我们描述了一种在麻醉大鼠模型中进行的外科手术操作，用于测定舌肌的肌张力及黏弹性特性。该操作包括对舌下神经进行特异性刺激，并对肌肉施加被动李萨如力/形变曲线。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
本文内容
摘要
摘要
舌头是大多数脊椎动物口腔底部高度神经支配和血管化的肌肉性流体静力结构。其主要功能包括辅助咀嚼和吞咽，以及味觉感知和发音。因此，舌头的强度和体积可影响脊椎动物完成摄食、交流和呼吸等基本活动的能力。患有睡眠呼吸暂停的人类患者常表现为舌体增大，其特征为肌张力降低和肌内脂肪增加，这些变化可通过磁共振成像（MRI）进行可视化和量化。测量舌头力量生成能力及其黏弹性特性的方法，是获取功能信息并与影像数据相关联的重要工具。本文介绍了在麻醉的Zucker大鼠中测量舌力产生的技术。 通过 对舌下神经进行电刺激，并通过施加被动李萨如力/形变曲线来测定舌头的黏弹性特性。
引言
舌头在咀嚼、吞咽、味觉感知和言语中提供重要的支持作用。舌部具有独特的外在和内在肌肉结构，其神经支配及解剖与功能各不相同，这构成了这一肌肉性流体静力骨骼系统的独特性。近年来成像技术的进步为人们更详细地了解其复杂解剖结构提供了可能1。舌功能减退、舌萎缩、吞咽困难以及言语障碍也是多种肌病的常见表现，例如帕金森病2、肌萎缩侧索硬化症（ALS）3、强直性肌营养不良症（MD）4以及其他肌病。
与常见疾病状态相关的肌肉成分变化会影响舌的力学和黏弹性特性。例如，对舌力的功能分析揭示了与衰老5,6、缺氧7,8和肥胖9,10相关的收缩特性改变。在肌营养不良的情况下，纤维化程度增加导致肌肉刚度升高，这在应用利萨茹变形协议时表现为对变形的顺应性降低11。相反，肌肉脂肪含量的变化（如在肥胖患者中所记录的）会改变骨骼肌的....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
方案
所有涉及动物受试者的操作均已被宾夕法尼亚大学机构动物护理和使用委员会（IACUC）批准（方案编号 805822）。所述操作为终末性操作，无需使用无菌条件或药品级产品。
1. 手术操作
图1：手术操作步骤。
(A) 手术规划标记。红色虚线表示切口区域。两条黑色线表示下颌位置，底部黑色线标记胸廓位置。蓝色线表示舌骨。 (B) 钝性分离脂肪组织、舌下腺和颌下腺后，暴露二腹肌后腹（箭头所示）。 (C) 切除二腹肌后腹（绿色虚线），以暴露舌下神经（白色箭头）。 (D) 将舌下神经（白色箭头）从周围筋膜中游离出来。 (E) 通过轻轻牵拉气管周围的平滑肌（绿色箭头指示施力方向）暴露气管，并将其提起
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
结果
图3：代表性结果。
（A） 成功记录的肌肉抽搐力和强直收缩力曲线示例。相应的刺激信号以红色曲线表示。 （B） 由于次最大收缩（蓝色迹线）及颈部肌肉的间接刺激，导致舌肌强直收缩失败的示例。上述两种情况均可通过重新放置刺激电极，或避免电极末端与周围肌肉组织接触而得到改善。 (C) L 的正弦波位移示例0 （L 的 25%）0用于测定舌头的黏弹性特性。平均伸长力（蓝色方块）和缩短力（绿色方块）可用于计算峰-峰值力。24红色方框表示用于分析的范围.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
讨论
舌部代谢和/或成分的变化，例如肥胖导致的舌脂肪浸润，预计会引起本方案所评估参数的可量化改变。量化舌肌力量具有重要意义，因为伸舌与缩舌活动之间的失衡或整体舌肌力量减弱可能导致上气道闭塞15。旨在增强舌肌力量的锻炼技术已在大鼠中成功应用25,26，也在人类中得到应用27,28,29，并有效减轻了睡眠呼吸暂停的严重程度。此外，舌下神经刺激现已成为阻塞性睡眠呼吸暂停的一种外科治疗方法22,23,30。
本实验方案旨在指导用户分析舌肌的力学和.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本研究得到了美国国立卫生研究院两项基金的资助：HL089447（“肥胖与阻塞性睡眠呼吸暂停：舌脂肪与代谢功能的重要作用研究”）和 HL094307（“肥胖与舌脂肪之间关系的研究”）
....访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 加热手术托盘（SurgiSuite） | Kent Scientific | SurgiSuite-LG | 包含加热平台 |
| LED照明与放大装置套件 | Kent Scientific | SURGI-5003 | |
| RC2 啮齿类动物电路控制器 | VetEquip | 922100 | |
| 异氟烷 | Butler Schein 动物健康供应公司 | 29405 | |
| 酒精消毒棉 | Webcol | 6818 | |
| 棉签 | MediChoice | WOD1002 | |
| 毛发修剪器 | Conair | ||
| 脱毛膏 | Nair | ||
| 医用胶带 | Transpore | 3M | |
| D-PBS | Corning | 21-030-CM | |
| 手术剪 | World Precision Instruments | 503717-12 | |
| 止血钳 | Merit | 97-458 | 可使用任何组织钳代替 |
| 微解剖镊，弯头，带齿，10.2 cm，不锈钢 | World Precision Instruments | 504479 | |
| 打结镊 | Fine Science Tools | 18025-10 | |
| 钝头微钩 | Fine Science Tools | 10062-12 | |
| 微型止血夹 | Fine Science Tools | 12075-14 | |
| 热灼器 | WPI | 501292 | 一次性灼器成本较低，可供选择 |
| 静脉用14号×3.25"套管 | BD | B-D382268H | 用于气管插管 |
| 编织型不可吸收丝线，4-0规格 | Harvard Apparatus | SP104 | 用于固定气管套管 |
| 编织型不可吸收丝线，5/0规格 | Surgik LC, USA | ESILRC15387550 | 用于缝合舌头 |
| 塑料包被金属扎带（或电线） | 用于将大鼠鼻部固定在平台上 | ||
| 相机支架 | |||
| 三向旋转接头及Trilene 9 Kg张力单丝线 | Berkley | 用于固定下颌并保持口腔张开 | |
| 带角度调节功能的相机支架 | 用于支撑三向旋转接头并保持口腔张开 | ||
| in situ 肌肉测试系统 | Aurora Scientific | 809C | 该系统专为小鼠设计，通过延长平台进行改装；也可使用专用于大鼠的806D系统 |
| 双模式肌肉杠杆（力传感器） | Aurora Scientific | 305C-LR | 309C比305C-LR具有更高的位移能力。更多信息和规格链接：http://aurorascientific.com/products/muscle-physiology/dual-mode-muscle-levers/ |
| 针状电极（外科级不锈钢，29号规格） | AD Instruments | MLA1204 | 推荐在小鼠中使用300C型号 |
| 磁力支架 | World Precision Instruments | M10 | 用于制作双极刺激钩状电极 |
| Kite手动显微操作器 | World Precision Instruments | KITE-R 和 KITE-L | 需配合钢制底板使用 |
| 可堆叠双接线柱，带香蕉插孔×BNC插孔 | McMaster Carr | 6704K13 | |
| 碳纤维复合材料数显卡尺 | VWR | 36934-152 |
参考文献
- Sanders, I., Mu, L. A three-dimensional atlas of human tongue muscles. Anat Rec (Hoboken). 296 (7), 1102-1114 (2013).
- Ciucci, M. R., et al. Tongue force and timing deficits in a rat model of Parkinson disease. Behav Brain Res. 222 (2), 315-320 (201....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
重印与许可
标签
