Polyvalence des protocoles pour l’entraînement et l’évaluation de la résistance à l’aide d’échelles statiques et dynamiques dans des modèles animaux

Summary

Le présent protocole décrit l’entraînement et les tests de résistance à l’aide d’échelles statiques et dynamiques dans des modèles animaux.

Abstract

L’entraînement en résistance est un modèle d’exercice physique avec des avantages profonds pour la santé tout au long de la vie. L’utilisation de modèles animaux d’exercices de résistance est un moyen de mieux comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents qui orchestrent ces adaptations. Le but de cet article est de décrire des modèles d’exercice et des protocoles d’entraînement conçus pour l’entraînement en force et l’évaluation de la résistance dans des modèles animaux et de fournir des exemples. Dans cet article, l’entraînement en force et l’évaluation de la résistance sont basés sur l’activité d’escalade d’échelle, en utilisant des échelles statiques et dynamiques. Ces dispositifs permettent une variété de modèles d’entraînement et fournissent un contrôle précis des principales variables qui déterminent l’exercice de résistance: volume, charge, vitesse et fréquence. De plus, contrairement à l’exercice de résistance chez l’homme, il s’agit d’un exercice forcé. Ainsi, les stimuli aversifs doivent être évités dans cette intervention pour préserver le bien-être animal. Avant la mise en œuvre, une conception détaillée est nécessaire, ainsi qu’une période d’acclimatation et d’apprentissage. L’acclimatation aux dispositifs d’entraînement, tels que les échelles, les poids et le ruban clinique, ainsi qu’aux manipulations requises, est nécessaire pour éviter le rejet de l’exercice et minimiser le stress. Dans le même temps, les animaux apprennent à monter l’échelle, et non à descendre, jusqu’à la zone de repos au sommet de l’échelle. L’évaluation de la résistance peut caractériser la force physique et permettre d’ajuster et de quantifier la charge d’entraînement et la réponse à l’entraînement. En outre, différents types de résistance peuvent être évalués. En ce qui concerne les programmes d’entraînement, avec une conception et une utilisation appropriées de l’appareil, ils peuvent être suffisamment polyvalents pour moduler différents types de force. En outre, ils doivent être suffisamment flexibles pour être modifiés en fonction de la réponse adaptative et comportementale des animaux ou de la présence de blessures. En conclusion, l’entraînement en résistance et l’évaluation à l’aide d’échelles et de poids sont des méthodes polyvalentes dans la recherche animale.

Introduction

L’exercice physique est un facteur déterminant du mode de vie pour promouvoir la santé et réduire l’incidence des maladies chroniques les plus répandues ainsi que de certains types de cancer chez les humains¹.

L’exercice de résistance a suscité l’intérêt en raison de sa pertinence écrasante pour la santé tout au long de la vie², en particulier en raison de ses avantages dans la lutte contre les maladies liées à l’âge qui affectent le système locomoteur, telles que la sarcopénie, l’ostéoporose, etc.³. De plus, l’exercice de résistance affecte également les tissus et les organes qui ne sont pas directement impliqués dans l’exécution du mouvement, tels que le cerveau⁴. Cette pertinence au cours des dernières années a encouragé le développement de modèles d’exercices de résistance chez les animaux pour étudier les mécanismes tissulaires et moléculaires sous-jacents, lorsque cela n’est pas possible chez l’homme ou lorsque les animaux fournissent une meilleure compréhension et constituent un modèle plus contrôlé.

Contrairement à l’exercice de résistance chez l’homme, pour les modèles animaux, les chercheurs s’appuient généralement sur des procédures forcées. Cependant, les stimuli aversifs doivent être évités dans ce contexte, principalement pour préserver le bien-être animal, réduire le stress et diminuer la sévérité des procédures expérimentales⁵. Il convient de noter que les animaux aiment faire de l’exercice même dans la nature⁶. Pour ces raisons, il est nécessaire d’améliorer l’adaptation à l’expérience par une acclimatation prolongée par étapes.

Les dispositifs, matériaux et protocoles utilisés pour l’entraînement et l’évaluation de la résistance chez les animaux de laboratoire doivent permettre le contrôle précis et la modulation de nombreuses variables : charge, volume, vitesse et fréquence⁷. Ils doivent également permettre d’effectuer différents types de contractions musculaires: concentriques, excentriques ou isométriques. Compte tenu de ce qui précède, les protocoles utilisés devraient être en mesure d’évaluer ou de s’entraîner spécifiquement pour différentes applications de la force: force maximale, hypertrophie, vitesse et endurance.

Il existe plusieurs méthodes de musculation, telles que le saut dans l’eau^8,9, la natation lestée dans l’eau 10 ou l’électrostimulation musculaire¹¹. Cependant, les échelles statiques et dynamiques sont des dispositifs polyvalents qui sont largement utilisés^12,13,14.

L’évaluation de la résistance dans des modèles animaux expérimentaux fournit des informations précieuses pour de nombreux contextes de recherche, tels que la description des caractéristiques phénotypiques des animaux génétiquement modifiés, l’évaluation de l’effet de différents protocoles d’intervention (supplémentation en composants alimentaires, traitements médicamenteux, transplantation de microbiote, etc.) ou l’évaluation de l’effet des protocoles de formation. Les modèles d’entraînement donnent un aperçu de la physiologie de l’adaptation à l’exercice de force, ce qui aide à mieux comprendre l’effet de l’exercice sur l’état de santé et la physiopathologie.

Par conséquent, il n’existe pas de protocole universel pour l’entraînement en résistance ou l’évaluation fonctionnelle de la force dans les modèles animaux, de sorte que des protocoles polyvalents sont nécessaires.

L’objectif de cette étude est d’identifier les facteurs les plus pertinents à prendre en compte lors de la conception et de l’application d’un protocole d’entraînement et d’évaluation de la résistance à l’aide d’échelles statiques et dynamiques dans des modèles animaux, ainsi que de fournir des exemples spécifiques.

Protocol

Les méthodes présentées dans ce protocole ont été évaluées et approuvées par le comité technique de recherche animale (référence PROAE 04/2018, Principado de Asturias, Espagne). 1. Planification Sélectionner soigneusement les animaux pour l’étude en fonction des caractéristiques d’intérêt (génétiquement modifiés, modèles pathologiques, âge, etc.) et appliquer des adaptations spécifiques au protocole (escalade sans poids, réduction du nombre…

Representative Results

Résultats avec échelle statiqueLe protocole d’entraînement en résistance progressive utilisé et décrit par Codina-Martinez et al.4 (tableau 4) a été testé dans une étude préliminaire consistant en 7 semaines d’entraînement sur une échelle statique avec des souris C57BL6J de type sauvage âgées de 6 mois (n = 4). Dans cette étude préliminaire, des tests incrémentiels pour évaluer la force maximale ont été effectués avant et après la p?…

Discussion

La formation est une intervention aux multiples applications en recherche, en dehors de l’étude de l’exercice lui-même. Ainsi, l’analyse de son effet sur le vieillissement²⁰ ou certaines conditions pathologiques et la physiothérapie²¹ a reçu beaucoup d’attention ces dernières années. De plus, de nombreux auteurs ont analysé l’effet des interventions pharmacologiques²² ou diététiques²¹ sur la condition physiq…

Materials

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