L’exercice Supramaximal intensité hypoxique et évaluation de la fonction vasculaire chez la souris
Summary
Formation intensive en hypoxie est un protocole qui a fait ses preuves pour induire des adaptations vasculaires potentiellement bénéfiques chez certains patients et d’améliorer des athlètes répètent capacité de sprint. Ici, nous avons testé la faisabilité des souris de formation à l’aide du protocole et d’identifier ces adaptations vasculaires utilisant ex vivo évaluation de la fonction vasculaire.
Abstract
L’entraînement est une stratégie importante pour le maintien de la santé et la prévention de nombreuses maladies chroniques. C’est la première ligne de traitement recommandée par les directives internationales pour les patients souffrant de maladies cardiovasculaires, plus précisément, inférieures maladies de l’artère extrémité, où la capacité de marche du patient est considérablement modifiée, affectant leur qualité de vie.
Traditionnellement, les faible exercice continu et entraînement par intervalles ont été utilisés. Récemment, supramaximal formation a également été montrée pour améliorer les performances des athlètes via des adaptations vasculaires, parmi d’autres mécanismes. La combinaison de ce type de formation avec hypoxie pourrait apporter un effet supplémentaire et/ou synergique, qui pourrait être intéressante pour certaines pathologies. Nous décrivons ici comment effectuer des séances de formation supramaximal intensité en hypoxie sur des souris saines à 150 % de leur vitesse maximale, en utilisant un tapis roulant motorisé et une zone hypoxique. Nous montrons aussi comment disséquer la souris afin de récupérer les organes d’intérêt, en particulier l’artère pulmonaire et l’aorte abdominale, l’artère iliaque. Enfin, nous montrons comment effectuer ex vivo évaluation de la fonction vasculaire sur les vaisseaux récupérée, à l’aide d’études de tension isométrique.
Introduction
En hypoxie, la diminution fraction inspirée d’oxygène (O2) conduit à une hypoxémie (baisse la pression artérielle en hypoxie) et une altération O2 transport capacité1. L’hypoxie aiguë induit une activité vasoconstrictrice sympathique accrue dirigée vers le muscle squelettique2 et une vasodilatation « compensatoire » opposée.
À intensité sous-maximale en hypoxie, cette vasodilatation « compensatoire », par rapport au même niveau d’exercice dans des conditions normoxiques, est bien établi3. Cette vasodilatation est essentielle pour assurer une circulation sanguine augmentée et le maintien (ou limiter l’altération) de l’apport d’oxygène aux muscles actifs. L’adénosine a été montré pour ne pas avoir un rôle indépendant dans cette réponse, alors que l’oxyde nitrique (NO) semble la principale source endothéliale puisque diminution significative de la vasodilatation augmentée a été rapporté avec l’oxyde nitrique synthase (NOS) inhibition lors hypoxique exercice4. Plusieurs autres substances vasoactives sont probablement jouer un rôle dans la vasodilatation compensatoire lors d’un exercice hypoxique.
Cet exercice hypoxique renforcée hyperémie est proportionnelle à la chute induite par l’hypoxie dans le contenu de2 O artériel et est plus grande que l’exercice intensité augmente, par exemple au cours de l’intense effort progressif en hypoxie.
La composante médiée par le NO de la vasodilatation compensatoire est réglée par des voies différentes, avec une intensité croissante du exercice3: si β-adrénergique récepteurs stimulés par aucun composant apparaît primordiale au cours de l’exercice hypoxique de faible intensité , la source d’aucune contribuant à dilatation compensatoire semble moins dépendante des mécanismes β-adrénergiques qu’augmente l’intensité de l’exercice. D’autres candidats pour ne stimuler aucune libération au cours de l’exercice hypoxique plus haute intensité, tels que l’ATP libéré des érythrocytes et/ou d’origine endothéliale des prostaglandines.
L’exercice Supramaximal en hypoxie (nommée formation sprint répété en hypoxie [RSH] dans la littérature de physiologie de l’exercice) est une récente formation méthode5 fournissant l’amélioration des performances dans les lecteurs de sport d’équipe ou de raquette. Cette méthode diffère de l’intervalle d’entraînement en hypoxie joué ou près de vitesse maximale6 (Vmax) puisque RSH effectué à intensité maximale mène à une perfusion de muscle grande et musculaire spécifique transcriptionnelle et oxygénation7 réponses8. Plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer l’efficacité de RSH : lors des sprints en hypoxie, la vasodilatation compensatoire et du débit sanguin plus élevé associé bénéficieraient les fibres à contraction rapide de plus que les fibres lentes. Par conséquent, l’efficacité RSH est susceptible d’être fibre-type sélectif et l’intensité de charge. Nous croyons que la meilleure réactivité du système vasculaire est primordiale en RSH.
L’entraînement a été étudiée chez la souris, tant chez les individus sains et pathologiques souris modèles9,10. La façon la plus courante pour former les souris utilise un tapis roulant rongeur et le régime traditionnellement utilisé est la formation de faible intensité, à 40 à 60 % de Vmax (déterminée à l’aide d’un tapis de course incrémentielles test11), pour 30 – 60 min12,13 ,14,15. Entraînement par intervalles à intensité maximale et son impact sur les pathologies ont été largement étudiés dans souris16,,17; ainsi, intervalle de formation en cours d’exécution des protocoles pour les souris ont été développé. Ces protocoles sont généralement consistant d’environ 10 épisodes de fonctionnant à 80 %-100 % de Vmax sur un tapis motorisé rongeurs, pour 1 à 4 min, entrecoupée de repos actif ou passif16,18.
L’intérêt chez les souris exercice supramaximal intensité (c.-à-d. au-dessus de la Vmax) en hypoxie provient des résultats précédents que la compensation vasodilatatrice microvasculaire et l’exécution d’un exercice intermittent sont à la fois plus accrue à supramaximal qu’à intensité maximale ou modérée. Cependant, à notre connaissance, il n’y a aucun rapport précédent d’un protocole de formation supramaximal chez la souris, soit en normoxie, soit en condition d’hypoxie.
Le premier objectif de cette étude était de tester la faisabilité d’entraînement d’intensité supramaximal chez la souris et la détermination d’un protocole acceptable et adéquate (intensité, durée de sprint, récupération, etc.). Le deuxième objectif était d’évaluer les effets du programme d’entraînement différent en normoxie et d’hypoxie sur la fonction vasculaire. Par conséquent, nous testons l’hypothèse que les souris (1) tolèrent bien exercice supramaximal en hypoxie, et (2) que le présent protocole induit une plus grande amélioration dans la fonction vasculaire qu’exercice en normoxie, mais aussi que l’exercice en condition d’hypoxie à des intensités plus faibles.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le premier objectif de cette étude était d’évaluer la faisabilité d’entraînement de haute intensité hypoxique chez la souris et pour déterminer les caractéristiques adéquates du protocole qui devrait être bien toléré par la souris. Dessein, puisqu’il n’y a aucune donnée à l’aide de la formation d’intensité supramaximal (c’est-à-dire plus que Vmax) chez la souris, nous avons eu à effectuer des essais issus des précédents protocoles élaborés avec les athlètes, qui se composait d…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs aimeraient remercier Danilo Gubian et Stephane Altaus de l’atelier mécanique de l’hôpital de l’Université de Lausanne (CHUV) pour aider à créer la configuration hypoxique. Les auteurs tiens également à remercier Diane Macabrey et Melanie Sipion pour leur aide avec les animaux de la formation.
Materials
| Cotton swab | Q-tip | ||
| Gas mixer Sonimix 7100 | LSI Swissgas, Geneva, Switzerland | Gas-flow: 10 L/min and 1 L/min for O2 and CO2, respectively | |
| Hypoxic Box | Homemade | Made in Plexiglas | |
| Motorized rodents treadmill Panlab LE-8710 | Bioseb, France | ||
| Oximeter Greisinger GOX 100 | GREISINGER electronic Gmbh, Regenstauf, Germany | ||
| Sedacom software | Bioseb, France | ||
| Strain gauge | PowerLab/8SP; ADInstruments |
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