במחקר דגי זברה, ניתן לבצע פעילות גופנית באמצעות מנהרות שחייה זמינות מסחרית או מותאמות אישית. כאן, פיתחנו מערכת אימון בעלת תפוקה גבוהה וידידותית למשתמש עבור דגי זברה, תוך שימוש בחומרים הזמינים בקלות. ההתקנה מבוססת על התנהגות הגישה האמיתית של דגי זברה.
כדי לבחון את יעילות המנגנון, נעשה שימוש בשני פרוטוקולי תרגיל. אימון מתמשך בעצימות בינונית, ואימוני אינטרוולים בעצימות גבוהה. כדי לנטר את מהירות זרימת המים המצוינת על ידי חיישן הזרימה, אנו משתמשים ב- Arduino Nano, מסך LCD בגודל 16 על 2, נגד חור מעבר של 10 קילוהם בהספק של רבע וואט ופוטנציומטר של 10 קילוהם.
להרכיב את הרכיבים בעקבות התוכנית שסופקה. באמצעות לוח פרף, חוט הלחמה, ברזל הלחמה, חוט ושלושה קופצים זכרים. טען את סקיצה Arduino שסופקה באמצעות כבל USB מתאים באמצעות Arduino IDE.
קצב זרימת המים, הזמן שחלף מאז האיפוס האחרון תוך דקות ומהירות המים מוצגים על מסך ה- LCD. כדי להרכיב את מערכת מחזור המים, השתמש בצינורות PVC בגודל שלושה רבעים אינץ 'ובמחברים בגודל שלושה רבעי אינץ '. יש צורך ליצור שני שקעי מים.
הראשון יוביל מים מהזרימה הראשית חזרה למאגר, והשני יכוון את הזרימה לאזור אילוף הדגים. הוסף שסתום גלובלי כדי לווסת את זרימת החזרה. הוסף שסתום יציאת מים עליון כדי לווסת את זרימת המים לאזור האימונים.
חבר חיבור T לשסתום העליון. שימו לב שיש צורך להוסיף רשת בתוך החיבור ליד השסתום כדי למנוע כניסת דגים לחלק התחתון של המנגנון. בחיבור T מוסיפים שסתום גלובלי, שישמש שער כניסה ויציאה של דגים מהמערכת.
חבר את הצינור האקרילי למחבר T. לאחר מכן, חבר את חיישן הזרימה לצינור האקרילי. שימו לב שיש צורך למקם מסך בתוך הצינור כדי למנוע מעבר דגים.
חבר את המנגנון שהורכב חלקית למשאבה הטבולה בתוך מאגר המים. כדי לשמור על מחזור המים, יש צורך לחבר את הצינור לחלק הסופי של המנגנון לאחר חיישן הזרימה. לבסוף, חבר את חיישן הזרימה לצג לניטור מהירות זרימת המים.
שים לב שמדובר במחברים שיש לחבר בסדר הנכון. עכשיו הוא מוכן לשימוש. לפני הוספת דג הזברה למנגנון, יש צורך להגדיר את הזרימה.
כדי לעשות זאת, תחילה פתח את שני שסתומי בקרת הזרימה לחלוטין כדי לאפשר לבועות לצאת מהמערכת, תוך שמירה על כניסת הדג ושסתום היציאה סגורים. לאחר מכן, להתאים את הזרימה למהירות מקסימלית, כ 0.6 מטר לשנייה. זה יספק דיוק רב יותר בהתאמת הזרימה באמצעות השסתום העליון.
לכוד את הדג, ולאחר מכן סגור את השסתום העליון כדי לעצור את זרימת המים. לאחר מכן פתח באופן מלא את השסתום הבא שישמש כשער הכניסה של הדגים. חשוב לשמור על פתח השסתום פונה כלפי מעלה.
מיד לאחר מכן, סגור את שסתום הכניסה ופתח את שסתום בקרת הזרימה. ניתן למקם קבוצה קטנה של עד שישה דגים, אשר צריך להיות מוכנס בבת אחת. כדי להסיר את הדגים, סגור לחלוטין את השסתום העליון, סובב את שסתום יציאת כניסת הדגים, וסובב את הפתח שלו כלפי מטה.
לאחר מכן פתח באופן מלא את השסתום. השתמש במיכל כדי לאסוף את הדגים, יחד עם המים שיזרמו על ידי כוח הכבידה מן המנגנון. לבסוף, סגור את שסתום יציאת הכניסה כדי לעצור את דליפת המים.
לפני הפעלת פרוטוקולי פעילות גופנית, יש צורך להרגיל את בעלי החיים למהירות נמוכה יחסית וקבועה למשך 60 דקות ביום לפחות למשך שבוע. לפני כל מפגש תרגיל, יש צורך לאקלם את בעלי החיים במשך 10 דקות. לאחר תקופת ההתאקלמות, יש לקבוע את אומקס על ידי הערכת מהירות השחייה המרבית כנגד הזרם.
לשם כך, קצב הזרימה יוגדל ב -0.02 מטר לשנייה, בכל דקה, עד שהדג יגיע לתשישות. כדי להגביר את המהירות, פשוט לפתוח את השסתום העליון בעדינות, ניטור המהירות דרך LCD. יש לשחות את הדג בכפייה נגד זרימת המים ב-60% של אומקס, כפי שנקבע במבחן הקיבולת המרבית, למשך 35 דקות.
הערה במהלך 10 הדקות הראשונות, הדג הוא התאקלם באותה מהירות כמו הקבוצה בישיבה, 0.06 מטר לשנייה. הדגים שוחים כנגד קצב זרימת המים הקבוע מבלי להגיע למצב של תשישות פיזית. להכפיף את הדגים לשחייה מאולצת, לסירוגין בין מהירויות שחייה.
שתי דקות ב-90% של אומקס, אחריהן שתי דקות ב-30% של אומקס, חזרו על עצמן במשך 18 דקות, תשעה מחזורים. הדגים שוחים נגד קצב זרימת מים חלופי מבלי להגיע למצב של תשישות פיזית. ההתקנה הייתה מדויקת, ואפשרה התאמות עדינות במהירות הזרימה.
עם זאת, השגיאה היתה סביב 30% כאשר המהירות היתה נמוכה, 0.06 מטר לשנייה. כאשר המהירות הייתה גבוהה, סביב 0.3 מטר לשנייה ו 0.5 מטר לשנייה, שיעור השגיאה היה רק בין שלושה לארבעה אחוזים. המהירויות הגבוהות ביותר שהושגו במהלך האימון היו 0.4 מטר לשנייה בקבוצת האימון היושבנית, 0.44 מטר לשנייה בקבוצת האימון המתונה, ו-0.49 מטר לשנייה בקבוצת העצימות הגבוהה במבחן הסיבולת הסופי.
שני משטרי האימונים תוכננו לכסות את אותו מרחק, אך פרוטוקול האימונים בעצימות גבוהה הביא לשיפור מהיר יותר בביצועים, כפי שמעידה העלייה השבועית באומקס. הדגים שנחשפו לאימונים בעצימות גבוהה שיפרו את ביצועיהם ב-10% בכל שבוע, ובסך הכל כ-30%. לעומת זאת, הדגים שנחשפו לאימון מתון הציגו התקדמות איטית יותר, עם עלייה ניכרת של 10% באומקס רק בשבוע השלישי, וללא שיפור נוסף בשבוע שלאחר מכן.
תוצאות אלה מדגישות כיצד בחירת פרוטוקולי האימון עשויה להשפיע באופן שונה על הביצועים הפיזיים של דגי הזברה. במחקר זה, יצרנו מערכת אימונים חסכונית חדשה בהשראת מערכות קיימות של מנהרת שחייה ופלומה. מערכת זו מאפשרת בדיקה יסודית של ביצועי השחייה של דגי הזברה.
קבענו את האומקס על ידי הגברת זרימת המים בהדרגה עד למיצוי הדגים, המאופיינים בשלוש עייפות רצופות או חוסר יכולת להמשיך לשחות נגד הזרם. ממצאים אלה סייעו לנו לתכנן שני פרוטוקולי אימון ולאשר את היעילות של מנגנון מנהרת השחייה שלנו להערכת הביצועים הפיזיים של דגי זברה. בנוסף, מערכת קומפקטית זו היא רב-תכליתית, מכסה מגוון רחב של מהירויות זרימת מים ומקלה על התאמה אישית של פרוטוקולי אימון.
