse erhalten eine abschließende Segment, das beginnt bei der schnellen Tempo und für 1 min beschleunigt. Das HIIT-Protokoll ist individuell zugeschnitten, da die Geschwindigkeit und Intensität für jede Maus basierend auf anaerobe Erstprüfung Partituren bestimmt werden. Darüber hinaus zeigen wir die Bedingungen für die Erhöhung oder Verringerung der Intensität für individuelle Mäuse je nach Leistung. Schließlich wird die Intensität für alle Mäuse alle zwei Wochen erhöht. Wir bereits berichtet in diesem Protokoll verbessert körperliche Leistungsfähigkeit im Alter von männlichen Mäusen und zeigen, dass es auch Laufband in Leistungssteigerungen im Alter von weiblichen Mäusen. Unser Protokoll Vorteile geringen Verwaltungsaufwand (ca. 15 min pro 6 Mäuse, 3 Tage pro Woche), Strategie zur Individualisierung für Mäuse, besseres Modell vorgeschrieben, Übung und eine modulare Bauweise, die für das Hinzufügen oder Entfernen von der Anzahl und Länge der ermöglicht Abständen zu titrieren Übung nutzen.

Introduction

Regelmäßige Bewegung ist effektiv bei der Verhinderung oder Verzögerung viele altersassoziierter Erkrankungen wie Sarkopenie und Gebrechlichkeit¹^,²^,³^,⁴. Jedoch weniger als 15 % von jenen 65 und älteren treffen Empfehlungen von 150 min pro Woche moderate Intensität ausüben und Stärke
Training⁵^,⁶. Da der Mangel an Zeit und langwierige Sitzungen sind gemeinsame Barrieren auszuüben, ist im high-Intensity Intervalltraining (HIIT) als Alternative zu traditionellen Therapien entstehen. HIIT verfügt über mehrere kurze Bursts intensiver Aktivität, die mit kurzen Perioden der aktiven Erholung durchsetzt sind, und wurde vor kurzem Interesse bei der Ermittlung der kürzesten Regimen, die noch vorteilhafte Ergebnisse ergeben. Solche Studien sind 3 Tage eine Woche Therapien mit insgesamt Sitzungszeiten 4 min⁷, 2-3 min.⁸, 1,5 min⁹, ein einzelnes min.¹⁰und sogar 40 s¹¹.

Ebenso gab es erhebliches Interesse an Tiermodellen HIIT. Ein Großteil der Studien verwendeten Mäuse¹²^,¹³^,¹⁴^,¹⁵^,¹⁶^,¹⁷^,¹⁸^,¹⁹^,²⁰^, ²¹ oder Ratten²²^,²³^,²⁴^,²⁵ und wurden mit einem Laufband durchgeführt, obwohl ein paar andere Schwimmen verwendet Protokolle²⁶^,²⁷ ^, ²⁸. ein Großteil dieser Studien verwenden VO₂max um die anfängliche Intensität der Übung¹³^,¹⁴^,¹⁹^,²¹^,²⁴festzulegen. Zusätzlich, obwohl ein oft beschriebenen Vorteil von HIIT kürzere Therapien hat, identifiziert fast alle diese Studien Feature Therapien die letzten 30 min oder länger¹¹^,¹²^,¹³^,¹⁴ ^,¹⁵^,¹⁸^,¹⁹^,²¹, mit Ausnahme eines mit einem etwas länger als 10 min Therapie²⁰, und zum anderen mit 19 min. über drei verschiedene Intensitäten¹⁶. Unseres Wissens gibt es keine gemeldeten tierexperimentellen Studien, die untersuchen ein 10 min oder weniger HIIT-Therapie oder maßgeschneiderte Therapie für einzelne Tiere, mit Ausnahme unserer veröffentlichten Studie¹⁷ , die als Grundlage für dieses Protokoll dient.

Hier beschreiben wir ein Protokoll für HIIT in Alter Mäuse entwickelt, um individualisierte, Modell kurzen Session (≤10 min) Varianten vor kurzem in Humanstudien⁷^,⁸^,⁹^,¹⁰^,¹¹verwendet. Die Methode beinhaltet eine 10 min Therapie auf ein Laufband geneigt (25°) mit einem 3 min Aufwärmen und vier 1 min Abständen mit hoher Intensität, durchsetzt mit drei 1 min aktive Erholung Segmente. Vorteile des Protokolls sind größere klinischen Relevanz wie freuen Sie sich auf Strategien für die Anpassung der Intensität einzelner Tiere, Intensitäten, die nicht auf VO₂max, wodurch die Notwendigkeit für metabolische Laufbänder und modulare Einstellung Design, wobei die Anzahl der Intervalle und Timings leicht verstellbar sind. Darüber hinaus bieten innerhalb dieses Protokolls wir Anleitungen für zwei Strategien für Laufband Bewertung, darunter flach kontinuierliche und bergauf-Intervall, um Ausdauer zu untersuchen. Mit diesen Methoden, wir erweitern unsere bisherigen Erkenntnisse dieser kurzen Session HIIT Funktionsfähigkeit in gealterten männlichen Mäusen¹⁷erhöht und jetzt demonstrieren HIIT erhöht Laufband Leistung in gealterten weiblichen Mäusen.

Protocol

Alle Studien und experimentelle Protokolle wurden von und in Übereinstimmung mit den Richtlinien von der University at Buffalo und VA Western New York Animal Care und Nutzung Ausschüsse genehmigt. (1) experimentieren Sie Setup und allgemeine Hinweise Hinweis: Insgesamt 24 weiblichen Mäusen auf C57BL/6J Hintergrund dienten in diesem Protokoll ab 23 Monate alt. Die Mäuse eine bedingte SIRTLoxp-exon4-Loxp Mutation29…

Representative Results

Insgesamt 25 weiblichen Mäusen wurden gezüchtet und im Alter im eigenen Haus. Die Mäuse C57BL/6J Hintergrund trug ein SIRT1Loxp-exon4-Loxp Mutation29; aber diese bedingte Ko wurde nicht induziert und daher alle Mäuse ausgestellt Sirtuin1 in vollen Länge (Daten nicht gezeigt). Im Alter von 24 Monaten wurden Mäuse für Laufband Ausdauer und bergauf Sprintkapazität vor und nach der Verabreichung von zwei Monaten nach HIIT Training bewertet (n </e…

Discussion

Vorteile von kurzen Sitzungen sind ein wichtiger Aspekt von hoher Intensität Intervall-Training, das wissenschaftlich erfasst und öffentlichem Interesse. Tierexperimentelle Studien untersuchen jedoch selten HIIT Regimen, die 10 min sind oder weniger. Hier beschreiben wir ein Protokoll für ein 10 min kurzen Session HIIT bergauf Laufband Übung Regime, die Leistungssteigerung Laufband in gealterten weiblichen Mäusen und das wir zuvor haben gezeigt, dass körperliche Leistungssteigerung in männliche Mäuse im Alter von…

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir möchten das Tier Pflegepersonal an der University at Buffalo Tier Tier Laboreinrichtung danken. Diese Forschung wurde von einem Veteran Affairs Rehabilitation Research und Development Grant RX001066 und Indian Trail Foundation unterstützt.

Materials

Exer-3/6 Open Treadmill w/ Shock, Detection, auto-calibration and PC Interface/Software	Columbus Instruments	1055-SDRM	The Columbus Instruments 3/6 treadmill allow up to 6 mice or 3 rats simultaneously. The device comes with controllers to allow manual control of treadmill belt speed and shock intensity, or connections to a computer and software to run and control these elements.
Bleach	Varies	Varies	0.25-0.5% Bleach solution (V/V) is used to clean the treadmill belt between sessions
Ethanol	Varies	Varies	70% ethanol solution (V/V) can alternatively be used to clean treadmill belt between runs and sesions.
Make-up Brush (large)	Varies	Varies	A make-up brush provides a soft surface and ample length to motivate mice to continue exercise.

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– High Intensity Interval Training (HIIT)- Treadmill Assessment- Aging- Physical Performance- Acclimation- Treadmill Software- Shock Grid- Uphill Treadmill

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Seldeen, K. L., Redae, Y. Z., Thiyagarajan, R., Berman, R. N., Leiker, M. M., Troen, B. R. Short Session High Intensity Interval Training and Treadmill Assessment in Aged Mice. J. Vis. Exp. (144), e59138, doi:10.3791/59138 (2019).