Kumuliertes hochintensives Intervalltrainingsprotokoll: Ein neuer Ansatz zur Untersuchung von Gesundheitsmarkern bei Wistar-Ratten

Zusammenfassung

Hier stellen wir kumulierte HIIT-Protokolle (High-Intensity Interval Training) vor, die eine praktikablere und zeiteffizientere Strategie sein können als herkömmliche HIIT-Protokolle.

Zusammenfassung

High-Intensity Interval Training (HIIT) und kumulierte Übungen sind zwei zeiteffiziente Programme zur Verbesserung der Gesundheit bei Menschen und Tiermodellen. Bisher gibt es jedoch keine Studien darüber, ob HIIT, das kumulativ durchgeführt wird, bei der Verbesserung der Gesundheitsmarker genauso effektiv ist wie ein traditionelles HIIT, das mit einzelnen täglichen Sitzungen durchgeführt wird. In dieser Arbeit werden die Auswirkungen eines neuen HIIT-Protokolls, genannt akkumulatives HIIT, auf die Körpergewichtszunahme, den maximalen Sauerstoffverbrauch (VO₂max) und die Herzhypertrophie bei jungen Wistar-Ratten vorgestellt.

Sechzig Tage alte männliche Wistar-Ratten wurden in drei Gruppen eingeteilt: untrainiert (UN; n = 16), HIIT mit einzelnen täglichen Sitzungen (1-HIIT; n = 16) und HIIT mit drei täglichen Sitzungen (3-HIIT; n = 16). Vor und nach der Trainingsperiode wurden das Körpergewicht und die VO₂max erfasst. Die VO₂max-Messungen wurden mit einem metabolischen Analysator bei maximaler Laufgeschwindigkeit (Vmax) durchgeführt. Das Training wurde für beide HIIT-Gruppen an fünf Tagen pro Woche über acht Wochen mit dem gleichen wöchentlichen Verlauf der Trainingsintensität (85-100% Vmax) durchgeführt. Die 1-HIIT-Gruppe führte täglich einzelne Sitzungen durch (6 Runden à 1 Minute, unterbrochen von 1 Minute passiver Erholung). Die 3-HIIT-Gruppe führte täglich drei Sitzungen durch (2 Runden à 1 Minute, unterbrochen von 1 Minute passiver Erholung mit einem Intervall von 4 Stunden zwischen den Kämpfen). Nach dem letzten VO₂max-Test wurden die Ratten eingeschläfert, ihre Herzen entnommen und gewogen.

Die Ergebnisse zeigten, dass 3-HIIT ähnliche positive Wirkungen wie 1-HIIT bei der Verhinderung von Körpergewichtszunahme, der Verbesserung von VO₂max und der Induktion von Herzhypertrophie hatte. Diese Ergebnisse zeigen zum ersten Mal die Wirksamkeit eines akkumulierten HIIT-Protokolls auf die Gesundheitsmarker junger Wistar-Ratten. Dieses neue HIIT-Protokoll ist möglicherweise praktikabler als herkömmliche HIIT-Protokolle, da das Training bei diesem neuen Ansatz in sehr kurze Sitzungen über einen Tag verteilt werden kann.

Einleitung

Eine sitzende Lebensweise ist einer der Hauptrisikofaktoren für die Entwicklung nicht übertragbarer chronischer Krankheiten¹. Doch selbst wenn es solide Beweise für die vielfältigen positiven Auswirkungen von Bewegung auf die Gesundheit gibt, sitzt ein großer Teil der Weltbevölkerung immer noch sesshaft ^2,3. Regelmäßige körperliche Bewegung hat viele positive Auswirkungen auf die kardiometabolische ^4,5 und die psychische Gesundheit ^6,7,8,9. In letzter Zeit wurden verschiedene zeiteffiziente körperliche Übungsprogramme¹⁰, wie HIIT¹¹ und kumulative Übung¹², vorgeschlagen, um die Einhaltung körperlicher Übungen zu erhöhen und die Gesundheit zu verbessern.

HIIT ist ein zeiteffizienter Ansatz, der durch kurze Perioden hochintensiver körperlicher Betätigung gekennzeichnet ist, die sich mit Perioden geringer körperlicher Betätigung (aktive Erholung) oder Ruhe (passive Erholung) ^abwechseln4. Mehrere Studien haben gezeigt, dass HIIT ähnliche oder sogar bessere gesundheitliche Auswirkungen hat als das traditionelle Langzeittraining mit moderater Intensität (MICT), mit dem Vorteil einer größeren Adhärenz durch seine Praktizierenden ^4,12,13. Akkumulierte Bewegung wurde auch als Übungsmodalität vorgeschlagen, um die Adhärenz zu erhöhen und die Gesundheit zu verbessern. Bei diesem Ansatz können Übungen mit geringer bis mittlerer Intensität in zwei oder mehr kurze Runden über einen Tag aufgeteilt werden (z. B. zwei oder drei Runden von 5 bis 10 Minuten täglich)¹⁴. Costa Pereira et ^al.14 zeigten, dass ein akkumulatives Trainingsprotokoll (drei tägliche Sitzungen mit einem Abstand von 4 Stunden zwischen den Sitzungen, 10-20 Minuten/Sitzung, bei 50-60% der maximalen Kapazität, fünf Tage/Woche, während acht Wochen) größere positive Auswirkungen auf die Gesundheitsmarker bei jungen Wistar-Ratten hatte als ein traditionelles MICT (das gleiche Trainingsprotokoll, aber mit einzelnen täglichen Sitzungen von 30-60 Minuten).

Bisher haben sich Studien jedoch auf die physiologischen Folgen von akkumulativem Training konzentriert, das mit kurzen Anfällen von geringer bis mittlerer Intensität durchgeführt wird. Daher gibt es keinen Zweifel an Beweisen, die untersuchen, ob HIIT, das kumuliert durchgeführt wird (d. h. mit mehreren kurzen Perioden hochintensiver Übungen im Laufe des Tages), bei der Verbesserung physiologischer Gesundheitsmarker genauso wirksam ist wie ein traditionelles HIIT, das mit einzelnen täglichen Sitzungen durchgeführt wird.

Wir haben uns entschieden, kontrollierte Laborratten zu verwenden, um methodische Fallstricke in Studien mit freilebenden Individuen mit unterschiedlichen täglichen körperlichen Aktivitäten und Nahrungsaufnahme zu überwinden. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Versuchstieren den Forschern, invasive Analysen (z. B. Muskel- und Herzbiopsien) durchzuführen, die in Studien am Menschen schwierig oder sogar unmöglich sind.

Wir stellten die Hypothese auf, dass Ratten, wenn sie mit einem akkumulierten HIIT-Protokoll (durchgeführt mit drei kurzen täglichen Sitzungen) trainieren, ihre kardiorespiratorische Fitness ähnlich verbessern könnten wie Ratten, die mit einem traditionellen HIIT-Protokoll trainieren (durchgeführt mit einzelnen täglichen Sitzungen). Daher zielte diese Studie darauf ab, die Auswirkungen von HIIT mit einzelnen täglichen Sitzungen im Vergleich zu HIIT mit drei kürzeren täglichen Sitzungen auf VO₂max und Herzhypertrophie von Wistar-Ratten zu untersuchen und zu vergleichen.

Protokoll

Alle in der vorliegenden Studie angewandten Verfahren folgten den "Principles of Laboratory Animal Care" in Übereinstimmung mit den ANARRIVE-Richtlinien und wurden vom Ausschuss für Ethik und Tierverwendung der Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM-Protokollnummer 031/2016) genehmigt. In der Materialtabelle finden Sie Einzelheiten zu allen Materialien, die in diesem Protokoll verwendet werden.

1. Versuchsplanung

1. Verwenden Sie 48 männliche, 60 Tage alte Wistar-Ratten mit einem durchschnittlichen Gewicht von 250 g.
2. Teilen Sie die Ratten nach dem Zufallsprinzip in drei Gruppen ein: untrainiert (UN; n = 16); HIIT mit einzelnen täglichen Sitzungen (1-HIIT; n = 16); und HIIT mit drei täglichen Sitzungen (3-HIIT; n = 16).
3. Halten Sie die Ratten in Einzelkäfigen in einer kontrollierten Umgebung (22-23 °C, 50 % Luftfeuchtigkeit) mit einem umgekehrten Hell-Dunkel-Zyklus von 12 h:12 h (Licht an um 18:00 Uhr) mit freiem Zugang zu Standard-Laborfutterpellets und Wasser.
4. Machen Sie die Ratten eine Woche vor Beginn des Trainingsprotokolls mit dem Laufband vertraut.
5. Wiegen Sie die Ratten mit einer elektronischen Präzisionswaage 48 Stunden vor und 48 Stunden nach dem Trainingsprotokoll.
6. Führen Sie den VO₂max-Test mit den Ratten aller Gruppen 48 Stunden vor der Initialisierung der HIIT-Protokolle, am Ende der 4^. Trainingswoche (zur Anpassung der Laufgeschwindigkeit) und 48 Stunden nach den HIIT-Protokollen durch.
7. Die Ratten werden 24 Stunden nach dem letzten VO₂max-Test durch i.p. Injektion von 400 I.E. Heparin eingeschläfert und die Herzen und linken Ventrikel entnommen und gewogen (siehe Schritt 5).

2. Einweisung in die Laufbandausrüstung

1. Stellen Sie die Neigung des Laufbandes auf 0° (flach) ein.
2. Schalten Sie das Laufband ein.
3. Stellen Sie den Laufbandknopf auf eine Geschwindigkeit von 6 m/min ein.
4. Stellen Sie den Schockschalter des Laufbandes auf 0,25 mA ein.
5. Halten Sie das Tier am Schwanz fest und legen Sie es um 8:00 Uhr für 10 Minuten auf das Laufband.
6. Wiederholen Sie diesen Vorgang an fünf aufeinanderfolgenden Tagen.

3. VO₂max-Test

1. Software-Anpassungen (Abbildung 1)
   1. Öffnen Sie die Metabolismus-Software.
   2. Klicken Sie auf Datei , um einen neuen Datensatz zu öffnen.
   3. Wählen Sie im Parameter Art der Käfige die Option Laufband, 1 Käfig und unter Umschaltzeit die Option 2 (min) aus.
   4. Wählen Sie im Experiment die Option Oxymetrie | Neu aus.
   5. Drücken Sie diese Option , um die Nummer, die Kennung und das Gewicht des Tieres einzugeben. Identifizieren Sie die Projektdaten. Gehen Sie zum Laufband-Controller und stellen Sie die Testparameter ein.
      1. Starten Sie den Test mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min.
      2. Stellen Sie den Schockschalter des Laufbandes auf 0,25 mA ein. Drücken Sie Start.
   6. Klicken Sie auf Akzeptieren.
   7. Schließen Sie die Acrylabdeckung des Laufbands.
   8. Geben Sie die Referenzwerte für das Kalibriergas ein.
      HINWEIS: Die Gasbezugswerte betragen 0 mmHg (CO₂) und 20 mmHg (O₂). Diese Werte werden vom Hersteller angegeben.
   9. Warten Sie 10 Minuten.
2. Test
   1. Schalten Sie das Laufband ein.
   2. Stellen Sie den Laufbandknopf auf eine Geschwindigkeit von 3 m/min ein.
   3. Stellen Sie den Schockschalter des Laufbandes auf 0,25 mA ein.
   4. Stellen Sie die Neigung des Laufbandes auf 0° (flach) ein.
   5. Halten Sie das Tier am Schwanz fest, legen Sie es auf das Laufband und schließen Sie die Acrylabdeckung des Laufbands.
   6. Erhöhen Sie die Geschwindigkeit des Laufbandes alle 2 Minuten um 3 m/min bis zur Erschöpfung (stellt sich ein, wenn das Tier innerhalb von 1 Minute fünfmal den Boden der Bucht berührt).
   7. Nehmen Sie das Tier aus dem Laufband und setzen Sie es in seinen Käfig.
   8. Notieren Sie die maximale Geschwindigkeit (Vmax), die das Tier erreicht.
      HINWEIS: Für die Berechnung von VO₂max berechnet die Software die Differenz zwischen dem eingeatmeten O_{2 und} dem ausgeatmeten CO₂ durch das Tier bei der Vmax, und die endgültige Berechnung wird entsprechend dem individuellen Körpergewicht jeder Ratte durchgeführt.

4. HIIT-Protokolle (Abbildung 2)

1. Schalten Sie das Laufband ein.
2. Stellen Sie den Laufbandknopf auf die Geschwindigkeit von 50 % Vmax (Aufwärmen) ein.
3. Stellen Sie den Schockschalter des Laufbandes auf 0,25 mA ein.
4. Stellen Sie die Neigung des Laufbandes auf 0° (flach) ein.
5. Halten Sie das Tier am Schwanz fest und legen Sie es für 3 Minuten auf das Laufband.
6. Nehmen Sie das Tier vom Laufband und stellen Sie den Laufbandknopf auf die entsprechende Geschwindigkeit der Woche ein (Woche 1: 85 % Vmax; Wochen 2-3: 90 % Vmax; Wochen 4-5: 95 % Vmax; Wochen 6-8: 100 % Vmax).
7. Legen Sie das Tier für 1 Minute auf das Laufband.
   1. Stellen Sie sicher, dass beide HIIT-Gruppen 8 Wochen lang 5 Tage/Woche trainieren: Die 1-HIIT-Gruppe muss täglich einzelne Sitzungen von 6 Runden à 1 Minute durchführen, unterbrochen von 1 Minute passiver Erholung, und die 3-HIIT-Gruppe muss drei kürzere tägliche Sitzungen von 2 Runden à 1 Minute durchführen, unterbrochen von 1 Minute passiver Erholung mit einem Intervall von 4 Stunden zwischen den Kämpfen.
   2. Für die 3-HIIT-Gruppe führen Sie die Trainingseinheiten um 8:00 Uhr, 12:00 Uhr und 16:00 Uhr durch.
   3. Teilen Sie die 1-HIIT-Gruppe in drei Gruppen auf, die die Trainingseinheiten zur gleichen Zeit (d. h. 8:00 Uhr, 12:00 Uhr und 16:00 Uhr) wie die 3-HIIT-Gruppe beginnen, um einen möglichen zirkadianen Effekt auf die Anpassung des Trainings zu vermeiden.
   4. Stellen Sie sicher, dass die UN-Gruppe an einem Tag pro Woche für 10 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min im selben Raum auf dem Laufband platziert wird, in dem die HIIT-Gruppen trainieren.
8. Nehmen Sie das Tier aus dem Laufband und setzen Sie es für 1 Minute in seinen Käfig (passive Erholung).

5. Euthanasie und Herzgewichtsaufzeichnung

1. Nach einer i.p. Injektion von 400 I.E. Heparin wird die Ratte durch Enthauptung mit einer Guillotine eingeschläfert.
2. Öffnen Sie vorsichtig den Thorax der Ratte, entfernen Sie das Herz, waschen Sie es mit Kochsalzlösung, wiegen Sie es, trennen Sie den linken Ventrikel und wiegen Sie es.
3. Entsorgen Sie den Tierkadaver in den entsprechenden Gefrierschrank.

6. Statistische Analyse

1. Geben Sie alle Daten als Mittelwert ± Standardabweichung aus.
2. Überprüfen Sie die Normalität der Daten mit dem Shapiro-Wilk-Test.
3. Analysieren Sie die Daten mit einer ein- oder zweiseitigen ANOVA, gefolgt von Tukeys Post-hoc-Test. Legen Sie das Signifikanzniveau auf 5 % fest.

Ergebnisse

Abbildung 3 zeigt die Auswirkungen der 1-HIIT- und 3-HIIT-Protokolle auf VO₂max (Abbildung 3A), das Körpergewicht (Abbildung 3B) und die Nahrungsaufnahme (Abbildung 3C). Vor den Trainingsprotokollen wiesen alle Gruppen ähnliche VO₂max (UN: 52,19 ± 5,27; 1-HIIT: 48,32 ± 3,92; 3-HIIT: 51,24 ± 5,84 mL von O 2,kg-1. ^min-1) Körpergewicht (UN: 242,62 ± 15,89; 1-HIIT: 259,06 ± 13,90; 3-HIIT: 251,43 ± 13,84 g) und Nahrungsaufnahme (UN: 118,26 ± 9,94; 1-HIIT: 116,51 ± 3,86; 3-HIIT: 119,01 ± 9,02 g/Tag). Nach der Trainingsphase zeigten nur die HIIT-Gruppen einen Anstieg der VO₂max (UN: 49,73 ± 3,13; 1-HIIT: 67,39 ± 4,22; 3-HIIT: 67,23 ± 2,86 ml O 2,kg-1. ^min-1; Vortraining vs. Nachtraining: UN, P = 0,99; 1-HIIT, P = 0,001; 3-HIIT, P = 0,001), was die Wirksamkeit der Trainingsprotokolle bestätigt. Nach der Trainingsphase zeigten alle Gruppen eine Zunahme des Körpergewichts; Im Vergleich zu UN wiesen beide HIIT-Gruppen jedoch ein geringeres Körpergewicht auf (UN: 384,37 ± 27,25; 1-HIIT: 349,31 ± 14,49; 3-HIIT: 341,68 ± 23,78 g; UN vs. 1-HIIT, P = 0,022; UN vs. 3-HIIT, P = 0,001) trotz ähnlicher Nahrungsaufnahme (UN: 124,34 ± 3,70; 1-HIIT: 122,09 ± 8,68; 3-HIIT: 122,09 ± 5,40 g/Tag).

Abbildung 4 zeigt die Auswirkungen von 1- und 3-HIIT-Protokollen auf die Herzhypertrophie. Im Vergleich zur UN-Gruppe induzierten beide HIIT-Protokolle eine kardiale Hypertrophie, wie die Zunahme des Herz-/Körpergewichts zeigt (UN: 3,59 ± 0,24 vs. 1-HIIT: 4,82 ± 0,34 vs. 3-HIIT: 5,01 ± 0,50 mg/g; Abbildung 4A; UN vs. 1-HIIT, P = 0,001; UN vs. 3-HIIT, P = 0,001) und Verhältnis von linkem Ventrikel zu Körpergewicht (UN: 1,76 ± 0,22 vs. 1-HIIT: 2,68 ± 0,51 vs. 3-HIIT: 2,85 ± 0,23 mg/g; Abbildung 4B; UN vs. 1-HIIT, P = 0,001; UN vs. 3-HIIT, P = 0,001).

Abbildung 1: Softwareanpassungen für den VO₂max-Test. (A) Aufzeichnung eines neuen Experiments. (B) Daten von Tieren. (C) Kalibrierung der Gase. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Schematische Darstellung der HIIT-Protokolle. (A) 1-HIIT- und (B) 3-HIIT-Protokolle. Abkürzung: HIIT = hochintensives Intervalltraining; 1-HIIT = HIIT wird mit einzelnen täglichen Sitzungen durchgeführt; 3-HIIT = HIIT wird mit 3 kurzen täglichen Sitzungen durchgeführt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Auswirkungen von 1-HIIT- und 3-HIIT-Protokollen auf Gesundheitsmarker. (A) VO₂max, (B) Körpergewicht und (C) Nahrungsaufnahme. Die Daten werden als mittlere ± SD dargestellt; n = 16 für jede der drei Gruppen. Ein- oder Zwei-Wege-ANOVA, gefolgt von Tukey's Test. Unterschiedliche Buchstaben weisen auf statistische Unterschiede hin. P < 0,05. Abkürzungen: HIIT = hochintensives Intervalltraining; VO₂max = maximaler Sauerstoffverbrauch; pre-tr = Vortraining; post-tr = Nach der Ausbildung; UN = ungeschult; 1-HIIT = HIIT wird mit einzelnen täglichen Sitzungen durchgeführt; 3-HIIT = HIIT wird mit 3 kurzen täglichen Sitzungen durchgeführt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Auswirkungen von 1- und 3-HIIT-Protokollen auf die Herzhypertrophie. (A) Verhältnis von Herz zu Körpergewicht; (B) Verhältnis von linkem Ventrikel zu Körpergewicht. Die Daten werden als mittlere ± SD dargestellt; n = 16 für jede der drei Gruppen. Ein- oder Zwei-Wege-ANOVA, gefolgt von Tukey's Test. Unterschiedliche Buchstaben weisen auf statistische Unterschiede hin. P < 0,05. Abkürzungen: HIIT = hochintensives Intervalltraining; UN = ungeschult; 1-HIIT = HIIT wird mit einzelnen täglichen Sitzungen durchgeführt; 3-HIIT = HIIT wird mit 3 kurzen täglichen Sitzungen durchgeführt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Diskussion

Diese Arbeit beleuchtet zum ersten Mal die Wirksamkeit eines akkumulierten HIIT-Protokolls für Ratten. Das akkumulierte HIIT-Protokoll war genauso effizient wie ein traditionelles HIIT-Protokoll, das mit einzelnen täglichen Sitzungen durchgeführt wurde, um Gewichtszunahme zu verhindern, VO₂max zu verbessern und Herzhypertrophie bei jungen männlichen Wistar-Ratten zu induzieren. Die Verbesserung der VO₂max und die Entwicklung der kardialen Hypertrophie sind die bekanntesten Anpassungen an aerobes Training und wichtige Biomarker für die Gesundheit¹⁷.

Unter Verwendung eines MICT-Protokolls mit Wistar-Ratten im gleichen Alter wie die in der vorliegenden Studie verwendeten fanden Costa-Pereira et ^al.14 auch heraus, dass ein akkumuliertes Trainingsprotokoll (drei tägliche Sitzungen mit einem 4-stündigen Intervall zwischen den Sitzungen, 10-20 Minuten/Sitzung, bei 50-60% der maximalen Kapazität, fünf Tage/Woche über acht Wochen) genauso effizient war wie das Übungsprotokoll, das mit einzelnen täglichen Sitzungen durchgeführt wurde (einzelne tägliche Sitzungen, 30-60 min/Sitzung, bei 50-60% der maximalen Kapazität, fünf Tage/Woche über acht Wochen) zur Vorbeugung von Gewichtszunahme und zur Induktion von Herzhypertrophie¹⁴. Costa-Pereira et al. fanden eine Abnahme der Körpermasse um 5,12 bzw. 9,85 % und eine Zunahme von 16,22 bzw. 18,61 % des Herz-Körpergewichts-Verhältnisses in der akkumulierten bzw. einzelnen täglichen MICT-Gruppe im Vergleich zur untrainierten Kontrollgruppe.

Hier haben wir mit HIIT überlegene Ergebnisse gefunden. Die 1-HIIT- und 3-HIIT-Gruppen wiesen im Vergleich zur untrainierten Gruppe eine Abnahme der Körpermasse um 9,12 bzw. 11,10 %, eine Zunahme der VO₂max um 35,51 bzw. 35,19 % und eine Zunahme des Herz-Körpergewichts-Verhältnisses um 34,26 bzw. 39,55 % auf. Einige Studien haben gezeigt, dass traditionelle HIIT-Protokolle den MICT-Protokollen überlegen sind, wenn es darum geht, das Volumen der roten Blutkörperchen, das maximale Herzzeitvolumen (hauptsächlich durch Herzauswurf und/oder Kontraktilität) und die mitochondriale Dichte der Skelettmuskulatur zu erhöhen¹⁸. Diese physiologischen Anpassungen scheinen die Überlegenheit traditioneller HIIT-Protokolle (im Vergleich zu MICT-Protokollen) bei der Erhöhung der aeroben Kapazität und der Induktion physiologischer Herzhypertrophie zu erklären. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie und die Studie von Costa Periera et ^al.14 deuten darauf hin, dass diese Überlegenheit von HIIT gegenüber MICT beobachtet werden kann, wenn diese Modalitäten mit kurzen Trainingseinheiten über einen Tag verteilt durchgeführt werden.

Die wichtigste Stärke dieses kumulierten HIIT-Protokolls besteht darin, dass seine Sitzungen dreimal täglich nur 5 Minuten dauern. Weitere Stärken sind die einfache Einstellung des Laufbandes und der Umgang mit den Tieren. Sobald die maximale Geschwindigkeit aus dem VO₂max-Test ermittelt wurde, wird das Laufband auf eine flache Neigung eingestellt. Die Geschwindigkeit ist für jeden Kampf gleich, je nach der Intensität, die für die jeweilige Trainingswoche vorgeschrieben ist. Ein weiterer positiver Aspekt ist, dass die Kämpfe während aller Trainingseinheiten die gleiche Anzahl und Dauer haben: 6 Runden à 1 Minute, unterbrochen von 1 Minute passiver Erholung, die in einzelnen täglichen Sitzungen für die 1-HIIT-Gruppe durchgeführt werden; und 2 Runden von 1 Minute, unterbrochen von 1 Minute passiver Erholung, die dreimal täglich mit einem Intervall von 4 Stunden zwischen den Kämpfen für die 3-HIIT-Gruppe durchgeführt wurden. Schließlich ist die Wahl der passiven Erholung eine weitere Möglichkeit, da der Forscher nach dem Ende jedes Trainings das Tier aus dem Laufband nimmt und es bis zum Beginn des nächsten Trainings in seinen Käfig setzt. So werden nach dem Laufband zu Beginn jeder Übungseinheit Einstellungen vorgenommen, und während der gesamten Übungseinheit sind keine zusätzlichen Anpassungen erforderlich.

Die vorliegende Studie weist auch einige Einschränkungen auf. Nicht alle Labore verfügen über einen Gasanalysator zur Messung des maximalen Sauerstoffverbrauchs. Diese Einschränkung kann jedoch durch die Verwendung von Protokollen für die maximale körperliche Kapazität überwunden werden, die keine metabolischen Laufbänder zur Bestimmung von VO₂max für die Verschreibung der Trainingsintensität verwenden, einschließlich eines zuvor veröffentlichten HIIT-Protokolls¹⁹. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass die Tiere im Vergleich zu Protokollen mit geringer bis mittlerer Intensität und kontinuierlichem Training größere Schwierigkeiten haben, die Laufgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, da sie bereits zu Beginn jedes Kampfes hoch ist. Daher kann der Einsatz von Schock in diesem akkumulierten Protokoll höher sein als in einem MICT-Protokoll. Dies erfordert mehr Aufmerksamkeit vom Forscher, da es unangemessen ist, eine Übungseinheit mit fünf oder mehr Ratten gleichzeitig durchzuführen.

Schließlich wurde dieses körperliche Trainingsprotokoll für gesunde junge Wistar-Ratten entwickelt. Zukünftige Studien sollten dieses Protokoll an Ratten unterschiedlichen Alters und Gesundheitszustands testen. Obwohl eine vollständige Charakterisierung der physiologischen Anpassungen an das akkumulierte HIIT-Protokoll den Rahmen der vorliegenden Studie sprengen würde, rechtfertigt sie zukünftige Untersuchungen. Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse zum ersten Mal die Auswirkungen eines akkumulierten HIIT-Protokolls auf physiologische Anpassungen an das Bewegungstraining bei jungen Wistar-Ratten. Dieses neue HIIT-Protokoll ist möglicherweise eine praktikablere Strategie als herkömmliche HIIT-Protokolle, da bei diesem neuen Ansatz das Training in sehr kurze Sitzungen über den Tag verteilt werden kann.

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
GraphPad Software	GraphPad Prism 7.0: version 7.00 for Mac OS X, GraphPad Software, San Diego, CA, USA	N/A	Statistical program
Metabolic analyzer	Oxyleptro, Harvard Apparatus, Spain	N/A	Metabolic analyzer
Rats	Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri	N/A	32 male Wistar rats
Treadmill	Insight	N/A	Treadmill
Weighing scale			precision electronic digital weighing scale to weigh rats