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

Нормална диета Високомаслена диета
Казеин200,0245,0
L-цистин3.53.5
Царевично нишесте397,585,0
Малтодекстрин35,0115,0
Захароза100,0200,0
Свинска мас20,0195,0
Соево масло70,030,0
Целулоза50,058,0
Минерален микс30.543,0
Калциев фосфат3.53.4
Витаминен микс19,019,0
Холин битартрат2.53.0
Червен хранителен цвят-0,1
Протеин20,5% ккал19,0% ккал
Въглехидрати76,0% ккал36,2% ккал
Дебел3,5% ккал44,8% ккал
Обща сума100% ккал100% ккал

ефекти

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.