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Method Article
본 프로토콜은 동물 모델에서 정적 및 동적 사다리를 사용하는 저항 훈련 및 테스트를 설명합니다.
저항 훈련은 평생 동안 건강에 큰 이점이 있는 신체 운동 모델입니다. 저항 운동 동물 모델의 사용은 이러한 적응을 조율하는 기본 분자 메커니즘에 대한 통찰력을 얻는 방법입니다. 이 기사의 목적은 동물 모델의 근력 훈련 및 저항 평가를 위해 설계된 운동 모델 및 훈련 프로토콜을 설명하고 예제를 제공하는 것입니다. 이 기사에서 근력 훈련 및 저항 평가는 정적 및 동적 사다리를 사용하는 사다리 등반 활동을 기반으로 합니다. 이 장치는 다양한 훈련 모델을 허용할 뿐만 아니라 저항 운동을 결정하는 주요 변수인 부피, 하중, 속도 및 주파수를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 또한 인간의 저항 운동과 달리 이것은 강제 운동입니다. 따라서 동물 복지를 보존하기 위해이 개입에서 혐오 자극을 피해야합니다. 구현하기 전에 순응 및 학습 기간과 함께 세부 설계가 필요합니다. 사다리, 웨이트 및 임상 테이프와 같은 훈련 장치와 필요한 조작에 대한 순응은 운동 거부를 피하고 스트레스를 최소화하는 데 필요합니다. 동시에, 동물들은 사다리 꼭대기의 휴식 공간으로 내려 가지 않고 사다리를 올라가는 법을 배웁니다. 저항 평가는 체력을 특성화하고 훈련 부하와 훈련에 대한 반응을 조정 및 정량화할 수 있습니다. 또한 다양한 유형의 강도를 평가할 수 있습니다. 훈련 프로그램과 관련하여 적절한 설계 및 장치 사용으로 다양한 유형의 강도를 조절할 수 있을 만큼 충분히 다재다능할 수 있습니다. 또한 동물의 적응 및 행동 반응 또는 부상의 존재 여부에 따라 수정할 수있을만큼 유연해야합니다. 결론적으로, 사다리와 웨이트를 사용한 저항 훈련 및 평가는 동물 연구에서 다양한 방법입니다.
신체 운동은 건강을 증진하고 가장 널리 퍼진 만성 질환과 인간의 일부 유형의 암 발병률을 줄이는 결정적인 생활 방식 요소입니다1.
저항 운동은 평생 동안 건강에 대한 압도적인 관련성 때문에2, 특히 근육 감소증, 골다공증 등과 같은 운동 시스템에 영향을 미치는 노화 관련 질병에 대응하는 이점으로 인해 관심을 불러일으켰습니다.3. 더욱이, 저항 운동은 또한 뇌와 같이 운동의 실행에 직접적으로 관여하지 않는 조직 및 기관에 영향을 미친다4. 최근 몇 년 동안의 이러한 관련성은 인간에서는 불가능하거나 동물이 더 나은 통찰력을 제공하고 더 통제 된 모델 일 때 근본적인 적정 및 분자 메커니즘을 연구하기 위해 동물의 저항 운동 모델 개발을 장려했습니다.
인간의 저항 운동과 달리 동물 모델의 경우 연구자들은 일반적으로 강제 절차에 의존합니다. 그러나 이러한 맥락에서 혐오 자극은 주로 동물 복지를 보존하고 스트레스를 줄이며 실험 절차의 심각성을 줄이기 위해 피해야합니다5. 동물들은 야생에서도 운동을 즐긴다는 점에 유의해야합니다6. 이러한 이유로 장기간의 단계적 순응을 통해 실험에 대한 적응을 향상시킬 필요가 있습니다.
실험 동물의 저항 훈련 및 평가에 사용되는 장치, 재료 및 프로토콜은 부하, 부피, 속도 및 주파수7과 같은 수많은 변수의 정밀한 제어 및 변조를 허용해야합니다. 그들은 또한 다양한 유형의 근육 수축을 수행 할 수 있어야합니다 : 동심원, 편심 또는 등척성. 위의 사항을 고려할 때 사용 된 프로토콜은 최대 강도, 비대, 속도 및 지구력과 같은 다양한 강도 적용을 구체적으로 평가하거나 훈련 할 수 있어야합니다.
근력 운동에는 물에서 점프하는 것8,9, 물에서 웨이트 수영하는것(10) 또는 근육 전기 자극(11)과 같은 몇 가지 방법이 있습니다. 그러나 정적 및 동적 사다리는 널리 사용되는 다목적 장치입니다12,13,14.
실험 동물 모델의 저항성 평가는 유전자 변형 동물의 표현형 특성 설명, 다양한 개입 프로토콜(식이 성분 보충, 약물 치료, 미생물 이식 등)의 효과 평가 또는 훈련 프로토콜의 효과 평가와 같은 많은 연구 환경에 귀중한 정보를 제공합니다. 훈련 모델은 근력 운동에 대한 적응의 생리학에 대한 통찰력을 제공하여 운동이 건강 상태 및 병태생리학에 미치는 영향을 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다.
결과적으로 저항 훈련이나 동물 모델의 강도에 대한 기능적 평가를 위한 보편적인 프로토콜이 없으므로 다양한 프로토콜이 필요합니다.
이 연구의 목적은 동물 모델에서 정적 및 동적 사다리를 사용하여 저항 훈련 및 평가를위한 프로토콜을 설계하고 적용 할 때 고려해야 할 가장 관련성이 높은 요소를 식별하고 구체적인 예를 제공하는 것입니다.
이 프로토콜에 제시된 방법은 동물 연구 기술위원회에 의해 평가 및 승인되었습니다 (참조 PROAE 04/2018, 스페인 프린시 파도 데 아스투리아스).
1. 계획
2. 저항 운동을위한 장치 및 재료
그림 1: 저항 훈련 장치: 정적 및 동적 사다리. (A) 정적 사다리에 외부 무게를 사용한 마우스 훈련. (B) 동적 사다리에서 체중을 가진 두 마리의 마우스 훈련. (C) 훈련 및 평가를위한 사다리 각도의 개략적 표현. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
3. 순응
알림: 적절한 순응은 운동 거부를 피하고 스트레스를 최소화하는 데 필수적입니다. 순응은 저항 평가 테스트 또는 훈련 프로토콜이 수행되기 전에 중요한 단계입니다. 동물의 안락함의 행동 징후를 얻기 위해 적절한 시간을 소비해야합니다. 정적 및 동적 사다리를 사용한 일일 순응에 대한 자세한 내용은 각각 표 1 및 표 2에 나와 있습니다.
4. 저항 평가
5. 정적 사다리를 사용한 저항 훈련
알림: 교육 기간을 시작하기 전에 순응 (표 1) 및 교육 계획이 필요합니다. 불안을 줄이려면 같은 케이지를 공유하는 4 마리의 동물 그룹으로 마우스를 적응시키고 훈련시킵니다.
6. 동적 사다리를 사용한 저항 훈련
알림: 순응 후 동적 사다리에 대한 훈련은 정적 사다리와 매우 유사합니다(표 2). 훈련은 한 번에 2-4 마리의 마우스에서 수행됩니다.
7. 저항 훈련이 지구력 성능에 미치는 교차 효과 평가
알림: 이를 위해 4 시간의 휴식 후증분 트레드밀 테스트가 24 시간 후에 수행됩니다.
8. 시술 중 동물 행동
알림: 극심한 피로, 과도한 훈련 또는 부상을 감지하기 위해 훈련에 대한 마우스의 적응에 대한 지속적인 모니터링을 수행해야 합니다.
9. 안전 절차
정적 래더를 사용한 결과
Codina-Martinez 등4(표 4)에 의해 사용되고 기술된 점진적 저항 훈련 프로토콜은 6개월 된 야생형 C57BL6J 마우스(n=4)를 사용한 정적 사다리에서 7주간의 훈련으로 구성된 예비 연구에서 테스트되었습니다. 이 예비 연구에서는 훈련 기간 전후에 최대 강도를 평가하기위한 증분 테스트가 수행되었습니다. 우리는 최대 근력이 46.4% 증가...
훈련은 운동 자체에 대한 연구와는 별도로 연구에서 여러 응용 프로그램을 사용하는 개입입니다. 따라서, 노화20 또는 특정 병리학적 상태 및 물리 치료21에 미치는 영향에 대한 분석은 최근 몇 년 동안 많은 관심을 받고 있다. 또한 많은 저자들이 약리학적 22 또는식이21 중재가 체력에 미치는 영향을 분석했다. 이러한 맥락에?...
교신 저자는 모든 저자가 이해 상충이 없는지 확인합니다.
이 작업은 스페인 경제 장관 (DEP2012-39262에서 EI-G 및 DEP2015-69980-P에서 BF-G로)의 지원을 부분적으로 받았습니다. 스페인 아스투리아스에 있는 McLeod's English Centre의 Frank Mcleod Henderson Higgins에게 언어 지원을 해주셔서 감사합니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Dynamic ladder | in-house production | ||
Elastic adhesive bandage 6 cm x 2.5 m | BSN medical | 4005556 | |
Gator Clip Steel NON-INSUL 10A | Digikey electronics | BC60ANP | |
Static ladder | in-house production | ||
Weights | in-house production | ||
Wire for holding weigths | in-house production |
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