Este modelo permite a los investigadores investigar muchos mecanismos subyacentes relacionados con la dieta, el ejercicio y la fisiología asociada que contribuyen a la salud o la enfermedad. Una ventaja clave es que los animales siempre se ejercitarán a la máxima intensidad porque la intensidad del ejercicio aumenta junto con la condición física y el nivel de habilidad del animal. Este protocolo es particularmente aplicable al manejo de enfermedades metabólicas que a menudo son comórbidas con la obesidad, ya que las vías inflamatorias están implicadas tanto en el ejercicio como en la obesidad.
Chris Butler, un técnico de investigación de mi laboratorio, demostrará el procedimiento. Para comenzar una sesión de entrenamiento para las ratas Sprague-Dawly, encienda la cinta de correr usando el interruptor de encendido en la parte posterior de la unidad de control. Ajuste el amortiguador de la cinta de correr a 0,00 miliamperios girando el dial de la unidad de control en sentido contrario a las agujas del reloj.
Para ajustar la inclinación de la cinta de correr al 5%, primero afloje la tuerca de bloqueo en la parte inferior de la cinta de correr. Luego, ajuste la inclinación a la primera muesca y vuelva a apretar la tuerca de bloqueo para asegurar la inclinación de la cinta de correr en esta posición. Sosteniendo el cuerpo del animal con una mano, agarre suavemente la base de la cola con la otra mano y coloque al animal en un carril individual en la cinta de correr.
Repita el proceso hasta que una rata de la misma cohorte ocupe cada uno de los cinco carriles individuales de la cinta de correr. Luego, ajuste la velocidad de la cinta de correr a 45 centímetros por segundo girando el dial de velocidad en la unidad de control en el sentido de las agujas del reloj. Presione el botón Stop/Run para detener la cinta de correr y dejar que funcione durante cinco minutos.
Para facilitar el aprendizaje de cómo usar la cinta de correr durante las primeras etapas del entrenamiento, los animales pueden necesitar estímulo con cepillos de cerdas duras para mantenerse fuera de la rejilla de choque. Presione el botón Stop/Run para detener la cinta de correr después de cinco minutos y permita un descanso de dos minutos antes de comenzar la sesión de entrenamiento. Establece la velocidad inicial para la primera sesión de la sesión de entrenamiento en 55 centímetros por segundo.
Una vez que se establece la velocidad, encienda la cinta de correr y haga que los animales corran durante un minuto. Si algún animal alcanza la rejilla de choque en la parte trasera de la cinta de correr, motívelo con un cepillo para estimular el movimiento hacia adelante. Si algún animal no responde a las motivaciones más de dos veces por sesión de entrenamiento, encienda la rejilla de choque a 2.0 miliamperios durante el resto de la sesión.
Cuando el monitor de tiempo marque un minuto, detenga la cinta de correr presionando el botón Stop/Run y deje que los animales descansen durante dos minutos. A continuación, ajusta la velocidad de carrera para el siguiente sprint, en función del rendimiento de los animales en el sprint anterior. Si todos los animales de una cohorte completan el sprint de un minuto anterior sin necesidad de motivación o de tocar la rejilla de choque más de cinco veces, aumenta la velocidad de carrera en cuatro centímetros por segundo.
Si no es así, utiliza la misma velocidad que en el sprint anterior. Si algún animal lucha excesivamente durante el intervalo de sprint anterior, reduzca la velocidad en cuatro centímetros por segundo. Después de ajustar la velocidad como se describe, inicie el siguiente intervalo de sprint inmediatamente después del descanso de dos minutos.
Registre la velocidad y la distancia recorrida para cada combate transcribiéndola en un bloc de notas. Repita la sesión de entrenamiento de intervalos de alta intensidad demostrada que consiste en correr de alta intensidad, seguido de descanso 10 veces al día. Para el primer sprint de cada día de entrenamiento posterior, use una velocidad inicial que sea cuatro centímetros por segundo más lenta que la velocidad más alta alcanzada el día anterior.
Al final de cada sesión de entrenamiento, retira a los animales de la cinta de correr y colócalos en sus jaulas individuales. El rendimiento del entrenamiento indicado por las velocidades de carrera aumentó a lo largo de la duración del protocolo. Las velocidades finales de los grupos entrenados con ejercicio y con dieta alta en grasas fueron comparables.
Las distancias totales de carrera para los grupos entrenados con ejercicio y con dieta alta en grasas también fueron similares. Aunque la ingesta semanal promedio de alimento de los grupos de control frente a los grupos entrenados con ejercicio no difirió entre sí, ambos tuvieron una mayor ingesta semanal que el grupo entrenado con dieta alta en grasas, que nuevamente fue mayor que el grupo de dieta alta en grasas. Sin embargo, los grupos alimentados con una dieta alta en grasas tenían una ingesta calórica más alta que los de la dieta de control.
El grupo entrenado con dieta alta en grasas mostró la mayor ingesta calórica semanal, seguido secuencialmente por los grupos con dieta alta en grasas, control y entrenados. Durante el período de entrenamiento, el aumento diario promedio de peso corporal en el grupo entrenado con dieta alta en grasas fue mayor que en el grupo de dieta alta en grasas. No se observaron diferencias significativas en la ganancia media diaria entre los grupos control y los grupos entrenados con ejercicio.
Del mismo modo, las ganancias diarias promedio de los grupos de control y de dieta alta en grasas también fueron comparables. La recuperación de tejido después de completar el protocolo de entrenamiento reveló que los animales en el grupo de dieta alta en grasas tenían la adiposidad visceral más alta. Los grupos entrenados con ejercicios mostraron una adiposidad visceral reducida en relación con los grupos no entrenados, monitoree de cerca a los animales mientras los carga y descarga de la cinta de correr.
Aconsejamos tener un asistente disponible para ayudar durante estos pasos.
