Entrenamiento de alta intensidad de la hipoxia es un protocolo que se ha demostrado para inducir adaptaciones vasculares potencialmente beneficiosas en algunos pacientes y mejorar a los atletas repiten capacidad de sprint. Aquí, nosotros probar la viabilidad de ratones de formación con que protocolo e identificar las adaptaciones vasculares con ex vivo evaluación de la función vascular.
Entrenamiento es una estrategia importante para mantener la salud y la prevención de muchas enfermedades crónicas. Es la primera línea de tratamiento recomendado por las normas internacionales para pacientes que sufren de enfermedades cardiovasculares, más específicamente, disminuir enfermedades de las arterias de la extremidad, donde la capacidad de caminar del paciente se altera considerablemente, afectando a su calidad de vida.
Tradicionalmente, se han utilizado bajo continuo ejercicio y entrenamiento a intervalos. Recientemente, supramaximal formación también ha demostrado para mejorar los resultados de los atletas mediante adaptaciones vasculares, entre otros mecanismos. La combinación de este tipo de entrenamiento con hipoxia podría traer un efecto sinérgico o adicional, que puede ser de interés para determinadas patologías. Aquí, describimos cómo realizar las sesiones de entrenamiento de intensidad supramaximal en hipoxia en ratones sanos al 150% de su máxima velocidad, utilizando una caminadora motorizada y un cuadro de hipoxia. También mostramos cómo diseccionar el ratón con el fin de recuperar los órganos de interés, especialmente la arteria pulmonar, la aorta abdominal y la arteria ilíaca. Por último, os mostramos cómo realizar ex vivo evaluación de la función vascular en los vasos obtenidos, mediante estudios de tensión isométrica.
En la hipoxia, la disminuida fracción inspirada de oxígeno (O2) conduce a hipoxemia (presión arterial baja en hipoxia) y una alteración O2 transporte capacidad1. Hipoxia aguda induce una actividad mayor vasoconstrictor simpático dirigida hacia el músculo esquelético2 y una vasodilatación ‘compensatoria’ opuesta.
A intensidad submáxima en hipoxia, esta vasodilatación ‘compensatoria’, en relación con el mismo nivel de ejercicio bajo condiciones normoxic, está bien establecido3. Esta vasodilatación es esencial para asegurar un flujo de sangre aumentada y mantenimiento (o limitar la alteración) de la entrega de oxígeno a los músculos activos. Adenosina fue demostrada para no tener un papel independiente en esta respuesta, mientras que el óxido nítrico (NO) parece la fuente endotelial primaria ya importante embotamiento de la vasodilatación aumentada fue reportado con inhibición de la óxido nítrico sintasa (NOS) durante la hipoxia ejercicio4. Varias otras sustancias vasoactivas son probablemente un papel en la vasodilatación compensatoria durante un ejercicio hipóxico.
Esta hiperemia mayor ejercicio hipóxico es proporcional a la caída inducida por la hipoxia arterial contenido de O2 y es más grande a medida que aumenta la intensidad de ejercicio, por ejemplo durante el ejercicio intenso incremental en hipoxia.
El componente NO-mediada de la vasodilatación compensatoria se regula a través de diferentes vías con mayor intensidad al ejercicio3: si β-adrenérgicos del receptor no estimularon ningún componente aparece primordial durante el ejercicio hipóxico de baja intensidad , la fuente de NO contribuir a la dilatación compensatoria parece menos dependiente de los mecanismos adrenérgicos como la intensidad del ejercicio aumenta. Hay otros candidatos para no estimular ningún lanzamiento durante el ejercicio hipóxico de mayor intensidad, como el ATP liberado de eritrocitos o endoteliales derivados de prostaglandinas.
Supramaximal ejercicio en hipoxia (llamada entrenamiento de sprint repetido en hipoxia [RSH] en la literatura de fisiología del ejercicio) es una reciente formación método5 proporcionando mejora de rendimiento en los jugadores del deporte de equipo o de raqueta. Este método diferencia de intervalo de entrenamiento en hipoxia en o cerca de velocidad máxima6 (Vmax) puesto que RSH realizadas en máxima intensidad conduce a una mayor perfusión muscular y oxigenación7 y muscular específica transcripcional respuestas8. Se han propuesto varios mecanismos para explicar la efectividad de los RSH: durante sprints en la hipoxia, la vasodilatación compensatoria y asociados mayor flujo de sangre se beneficiarían las fibras de contracción rápida, más que las fibras de contracción lenta. En consecuencia, eficacia RSH es probable que sea fibra de tipo selectivo y dependiente de la intensidad. Especulamos que la capacidad de respuesta mejorada del sistema vascular es primordial en RSH.
Entrenamiento ha sido extensamente estudiada en ratones, tanto en individuos sanos como en modelos de ratón patológica9,10. La forma más común de formar ratones es usar una caminadora roedor, y el régimen tradicionalmente usado es entrenamiento de baja intensidad, en el 40% – 60% de Vmáximo (determinado mediante una cinta incremental prueba11), de 30 – 60 min12,13 ,14,15. Entrenamiento de intervalo de intensidad máxima y su impacto en patologías han sido ampliamente estudiados en ratones16,17; así, se han desarrollado protocolos de funcionamiento para ratones de entrenamiento interválico. Los protocolos consisten en generalmente cerca de 10 peleas de correr en el 80% – 100% de Vmax en una cinta de correr motorizada roedor, por 1-4 min, entremezclado con descanso activo o pasivo16,18.
El interés en ratones ejercicio a intensidad supramaximal (es decir, por encima de la Vmax) en la hipoxia viene de los resultados anteriores que las compensaciones vasodilatadores microvasculares y la performance de ejercicio intermitente son más creciente en supramaximal de intensidades máxima o moderada. Sin embargo, a nuestro conocimiento, no hay ningún informe previo de un protocolo de entrenamiento supramaximal en ratones, ya sea en normoxia o hipoxia.
El primer objetivo del presente estudio fue probar la factibilidad de entrenamiento de intensidad supramaximal en ratones y la determinación de un protocolo adecuado y tolerable (intensidad, duración del sprint, recuperación, etcetera). El segundo objetivo fue evaluar los efectos del régimen de entrenamiento en normoxia e hipoxia en la función vascular. Por lo tanto, probamos las hipótesis que (1) ratones toleran bien supramaximal ejercicio en hipoxia, y (2) que este protocolo induce una mejoría más importante en la función vascular que ejercicio de normoxia, sino que el ejercicio en hipoxia a intensidades más bajas.
El primer objetivo de este estudio fue evaluar la viabilidad del entrenamiento de alta intensidad hipóxico en ratones y determinar las características adecuadas del protocolo que sería bien tolerada por los ratones. Deliberadamente, ya que no hay datos usando supramaximal (es decir, más de Vmax) intensidad entrenamiento en ratones, tuvimos que realizar ensayos basados en protocolos anteriores desarrollados con los atletas, que consistió en cuatro o cinco series de cinco sprints total (aproximadamente 200%…
The authors have nothing to disclose.
Los autores desean agradecer a Danilo Gubian y Stephane Altaus del taller mecánico del Hospital de la Universidad de Lausana (CHUV) para ayudar a crear la configuración hipóxica. Los autores también desean agradecer a Diane Macabrey y Melanie Sipion por su ayuda con el entrenamiento de los animales.
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 |