Юн-Соок Канг
1. Департамент по спортни науки, Национален университет Chonbuk, Jeonju, Република Корея,
Санг-Хюн Ким
1. Департамент по спортни науки, Национален университет Chonbuk, Jeonju, Република Корея,
Jae-Cheol Ким
1. Департамент по спортни науки, Национален университет Chonbuk, Jeonju, Република Корея,
Резюме
[Предназначение]
Това проучване има за цел да изследва ефекта от упражненията за плуване върху индуцираната с високо съдържание на мазнини диета с ниска костна минерална плътност (BMD) и трабекуларната костна микроструктура при плъхове.
[Методи]
Осемседмични мъжки плъхове Sprague– Dawley (SD) бяха разделени на нормална диетична група (n = 9) и диета с високо съдържание на мазнини (n = 15). Три плъха във всяка група бяха жертвани след 8 седмици диета с високо съдържание на мазнини, за да се оцени връзката между диетата с високо съдържание на мазнини и здравето на костите. Останалите 18 плъхове бяха разпределени в 3 групи (нормален контрол на диетата, NC; контрол на диетата с високо съдържание на мазнини, HC; диета с високо съдържание на мазнини + упражнения, HEx) за още 8 седмици. Плъховете от групата с упражнения са били обучавани за програма за упражнения за плуване (1 час/ден, 5 пъти/седмица в продължение на 8 седмици). Всички плъхове бяха умъртвени 24 часа след последната тренировка за анализ на КМП и трабекуларна костна микроструктура на бедрената кост и пищяла, с помощта на микрокомпютърна томография.
[Резултати]
Първо беше изследван ефектът от диетата с високо съдържание на мазнини върху здравето на костите. Наблюдавано е, че КМП, процентен обем на костите (BV/TV) и трабекуларен брой (Tb.N) на бедрената кост и пищяла са по-ниски при плъховете в групата с високо съдържание на мазнини, отколкото при тези в групата с нормална диета (p Keywords: Упражнение за плуване, Костна минерална плътност, Микроструктура, Трабекуларна кост, Диета с високо съдържание на мазнини
ВЪВЕДЕНИЕ
Костите са активни живи тъкани, които са чувствителни не само към външни стимули като упражнения, но и към метаболитни промени в тялото и активно се подлагат на метаболизъм 26. По време на костния метаболизъм резорбцията от остеокласти се балансира чрез образуване от остеобласти, за възстановяване на микроповреждания и замяна на стари тъкани с нови и за поддържане на здравето на костите 23 .
Настоящото проучване има за цел да изследва ефектите от упражненията за плуване в продължение на 8 седмици върху костната минерална плътност и микроструктурните промени в пищяла и бедрената кост на плъхове.
МЕТОДИ
Модели на животни
Осемседмични мъжки плъхове Sprague – Dawley (n = 24) са получени от Damul Science Inc. (Daejeon, Корея). Плъховете са отгледани в пластмасова клетка (2 плъха/клетка) в лабораторния център за животни на университета J при 23-25 ° C и влажност 70-80%, с дневно осветление.
Методи
Диетично лечение
маса 1
Казеин | 200,0 | 245,0 |
L-цистин | 3.5 | 3.5 |
Царевично нишесте | 397,5 | 85,0 |
Малтодекстрин | 35,0 | 115,0 |
Захароза | 100,0 | 200,0 |
Свинска мас | 20,0 | 195,0 |
Соево масло | 70,0 | 30,0 |
Целулоза | 50,0 | 58,0 |
Минерален микс | 30.5 | 43,0 |
Калциев фосфат | 3.5 | 3.4 |
Витаминен микс | 19,0 | 19,0 |
Холин битартрат | 2.5 | 3.0 |
Червен хранителен цвят | - | 0,1 |
Протеин | 20,5% ккал | 19,0% ккал |
Въглехидрати | 76,0% ккал | 36,2% ккал |
Дебел | 3,5% ккал | 44,8% ккал |
Обща сума | 100% ккал | 100% ккал |
Метод на упражнение
Плъховете са били подложени на упражнения за свободно плуване с ниска интензивност без товар, подобна по интензивност на бягане на бягаща пътека (13 m/min, степен 0%) 32, 33. Една седмица преди началото на диетичното лечение, плъховете са преминали обучение за адаптация (10–45 мин/ден) в продължение на 3 дни във пълна с вода (36 ° C ± 2 ° C) цев (диаметър 70 cm × височина 70 cm). След това те бяха подложени на упражнения за плуване (45–60 минути на ден, 5 пъти седмично) в продължение на 8 седмици. Температурата на водата се поддържа на 36 ° C ± 2 ° C, при което температурата на сърцевината не се влияе 14 .
Събиране на тъкани
След 8 седмици диетично лечение и тренировки, плъховете се упояват с интраперитонеална инжекция (1 ml/kg) на Zoletil (Virbac Laboratories, Париж, Франция), Rombun (Bayer Корея, Сеул, Корея) и физиологичен разтвор, смесен в съотношение 2: 1: 2. След това пищялите и бедрените кости се разделят и се съхраняват в епруветка, съдържаща 4% формалин до деня на измерване 28 .
Измервателни параметри и метод за анализ
Микрокомпютърна томография (CT)
За да се анализира минералната плътност и микроструктура на костите на тибията и бедрената кост, беше извършен микро-CT (SkyScan 1076; Bruker, Kontich, Белгия) (напрежение: 60kA, ток: 167μA) през алуминиев филтър с дебелина 0,5 mm. Микро-КТ изображенията бяха възпроизведени в скала на сивото, използвайки Nercon Ver 1.3 (SkyScan). Двуизмерните (2D) изображения бяха реконструирани като 3D модели с помощта на CTAn и CTVox (SkyScan). Област на интерес (ROI) между растежната плоча на бедрената кост или пищяла до точка на 0,5–4 mm разстояние беше анализирана с помощта на CTAn. Измерен е процент на костния обем (BV/TV) от ROI, който описва костната минерална плътност и микроструктури, трабекуларната дебелина (Tb.Th), трабекуларното число (Th.n) и трабекуларното разделяне (Tb. Sp). На CTVox са създадени изображения на 2D равнини на напречно сечение и 3D структури на трабекуларна кост в бедрените кости и пищялите.
Статистически анализ
Стойности, изразени като средна стойност ± стандартна грешка (g).
* p Фиг. 2. Значителни морфологични промени (намалена трабекуларна площ и брой) са наблюдавани в 2D и 3D изображенията на пищялите и бедрените кости на плъхове от групата с високо съдържание на мазнини спрямо тези на плъховете в нормалната група. Плъховете в диетичната група с високо съдържание на мазнини са имали значително по-ниска минерална плътност на костите на пищялите (F = .645) и бедрените кости (F = .038), отколкото тези на плъховете в нормалната група (p Фиг. 3).
Благодарности
Това изследване беше подкрепено от „Програма на Националния университет за иновации и трансформация“, финансирана от Националния университет Чонбук през 2015 г.
- Ефекти от приема на обезмаслено мляко на прах и тренировъчна тренировка на бягаща пътека върху бъбреците, костите и метаболизма
- Ефект на упражнения с висока интензивност и диета с високо съдържание на мазнини върху липидния метаболизъм в черния дроб на плъхове
- Диференциални ефекти на диетата с високо съдържание на мазнини и индуцираното от диетата затлъстяване върху придобиването на скелет при жени
- Ефекти от диетично включване на синбиотик върху здравето на костите при бройлери, подложени на цикличен топлинен стрес
- Ефекти от дефинирани диети с формула със и без фибри върху нивата на ултратрас минерални серуми при плъхове