تم اختبار اثنين من ممارسة نماذج على يسببها كيميائيا نموذج انقطاع الطمث الماوس وضعت حديثا لدراسة تأثير انقطاع الطمث على القدرة على ممارسة الرياضة والتكيف القلب لممارسة الرياضة.
من مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية ويزيد في النساء بعد انقطاع الطمث، ولكن، ودور ممارسة الرياضة، كإجراء وقائي لخطر الأمراض القلبية الوعائية لدى النساء بعد انقطاع الطمث لم تدرس بشكل كاف. وفقا لذلك، ونحن التحقيق في تأثير ممارسة طوعية قفص عجلة القيادة وممارسة مفرغه أجبرت على التكيف القلب في الفئران بعد انقطاع الطمث. نموذج محرض الأكثر استخداما لمحاكاة انقطاع الطمث لدى النساء هو مستأصلة المبيض (وفك) القوارض. ومع ذلك، فإن نموذج وفك لديها عدد قليل من الاختلاف انقطاع الطمث لدى البشر. في هذه الدراسة، ونحن تدار diepoxide 4 vinylcyclohexene (VCD) لإناث الفئران، التي تسارع فشل المبيض لتكون نموذجا انقطاع الطمث بديلة لدراسة تأثير ممارسة الرياضة في الفئران بعد انقطاع الطمث. VCD يسرع بشكل انتقائي فقدان الحويصلات الأولية والبدائية الناتجة في حالة الغدد الصماء الذي يحاكي عن كثب تطور طبيعي من قبل إلى ما المناطق شبه لمرحلة ما بعد انقطاع الطمث لدى البشر. لتحديد تأثير التمرينات الرياضية على ممارسةالقدرات والتكيف القلب في الفئران التي عولجت VCD الإناث، واستخدمت طريقتين. أولا، وتتعرض مجموعة من الفئران VCD المعاملة وغير المعالجة لعجلة قفص الطوعية. الثانية، كنا ممارسة مفرغه اضطر لتحديد القدرة على ممارسة الرياضة في مجموعة منفصلة وغير المعالجة بمبيدات VCD الفئران التي تقاس على أنها التسامح لممارسة الشدة والقدرة على التحمل.
وتتميز بداية انقطاع الطمث الطبيعية من استنزاف بصيلات البدائية المبيض من خلال رتق، مما أدى في نهاية المطاف في الشيخوخة المبيض. في الولايات المتحدة، وسيتم إنفاق أكثر من 30٪ من حياة كل النساء بعد انقطاع الطمث. في استجابة لانخفاض في وظيفة المبيض، قد تحدث عدة نتائج الفسيولوجية والنفسية، بما في ذلك زيادة السمنة، وعدم الاستقرار الأوعية الدموية، والمزاج أو اضطرابات النوم. بسبب زيادة البدانة / السمنة قبل انقطاع الطمث مقارنة مع نظرائهم 1،2، وخاصة النساء بعد سن اليأس هي أكثر عرضة لمتلازمة الأيض و comorbidities المرتبطة بها، بما في ذلك مرض القلب والأوعية الدموية 3. وعلاوة على ذلك، أصبح من الواضح بشكل متزايد أن إعادة التأهيل القلبي ناجحة لمرضى الأمراض القلبية الوعائية وتشمل التمارين الرياضية المنتظمة، وأنه يقلل من الإصابة بالأمراض القلبية الوعائية ممارسة والوفيات في هذه الموضوعات 4،5. حتى الآن، وكيفية القدرة على ممارسة الرياضة تشاnges خلال الفترة الانتقالية قبل إلى ما بعد انقطاع الطمث لم تتم دراسته بشكل جيد. الأهم من ذلك، دور ممارسة كإجراء وقائي لخطر الأمراض القلبية الوعائية لدى النساء بعد انقطاع الطمث لا يزال سلوكه بشكل ملحوظ.
نموذج محرض الأكثر استخداما لمحاكاة انقطاع الطمث لدى النساء هو مستأصلة المبيض (وفك) القوارض. في الآونة الأخيرة، وقد تبين المادة الكيميائية المهنية 4 vinylcyclohexene diepoxide (VCD) خصيصا لاستهداف بصيلات البدائية والأولية المبيض الصغيرة من خلال تسريع عملية طبيعية للرتق، مما أدى في نهاية المطاف إلى فشل المبيض مع عدم وجود سمية واضحة وجدت في الأنسجة الأخرى 6. دورة ودقي من الفئران المعالجة VCD، الذي هو مماثل لدورة الطمث الإنسان، يتوقف في غضون 2-3 أشهر بعد الانتهاء من الحقن VCD، والتي تؤدي بدورها في انسحاب تدريجي من هرمون الاستروجين، ومحاكاة شبه لمرحلة ما بعد انقطاع الطمث تمر بمرحلة انتقالية. وبالتالي، جريب-تستنفد، الحيوان المبيض-سليمة يقترب عن كثب الإنسان الطبيعيةالتقدم من خلال ما قبل إلى المناطق المحيطة بالمدن إلى التحول بعد انقطاع الطمث 7-9. وعلاوة على ذلك، فإنه يوفر بديلا غير الجراحية لنموذج وفك خفض المضاعفات الناجمة عن الجراحة، مثل العدوى. في هذه الدراسة، ونحن العاملين التي يسببها انقطاع الطمث VCD الفئران لدراسة تأثير التمرينات الرياضية على التكيف القلب في الفئران بعد انقطاع الطمث.
وهناك العديد من الحالات التي تشير إلى العلاقة بين هرمون الاستروجين وممارسة عجلة قفص في القوارض من كلا الجنسين 10-13. نضوب هرمون الاستروجين عن طريق الجراحة وفك يقلل ممارسة النشاط التطوعي في الفئران والجرذان 14،15. واستخدمت طريقتين للممارسة في هذه الدراسة لاختبار القدرة على ممارسة الرياضة من الفئران التي يسببها انقطاع الطمث VCD. وتعتبر عجلة قفص تشغيل عموما كنوع من ممارسة طوعية في النماذج الحيوانية وتنفيذ، ويفترض، في ظل ظروف أقل إرهاقا. ومع ذلك، عجلة قفص تشغيل ليس مؤشرا على القدرة على ممارسة الرياضة بالنسبة للحيوانات، الأمر الذي يتطلب الحيوانات لexerciحد ذاته عند مستويات أعلى بكثير. واستخدمت ممارسة مفرغه اضطر لتحديد القدرة على ممارسة الرياضة، وتقاس على أنها التسامح ممارسة الشدة والقدرة على التحمل. بالإضافة إلى ذلك، لقد أظهرنا سابقا أن ممارسة عجلة القفص يوفر حافزا لتضخم القلب الضخامي وهذا النمو هو تعتمد على الجنس 16. لذلك، نحن أيضا قياس التكيف القلب لممارسة عجلة قفص الفئران في سن اليأس VCD التي يسببها.
وقد استخدمت كل من ممارسة عجلة القفص ومفرغة تشغيل نظم ممارسة في دراساتنا السابقة 16،21،22. وتحفظ جميع الحيوانات في غرف مخصصة لممارسة تقليل الاضطرابات البيئية أو البشرية. أي اضطراب من الحيوانات الإيقاع البيولوجي يمكن أن تؤثر تأثيرا كبيرا على الحيوانات ممارسة الأداء. لذا، ينبغي أن يتم رعاية الحيوان بأكمله، ورصد الأداء والتسجيل، وممارسة نظم ضمن نفس الإطار الزمني اليومي. يجب أن المحققين نسعى جاهدين لتجنب الإجهاد اضافية الى الحيوانات عن طريق عرض الاحتياطات مثل الحد من فترة التعرض الإجهاد وتغطية الأقفاص عند الاقتضاء.
ممارسة عجلة القفص
عند إعداد الجهاز عجلة القفص، وينبغي أن تكون العجلة يمكن الوصول إليها بسهولة عن الماوس لجبل والخروج. هناك ينبغي الحد الأدنى من الفراش في الجزء السفلي من القفص لمنع الفئران من أن تعشش حول عجلة القيادة وتعرقل الصحائفحركة عجلة الإلكترونية. وضعت أجهزة الاستشعار المغناطيسي على جزء ثابت من عجلة القيادة والمغناطيس تأمين لعجلة الحرة، وذلك لحساب كل دوران عجلة الماوس كما تمارس. جهاز التسجيل تعلق على أجهزة الاستشعار المغناطيسي يجب أن توضع فوق غطاء سلك القفص، وتحتاج جميع الأسلاك المكشوفة إما أن تكون مسجلة أو الاحتفاظ بها بعيدا عن متناول من الفئران، وذلك لتوفير حاجز ضد مضغ الضرر. وقد سجلت أجهزة الاستشعار المغناطيسي المغناطيس وأيضا إلى الهياكل المناسبة لمنع الضرر على حد سواء والحركة غير المرغوب فيها. أثناء جمع البيانات اليومية، لا بد من فحص جميع الأسلاك مسجلة بشكل وثيق لضمان البقاء الأسلاك سليمة وينبغي أن يكون retaped حسب الضرورة. لأنه قد يتطلب عدة أيام للتأقلم الفئران لمع البيئة الجديدة والبدء في ممارسة الرياضة بشكل منتظم، يجب أن تكون مصممة لتسجيل البيانات لكل حيوان على حدة. على الرغم من أن الحيوانات تميل الى انفاق الكثير من ساعة على عجلة القيادة، ومعظم التوالي يحدث في الليل. لذلك، قد تكشف عن بعض الحيوانات HIGح النشاط الأداء حتى لو كانت تظهر هامده خلال النهار. وعلاوة على ذلك، فإنه ليس من غير المألوف أن بعض الحيوانات سوف يحمل عجلة قفص محدودة التوالي. عادة، قفص النشاط العجلة التي تبلغ في المتوسط 1 كم / يوم أو أقل هو نتيجة النشاط قفص عشوائية وغير المرتبطة مع أي تشغيل التحفيز كبيرة. وبالتالي، ينبغي استبعاد الحيوانات التي هي في 1 كم / يوم أو 1 ساعة / يوم أو أقل المعلمات على التوالي في النهائي nonrunners تحليل البيانات.
تبعا لأغراض محددة من دراسة الفردية وسلالات من الفئران المعنية، وطول ممارسة يمكن تعديلها. وأظهرت دراستنا السابقة أن لكل من سلالات الفئران المعنية، ارتفع متوسط سرعات تشغيل العجلة ومدة التمرين على عجلة قفص تدريجيا مع مرور الوقت واستقر بنسبة 4 أسابيع.
عجلة قفص تشغيل هو نوع من ممارسة طوعية في النماذج الحيوانية، والتي يؤخذ بصفة عامة التي يتم تنفيذها في ظل ظروف أقل إرهاقا. نتحدث عنه اليومآيك ممارسة مفرغه التي معايير معينة يمكن أن تكون محددة مسبقا، كلها تعمل في قفص اختبار طوعي وبسهولة تتأثر العظة البيئية أو السلوكية. لذلك، عادة ما يتم تجنب المقارنات بين إعدادات التجريبية المختلفة ما لم يتم استخدام أرقام المجموعات التجريبية الكبيرة. المناطق المحتملة الأخرى من البحوث التي يمكن أن تستفيد من هذا النوع من التمارين النموذج هي الدراسات التي تتضمن الاستجابات السلوكية مع عواقب فيزيولوجية مثل علم الأعصاب الإدراكي. للدراسات باستخدام نموذج الطوعية عجلة القفص، الخطوات الأكثر أهمية هي القفص إعداد ورصد الأنشطة العملية.
ممارسة مفرغه
خطوات ضرورية لإعداد تأقلم الحيوانات للبروتوكول ممارسة مفرغة. تبعا للغرض المحدد للدراسة الفردية، ومدة فترة التأقلم يمكن أن تختلف. في هذه الدراسة، تم اختيار فترة أسبوع واحد للسماح للحيوانات لacclimيأكلون لجهاز مفرغه والضوضاء الحركية في القفص، الاحماء فترات هي خطوة هامة من نظام التمرينات. مماثلة لنظرائهم الإنسان، يجب أن تكون درجة حرارة الفئران حتى قبل الدخول في أي نظم ممارسة مكثفة لتجنب وقوع إصابات والتحف البيانات المحتملة. في هذه الدراسة، بدأنا الحزام في ادنى حد ممكن سرعة (4 م / دقيقة) مع تشغيل شبكات صدمة الخروج لمدة 15 دقيقة. عن كل الفئران تشارك لتشغيل وإيقاف الحزام. كانت شبكات صدمة ثم انقلب على والحفاظ على سرعة الحزام عند 4 م / دقيقة. لتجنب الإفراط في التشديد على الفئران، وضعنا الصدمات الكهربائية على مستوى معتدل (1 هرتز). في غضون أيام قليلة، وتكييفها جميع الفئران إلى حزام حلقة مفرغة.
ويمكن أيضا أن مدة التشغيل فضلا عن تسارع يكون متلائما مع كل التصميم التجريبي. وأوصى بدءا معدل التسارع هو 1 م / دقيقة. يجب تشغيل الممرات مفرغة من الفئران تظهر عليها علامات الإرهاق من الملعب مباشرة. عادة علامات الإرهاق التي أظهرتها ميلم في حلقة مفرغة هي كما يلي:
القيم المذكورة أعلاه هي لاستخدامها في المقام الأول بمثابة مبادئ توجيهية لإجراء تجربة معينة. تحتاج هذه المعايير يتم تحديدها لكل بروتوكول ممارسة كما انها تختلف من سلالة إلى سلالة الماوس الماوس، تجربة لهذه التجربة، والباحث المحقق ل.
خلافا لممارسة عجلة القفص، يجب تكرار الدراسات مفرغه عدة مرات لإزالة آثار العوامل البيئية والبيولوجية على تشغيل الأداء. ليس من غير المألوف أن نرى تقلبات في إدارة الأداء بين الاختبارات حتى بالنسبة لنفس الحيوان. لأن كل ممارسة نظام تشغيل يفضح الفئران لتعزيز بنية الشعس، فاصل زمني مناسب بين اختبارات يستريح هو ضروري. في تجربتنا، 2-3 أيام يستريح الفترة بين كل اختبار كان كافيا بالنسبة للفئران لاسترداد.
مثل ممارسة مفرغه الإنسان، يتم تحديد السرعة لممارسة التحمل أفضل من معدل ضربات القلب أو تشبع الأكسجين في الدم، وهو إنجاز من الصعب من الناحية الفنية مع دراسات الماوس. الخطوة الأكثر أهمية الدراسات مفرغه هو تحديد الإرهاق، والتي تختلف عادة بين الفئران الفردية، وكان من المقرر أن 80٪ سرعة القصوى. في تجربتنا تسجيل النتائج قد تختلف اختلافا كبيرا بين الباحثين الأفراد، لأن المعايير لاستنفاد هي في معظمها ذاتية. وبالتالي، فإن التطبيق المتسق للمعايير نفسها خلال تسجيل أمر بالغ الأهمية.
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح (HL 098256)، من خلال جائزة بحوث التنمية الوطنية وإرشادهم العلوم (K01 AR052840) وجائزة العلماء المستقلة (K02 HL105799) من المعاهد الوطنية للصحة منح لJP Konhilas ومنحة التخصصات التدريب في علوم القلب والأوعية الدموية (HL007249 ). وكان في استقبال الدعم من مركز سارفر القلب في جامعة أريزونا ومن مؤسسة ستيفن M. Gootter.
4-vinylcyclohexene diepoxide (VCD) | Sigma, cat# V-3630 | ||
11.5-cm-diameter wheel with a 5.0-cm-wide running surface | Petsmart,model 6208 | ||
Digital magnetic counter | Sigma Sport,model BC 600 | ||
Treadmill exercise | Columbus Instruments , model 1055SDRM |