Vielseitigkeit von Protokollen für Widerstandstraining und -bewertung mit statischen und dynamischen Leitern in Tiermodellen
Summary
Das vorliegende Protokoll beschreibt Widerstandstraining und Tests mit statischen und dynamischen Leitern in Tiermodellen.
Abstract
Widerstandstraining ist ein körperliches Bewegungsmodell mit tiefgreifenden Vorteilen für die Gesundheit während des gesamten Lebens. Die Verwendung von Widerstandstrainingsmodellen ist eine Möglichkeit, Einblicke in die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen zu gewinnen, die diese Anpassungen orchestrieren. Ziel dieses Artikels ist es, Übungsmodelle und Trainingsprotokolle für das Krafttraining und die Bewertung von Resistenzen in Tiermodellen zu beschreiben und Beispiele zu geben. In diesem Artikel basieren Krafttraining und Widerstandsbewertung auf der Leiterkletteraktivität mit statischen und dynamischen Leitern. Diese Geräte ermöglichen eine Vielzahl von Trainingsmodellen sowie eine präzise Steuerung der Hauptvariablen, die die Widerstandsübung bestimmen: Volumen, Last, Geschwindigkeit und Frequenz. Darüber hinaus ist dies im Gegensatz zu Widerstandsübungen beim Menschen eine erzwungene Übung. Daher müssen bei diesem Eingriff aversive Reize vermieden werden, um das Tierwohl zu wahren. Vor der Implementierung ist ein detailliertes Design sowie eine Akklimatisierungs- und Lernphase erforderlich. Die Akklimatisierung an Trainingsgeräte wie Leitern, Gewichte und klinisches Klebeband sowie an die erforderlichen Manipulationen ist notwendig, um Trainingsabstoßung zu vermeiden und Stress zu minimieren. Gleichzeitig wird den Tieren beigebracht, die Leiter hinaufzuklettern, nicht nach unten, zum Ruhebereich oben auf der Leiter. Die Widerstandsbewertung kann die körperliche Kraft charakterisieren und die Anpassung und Quantifizierung der Trainingsbelastung und der Reaktion auf das Training ermöglichen. Darüber hinaus können verschiedene Arten von Festigkeiten bewertet werden. In Bezug auf Trainingsprogramme können sie bei entsprechendem Design und Geräteeinsatz ausreichend vielseitig sein, um verschiedene Arten von Kraft zu modulieren. Darüber hinaus sollten sie flexibel genug sein, um je nach Anpassungs- und Verhaltensreaktion der Tiere oder dem Vorhandensein von Verletzungen modifiziert zu werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Widerstandstraining und -beurteilung mit Leitern und Gewichten vielseitige Methoden in der Tierforschung sind.
Introduction
Körperliche Bewegung ist ein entscheidender Lebensstilfaktor für die Förderung der Gesundheit und die Verringerung der Inzidenz der häufigsten chronischen Krankheiten sowie einiger Krebsarten beim Menschen1.
Widerstandstraining hat aufgrund seiner überwältigenden Relevanz für die Gesundheit während des gesamten Lebens Interesse geweckt2, insbesondere aufgrund seiner Vorteile bei der Bekämpfung altersbedingter Krankheiten, die den Bewegungsapparat betreffen, wie Sarkopenie, Osteoporose usw.3. Darüber hinaus betrifft Widerstandstraining auch Gewebe und Organe, die nicht direkt an der Ausführung von Bewegungen beteiligt sind, wie das Gehirn4. Diese Relevanz hat in den letzten Jahren die Entwicklung von Widerstandstrainingsmodellen bei Tieren gefördert, um die zugrunde liegenden tisulären und molekularen Mechanismen zu untersuchen, wenn dies beim Menschen nicht möglich ist oder wenn die Tiere bessere Einblicke bieten und ein kontrollierteres Modell sind.
Im Gegensatz zur Widerstandsübung beim Menschen verlassen sich die Forscher bei Tiermodellen in der Regel auf erzwungene Verfahren. Allerdings müssen in diesem Zusammenhang aversive Reize vermieden werden, vor allem um das Tierwohl zu wahren, Stress abzubauen und die Schwere der experimentellen Verfahren zu verringern5. Es sollte beachtet werden, dass Tiere sich auch in freier Wildbahn gerne bewegen6. Aus diesen Gründen ist es notwendig, die Anpassung an das Experiment durch eine längere schrittweise Akklimatisierung zu verbessern.
Die Geräte, Materialien und Protokolle, die für das Widerstandstraining und die Bewertung bei Versuchstieren verwendet werden, müssen die präzise Kontrolle und Modulation zahlreicher Variablen ermöglichen: Last, Volumen, Geschwindigkeit und Frequenz7. Sie sollten auch verschiedene Arten von Muskelkontraktionen ermöglichen: konzentrisch, exzentrisch oder isometrisch. In Anbetracht dessen sollten die verwendeten Protokolle in der Lage sein, verschiedene Kraftanwendungen spezifisch zu bewerten oder zu trainieren: maximale Kraft, Hypertrophie, Geschwindigkeit und Ausdauer.
Es gibt verschiedene Methoden des Krafttrainings, wie Springen im Wasser8,9, gewichtetes Schwimmen im Wasser 10 oder Muskelelektrostimulation11. Statische und dynamische Leitern sind jedoch vielseitige Geräte, die weit verbreitet sind12,13,14.
Die Resistenzbewertung in experimentellen Tiermodellen liefert wertvolle Informationen für viele Forschungsumgebungen, wie z.B. die Beschreibung der phänotypischen Merkmale genetisch veränderter Tiere, die Bewertung der Wirkung verschiedener Interventionsprotokolle (Nahrungsergänzung mit Nahrungskomponenten, medikamentöse Behandlungen, Mikrobiota-Transplantation usw.) oder die Bewertung der Wirkung von Trainingsprotokollen. Trainingsmodelle geben Einblick in die Physiologie der Anpassung an Kraftübungen, was hilft, die Auswirkungen von Bewegung auf den Gesundheitszustand und die Pathophysiologie besser zu verstehen.
Folglich gibt es kein universelles Protokoll für das Widerstandstraining oder die funktionelle Bewertung der Kraft in Tiermodellen, so dass vielseitige Protokolle benötigt werden.
Ziel dieser Studie ist es, die relevantesten Faktoren zu identifizieren, die bei der Gestaltung und Anwendung eines Protokolls für Widerstandstraining und -bewertung mit statischen und dynamischen Leitern in Tiermodellen zu berücksichtigen sind, sowie spezifische Beispiele zu liefern.
Protocol
Representative Results
Discussion
Training ist eine Intervention mit mehreren Anwendungen in der Forschung, abgesehen vom Studium der Übung selbst. So hat die Analyse seiner Auswirkungen auf das Altern20 oder bestimmte pathologische Zustände und Physiotherapie21 in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten. Darüber hinaus haben zahlreiche Autoren die Wirkung von pharmakologischen22 oder diätetischen21 Interventionen auf die körperliche Fitness analy…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde teilweise vom Ministerio de Economía y Competitividad, Spanien unterstützt (DEP2012-39262 an EI-G und DEP2015-69980-P an BF-G). Vielen Dank an Frank Mcleod Henderson Higgins vom McLeod’s English Centre in Asturien, Spanien, für die Sprachunterstützung.
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 |
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