Fiziologie integrativă

Editat de
Elisabeth Lambert

Universitatea de Tehnologie Swinburne, Australia

Revizuite de
Eric J. Belin De Chantemele

Colegiul Medical din Georgia, Universitatea Augusta, Statele Unite

Carol T. Bussey

Universitatea din Otago, Noua Zeelandă

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

frontiere

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Laborator de secreție de biologie celulară, Departamentul de biotehnologie, genetică și biologie celulară, Universitatea de Stat din Maringá, Maringá, Brazilia
  • 2 Departamentul de educație fizică, Facultatea de Științe biomedicale din Cacoal, Cacoal, Brazilia
  • 3 Departamentul de Educație Fizică, Universitatea de Stat din Maringá, Maringá, Brazilia
  • 4 Faculdade Adventista Paranaense, Ivatuba, Brazilia
  • 5 Școala de Medicină, Universitatea Deakin, iazurile Waurn, VIC, Australia

Introducere

Wen și Wu (2012) sugerează că un stil de viață sedentar (eșecul de a efectua chiar 15 - 30 min/zile de mers pe jos) poate crește riscul de a dezvolta boli de inimă cu 20-30% (Wen și Wu, 2012). În acest context, creșterea activității fizice și a cheltuielilor energetice concomitente este o strategie eficientă pentru prevenirea sau tratarea bolilor cardiometabolice, cum ar fi hipertensiunea arterială (Batacan și colab., 2016). Se știe că exercițiul fizic promovează reducerea obezității și ameliorarea disfuncțiilor cardiometabolice prin activarea metabolismului lipidic și modularea inflamației (Ross și colab., 2000; Lazzer și colab., 2011). Când exercițiul fizic este adaptat pentru a maximiza metabolismul aerob, acesta promovează mobilizarea grăsimilor, reducerea TA și alte beneficii asupra funcției sistemului cardiovascular. În plus, exercițiile fizice pot promova activarea sau inhibarea zonelor creierului care reglează funcția ANS (Chari și colab., 2010), scăzând astfel unele dintre efectele negative ale aportului de HFD.

Efectul detenării asupra sistemelor cardiovasculare și metabolice este controversat. Unele studii sugerează că adaptările cardiometabolice induse de exercițiu persistă între 1 și 4 săptămâni după perioada de detrenare (Marini și colab., 2008; Lehnen și colab., 2010; Agarwal și colab., 2012; Tofolo și colab., 2014). Alte studii indică faptul că adaptările cardiometabolice induse de exerciții fizice sunt abolite după 2, 4, 5 sau 10 săptămâni de detrainare (Kemi și colab., 2004; Bocalini și colab., 2010; Carneiro-Junior și colab., 2013; Kilic-Erkek și colab., 2014). Prin urmare, deși beneficiile exercițiului fizic sunt adesea considerate a fi legate de continuitatea acestuia (Kilic-Erkek și colab., 2016), încetarea exercițiului sau detrainarea poate fi asociată cu o pierdere parțială sau completă a beneficiilor fizice obținute în perioada de exercițiu fizic. (Mujika și Padilla, 2000). Această discrepanță în literatură poate fi explicată și depinde de variabilitatea tipurilor de exercițiu fizic (intensitatea și frecvența exercițiului), durata exercițiului, detrenarea și, mai important, perioada de viață în care a fost efectuat exercițiul (Waring et al. ., 2015).

Având în vedere efectele dăunătoare evidente ale HFD și beneficiul controversat al detrainării în sistemul cardiovascular, efectul aportului de HFD după încetarea exercițiului de intensitate moderată-LF în viața adultă este slab înțeles. Am emis ipoteza că antrenamentul fizic moderat efectuat de trei ori pe săptămână timp de 30 de zile în viața adultă poate avea modificări cardiometabolice de protecție extinse chiar și după încetarea antrenamentului la șobolanii expuși la HFD.

Materiale și metode

Model experimental

Protocolul de antrenament fizic al benzii de rulare

Animalele au fost antrenate într-o bandă de alergat pentru rozătoare (Panlab, Harvard Apparatus ®, Cornellà - Barcelona - Spania) cu control electronic al vitezei. Antrenamentul fizic a fost efectuat după-amiaza (în jurul orei 14:00), de trei ori pe săptămână timp de 30 de zile (12 ședințe de la 90 la 120 de zile de viață). Programarea antrenamentului fizic a fost modificată dintr-un protocol moderat de antrenament fizic pentru șobolani descriși anterior (Tofolo și colab., 2014) și propus de Negrão și colab. (1992). Intensitatea antrenamentului a fost confirmată anterior folosind un test de efort maxim, conform studiilor anterioare (Tofolo și colab., 2014). Protocolul de antrenament a devenit mai riguros în timp, pe măsură ce animalele antrenate au devenit mai eficiente la alergare, începând cu sesiuni de 16 cm/sec timp de 10 min și terminând cu sesiuni de 26 cm/sec timp de 60 min (Tabelul 1).

tabelul 1. Protocol de antrenament fizic de intensitate moderată.

Parametrii biometrici și profilul lipidic

De asemenea, a fost generat un grup separat de animale, din cele patru grupuri experimentale (care nu fac obiectul protocoalelor chirurgicale). Aportul mediu de alimente a fost măsurat de 3 ori pe săptămână de la prima până la a opta săptămână de tratament. Aportul de alimente a fost calculat ca diferența dintre cantitatea de alimente rămase și totalul furnizat, care a fost împărțit la numărul de zile și numărul de șobolani din cușcă. Deoarece valorile energetice dintre diete erau diferite, consumul de alimente în grame a fost transformat în aport caloric. BW a fost măsurat o dată pe săptămână în timpul perioadei experimentale. La vârsta de 150 de zile, șobolanii au fost eutanasiați prin decapitare și depozitul mezenteric îndepărtat și cântărit, pentru a măsura acumularea de grăsime corporală. Un grup separat de 28 de animale a fost utilizat pentru a evalua grăsimea viscerală la 120 de zile de viață. Grăsimea viscerală a fost prezentată în raport cu 100 g de BW. Probele de sânge au fost colectate și plasma a fost utilizată pentru măsurarea colesterolului total, a colesterolului HDL și a trigliceridelor prin metoda enzimatică utilizând un kit comercial colorimetric (Gold Analisa®, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazilia). Colesterolii LDL și VLDL au fost calculați conform ecuației Friedewald: LDL = Colesterol total - (HDL + VLDL) și VLDL = Trigliceride/5 (Berlanga și colab., 2005).

Chirurgie pentru implantarea cateterului arterial

La vârsta de 146 de zile, un subset de animale, din toate grupurile experimentale, a fost anesteziat (ketamină-xilazină intramusculară; respectiv 3 și 0,6 mg/100 g de BW, și un cateter P10 (canula P10-Micro-Renatan) conectat la o canulă P50 (ClearTygon) umplut cu soluție salină heparinizată (250 unități/ml) a fost implantat în artera femurală și avansat (4 cm) în aorta abdominală. Doxiciclina (2 mg/Kg de greutate corporală, intra-arterială) a fost administrată în timpul intervenției chirurgicale ca profilaxie împotriva infecției, iar Metamizol a furnizat analgezie (12,5 mg/zi în apă potabilă) timp de două zile după operație. În timpul perioadei de recuperare post-chirurgicală, animalele au fost examinate zilnic și cei care au prezentat semne de durere sau stres au fost excluși din studiu. Soluție salină heparinizată (250 unități/ml) a fost injectată prin canulă în a doua și a patra zi pentru a menține permeabilitatea canulei (Martin și colab., 1996). După operație, animalele au fost adăpostite individual, iar înregistrările cardiovasculare au fost efectuate la 4 zile după operație (Poppendieck și colab., 2013).

Înregistrări ale tensiunii arteriale

Experimentele au fost efectuate după o oră de adaptare la camera experimentală, întotdeauna în perioada de după-amiază (14:00). Urmarea completă a TA a fost înregistrată, permițând obținerea tensiunii arteriale sistolice, diastolice, medii, a pulsului și a ritmului cardiac. Înregistrările de bază au fost făcute la șobolani în mișcare liberă în cușca lor de acasă pe o perioadă de 30 de minute. Canula arterială a fost conectată la un traductor BP umplut cu lichid (MLT0699, AD Instruments, Dunedin, Noua Zeelandă), conectat la un amplificator de semnal (Insight, Ribeirão Preto/SP Brazilia). Înregistrările au fost eșantionate la 1000 Hz folosind o placă de convertor analog-digital (CODAS, frecvența de eșantionare de 1 kHz, Dataq Instruments, Inc., Akron, OH, Statele Unite). Analizele au fost efectuate pe bază de beat-to-beat pentru a cuantifica modificările BP și PI (Palma-Rigo și colab., 2010).

Variabilitatea cardiovasculară și sensibilitatea cardiacă baroreflexă

Datele Beat-to-Beat au fost analizate pentru a calcula spectrele de putere ale SBP și PI (un surogat pentru ritmul cardiac) utilizând software-ul CardioSeries v 2.4 1. Spectrele de putere au fost calculate pentru mai multe segmente suprapuse (cu 50%) de 512 puncte de date (51,2 s) de 30 minute SBP staționare și PI folosind o transformată Fourier rapidă (Santos și colab., 2012). Spectrele au fost integrate în benzile (LF; 0,2 până la 0,75 Hz) și (HF, 0,75 până la 3,0 Hz) (Santos și colab., 2012). Sensibilitatea spontană a baroreflexului cardiac a fost estimată prin metoda secvenței, peste 30 de minute, (Di Rienzo și colab., 2010) în patru bătăi consecutive în care creșterile SBP au fost urmate de alungirea PI (secvența ascendentă) și scăderile SBP au fost urmate de Scurtarea PI (secvența descendentă), cu o corelație liniară mai mare de 0,85 (Silva și colab., 2015).

Analize statistice

Datele sunt exprimate ca medie ± eroare standard a mediei (SEM). GraphPad Prism versiunea 6.01 pentru Windows (GraphPadSoftware, La Jolla, CA, Statele Unite) a fost utilizată pentru analize statistice și grafice. Analizele statistice au fost efectuate folosind analiza de varianță în două direcții (ANOVA) urmată de testul de comparații multiple Tukey. P-valori + p +++ p ++ p ∗∗∗ p +++ p ++ p + p ∗∗∗ p ∗∗ p # p ++ p + p ∗∗ p ∗ p +++ p ++ p ∗∗ p ∗ p # p +++ p ++ p + p ∗∗∗ p ∗∗ p # p Cuvinte cheie: dietă bogată în grăsimi, exerciții fizice moderate, risc cardiovascular, încetarea antrenamentului, detrainare, variabilitate cardiovasculară, tensiune arterială, profil lipidic

Citație: Tófolo LP, Rinaldi W, Gôngora AB, Matiusso CCI, Pavanello A, Malta A, de Almeida DL, Ribeiro TA, Oliveira AR, Peres MNC, Armitage JA, Mathias PCdF și Palma-Rigo K (2019) Ameliorează pregătirea fizică moderată Disfuncție cardiovasculară indusă de o dietă bogată în grăsimi după încetarea antrenamentului la șobolani adulți. Față. Fiziol. 10: 170. doi: 10.3389/fphys.2019.00170

Primit: 22 octombrie 2018; Acceptat: 12 februarie 2019;
Publicat: 12 martie 2019.

Elisabeth Lambert, Universitatea de Tehnologie Swinburne, Australia

Eric J. Belin De Chantemele, Universitatea Augusta, Statele Unite
Carol T. Bussey, Universitatea din Otago, Noua Zeelandă