تکنیک‏های آزمایشگاه حیوانی (موش/رت) در علوم ورزشی

فصل اول: مقدمات کار با حیوانات آزمایشگاهی 1
1-1 مقدمه 1
1-2- نکات اخلاقی کار با حیوانات آزمایشگاهی 2
1-3- روش‏های جایگزین 2
1-4- ویژگی‏های مناسب‏ترین حیوانات آزمایشگاهی 3
1-5- تاریخچۀ تکامل و ایجاد نژادهای آزمایشگاهی رت و موش 4
1-6- شرایط و اصول استفاده از حیوانات در پژوهش‏ها 4
1-7- شرایط نگهداری حیوانات آزمایشگاهی 5
1-7-1- قفس‏های نگهداری 5
1-7-2- بستر مناسب 6
1-7-3- دما و رطوبت و تهویه 7
1-7-4- تاریکی و روشنایی 7
1-7-5- سروصدا 7
1-7-6- نور 7
1-7-7- حمل‏ونقل و نگهداری 7
1-8- انتقال و جابه‏جایی رت‏ها 9
1-9- علامت‏گذاری نمونه‏های آزمایشگاهی 10
1-10- ایمنی و بهداشت در مکان‏ها و تسهیلات نگهداری حیوانات آزمایشگاهی 11
1-10-1- خطرات تهدیدکنندۀ سلامت انسان در آزمایشگاه‏های حیوانی 12
1-10-2- فراورده‏های خونی 13
1-10-3- باکتری سالمونلا 14
1-10-4- هانتا ویروس 14
1-10-5- بیماری تیزر 14
1-10-6- اسهال اپیدمیک موش‏های نوزاد 15
1-12- تجهیزات استفاده‏شده در نظافت 15
1-13- نکات ضروری قبل از شروع طرح آزمایشی 15
1-14- استفاده از تثبیت‏کننده و انجماد برای ارزیابی‌های بافت‏شناسی 15
1-15- نتیجه‏گیری 17
فصل دوم: تفاوت‏های آناتومیکی و فیزیولوژیکی بین انسان و حیوانات آزمایشگاهی 19
2-1- مقدمه 19
2-2- ویژگی‏های آناتومیکی و فیزیولوژیکی موش 20
2-3- تفاوت مطالعات آزمایشگاهی در رت و انسان 21
2-4- جهت‏یابی 22
2-5- کلیات دربارۀ موش آزمایشگاهی (رت) 23
2-6-کلیات دربارۀ موش سوری 24
2-7- انواع موش سوری 25
2-8- آناتومی قسمت‏های مختلف بدن انسان و رت 27
2-8-1- غدۀ پستان 27
2-8-2- سیستم اسکلتی 27
2-8-3- ساختار بینی 28
2-8-4- حفرۀ دهان و دندان‌ها 28
2-8-5- غدد بزاقی 29
2-8-6- دستگاه تنفس 30
2-8-7- دستگاه قلبی - عروقی 31
2-8-8- ساختار عروقی 33
2-8-9- دستگاه گوارش 33
2-8-10- کبد و کیسه‏ صفرا 34
2-8-11- سیستم غدد درون‏ریز 35
2-8-12- سیستم ادراری 36
2-8-13- سیستم تناسلی ماده 36
2-8-14- سیستم تناسلی نر 39
2-8-15- بافت‌های خون‏ساز و لنفاوی 40
2-8-16- تیموس 41
2-8-17- طحال 41
2-8-18- مغز استخوان 41
2-8-19- خون محیطی 42
2-8-20- سیستم عصبی 43
2-9- نتیجه‏گیری 44
فصل سوم: درد، رفاه و حقوق حیوانات 45
3-1- مقدمه 45
3-2- اخلاق علمی در پژوهش 46
3-3- اصول سه آر (3Rs) 47
3-4- درد و مفاهیم فیزیولوژیک آن 48
3-4-1- اهمیت شناخت دامنۀ درد 50
3-4-2- روش‏های مدیریت درد و رنج در حیوان 51
3-5- تعریف رفاه حیوان 51
3-5-1- خواسته‌های طبیعی حیوانات 52
3-5-2- ارزیابی رفاه حیوان 52
3-6- حواس موش‏ها و رفاه 54
3-7- طول عمر 55
3-8- تولیدمثل 55
3-9- محیط و رفاه 56
3-9-1- ابعاد قفس 56
3-9-2- تجهیزات موجود در قفس 57
3-9-3- نظافت 57
3-9-4- دما و رطوبت 57
3-9-5- مواد غذایی 58
3-10- سیستم عصبی اتونومیک 59
3-11- مفاهیم کلی رفتار حیوانات 59
3-12- نشانه‏های کلینیکی و رفتاری غیرطبیعی 61
3-13- فرمون‏های جوندگان کوچک آزمایشگاهی 62
3-14- تجزیه‏وتحلیل رفتار به عنوان یک نشانگر رفاه 63
3-15- نتیجه‏گیری 63
فصل چهارم: روش‏های تجویز دارو 65
4-1- مقدمه 65
4-2- تجویز خوراکی 65
4-3- از راه تزریق 68
4-4- انواع تزریق 69
4-4-1- تزریق زیر جلدی (SC) 69
4-4-2- تزریق درون‏‏سیاهرگی (IV) 70
4-4-3- تزریق داخل عضلانی (IM) 71
4-4-4- تزریق داخل صفاقی (IP) 72
4-4-5- تزریق داخل پوستی (ID) 73
4-4-6- تزریق به قاعدۀ دم و کف پا 73
4-4-7- تزریق داخل مغزی 74
4-5- نتیجه‏گیری 75
فصل پنجم: ایجاد مدل‏های حیوانی 77
5-1- مقدمه 77
5-2- بیماری‏های با منشأ تخریب نورونی 77
5-2-1- بیماری پارکینسون 77
5-2-1-1- روش‏های القای بیماری پارکینسون 79
5-2-1-2- آزمون‏های رفتاری بیماری پارکینسون 80
5-2-2- بیماری آلزایمر 80
5-2-2-1- روش‏های القای بیماری آلزایمر 80
5-2-2-2- آزمون‏های رفتاری مدل بیماری آلزایمر 81
5-2-2-3- توضیح کلی دربارۀ روش جراحی استریوتاکتیک 82
5-2-3- بیماری مالتیپل اسکروزیس 83
5-2-3-1- روش‏های القای بیماری MS 84
5-2-3-2- آزمون‏های رفتاری مدل MS 85
5-3- بیماری‏های مرتبط با چاقی 85
5-3-1- روش‏های القای چاقی 86
5-3-2- بیماری دیابت 86
5-3-2-1- روش‏های القای دیابت 87
5-3-2-2- آزمون‏های رفتاری بیماری دیابت 88
5-3-3- بیماری کبد چرب 88
5-3-3-1- القای کبد چرب 89
5-4- بیماری سرطان 89
5-4-1- روش‏های القای تومور سرطانی 89
5-4-2- روش تشخیص بیماری سرطان 91
5-5- آسیب نخاعی 92
5-5-1- روش‏های القای آسیب نخاعی 93
5-5-2- آزمون‏های رفتاری 94
5-6- مدل‏های ایسکمی مغزی 94
5-6-1- مدل‏های ایسکمی مغزی سراسری 95
5-6-2- مدل‏های ایسکمی کانونی مغزی 96
5-6-3- آزمون‏های رفتاری و حسی - حرکتی مدل ایسکمی مغزی 98
5-7- نتیجه‏گیری 98
فصل ششم: آزمون‏های رفتاری در مدل‏های حیوانی 101
6-1- مقدمه 101
6-2- کورتیزول، هورمون رشد و رفتار استراحت 101
6-3- تأثیر روندهای شبانه‏روزی بر رفتار و غلظت‏های هورمون 102
6-4- روش‌های ارزیابی افسردگی 102
6-4-1- آزمون شنای اجباری (FST) 102
6-4-2- آزمون آویزان کردن از دم (TST) 103
6-4-3- آزمون ترجیح سوکروز 104
6-4-4- خودتحریکی داخل مغز (ICSS) 105
6-4-5- آزمون هایپوفاژی ناشی از تازگی (هایپونئوفاژی) 106
6-4-6- آزمون جعبۀ روشن و تاریک 106
6-5- آزمون‏های ماز 107
6-5-1- آزمون ماز مرتفع به علاوه شکل (EPM) 107
6-5-2- آزمون مازY شکل 108
6-5-3- آزمون ماز آبی موریس 109
6-5-4- ماز شعاعی ۸بازویی 111
6-5-5- ماز بارنز 113
6-5-6- مازT شکل 114
6-5-7- جمع‏بندی آزمون‏های ماز 114
6-6- حافظه 115
6-6-1- آزمون عادت کردن به زمینۀ باز 116
6-6-2- آزمون تشخیص شیء جدید 118
6-6-3- جمع‏بندی آزمون زمینه‏باز و آزمون تشخیص شیء جدید 119
6-7- آزمون‏های اجتنابی 119
6-7-1- آزمون اجتنابی غیرفعال 120
6-7-2- آزمون اجتنابی فعال 123
6-7-3- جمع‏بندی آزمون‏های اجتنابی 124
6-8- آزمون‏های حسی – حرکتی 125
6-8-1- آزمون هات پلیت 125
6-8-2- آزمون شاخص عملکرد عصب سیاتیک (SFI) 125
6-8-3- بررسی‌های الکتروفیزیولوژی 126
6-9- آزمون‏های سنجش آسیب نخاعی 126
6-9-1- آزمون‏های سنجش مسیرهای حرکتی 126
6-9-1-1- آزمون رسیدن ماهرانۀ اندام قدامی 126
6-9-1-2- آزمون قدرت عضلانی اندام قدامی و خلفی 128
6-9-1-3- رفتار جست‏وجوگرانه در حالت عمودی 129
6-9-1-4- جدا کردن برچسب از اندام‌ها یا پیشانی 130
6-9-1-5- آزمون عبور از پله‌ها برای دست‏یابی به غذا 130
6-9-2- آزمون‌های ارزیابی تحرک یا لوکوموتور 131
6-9-2-1- آزمون بازو-بتی-برسنان 132
6-9-2-2- آزمون رفتاری کت‏واک 132
6-9-3- آزمون‏های حسی - حرکتی 134
6-9-3-1- راه رفتن روی سطح مشبک 134
6-9-3-2- آزمون صعود از شبکه 135
6-9-3-3- بالا رفتن از طناب 135
6-9-3-4- راه رفتن روی نردبان 136
6-9-3-5- آزمون بیم 136
6-10- آزمون‏های حسی 137
6-10-1- تحریک حسی با تارهای ون‏فری 137
6-10-2- تحریک کف پا با سوزن 139
6-10-3- آزمون حس گرما 139
6-10-4- آزمون حس سرما 142
6-11- شرطی‏سازی ترس (FC) 143
6-12- آزمون بویایی 144
6-13- آزمون چرخش‏های ناشی از تزریق آپومورفین 144
6-14- آزمون روتارود 145
6-15- آزمون ریرینگ 145
6-16- آزمون گرید 146
6-17- آزمون نمرۀ عصبی 147
6-18- نتیجه‏گیری 148
فصل هفتم: طراحی تمرین‏های ورزشی در مدل‏های حیوانی 149
7-1- مقدمه 149
7-2- بخش اول: ملاحظات کلی در مدل‏های حیوانی فعالیت ورزشی 150
7-2-1- دستورالعمل‏های کلی در برنامه‏های ورزشی 150
7-2-2- اهمیت مدل‏های ورزش حیوانی 153
7-2-3- ملاحظات مدل‏های ورزشی بالینی در حیوانات آزمایشگاهی 154
7-2-4- پاسخ‏های سازگارانۀ فیزیولوژیکی و نورولوژیکی به ورزش حاد و مزمن 156
7-3- بخش دوم: تمرینات استقامتی در رت 160
7-3-1- دویدن روی نوارگردان 160
7-3-1-1- آشنایی با نوارگردان 162
7-3-1-2- عملکرد ورزشی 163
7-3-1-3- ارزیابی توان هوازی رت‏ها 163
7-3-1-4- آزمون VO2peak 166
7-3-1-5- ضربان قلب 167
7-3-1-6- اندازه‌گیری ظرفیت استقامتی 167
7-3-1-7- قدرت بحرانی و سرعت بحرانی 168
7-3-1-8- پاسخ‏های سازگارانۀ فیزیولوژیکی به نوارگردان 169
7-3-2- چرخ‏گردان 172
7-3-2-1- الگوی دویدن اختیاری روی چرخ‌گردان 173
7-3-2-2- پاسخ‏های سازگارانۀ فیزیولوژیکی به چرخ‏گردان 174
7-3-3- شنا 177
7-3-3-1- رفتارهای حرکتی متفاوت در شنا 178
7-3-3-2- اندازه‌گیری بار کار در شنا 180
7-3-3-3- دمای آب 181
7-3-3-4- پاسخ‏های سازگارانۀ فیزیولوژیکی به شنا 182
7-3-3-5- تفاوت‌های عملکردی و فیزیولوژیکی بین شنا کردن و دویدن 183
7-3-3-6- پاسخ‌های سازگارانۀ نورولوژیکی به تمرین استقامتی 184
7-3-3-7- پاسخ‏های سازگارانه به تمرین استقامتی در سالمندی 189
7-4- بخش سوم: تمرینات مقاومتی در رت 191
7-4-1- انواع مدل‏های حیوانی تمرین مقاومتی 191
7-4-1-1- مدل تمرین مقاومتی درجا 191
7-4-1-2- مدل تمرین مقاومتی کل بدن 192
7-4-1-3- مراقبت از حیوانات تحت تمرینات مقاومتی 195
7-4-2- پاسخ‏های سازگارانۀ فیزیولوژیکی به تمرین مقاومتی 196
7-4-3- پاسخ‏های سازگارانۀ نورولوژیکی به تمرین مقاومتی 199
7-5- تمرین ورزشی در موش 204
7-5-1- نوارگردان 205
7-5-2- عوامل مؤثر بر عملکرد دویدن بر نوارگردان 206
7-5-3- چرخ‏گردان 208
7-5-4- شنا 209
7-5-4-1- تانک شنا 210
7-5-4-2- رفتار شنا 210
7-5-4-3- عوامل مؤثر بر عملکرد شنا 210
7-5-5- پاسخ‌های سازگارانه به فعالیت ورزشی در موش 211
7-5-5-1- تأثیر سن 211
7-5-5-2- تأثیر نژاد 212
7-5-5-3- تأثیر جنسیت 213
7-6- بی‏تمرینی 214
7-6-1- تعلیق یا ثابت کردن اندام تحتانی 214
7-6-2- جداسازی نخاع 215
7-7- بخش پنجم: مروری بر مطالعات پیشین 215
7-7-1- استقامتی تداومی 215
7-7-2- استقامتی تناوبی 222
7-7-3- چرخ‌گردان 227
7-7-4- شنا 232
7-7-5- تمرینات مقاومتی 240
7-8- نتیجه‏گیری 249
فصل هشتم: روش‏های نمونه‏گیری: خون، ادرار، مدفوع، مایع مغزی- نخاعی، مغز استخوان و شیر 253
8-1- مقدمه 253
8-2- مقید کردن حیوان 253
8-3- خون‏گیری 254
8-3-1- خون‏گیری از ورید صافنوس جانبی 256
8-3-2- ورید خلفی پدال 257
8-3-3- خون‏گیری از ورید جانبی دم 258
8-3-4- خون‏گیری از نوک دم 259
8-3-5- خون‏گیری از حدقۀ چشم 259
8-3-6- خون‏گیری از عروق شکم و قفسۀ سینه 260
8-3-7- خون‏گیری از ورید ژوگولار 260
8-4- خون‏گیری نهایی منجر به مرگ 261
8-4-1- خون‏گیری از قلب 261
8-4-2- روش کانول‏گذاری در شریان کاروتید گردن 262
8-4-3- جدا کردن سر 262
8-5- جمع‏آوری ادرار 263
8-5-1- سوراخ کردن مستقیم مثانه 263
8-5-2- لوله‌گذاری میزنای 263
8-6- جمع‌آوری مدفوع 264
8-7- جمع‌آوری مایع مغزی نخاعی (CSF) 264
8-7-1- ناحیۀ بالای آتلانتو – اوکسیپیتال 264
8-7-2- بطن‏های مغزی 264
8-8- نمونه‏گیری مغز استخوان 265
8-9- جمع‏آوری شیر 265
8-10- نتیجه‏گیری 265
فصل نهم: بیهوشی و مرگ آسان 267
9-1- مقدمه 267
9-2- بیهوشی 268
9-3- ضرورت‏های قبل از بیهوشی 269
9-4- داروهای بیهوشی موش/رت 270
9-4-1- داروهای بیهوشی استنشاقی 270
9-4-2- داروهای بیهوشی تزریقی 271
9-5- ارزیابی عمق بیهوشی 271
9-6- عوارض شایع ناشی از بیهوشی 272
9-7- جراحی 273
9-7-1- برداشتن (اکتومی) 275
9-7-2- مراقبت پس از جراحی 275
9-8- بخیه زدن 276
9-9- نقطۀ پایان 276
9-9-1- مرگ آسان (یوتانازی) 277
9-9-1-1- روش دارویی- شیمیایی یوتانازی 277
9-9-1-2- روش مکانیکی - فیزیکی 279
9-9-2- روش‏های غیرقابل قبول یوتانازی 281
9-10- نتیجه‏گیری 281
نتیجه‏گیری کلی و پیشنهاداتی برای آینده 283
منابع 287