Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

מכשיר האימון המיועד לדגים חסרי מזל מאפשר יישום של פרוטוקולי אימון מגוונים בעוצמות משתנות על ידי מניפולציה של מהירות זרימת המים, הניתנת להשגה באמצעות רוטקסיס.

Abstract

כדי לחקור באופן מקיף את ההשפעות של פעילות גופנית על בריאות ומחלות, מודלים של בעלי חיים ממלאים תפקיד מרכזי. דג זברה, אורגניזם מודל של חולייתנים הנמצא בשימוש נרחב, מציע פלטפורמה ייחודית למחקרים כאלה. מחקר זה הציג פיתוח של מכשיר חסכוני המותאם למחקרי אימון של דגי זברה תוך שימוש בחומרים זמינים. המכשיר מושתת על עקרונות מנהרת שחייה ומקיף רשת צינורות ושסתומים המחוברים למשאבה טבולה. זרימת המים מנוטרת בקפידה על ידי חיישן ומווסתת באמצעות שסתומים. כדי להעריך את יעילות המנגנון, יושמו שני פרוטוקולי אימון: אימון מתמשך בעצימות בינונית (MICT) ואימוני אינטרוולים בעצימות גבוהה (HIIT). דגים אומנו באופן קולקטיבי, וביצועי השחייה שלהם הוערכו באמצעות מבחן סיבולת. שני פרוטוקולי האימון הובילו לשיפור בביצועי השחייה לאחר 30 ימי אימונים וגרמו לשינויים בתגובה המולקולרית לפעילות גופנית בהשוואה לקבוצת ביקורת יושבנית. יש לציין כי HIIT הפגין יעילות עדיפה על MICT. מערכת האימון של דגי הזברה הוכיחה את עצמה ככלי רב ערך לחקירות בפיזיולוגיה של המאמץ ומקדמת עוד יותר את התועלת של מודל דגי הזברה בתחום זה.

Introduction

פעילות גופנית כוללת כל תנועה גופנית המבוצעת על ידי שרירי השלד הגורמת להוצאה אנרגטית מוגברת, כאשר פעילות גופנית היא תת-קבוצה מובנית וחוזרת על עצמה של פעילות גופנית1. פעילות גופנית, פעילות רב-תכליתית וחסכונית המערבת את כל הגוף, מניבה יתרונות בריאותיים רבים, כגון מניעת תסמונת מטבולית וסרקופניה2. כתוצאה מכך, תחום הפיזיולוגיה של המאמץ הוא בעל עניין רב מכיוון שהוא מבקש להבהיר כיצד הגוף מסתגל ללחץ החריף של פעילות גופנית, ללחץ הכרוני של אימון גופני, ולהשפעה הכוללת של פעילות גופנית על הבריאות1.

ביצוע מחקרים פיזיולוגיים של פעילות גופנית בבני אדם ....

Protocol

הנהלים קיבלו אישור מראש מוועדת האתיקה לשימוש בבעלי חיים של האוניברסיטה הפדרלית של סאו פאולו (CEUA/UNIFESP מס '9206260521). במחקר זה הועסקו רק נקבות בר בוגרות מסוג Danio rerio, בנות 6 חודשים ובמשקל 2.5-3 גרם. הציוד והריאגנטים הדרושים למחקר מפורטים בטבלת החומרים.

Representative Results

מנגנון התרגיל הפגין יעילות יוצאת דופן בוויסות מהירות הזרימה. כדי לשפר בהדרגה את מהירות השחייה, זרימת המים הוגברה בהדרגה מדי שבוע עבור כל הקבוצות, למעט קבוצת SED, אשר נשמרה במהירות זרימה קבועה של 0.06 מטר לשנייה. יש לציין כי המנגנון איפשר רמת דיוק יוצאת דופן, והשיג התאמות מהיר.......

Discussion

במחקר זה פותחה מערכת אימון חדשנית וחסכונית בהשראת מד הנשימה של מנהרת השחייה מבית Loligo Systems21 ומערכת Flume22 לבחינה מקיפה של ביצועי השחייה של דגי זברה. האומקס נקבע על ידי הגברה שיטתית של זרימת המים בשלבים בדידים, עם הפרשי מהירות שהתרחשו על פני פרקי זמן.......

Acknowledgements

תודה לד"ר עומר מרטינס על כך שסיפק בנדיבות גישה למעבדה לתחזוקת דגים וביצוע בדיקות. יתר על כן, תודות ניתנות FAPESP, CNPq, ו- CAPES על הענקת מלגות לתמיכה במחקר זה.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
CPVC Female 90-Degree Elbow for PlumbingTigre221502603/4-inch 
24AWG WireSky Cablo StoreConnection between components in the Perforated Circuit Board (1m)
Acrylic pipeThe Clear Plastic Shop411384083/4-inch 
Aquarium Submersible Fish TankAqua Tank300w
CPVC PipeTigre101217873/4-inch 
Female Threaded Gate Water ValveTigre279503103/4-inch 
Female Threaded Globe Water ValveTigre279405103/4-inch 
hrough-hole resistorBXV10 kΩ, 0.25W t
Lab Support Stand With Clamp with 30 inch rod Masiye LabsRSC0001Support the horizontal pipes
LCD screen Eichip16 x 2, model JHD162A
Male x Male Dupont JumpersChyanConnection between arduino and flow sensor (30 cm)
Perforated Circuit Board single sidedKY WIN ROBOT5 x 10 cm
PotentiometerLUSYADL-ALPSA0110kΩ
Roll of Water Blocking TapeOne World5603131000To avoid leaks
Silicone hoseTigre142112502 cm inner
Solder StationQHTITECEU/US PLUGArduine system welding 
Solder Wire SpoolBEEYIHFI001-A001-SetArduine system welding 
Threaded Male Socket and Unthreaded Female Socket CPVC Pipe FittingTIgre354478493/4-inch 
Tricaine (MS-222)Sigma-AldrichE10521Anesthetic
UNO-R3 board UNO R3 CH340G+MEGA328P Chip 16Mhz FSXSEMIFor Arduino UNO R3 Development board
Unthreaded CPVC Tee Pipe Fitting, FemaleTigre222002673/4-inch 
Unthreaded Female CPVC Socket Pipe FittingTigre221702603/4-inch 
Water Flow Sensor  model YF-B5 Siqma RoboticsSQ86591-25 L/min
Water Pump SunsunModel HJ-2041, 3000L/h, 65W
Water reservoirCustom30 L

References

  1. Seo, D. Y., et al. Humanized animal exercise model for clinical implication. Pflugers Arch Eur. J Physiol. 466 (9), 1673-1687 (2014).
  2. Nylén, E. S., Gandhi, S. M., Lakshman, R. Cardiorespiratory fitness, physical activity, ....

Explore More Articles

212

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved