Summary
इस प्रोटोकॉल गतिविधि के हमारे मॉडल-रीढ़ की हड्डी की चोट (विज्ञान) के साथ चूहों के लिए हरकत ट्रेडमिल प्रशिक्षण आधारित दर्शाता है । शामिल दोनों चौपाया और forelimb केवल समूहों, गैर के दो अलग प्रकार के अलावा प्रशिक्षित नियंत्रण समूह है । जांचकर्ताओं विज्ञान इस प्रोटोकॉल का उपयोग चूहों पर प्रशिक्षण प्रभाव का आकलन करने में सक्षम हैं ।
Abstract
रीढ़ की हड्डी की चोट (विज्ञान) स्थाई घाटे में परिणाम है कि दोनों गतिशीलता और स्वायत्तता के एक भीड़ से संबंधित रोग शामिल हैं । हरकत प्रशिक्षण (लेफ्टिनेंट) एक ट्रेडमिल पर व्यापक रूप से कई लाभ और दैनिक जीवन के लिए सुधार के साथ विज्ञान की आबादी में एक पुनर्वास उपकरण के रूप में प्रयोग किया जाता है । हम दोनों स्पष्ट इस तरह के सुधार के पीछे तंत्र को बढ़ाने के लिए और मौजूदा नैदानिक पुनर्वास प्रोटोकॉल पर सुधार करने के लिए विज्ञान के बाद इस गतिविधि-आधारित कार्य विशिष्ट प्रशिक्षण (ABT) कुतर में इस विधि का उपयोग । हमारे वर्तमान लक्ष्य को ABT अंतर्निहित तंत्र का निर्धारण करने के लिए मूत्र, आंत्र में सुधार प्रेरित है, और विज्ञान चूहों में यौन समारोह contusion के गंभीर स्तर के लिए एक उदारवादी के बाद । एक कस्टम-समायोज्य बनियान में प्रत्येक व्यक्ति के जानवर को सुरक्षित करने के बाद, वे एक बहुमुखी शरीर के वजन का समर्थन तंत्र के लिए सुरक्षित हैं, एक संशोधित तीन लेन ट्रेडमिल को कम और ५८ मिनट के लिए कदम प्रशिक्षण में सहायता प्रदान की, 10 सप्ताह के लिए एक दिन में एक बार । यह सेटअप दो अलग गैर प्रशिक्षित समूहों के साथ, दोनों चौपाया और forelimb-केवल जानवरों के प्रशिक्षण के लिए अनुमति देता है । चौपाया-शरीर के वजन का समर्थन के साथ प्रशिक्षित जानवरों के लिए आवश्यक के रूप में उचित हिंद अंग स्थान के साथ कदम में सहायता करने के लिए एक तकनीशियन उपस्थित द्वारा सहायता प्राप्त कर रहे हैं, जबकि forelimb केवल प्रशिक्षित जानवरों caudal अंत में उठाया जाता है के साथ कोई हिंद अंग संपर्क सुनिश्चित ट्रेडमिल और कोई वजन-असर । पशुओं के एक गैर प्रशिक्षित विज्ञान समूह एक दोहन में रखा गया है और ट्रेडमिल के बगल में टिकी हुई है, जबकि अंय नियंत्रण विज्ञान समूह के प्रशिक्षण के कमरे में अपने घर पिंजरे में पास रहता है । इस प्रतिमान कई विज्ञान जानवरों के प्रशिक्षण के लिए एक बार में अनुमति देता है, इस प्रकार यह सुनिश्चित करना है कि हमारे पूर्व नैदानिक पशु मॉडल के रूप में संभव के रूप में बंद के रूप में नैदानिक प्रतिनिधित्व नकल, विशेष रूप से शरीर के संबंध में के अलावा यह अधिक समय कुशल बनाने वजन मैनुअल सहायता के साथ समर्थन करते हैं ।
Introduction
विश्व स्तर पर, २५०,०००-५००,००० के बीच नई रीढ़ की हड्डी की चोट (विज्ञान) मामलों या तो अध..., रोगों, या सबसे अधिक (९०% तक) आघात1के कारण पैदा होते हैं । दर्दनाक विज्ञान, शारीरिक घटनाओं की एक श्रृंखला के बाद जगह ले कि स्नायविक घाटे में परिणाम है कि शारीरिक कार्यों की एक भीड़ को प्रभावित । पुराने घाटे है कि विज्ञान का पालन करने के लिए कारण, विकास और प्रभावी उपचार रूपरेखा के परीक्षण महत्वपूर्ण है । हाल ही में जब तक, पुनर्वास रणनीतियों सबसे अधिक गतिशीलता2,3की वसूली पर ध्यान केंद्रित किया है । विज्ञान के बाद, रोगियों को उच्च गुणवत्ता के बीच मूत्राशय/मूत्र, आंत्र, और यौन कार्यों में बेहतर प्रबंधन1,4,5की जरूरत जटिलताओं । इसलिए, लक्ष्य मूत्राशय, आंत्र, और यौन कार्य एक पुनर्वास दृष्टिकोण से अत्यंत महत्वपूर्ण है1,4,5।
व्यायाम और हरकत प्रशिक्षण (लेफ्टिनेंट) सामांयतः हृदय समारोह, मूत्राशय/मूत्र समारोह के रूप में कई लाभों के साथ विज्ञान रोगी जनसंख्या में पुनर्वास चिकित्सा का उपयोग कर रहे हैं, और गतिशीलता6,7,8 ,9,10. यह इस कारण से हम हमारे पूर्व नैदानिक चूहा विज्ञान मॉडल में एक समान साधन का उपयोग के लिए है । यह हमारे लिए क्या प्रभाव लेफ्टिनेंट विज्ञान Wistar चूहों पर है निर्धारित लक्ष्य है, विशेष रूप से दोनों ऊपरी (गुर्दे) और कम (मूत्राशय, बाहरी मूत्रमार्ग लुगदी) मूत्र पथ समारोह, आंत्र समारोह, और यौन समारोह के बारे में । इसके अलावा, लेफ्टिनेंट चोट के स्तर जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस)11,12के भीतर प्लास्टिक की मात्रा को प्रभावित कर सकते है नीचे neuromuscular प्रणालियों को सक्रिय करने में पर्याप्त होना दिखाया गया है ।
पूर्व में लेफ्टिनेंट की सफलता नैदानिक अध्ययन अच्छी तरह से दोनों बड़े13,14 और छोटे15,16,17,18,19 विज्ञान पशु मॉडल में प्रलेखित है । सबूत पता चलता है कि afferent संवेदी इनपुट लेफ्टिनेंट द्वारा प्रदान की रीढ़ की हड्डी पलटा मार्ग है कि संवेदी-मोटर समारोह9,20के लिए प्लास्टिक और सुधार में परिणाम को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त है । एलटी स्वायत्त कार्यों के बारे में लाभ अच्छी तरह से चरित्र नहीं किया गया है । इस कारण से, हम स्वायत्त परिणाम उपायों पर ध्यान केंद्रित करने के साथ हमारे प्रशिक्षण प्रतिमान को लागू करने, चार अलग समूहों है कि दो गैर प्रशिक्षित नियंत्रण और एक चयापचय/व्यायाम गैर वजन असर समूह एक एलटी समूह है कि समय की नकल के साथ शामिल का उपयोग कर, सत्र की अवधि, मैनुअल सहायता और वजन समर्थन है कि नैदानिक अध्ययन में उपयोग किया जाता है19,21,22,23,24।
Protocol
सभी विधियों का वर्णन विश्वविद्यालय के Louisville संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) द्वारा अनुमोदित किया गया है ।
1. पूर्व चोट से निपटने और परीक्षण (विज्ञान से पहले एक सप्ताह)
- पांच दिनों के लिए एक दिन में एक बार 5-10 मिनट की अवधि के लिए प्रत्येक चूहे को संभालें ।
नोट: वयस्क पुरुष Wistar चूहों कि कर रहे है ~ ५० दिन की उंर के शुरू में और वजन २००-२२५ g इस प्रोटोकॉल में उपयोग किया जाता है । इस पूर्व चोट समय-बिंदु पर चूहों दोहन कि hindlimbs के पूर्ण उपयोग के रूप में एलटी के लिए इस्तेमाल किया जाता है के लिए आदत नहीं कर रहे हैं चूहे जैकेट से बचने के लिए अनुमति देता है । - आचरण किसी भी पूर्व चोट परीक्षण है कि अध्ययन विशिष्ट है (जैसे, लेखक अध्ययन है कि मूत्राशय और आंत्र समारोह पर विज्ञान के प्रभाव को शामिल करने के लिए चयापचय पिंजरे आकलन करते हैं) ।
2. स्पाइनल कॉर्ड Contusion25,26,27,28
- ketamine के साथ Anesthetize जानवरों (८० मिलीग्राम/किग्रा) और xylazine (10 मिलीग्राम/मिश्रण intraperitoneally प्रदान की खुराक चार्ट (तालिका 1) के अनुसार । पूरक खुराक की जरूरत के रूप में प्रशासन. परीक्षण corneal, palpebral, पेडल, पूंछ चुटकी, और pinna सजगता का आकलन करके कम से कम हर 10 मिनट संवेदनाहारी गहराई ।
- जानवर के पीछे से बाल दाढ़ी जहां चीरा और चोट होने के लिए कर रहे हैं । Dermachlor 4% सर्जिकल सफ़ाई के साथ सर्जिकल क्षेत्र को साफ । प्रशासन एक लंबे समय से अभिनय सामांय एंटीबायोटिक (उदाहरणके लिए, ०.५ सीसी प्रो-कलम-जी चमड़े के नीचे) ।
- सामान्य शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए एक कम सेटिंग में एक हीटिंग पैड पर anesthetized जानवर रखें ।
- लक्षित घाव स्तर का अनुमान स्थान कशेरुका protuberances पर आधारित है और एक #10 स्केलपेल के साथ, पशु के dorsum पर एक अनुमानित 5 सेमी चीरा, सीधे midline कशेरुकाओं के ऊपर बनाते हैं ।
- मध्य वक्ष contusions के लिए, (rongeurs के साथ) ओवरले T7 कशेरुका लेमिना के हटाने के माध्यम से रीढ़ की हड्डी के T8/T9 स्तर बेनकाब ।
- ऐसे एक अनंत क्षितिज प्रभाव29के रूप में एक contusion डिवाइस का उपयोग करना, contusion प्रदर्शन (एक विज्ञान के गंभीर डिग्री के लिए उदार के लिए, कोई समय के साथ २१० kdyn के बल का उपयोग करें)18।
- सीवन एक साथ पेशी परत और रीढ़ की हड्डी पर प्रावरणी 4-0 व्यास monofilament का उपयोग कर और 9 मिमी शल्य घाव क्लिप के साथ त्वचा को बंद करें ।
- इस तरह के gentamicin सल्फेट (5 मिलीग्राम/मूत्राशय के संक्रमण से बचने के लिए एंटीबायोटिक) के रूप में पश्चात की दवाओं, और meloxicam (1 मिलीग्राम/चमड़े के नीचे, पहले ४८ के लिए एनाल्जेसिक और फिर के रूप में की जरूरत है) ।
- एक हीटिंग पैड पर एक साफ पिंजरे में जानवरों प्लेस । पशु महत्वपूर्ण संकेत हर 15 मिनट की जांच करें जब तक वे पूरी तरह से संज्ञाहरण से जाग रहे हैं । पहली बार पोस्टमार्टम सेशन के दौरान पशुओं को शुगर की दावत के साथ खाने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है । पहले ४८ एच के लिए (तीन बार मैनुअल crede के समय में दैनिक-२.१० देखें), चूहों निष्क्रियता के लिए निगरानी कर रहे हैं, हैंडलिंग के जवाब में वोकलिज़ेशन, और खाने और पीने की इच्छा की कमी है । यदि analgesia अपर्याप्त पाया जाता है तो पशु चिकित्सा कर्मचारी से संपर्क किया जाता है । प्रारंभिक दो सप्ताह के दौरान वसूली चरण, जानवरों संक्रमण या अन्य जटिलताओं के सबूत के लिए मनाया जाता है । एक बार पलटा शूंय रिटर्न, जानवरों को एक दिन में दो बार (जल्दी सुबह और देर दोपहर) के लिए खड़ा कर रहे हैं । संक्रमण या महत्वपूर्ण वजन घटाने के साथ जानवरों को तुरंत euthanized हैं । भोजन और पानी के सेवन के बारे में, इच्छामृत्यु के लिए कट ऑफ प्वाइंट है जब पशु 20% वजन घटाने पर कुछ भी पहुंच गया है । सर्जरी और चोट के स्तर से नीचे की मांसपेशियों की अप्रचार शोष के बाद सामान्य वजन घटाने 15-20% है । सभी जानवरों को प्रति सप्ताह कम से कम एक बार तौला जाता है ।
- ब्लैडर को खाली करने की प्रक्रियाओं का उपयोग करना मैनुअल Credé पैंतरेबाज़ी 3 बार एक दिन (सुबह 8 बजे, 3 बजे, 10 बजे तक) जब तक प्रतिक्रिया मूत्राशय समारोह (3-6 contusions के लिए औसत पर दिन)26,30लौट आया है ।
3. प्रशिक्षण चरण
- शुरू एलटी नहीं पहले से दो सप्ताह के बाद विज्ञान, हस्तक्षेप की शुरुआत के रूप में भी जल्दी माध्यमिक चोट कैस्केडिंग मई ख़राब31.
- ट्रेडमिल प्रशिक्षण के लिए सप्ताह 1 acclimation: एक शांत कमरे में चूहों परिवहन कि प्रशिक्षण के लिए समर्पित है ।
- 1 दिन, बेतरतीब ढंग से और समान रूप से प्रशिक्षित और गैर प्रशिक्षित नियंत्रण समूहों में विज्ञान जानवरों को विभाजित, दोनों चोट ही में क्षमता परिवर्तनशीलता के लिए खाते के रूप में के रूप में अच्छी तरह से contusion के बाद सहज वसूली की डिग्री । उदाहरण के लिए, चूहों 4 अलग समूहों में विभाजित: चौपाया प्रशिक्षित (क्यूटी), forelimb केवल प्रशिक्षित (फुट), गैर प्रशिक्षित नियंत्रण (NT), और गैर-प्रशिक्षित घर पिंजरे नियंत्रण (कोर्ट). एक शर्म का समूह है जहां पशुओं को एक laminectomy लेकिन कोई चोट प्राप्त है और अंयथा एक ही संभाला है के रूप में अंय समूहों को भी प्रशिक्षण के बिना एक घायल नियंत्रण समूह के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है ।
- संबंधित दोहन में प्रत्येक जानवर प्लेस (चित्रा 1) और बांधने के लिए वजन का समर्थन करने के लिए बांध रहे है जो मगरमच्छ क्लिप के माध्यम से ट्रेडमिल के ऊपर शरीर के वजन समर्थन तंत्र के लिए उपयोग करता है स्प्रिंग्स (चित्रा 2 और चित्रा 3) । इस जानवर की आवश्यकता है ट्रेडमिल पर एक स्थान में तय हो, यह सुनिश्चित करना है कि वे निर्दिष्ट आगे की दिशा और गति में चलते हैं ।
नोट: समय और कर्मियों की कमी के कारण, ' लेखक प्रयोगशाला बारह पशुओं, प्रत्येक सबसेट समूह में तीन के समूहों में दैनिक प्रशिक्षण आयोजित करता है । - पहले प्रकाशित किया गया प्रोटोकॉल17के बाद acclimation प्रक्रिया प्रारंभ करें । शुरू acclimation लेफ्टिनेंट के लिए (3 सप्ताह के बाद विज्ञान) एक क्रमिक ट्रेडमिल जोखिम आहार के साथ, 1 दिन पर 10 मिनट से पहले सप्ताह (तालिका 2) पर ५८ मिनट का पूरा लक्ष्य से बढ़ रही है । आमतौर पर, 4 दिन से, पशु प्रशिक्षण आहार के लिए अच्छी तरह से acclimate । यदि एक जानवर acclimation के तीसरे दिन से प्रगति नहीं दिखा है, समय कम हो जाएगा, और अतिरिक्त दिन एक और क्रमिक रैंप पर जोड़ा (दुर्लभ घटना) ।
- यदि पहले दिन या दो के दौरान एक जानवर दोहन और ट्रेडमिल की परिशोधन के लिए अनुकूल नहीं है, प्रशिक्षण सत्र बंद करो, दोहन से इसे हटाने के लिए, पशु अपने पिंजरे में वापस जगह है, और यह दो व्यवहार करता है देने के लिए मदद भविष्य के अनुपालन को सुदृढ़ । अगले दिन, दोहन और वजन समर्थन प्रणाली में पशु फिर से 10 मिनट के लिए जगह है । बाद के दिनों में, 20 मिनट तक की अवधि में वृद्धि शुरू में तो प्रशिक्षण अवधि के लिए दैनिक 10 द्वारा पूर्ण प्रशिक्षण प्राप्त करने के लिए दिन में वृद्धि जारी है ।
- तालिका 2में प्रदान की विस्तृत प्रशिक्षण आहार का पालन करें ।
- कारण सीमित हिंद अंग उपयोग के बाद चोट, क्यूटी समूह में चूहों उचित पंजा स्थान के लिए मैनुअल सुविधा की आवश्यकता होगी, जबकि ट्रेडमिल पर कदम । प्रत्येक हाथ पर एक उंगली का प्रयोग करें (सामांयतः तीसरे अंक) कूल्हे में सहायता/ जब जानवर कदम में आगे की सहायता की आवश्यकता है, इस एक ही उंगली का उपयोग करने के लिए घुटने के ऊपर दबाव लागू करने के लिए कदम शुरू । यदि आवश्यक हो, एक अलग उंगली (सामांयतः पांचवें अंक) का उपयोग करने के लिए कदम में पैर सहायता ।
नोट: शरीर के वजन की जरूरत की राशि का समर्थन पशु जानवर से बदलता है और प्रशिक्षण की प्रगति के रूप में परिवर्तन । वसंत समर्थन प्रणाली के लिए पर्याप्त एक उचित चाल के लिए तैनात पशु रखने सहायता देता है । इसके बाद के संस्करण प्रति ट्रेनर द्वारा जरूरत के रूप में आगे समर्थन प्रदान की जाती है । ध्यान दें कि लेफ्टिनेंट के एक प्रमुख तत्व कदम और अंग समंवय है कि ट्रेनर द्वारा पदोंनत किया है और समर्थन प्रणाली के स्वतंत्र है के लिए कार्यात्मक उचित पंजा स्थान है । - एफटी व्यायाम समूह के लिए, शरीर के वजन का समर्थन प्रणाली को समायोजित थोड़ा हिंद अंगों तरक्की के पंजे को कोई संवेदी उत्तेजनाएं सुनिश्चित करने के लिए और कोई वजन असर ट्रेडमिल के साथ संपर्क के माध्यम से उत्पंन हो रही है ।
नोट: एफटी समूह एक व्यायाम और चयापचय नियंत्रण के रूप में कार्य करता है, एक हाथ के समान मानव गतिविधि में व्यायाम सनकी-प्रशिक्षण अध्ययन आधारित है । - nt समूह का दोहन किया है और क्यूटी के रूप में एक समान फैशन में शरीर के वजन का समर्थन प्रणाली से जुड़ा हुआ है और एक स्थिर सतह पर क्यूटी समूह के पास nt समूह जगह (चित्रा 2 और चित्रा 3) ।
नोट: NT समूह कोई गतिविधि और नियंत्रण किसी विस्तारित समयावधि के लिए उपयोग किया जा रहा के किसी भी संभावित प्रभाव के लिए प्राप्त करता है । - एक घर पिंजरे समूह एक अतिरिक्त नियंत्रण के रूप में सेवा कर सकते हैं । इस समूह के लिए एक अतिरिक्त कदम के रूप में प्रशिक्षण सुविधा के लिए इन जानवरों के परिवहन ।
- कारण सीमित हिंद अंग उपयोग के बाद चोट, क्यूटी समूह में चूहों उचित पंजा स्थान के लिए मैनुअल सुविधा की आवश्यकता होगी, जबकि ट्रेडमिल पर कदम । प्रत्येक हाथ पर एक उंगली का प्रयोग करें (सामांयतः तीसरे अंक) कूल्हे में सहायता/ जब जानवर कदम में आगे की सहायता की आवश्यकता है, इस एक ही उंगली का उपयोग करने के लिए घुटने के ऊपर दबाव लागू करने के लिए कदम शुरू । यदि आवश्यक हो, एक अलग उंगली (सामांयतः पांचवें अंक) का उपयोग करने के लिए कदम में पैर सहायता ।
- 7 -10 दिन तक लेफ्टिनेंट के शुरू होने के बाद, प्रत्येक जानवर एक बार दैनिक, ट्रेन अध्ययन की समाप्ति के दिन तक हर दिन । प्रशिक्षण के प्रत्येक दिन के बाद, अनुपालन को सुदृढ़ करने के लिए प्रत्येक जानवर एक शर्करा का इलाज दे । 1 एच आहार अध्ययन की अवधि के लिए 2 तालिका में प्रदान निंनलिखित (जैसे, 8-12 सप्ताह के अनुमानित ८० १ घंटे सत्र कि नैदानिक अध्ययन में किया जाता नकल करने के लिए)9के बाद पशुओं पर दैनिक एलटी जारी रखें ।
4. इच्छामृत्यु और ऊतक संग्रह
- प्रशासन है कि इच्छामृत्यु पर AVMA दिशा निर्देशों का पालन करने के लिए संज्ञाहरण की एक घातक खुराक ।
- जब दिल बस मुश्किल से धड़क रहा है, तुरंत ठंड के बाद ठंडे heparinized खारा के साथ पहले एक समर्पित धुएं डाकू में पशु perfusing शुरू, 4% paraformaldehyde समाधान ।
- , डायाफ्राम भर में एक चीरा बनाने के लिए शल्य कैंची का उपयोग करके शुरू वक्ष गुहा को उजागर । दोनों ओर ribcage rostrally के माध्यम से कटौती जारी, ribcage को हटाने । दिल की बाईं निलय में छिड़काव सुई डालें और hemostats के साथ सुई दबाना, तो सही atrium क्लिप.
- एक छिड़काव पंप तंत्र का उपयोग कर, ठंड heparinized खारा पशुओं के रक्त वाहिकाओं के माध्यम से प्रवाह करने के लिए अनुमति देते हैं । एक बार सही atrium से साफ खारा बहता है, ठंड 4% paraformaldehyde समाधान करने के लिए स्विच, जब तक शरीर stiffened है ।
- ऐसे गुर्दे, मूत्राशय, बृहदांत्र, मस्तिष्क, संवेदी गैंग्लिया, और रीढ़ की हड्डी के रूप में आवश्यक ऊतक निकालें, और 4% paraformaldehyde में 4 डिग्री सेल्सियस पर ४८ घंटे के लिए स्टोर । 24-48 h के बाद, टिशू को 30% सुक्रोज पर ले जाएं और 4 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें ।
- ऊतक काटने के लिए तैयार है जब तक एक 30% सुक्रोज/फास्फेट बफर cryoprotectant समाधान करने के लिए एकत्र ऊतक ले जाएँ । ऊतक काटने के लिए, एक ऊतक ठंड यौगिक में एंबेड और वांछित मोटाई में एक cryostat पर इस्तेमाल किया ऊतक के प्रकार के आधार पर कटौती (जैसे, ३५ मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी के ऊतकों के लिए µm, अंग ऊतकों के लिए 5-7 µm) ।
Representative Results
इस प्रशिक्षण प्रोटोकॉल के बाद, यह प्रलेखित किया गया है कि केवल क्यूटी पशु बेहतर हरकत समारोह का प्रदर्शन जब अंय समूहों18की तुलना में । हालांकि, हमारी प्रयोगशाला की प्रकृति के कारण, हमारी प्राथमिक ध्यान गतिविधि-आधारित कार्य-विशिष्ट प्रशिक्षण (ABT), मूत्राशय, आंत्र, और यौन समारोह सहित गैर-हरकत लाभों की जांच करने के लिए है । उदाहरण के लिए, हम पहले से डेटा है कि एक व्यायाम-दोनों क्यूटी और विज्ञान चूहों के एफटी समूहों (चित्रा 4)17में बहुमूत्रता की कमी प्रेरित में लेफ्टिनेंट परिणाम से पता चलता है प्रकाशित किया है । इसके अलावा, एक चोट-प्रेरित कम वृद्धि कारक को बदलने में-β (TGF-β) अभिव्यक्ति में गुर्दे की, एक बदल प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का संकेत, क्यूटी और एफटी समूहों में नहीं देखा गया था, जो TGF-β स्तर के समान था अन्तर्वासना (कोई चोट) जानवरों. इसी स्टडी में17, इच्छामृत्यु और टिश्यू कलेक्शन से पहले जागे cystometry का प्रदर्शन किया गया । शून्य चक्र के दौरान मूत्राशय संकुचन की अधिकतम आयाम अन्तर्वासना, क्यूटी, और एफटी समूहों के पार काफी अलग नहीं था, जबकि NT समूहों काफी बदल रहे थे । एक साथ, इन आंकड़ों गुर्दे के स्वास्थ्य और मूत्राशय समारोह पर एक सकारात्मक व्यायाम परिणाम इंगित करता है, इस प्रकार विज्ञान के बाद मूत्र समारोह में सुधार ।
विज्ञान की आबादी के भीतर बहुमूत्रता अंतर्निहित तंत्र वर्तमान में स्पष्ट नहीं है, लेकिन संभावना बहु कारक३२है । कुछ परिकल्पना की है, उदाहरण के लिए, कि निचले अंगों में तरल पदार्थ का पूलिंग जबकि विज्ञान व्यक्तियों एक व्हीलचेयर में है द्रव अधिभार और बढ़ द्रव उंमूलन के लिए नेतृत्व कर सकते है (जैसे झूठ बोलने के लिए बैठे से चलती के रूप में)३३। इस तरह के एक विवरण पूर्व नैदानिक मॉडल है, जो हमें arginine vasopressin (AVP) पर शुरू में ध्यान केंद्रित करने के लिए नेतृत्व किया है के लिए पकड़ नहीं है, हार्मोन जो शरीर में द्रव homeostasis नियंत्रण और व्यायाम के साथ संग्राहक जा सकता है । AVP गुर्दे में V2 रिसेप्टर के सक्रियकरण के माध्यम से तरल पदार्थ homeostasis नियंत्रण नलिकाओं३४इकट्ठा गुर्दे से पानी के अवशोषण की सुविधा है जो. एक पायलट प्रयोग से प्रारंभिक सबूत (जीर्ण समय-बिंदु एक घाव गंभीरता के साथ-२१० kdyn प्रभाव बल) व्यायाम (एलटी और फुट) में V2 रिसेप्टर के स्तर पर चूहा गुर्दे (चित्रा 5) के एक लाभकारी प्रभाव संकेत मिलता है ।
चित्रा 1: कस्टम बनाया दोहन पुरुष Wistar चूहों के लिए आकार. दोनों क्यूटी और NT जानवरों के जैकेट के एक ही प्रकार में रखा (क) क्यूटी पशुओं के मामले में हिंद अंगों के उपयोग के लिए अनुमति दी जाती है । फुट जानवरों के लिए इस्तेमाल किया दोहन पर अतिरिक्त पट्टियां सिल कर रहे हैं (ख) हिंद अंगों को बढ़ाने के लिए, कोई शरीर के वजन का समर्थन करने के लिए आश्वस्त. दोहन के बड़े हुक और पाश सामग्री भागों अलग आकार जानवरों के लिए आसान समायोजन के लिए और समय के साथ एक व्यक्ति जानवर के आकार में किसी भी परिवर्तन करने के लिए अनुमति देते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 2: प्रशिक्षण स्टेशन सेटअप । शरीर के वजन का समर्थन तंत्र या तो NT (दूर बाएं), क्यूटी (मध्य), या फुट (दाएं) समूहों के लिए ट्रेडमिल आसपास । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 3: जानवरों के साथ प्रशिक्षण स्टेशन । शीर्ष (A) और (B) पक्ष दृश्य शरीर का वजन समर्थन तंत्र और अनुलग्नक समर्थन क्लिप्स का दोहन करने के लिए स्थान दिखा रहा है । ध्यान दें कि एफटी पशु (ख) के हिंद अंग उठाया है और बंद ट्रेडमिल बेल्ट । इनसेट (ग) क्लिप के एक करीब देखने का चित्रण दोहन करने के लिए बन्धन । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 4: विज्ञान के बाद चूहे बहुमूत्रता पर ABT प्रभाव । मूत्र उत्पादन की कुल मात्रा (ए) विज्ञान के बाद वृद्धि हुई (*; p < ०.०५) और दोनों क्यूटी और एफटी समूहों में एलटी प्रशिक्षण के 9 सप्ताह के बाद बेसलाइन के करीब लौट गए, लेकिन प्रशिक्षित समूहों (#; p < ०.०५) के सापेक्ष NT समूह में वृद्धि हुई । सभी समूहों को 9 सप्ताह में आधारभूत की तुलना में वृद्धि हुई मूत्र उत्पादन का प्रदर्शन किया और शूंय खंड (ख) वृद्धि हुई । यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि अशक्तों की संख्या (ग) और जल सेवन की मात्रा (घ) सभी समूहों में समान रूप से बनी रहे. मान ± मानक त्रुटि का अर्थ है । यह आंकड़ा लेखक अनुमति17के साथ पुनर्प्रकाशित है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 5: चूहा गुर्दे पर ABT प्रभाव । के लिए पश्चिमी दाग परिणाम 1 4 चूहों (20 कुल) के 5 समूहों में, प्रोटीन बैंड के लिए अभिव्यक्ति का स्तर दिखा एक और समूह बैंड के densitometry विश्लेषण परिणामों का मतलब है (ImageJ का उपयोग कर) में V2 रिसेप्टर्स की गुर्दे का स्तर; आयुध डिपो = ऑप्टिकल घनत्व) Bमें, एक महत्वपूर्ण (*; p < ०.०५) का संकेत एक पुरानी समय पर रिसेप्टर्स में कमी-बिंदु (12 सप्ताह) के बाद विज्ञान और कोई आधार रेखा के सापेक्ष कमी (अन्तर्वासना सर्जिकल नियंत्रण) प्राप्त समूहों के लिए 10 सप्ताह के एक घंटे दैनिक ABT. त्रुटि पट्टियां मानक त्रुटि दर्शाती हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
| Ketamine/Xylazine खुराक चार्ट | ||||
| प्रभावी खुराक: | १०० मिलीग्राम/एमएल ketamine स्टॉक और 20 मिलीग्राम/एमएल xylazine स्टॉक * * * का प्रयोग | |||
| ८० मिलीग्राम/केजी ketamine | ||||
| 10 मिलीग्राम/xylazine | ||||
| १.० एमएल मिक्सचर इंजेक्शन = ०.६२ एमएल ketamine स्टॉक (१०० मिलीग्राम/एमएल) + ०.३८ एमएल xylazine स्टॉक (20 मिलीग्राम/ | ||||
| पशु वजन | मिश्रण इंजेक्शन | पशु वजन | मिश्रण इंजेक्शन | |
| जी | एमएल | जी | एमएल | |
| १०० | ०.१३ | २७५ | ०.३६ | |
| १०५ | ०.१४ | २८५ | ०.३७ | |
| ११० | ०.१४ | २९० | ०.३८ | |
| ११५ | ०.१५ | ३०० | ०.३९ | |
| १२० | ०.१६ | ३०५ | ०.४ | |
| १२५ | ०.१६ | ३१० | ०.४ | |
| १३० | ०.१७ | ३१५ | ०.४१ | |
| १३५ | ०.१८ | ३२० | ०.४२ | |
| १४० | ०.१८ | ३२५ | ०.४२ | |
| १४५ | ०.१९ | ३३० | ०.४३ | |
| १५० | ०.२ | ३३५ | ०.४४ | |
| १५५ | ०.२ | ३४० | ०.४४ | |
| १६० | ०.२१ | ३४५ | ०.४५ | |
| १६५ | ०.२१ | ३५० | ०.४६ | |
| १७० | ०.२२ | ३५५ | ०.४६ | |
| १७५ | ०.२३ | ३६० | ०.४७ | |
| १८० | ०.२३ | ३६५ | ०.४७ | |
| १८५ | ०.२४ | ३७० | ०.४८ | |
| १९० | ०.२५ | ३७५ | ०.४९ | |
| १९५ | ०.२५ | ३८० | ०.४९ | |
| २०० | ०.२६ | ३८५ | ०.५ | |
| २०५ | ०.२७ | ३९० | ०.५१ | |
| २१० | ०.२७ | ३९५ | ०.५१ | |
| २१५ | ०.२८ | ४०० | ०.५२ | |
| २२० | ०.२९ | ४१० | ०.५३ | |
| २२५ | ०.२९ | ४२० | ०.५५ | |
| २३० | ०.३ | ४३० | ०.५६ | |
| २३५ | ०.३१ | ४४० | ०.५७ | |
| २४० | ०.३१ | ४५० | ०.५९ | |
| २४५ | ०.३२ | ४६० | ०.६ | |
| २५० | ०.३३ | ४७० | ०.६१ | |
| २५५ | ०.३३ | ४८० | ०.६२ | |
| २६० | ०.३४ | ४९० | ०.६४ | |
| २६५ | ०.३४ | ५०० | ०.६५ | |
| २७० | ०.३५ | ५१० | ०.६६ | |
तालिका 1: संज्ञाहरण खुराक चार्ट व्यक्तिगत जानवर के वजन पर आधारित है ।
| प्रशिक्षण समय मिनट |
गति (सेमी/ | अवधि (min) |
| 0-1 | 6 | 1 |
| 1-2 | ८.४ | 1 |
| 2-3 | १०.८ | 1 |
| 3-8 | १३.२ | 5 |
| 8-13 | १०.८ | 5 |
| 13-28 | १३.२ | 15 |
| 28-33 | १०.८ | 5 |
| 33-38 | 6 | 5 |
| 38-43 | ८.४ | 5 |
| 43-58 | १३.२ | 15 |
तालिका 2: गति सेटिंग्स के प्रशिक्षण आहार ट्रेडमिल प्रत्येक गति पर बिताए समय के लिए इसी पर होना चाहिए ।
Discussion
चूहों पर ABT के हमारे तरीकों के बाद विज्ञान एक उपंयास चिकित्सीय हस्तक्षेप है । जबकि व्यायाम और पशु मॉडल में कदम प्रशिक्षण के अंय तरीकों३५,३६,३७मौजूद हो सकता है, इस पद्धति की नकल लेफ्टिनेंट बाहर विज्ञान मानव आबादी में नैदानिक किया जाता है, जहां हम23आशाजनक परिणाम देखा है । हमारे सेटअप, आहार, और नियंत्रण जानवरों के उपयोग के संयोजन के साथ, हमारे प्रशिक्षण प्रतिमान का उपयोग करने से प्राप्त परिणामों को विज्ञान के बाद ABT के लाभों को समझने में मदद मिलेगी । इस प्रोटोकॉल के भविष्य के अनुप्रयोगों के वर्णित परिणामों को देख शामिल विभिंन प्रशिक्षण समय पर ABT के साथ ही प्रभाव है कि ABT विभिंन स्तरों और चोट की सीमा से वसूली पर है ।
इस डिजाइन की एक सीमा इस तरह के प्रयोगों के लिए समय की लंबाई है । यह देखते हुए कि हमारे प्रत्येक जानवर के लिए प्रशिक्षण आहार प्रति दिन 1 घंटे की आवश्यकता है, 10 सप्ताह के लिए हर दिन, पर्याप्त कर्मियों समय और एक संगठित कार्यक्रम की आवश्यकता है । एक महत्वपूर्ण पहलू है कि विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है एफटी समूह है, जो हुक और पाश सामग्री पट्टियों के साथ अद्वितीय दोहन किया है वजन समर्थन के उंमूलन के लिए ट्रेडमिल से ऊपर हिंद अंग सुरक्षित शामिल हैं । यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि पशु वजन का समर्थन प्राप्त नहीं है, यही वजह है कि एक मंच है चूहे हिंद पंजे के नीचे तैनात नहीं है । इसके अलावा, पिछले अध्ययनों के रूप में संकेत दिया है कि संवेदी इनपुट रीढ़ की हड्डी में हरकत प्रणाली प्लास्टिक की एक प्रमुख चालक है३८,३९,४०, क्यूटी समूह की सहायता करने के लिए हैंडलिंग की एक निरंतर आवश्यकता है नैदानिक सेटिंग में भौतिक चिकित्सक के रूप में बहुत ही कदम के साथ ।
एक महत्वपूर्ण वाणिज्यिक उपलब्ध ट्रेडमिल जानवरों के लिए इस्तेमाल किया प्रणाली को बनाया संशोधन ध्रुवीयता reversing था । मोटर को उजागर करने के बाद पॉजिटिव और नेगेटिव तारों को स्विच किया गया जो दिशा को रिवर्स करते हुए ट्रेडमिल की ओर ले जाता है । यह और अधिक स्थान और आसान पहुंच के लिए अनुमति देता है तक पहुंचने और जानवरों को प्रशिक्षित करने में मदद (प्रणाली एक छोर है कि गैर रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है पर एक सदमे ग्रिड के साथ आता है दोहन, बंद ट्रेडमिल बेल्ट कदम से स्पिन बरकरार पशुओं) ।
Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
लेखक डीआरएस को स्वीकार करते हैं । पेट्रीसिया वार्ड, अप्रैल Herrity और सुसान Harkema उनके इनपुट और मार्गदर्शन के लिए, क्रिस्टीन Yarberry शल्य चिकित्सा सहायता के लिए, Yangsheng चेन, Andrea Willhite और जॉनी मोरहाउस सहायता के लिए तकनीकी सहायता और Darlene बर्क के लिए सांख्यिकी और व्यवहार आकलन के साथ । इस काम के लिए अनुदान सहायता रक्षा विभाग द्वारा प्रदान की गई थी (W81XWH-11-1-0668 और W81XWH-15-1-0656) और केंटुकी रीढ़ की हड्डी और सिर पर चोट अनुसंधान ट्रस्ट (KSCHIRT 14-5) ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Exer-3R treadmill | Columbus Instruments | reversed polarity of the motor | |
| Body weight support system | N/A | N/A | modified spring scales with alligator clips |
| Rat harness | N/A | N/A | Our harnesses are custom made; please refer to Figure 1 for visual. |
| Infinite Horizon (IH) impactor device | Precision Systems and Instrumentation | Model 0400 | |
| Ketamine HCl | Hospira | NDC 0409-2053-10 | |
| Xylazine (AnaSed Injection) | Akorn Animal Health | NDC 59399-110-20 | |
| Meloxicam (Eloxiject) | Henry Schein Animal Health | NDC 116695-6925-2 | |
| Gentamicin Sulfate (GentaFuse) | Henry Schein Animal Health | NDC 11695-4146-1 | |
| urethane, 97% | Argos Organics | CAS 51-79-6 | |
| 4-0 monofilament suture kit (4-0 Ethilon Nylon Suture) | Ethicon, LLC | 205016 | |
| Michel suture clips (9mm Auto Clips) | MikRon Precision, Inc. | 1629 | |
| Heating pad | Mastex Industries, Inc | Model 500 | |
| Tootie Fruitys cereal | Malt O Meal | For training reward | |
| Male Wistar rats | Envigo | ||
| Size 10 surgical scalpel blades | Miltex | SKU: 4-110 |
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