A teljes test vibrációs edzésének hatása az egerek fizikai teljesítményére és elhízására

Chi-Chang Huang 1, Tzu-Ling Tseng 1, #, Wen-Ching Huang 2, Yi-Hsiu Chung 3, Hsiao-Li Chuang 4, #, Jyh-Horng Wu 5,

1. Végzett Sporttudományi Intézet, Tajvani Nemzeti Sportegyetem, Taoyuan 33301, Tajvan
2. Diplomás Atlétikai és Edzéstudományi Intézet, Tajvani Nemzeti Sportegyetem, Taoyuan 33301, Tajvan
3. Molekuláris Képalkotó Központ és Nukleáris Orvostudományi Intézet, Chang Gung Emlékkórház, Taoyuan 33305, Tajvan
4. Nemzeti Laboratóriumi Állatközpont, Nemzeti Alkalmazott Kutató Laboratóriumok, Taipei 11529, Tajvan
5. Erdészeti Tanszék, Nemzeti Csung Hszing Egyetem, Tajcsung 40227, Tajvan
# Ezek a szerzők egyformán járultak hozzá ehhez a munkához.

Idézet:
Huang CC, Tseng TL, Huang WC, Chung YH, Chuang HL, Wu JH. A teljes test vibrációs edzésének hatása az egerek fizikai teljesítményére és elhízására. Int J Med Sci 2014; 11 (12): 1218-1227. doi: 10,7150/ijms.9975. Elérhető a https://www.medsci.org/v11p1218.htm oldalon

Kulcsszavak: vibrációs edzés, testmozgás, fáradtság, elhízás, magas zsírtartalmú étrend

Az elhízottak száma rohamosan növekszik, az Egészségügyi Világszervezet szerint becslések szerint 500 millió elhízott felnőtt 2008-ban [1]. Az elmúlt évtizedben az elhízást egyre inkább jelentős egészségügyi problémaként ismerik fel, és szívbetegségekkel, szív- és érrendszeri betegségekkel, 2-es típusú cukorbetegséggel, magas vérnyomással, csökkent glükóz toleranciával, hiperkoleszterinémiával és más krónikus betegségekkel társul. Genetikai, fiziológiai és pszichológiai tényezők, táplálkozási szokások, fizikai aktivitás, életmód, valamint társadalmi és környezeti tényezők felelősek az elhízás prevalenciájának és folytatásainak jelentős növekedéséért [2-4].

A testmozgás az elhízott betegek súlycsökkentésének fontos stratégiája, amelyet növekvő energiafelhasználás követ. Ezenkívül a rendszeres testmozgás számos előnnyel jár, mint például a jobb kardiorespirációs fittség, a testsúly csökkentése [5] és az életminőség javulása [6]. Sajnos a legtöbb elhízott ember nem hajlandó fenntartani a rendszeres testmozgást.

A teljes test rezgése (WBV) egy jól ismert fényállósági gyakorlat, amely a test automatikus adaptációján alapul a rezgő platform gyors és ismétlődő lengéseinél [7]. A WBV-t egyre inkább használják a rehabilitációs és fitneszközpontokban [8], az osteoporosis nem invazív és nem farmakológiai terápiájaként [9]. A WBV folyamatos excentrikus-koncentrikus izommunkát képes megnövekedett oxigénfogyasztással [10]. Ennek megfelelően a WBV pozitívan befolyásolhatja a testösszetételt azáltal, hogy csökkenti a testzsír felhalmozódását és a szérum leptint [11, 12]. A másik jelentés azt is kimutatta, hogy a WBV az állóképességi edzéssel együtt jelentősen növelheti a nyugalmi energia kiadásokat a testösszetétel javítása érdekében [13]. A vibrációs gyakorlatra nagy figyelmet fordítottak, mivel a testmozgás modalitása növeli az anyagcserét és aktiválja az izom alkalmazkodását, amely potenciális módszer lehet a súlycsökkentésre [14]. A vibrációs gyakorlat fizikai teljesítménye a neuromuszkuláris funkciókra [15] vagy az erőértékelésre [16] összpontosult. Hatására azonban kevés bizonyíték van, különösen elhízott személyeknél.

Mivel a WBV az elhízással társuló fizikai teljesítményre, biokémiai profilokra és testösszetételre gyakorolt hatásáról korlátozott számú jelentést tett, 4 hetes indukált elhízási egérmodellt alkalmaztunk, amelyet 6 hetes alacsony vagy nagy frekvenciájú WBV képzés követett javította-e a WBV a fizikai teljesítőképességet és csökkentette-e az elhízást.

Állatok és kezelés

Specifikus kórokozótól mentes hím C57BL/6 egereket (4 hetesek) a BioLASCO-tól (Yi-Lan, Tajvan) vásároltunk. Az állatokat az Országos Tajvani Sport Egyetem (NTSU) állattartó létesítményében 22 ° C-on, 50-60% relatív páratartalom mellett, 12 órás világos-sötét ciklussal (világos 7:00 órakor) helyeztük el. Desztillált vizet és standard laboratóriumi chow-étrendet (No. 5001; PMI Nutrition International, Brentwood, MO, USA) biztosítottunk ad libitum. A kísérletek előtt az egereket 1 hétig akklimatizálták a környezethez és az étrendhez. Az NTSU Intézményi Állatgondozási és Felhasználási Bizottsága (IACUC) jóváhagyta az összes állatkísérleti protokollt, és a vizsgálat megfelelt az IACUC etikai bizottsága által jóváhagyott IACUC-10214 protokoll irányelveinek.

A kísérleti tervet úgy ábrázoltuk, mint az 1. és 2. ábrán. 1. 1 hetes akklimatizáció után 24 egeret véletlenszerűen két csoportra osztottak: a normál csoportra (n= 6) standard chow-étrendet (kontroll) és a kísérleti csoportot etettekn= 18) magas zsírtartalmú étrend (HFD). A 18 elhízott egeret három csoportra osztottuk (n= 6/csoportonként): 1) HFD ülő kontrollval (HFD), 2) HFD viszonylag alacsony intenzitású WBV-vel (HFD + VL; 5,6 Hz, 0,13 g csúcsgyorsulás és 2 mm-es rezgési amplitúdó) vagy 3) HFD viszonylag nagy intenzitású WBV-vel (HFD + VH; 13 Hz, 0,68) g csúcsgyorsulás és 2 mm rezgési amplitúdó). A táplálékfelvételt és a vízfogyasztást naponta regisztrálták, és minden állatot hetente lemértek.

Kísérleti terv. 1 hetes adaptáció után 24 egeret véletlenszerűen két csoportra osztottak: a normál csoportot standard chow-diétával etették (kontroll, n = 6) és a kísérleti csoportot magas zsírtartalmú étrenddel (HFD, n = 18). 4 hetes magas zsírtartalmú étrend után a 18 elhízott egeret három csoportra osztották (n = 6/csoportonként): 1) HFD ülő kontrollval (HFD), 2) HFD viszonylag alacsony intenzitású WBV-vel (HFD + VL; 5,6 Hz, 0,13 g csúcsgyorsulás és 2 mm-es rezgési amplitúdó) vagy 3) HFD viszonylag nagy intenzitású WBV-vel (HFD + VH; 13 Hz, 0,68 g csúcsgyorsulás és 2 mm-es rezgési amplitúdó).

(Kattintson a képre a nagyításhoz.)

HFD összetétel

Az egereket szokásos chow-étrenddel vagy a korábbi vizsgálat [17] alapján adaptált HFD-vel táplálták, némi módosítással. A standard chow (5001. sz.) 3,35 kcal/g-ot tartalmaz, 28,5% fehérjét, 13,4% zsírt és 58,1% szénhidrátot. A HFD 8% (m/m) szójaolajat, 44% (m/m) édesített sűrített tejet (Original, Eagle Brand, Nestle) és 48% (m/m) standard chow-t tartalmaz, 3,76 kcal/g-ra, 15,5% -kal. fehérjeként, 33,4% zsírként és 51,1% szénhidrátként.

WBV edzésprotokoll

Négy hetes elhízás-indukció után a HFD + VL és a HFD + VH egerek WBV protokollt hajtottak végre [18], némi módosítással. Röviden, az egereket vertikálisan oszcilláló platformon (BW-760, BodyGreen, Taipei) rezgésnek tettük ki. A rezgés során az egereket ideiglenesen egy, a peron tetejére rögzített akrilketrec 8 rekeszének egyikében helyezték el. A vibrációs ingert 15 percig, 5 napig/hétig alkalmaztuk 6 héten át 5,6 vagy 13 Hz rezgési frekvencián és 0,13 vagy 0,68 gyorsulási nagysággal. g. A vibrációs folyamat megszakítás vagy pihenés nélkül, napi 15 percig tartott. A kontroll és a HFD csoportokat azonos ketrecbe helyeztük ugyanolyan időtartamra, de nem kaptak rezgési ingert.

Az elülső kar fogási ereje

Alacsony erõsségû vizsgálati rendszert (Model-RX-5, Aikoh Engineering, Nagoya, Japán) alkalmaztunk az elülsõ abszolút tapadási erõ mérésére, amint azt korábban leírtuk [19]; maximális erőt (gramm) rögzítettünk.

Fáradtsághoz kapcsolódó biokémiai indexek

A 10 hetes kísérlet után az egereknek 15 perces úszási teszten esett át súlyterhelés nélkül, hogy értékeljék a fáradtsággal összefüggő biokémiai változásokat, mint korábbi tanulmányainkban [20-22]. Az úszás után azonnal vérmintákat vettek. A szérumot centrifugálással gyűjtöttük 1500 ° C-ong, 4 ° C-on 10 percig. A laktát, az ammónia, a glükóz és a kreatin kináz (CK) szintjét autoanalizátorral (Hitachi 7060, Hitachi, Tokió) határoztuk meg.

Vér biokémiai értékelése és a szövetek szövettana

A kísérletek végén az összes egeret 95% -os CO2-fulladással elöltük, és a vért 8 órás böjt után szívszúrással vettük ki. A szérumot centrifugálással gyűjtöttük össze, és az aszpartát-aminotranszferáz (AST), az alanin-aminotranszferáz (ALT), a CK, a glükóz, az összes koleszterin (TC) és a triacil-glicerin (TG) szintjét autoanalizátorral (Hitachi 7060) értékeltük.

Az epididymális zsírpárnát (EFP), a retroperitoneális zsírpárnát (RFP) és a perirenalis zsírpárnát (PFP) mindegyik csoportból Cyber-shot (DSC-HX30V, Sony, Tokió) segítségével készítettük. A májat, az izmokat (az alsó lábszár hátsó részén található gastrocnemius és soleus izmok) és a zsírpárnákat feldaraboltuk, lemértük és folyékony nitrogénben lefagyasztottuk, mielőtt -80 ° C-on tárolták őket. A májszövetek egy másik sorozatát épségben eltávolítottuk és 10% semleges pufferelt formalinban rögzítettük 24 órán át, mielőtt histopatológiai elemzés céljából feldolgozták őket, amint azt korábban leírtuk [19]. A szöveteket paraffinba ágyazottuk és 4 μm vastag szeletekre vágtuk morfológiai és kóros értékelés céljából, majd hematoxilinnal és eozinnal (H&E) festettük, és CCD kamerával felszerelt fénymikroszkóppal megvizsgáltuk (BX-51, Olympus, Tokió).

Statisztikai analízis

Az adatokat átlag ± SEM-ben fejezzük ki. A statisztikai különbségeket egyirányú ANOVA és Cochran-Armitage teszt segítségével elemeztük a WBV dózis-hatásának SAS 9.0-val történő trendelemzéséhez (SAS Inst., Cary, NC, USA). P 0,05) (2B. És 2C. Ábra). Ezenkívül az energiafogyasztás nem különbözött a 4 csoport között (P> 0,05) (2B. És 2C. Ábra).

A 6 hetes WBV hatása az elülső fogás erősségére

Az egerek abszolút tapadási szilárdsága önmagában HFD esetén alacsonyabb volt, mint a kontroll egereké (126 ± 4 vs. 131 ± 2 g) (3A. Ábra). A tapadási szilárdság magasabb volt HFD + VL és HFD + VH esetén, mint önmagában a HFD (151 ± 5 és 164 ± 5 g vs. 126 ± 4 g)P

Megkapta 2014-6-24
Elfogadva 2014-9-14
Megjelent 2014-9-18