Name: Induktion und Beurteilung der belastungsSkelettMuskelSchäden beim Menschen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 33 s
Description: Erfahren Sie, wie Sie belastungsbedingte Skelettmuskelschäden am Menschen sicher induzieren und quantifizieren. Diese Methode nutzt exzentrische Kontraktionen und isokinetische Krafttests, um Muskeladaptation und Regeneration zu untersuchen.

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Die Autoren haben keine Danksagungen.

Die folgenden Verfahren sind in Übereinstimmung mit den Standards der Brigham Young University Institutional Review Board (IRB). 1. Bereiten Sie die Kontraktions Protokolle HINWEIS: Die folgenden Protokollanweisungen werden auf der Biodex Advantage-Software basiert. Navigieren in der Software und des Prüfstands Betrieb unterschiedlich sein werden, wenn verschiedene Systeme verwendet werden. <ol><li> Isokinetic Stärke Testprotokoll <ol><li> Um das isokinetische Protokoll, offene Dynamometer Steuerungssoftware auf dem Computer und wählen Sie das Register &quot;Protokoll&quot; und wählen Sie dann die &quot;Record&quot; auf die Registerkarte Symbolleiste am oberen Rand des Bildschirms. Wählen Sie &quot;Neues Protokoll&quot; aus der Dropdown-Liste. </li><li> In der &quot;Studientyp&quot; ein, wählen Sie die &quot;Test&quot; Option. </li><li> Wählen Sie die folgenden Parameter aus den Drop-Down-Menüs: Unter dem Menü &quot;Modus&quot; wählen Isokinetic. Im Rahmen der &quot;Joint&quot; Menü wählen Knie. Unter dem &amp;#34; Pattern &quot;. Menü wählen Extension / Flexion wählen konzentrische Kontraktionen für beide Streck- und Beugebewegungen wählen.&quot; Wiederholungen &quot;unter dem&quot; Ende durch &quot;Drop-Down-Menü. </li><li> Auf der &quot;Einseitige&quot; Registerkarte Programm 1 Satz 3 Wiederholungen bei einer Geschwindigkeit von 60 ° / s sowohl für die weg und in Richtung Kontraktionen. Um dies zu tun, wird &quot;1&quot; in die &quot;# Sätze&quot; Feld eingeben und &quot;3&quot; in der &quot;End von Reps&quot; Zeile eingeben. Geben Sie dann 60 sowohl in der &quot;Beschleunigen Away&quot; und &quot;Geschwindigkeit in Richtung&quot; Reihen. </li><li> Verwenden Sie 90 ° als der anatomischen Bezugspunkt und setzen Bewegungsbereich Grenzen auf etwa 10 ° entfernt und 110 ° in Richtung (0 ° = Vollauszug, 135 ° = Volle Flexion) .Um dies zu tun, wählen Sie die &quot;Set ROM&quot; Taste auf der linken Seite des Bildschirms. Kalibrieren Sie den Hebelarm, so dass 90 ° parallel zum Boden (wie auf dem Computer-Bildschirm zur Verfügung gestellt mit dem Hebelarm Winkelanzeige angezeigt). Dann mit 90 ° als die anatomische Wiederferenz Punkt, stellen Sie den Bereich der Bewegungsgrenzen auf etwa 10 ° entfernt und 110 ° in Richtung (0 ° = Vollauszug, 135 ° = volle Flexion). HINWEIS: Die Gelenkwinkel-Einstellungen hier gegeben werden bevorzugt, aber diese Einstellungen sollten vor allem auf einer Fall-zu-Fall-Basis modifiziert werden, wenn sie mit Patienten mit einer festen Flexionsdeformität oder andere Einschränkung arbeiten. </li><li> Nennen Sie das Protokoll im Feld &quot;Beschreibung&quot; auf der unteren linken Seite des Bildschirms, und wählen Sie die Taste auf der oberen Menüleiste speichern. </li></ol></li><li> Isometrischen Krafttest-Protokoll <ol><li> Wiederholen Sie die Schritte 1.1.1 zu beginnen, um die isometrische Protokoll zu machen. </li><li> Wählen Sie den &quot;Test&quot; aus dem &quot;Studientyp&quot; -Box. </li><li> Wählen Sie die folgenden Parameter aus den Drop-Down-Menüs: Unter dem Menü &quot;Mode&quot; wählen Sie &quot;isometrisch&quot;. Im Rahmen der &quot;Joint&quot; Menü wählen Sie &quot;Knie&quot;. Unter dem &quot;Pattern&quot; Menü wählen Sie &quot;Extension / Flexion&quot;. Im Rahmen der &quot;contraction Direction &quot;Menü wählen Sie&quot; weg &quot;. In der&quot; End Unter &quot;Menü wählen Sie&quot; Wiederholungen &quot;. </li><li> Programmieren Sie einen Test mit 1 Satz 3 isometrische Kontraktionen Dauer: 5 sec jeweils in einem Gelenkwinkel von 70 °. diese, geben Sie &quot;1&quot; in den &quot;Positionen&quot; Feld auf dem &quot;Einseitige&quot; Tab zu tun. Unter der Position # 1 Spalte &quot;3&quot; in der &quot;End von Reps&quot; Reihe. In der Zeile mit der Bezeichnung &quot;Winkel&quot; wählen Sie &quot;70&quot;. </li><li> Wählen Sie 90 ° als der anatomischen Bezugspunkt und einem entfernt Grenze bis 70 °. </li><li> Nennen Sie das Protokoll im Feld &quot;Beschreibung&quot; auf der unteren linken Seite des Bildschirms, und wählen Sie die Taste auf der oberen Menüleiste speichern. </li></ol></li><li> Muscle Schädliche Exzentrische Übung Protokoll <ol><li> Um die exzentrische Übung Protokoll, offene Dynamometer Steuerungssoftware auf dem Computer und wählen Sie das Register &quot;Protokoll&quot;. Dann wählen Sie die &quot;Record&quot; auf die Registerkarte Symbolleiste am oberen Rand des Bildschirms. Klicken Sie nun auf &quot;Neues Protokoll &amp;# 34; aus der Dropdown-Liste. </li><li> Wählen Sie die &quot;Übung&quot; aus dem &quot;Studientyp&quot; -Box. </li><li> Wählen Sie die folgenden Parameter aus den Drop-Down-Menüs: Unter dem Menü &quot;Mode&quot; wählen Sie &quot;isokinetischen&quot;. Im Rahmen der &quot;Joint&quot; Menü wählen Sie &quot;Knie&quot;. Unter dem &quot;Pattern&quot; Menü wählen Sie &quot;Extension / Flexion&quot;. Unter dem &quot;Kontraktions&quot; Menü wählen Sie &quot;Con / ECC&quot;. </li><li> Auf der &quot;Einseitige&quot; Registerkarte Programm 10 Sätze von 10 Wiederholungen bei einer Geschwindigkeit von 180 ° / s entfernt und 120 ° / s in Richtung mit 60 Sekunden Pause zwischen den Sätzen. <ol><li> Geben Sie &quot;10&quot; in die &quot;# Sets&quot; Feld. </li><li> In der ersten Spalte (# 1 markiert), Typ &quot;10&quot; in der Zeile &quot;End von Reps&quot;. Geben Sie dann &quot;180&quot; in der nächsten Zeile &quot;Beschleunigen Away&quot;. In der nächsten Zeile &quot;Geschwindigkeit in Richtung&quot;, Typ &quot;120&quot;. In der Zeile &quot;Torque&quot;, Typ 200 bis 600 in Abhängigkeit von der erwarteten Stärke der sorbehaltlich. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 1.3.4.2 für Sätze # 2 bis # 10. </li><li> Typ 60 in der &quot;Ruhezeit in Sekunden&quot; ein. </li></ol></li><li> Typ 90 ° in die &quot;Anatomische Reference&quot; Feld. </li><li> Wählen Sie die &quot;Set ROM&quot; Taste auf der linken Seite des Bildschirms, und setzen Bewegungsbereich Grenzen bis 40 ° weg und 110 ° in Richtung (0 ° = Vollauszug, 135 ° = volle Flexion). Diese Einstellungen bieten den Bereich der Bewegung, durch die der Gegenstand Widerstand gegen den Arm des Prüfstands bereitstellen muss. Aus Sicherheitsgründen wird der Prüfstand mehr bewegen, wenn das Thema Widerstand der Bewegung innerhalb dieses angegebenen Bereichs stoppt bietet. <ol><li> Um den Bereich der Bewegung zu setzen, wählen Sie die &quot;set ROM&quot; Taste auf der linken Seite des Bildschirms. Kalibrieren Sie den Hebelarm, so dass 90 ° parallel zum Boden (wie auf dem Computer-Bildschirm zur Verfügung gestellt mit dem Hebelarm Winkelanzeige angezeigt). Dann mit 90 ° als der anatomischen Bezugspunkt, set den Bereich der Bewegungsgrenzen bis 40 ° weg und 110 ° in Richtung (0 ° = Vollauszug, 135 ° = volle Flexion). HINWEIS: Diese gemeinsamen Winkeleinstellungen Vorschläge für einen typischen gesunden Probanden sind. Diese sollten die Fähigkeiten geändert werden von einem Individuum zum anderen zu passen. </li></ol></li><li> Nennen Sie das Protokoll im Feld &quot;Beschreibung&quot; und wählen Sie die Schaltfläche &quot;Speichern&quot; in der oberen Werkzeugleiste. </li></ol></li></ol> 2. Basismessungen <ol><li> Wundsein Messungen <ol><li> Machen Sie einen visuellen Analogskala von 100 mm Linie horizontal über eine Seite zu ziehen. </li><li> Auf der linken Seite der Linie zeigen &quot;Keine Schmerzen&quot; und auf der rechten Seite der Linie zeigen &quot;Extreme Schmerzen&quot; (Abbildung 1). Diese Methode wird häufig verwendet , verzögert einsetzende Muskelkater 1,10,11 zu beurteilen. </li><li> Weisen Sie den Gegenstand zwei Körpergewicht Kniebeugen zu tun. Führen Sie beide Kniebeugen mit den Armen gehalten straight out vor der Schultern und Füße schulterbreit auseinander. Die richtige Tiefe erreicht ist, wenn die Oberschenkel parallel zum Boden sind, bevor in die Startposition zurückkehrt. </li><li> Stellen Sie das Thema um die Intensität der Schmerzen , um anzuzeigen , er oder sie in der Quadrizeps fühlte Muskeln während der Kniebeugen femoris durch eine vertikale Linie an der entsprechenden Stelle auf der visuellen Analogskala ziehen. </li><li> Quantifizieren der Ebene der Schmerzen des Patienten durch den Abstand in Millimetern von der nicht-Wundsein Ende der visuellen Analogskala zu Subjekts Marke zu messen. </li></ol></li><li> Serum Kreatinkinase ACHTUNG: Schutzhandschuhe tragen vor Blut Handhabung und Entsorgung von Nadeln sofort nach Gebrauch in einem dafür vorgesehenen Behälter als pro Krankenhaus oder Hochschulpolitik. <ol><li> Folgen Sie standardisierte Aderlass Verfahren Blut aus dem antecubital Region des Armes des Subjekt unter Fastenbedingungen zurückzuziehen 12 zu erhalten 5 bis 6 ml Blut. </li><li> zentrifugieren Sie dieBlutprobe bei 15 × g für 15 min bei 3 ° C Serum von Blutzellen zu trennen. </li><li> Mit Hilfe einer Transferpipette, übertragen Sie die Serumprobe in ein Mikrozentrifugenröhrchen in geeigneter Weise für Thema und Zeitpunkt markiert. </li><li> Lagern Sie die Probe bei -80 ° C für die spätere Verwendung. </li><li> Assay Die Serumproben für die Aktivität der Kreatinkinase eines kommerziell erhältlichen Kits nach Herstellerprotokoll verwendet. Alternativ können die Serumproben zu einem lokalen medizinischen diagnostischen Labor zur Analyse transportiert werden. </li></ol></li><li> Betreff Vorbereitung <ol><li> Achtundvierzig Stunden vor dem Besuch des Subjekts, sie anweisen, anstrengend oder ungewohnte Bewegung, nicht-steroidale entzündungshemmende Medikamente und Alkohol zu vermeiden. </li><li> Wenn das Motiv kommt, sammeln Gewicht, Größe, Geschlecht und Bein Dominanz Informationen vor der Einrichtung. Leg Dominanz kann, indem er das Thema, mit dem Bein bestimmt werden sie wählen würde, um einen Ball zu treten. </li><li> Haben die subject erwärmen für 10 Minuten auf einem Fahrradergometer bei 50 bis 150 W bis vor die Festigkeitstests durchgeführt werden. </li><li> Nach dem Warm-up bitten, das Thema auf dem Stuhl des Prüfstands zu sitzen. Passen Sie die Neigung, Höhe, Tiefe, Neigungsverstellung und Drehung des Sitzes und der Welle Arm um das Thema zu passen. Verwenden Sie die lateralen Femurkondylus als Referenz und ausrichten Drehachse des Knies mit der der Bremsenwelle Arm. Stellen Sie die Welle Armlänge, so dass sie gerade proximal des Innenknöchels ist, und befestigen Sie sie mit Gurt. Betreff sollte in der Lage sein flex mit voller Bewegungsbereich bequem zu plantar. </li><li> Lassen Sie genügend Raum (25 mm) zwischen der Vorderkante des Sitzes und der Rückseite des Beines maximale Beugung des Kniegelenks zu ermöglichen, ohne Kneifen oder Beschwerden. </li><li> Stabilisiert Thema mit Schulter, Hüfte, Knöchel und Beingurte. Um die Knieextensoren isolieren und Nebenmuskel Beteiligung zu vermeiden, ist es wichtig, dass das Thema sicher stabilisiert werden. </li><li> Haben Sie das Thema durchführen3-5 Praxis Extension / Flexion Manöver des Knies, zu überwachen Bewegungsbereich und Anzeichen von Beschwerden, die die Kontraktion Protokoll zu beginnen, bevor existieren können, und bei Bedarf anzupassen. </li><li> Nun, da die einstellbaren Komponenten des Prüfstands richtig auf das Thema ausgestattet sind, notieren Sie die Sitzposition Einstellungen und Welle Armhaltung für wiederholbare Einrichtung bei zukünftigen Besuchen. HINWEIS: Es ist wichtig, dass das Thema sicher und komfortabel ist. Der Prüfstand ist mit einem Not-Aus-Taster ausgestattet sowohl für das Thema und Betreiber im Falle eines Notfalls. </li></ol></li><li> Kraftmessung <ol><li> Nachdem der Gegenstand ordnungsgemäß geladen wird in den Sitz und die isometrische Krafttest-Protokoll orientiert ist, anweisen, das Thema, wie man den Test durchzuführen. <ol><li> Sagen Sie dem Thema, das er oder sie gegen den Hebelarm werden Vertrags, die stationär bleiben. Sagen Sie der Person die Anweisungen des Computer-Bildschirm zu folgen tun 3 Kontraktionen Dauer: 5 sec each. </li><li> Sagen Sie das Thema für jede Kontraktion maximale Anstrengung zu halten. Sagen Sie, das Thema während der Wehen zu atmen. Stellen Sie das Thema ihre Arme über der Brust während des Tests zu überqueren. </li><li> Starten Sie die isometrische Protokoll und lassen Sie den Gegenstand der Prüfung mit submaximalen Anstrengung zu üben. Diese Praxis Studie wird die unter dem Vorbehalt der Prüfung sowie bieten einen testspezifischen Aufwärmen vertraut zu machen. Lassen Sie das Thema den Test 2 bis 3 mal zu üben. </li></ol></li><li> Sobald das Motiv fertig ist, starten Sie den Test und verbal das Thema fördern für jede Kontraktion maximale Anstrengung zu liefern. </li><li> Nehmen Drehmoment, Leistung und Arbeit. Die Software auch die Variationskoeffizient berechnet (eine statistische Darstellung der Gültigkeitstest basierend auf Reproduzierbarkeit der Leistung, niedrigere Werte zeigen eine höhere Reproduzierbarkeit). Wenn der Variationskoeffizient 15% übersteigt, wiederholen Sie den Test. Wiederholen Sie den Test bis zu 4 mal. Wenn sich das Motiv nicht in der Lage einen Koeffizienten zu erzeugen of Abweichung weniger als 15% nach 4 Versuchen verwenden, um die Daten aus der Menge, die den niedrigsten Variationskoeffizient Wert ergab. </li><li> Lassen Sie den Gegenstand zwei bis drei Minuten, um sich auszuruhen und dann das isokinetische Protokoll laden zu isokinetischen Festigkeitsdaten erhalten. </li><li> Nachdem der Gegenstand in dem Sitz befestigt ist, anweisen, wie die isokinetische Test durchzuführen. <ol><li> Sagen Sie dem Thema, das sie drei Streck- und Beugekontraktionen gegen den Hebelarm tun, die mit einer festen Rate bewegen. Sagen Sie dem Thema das Ziel über den gesamten Bewegungsbereich für jede Kontraktion schrumpfen so kräftig wie möglich ist. </li><li> Sagen Sie ihnen, dass der Hebelarm stoppt, wenn sie das Ende der Bewegungsbereich erreichen. Stellen Sie das Thema die Arme vor der Brust während des Tests zu überqueren. Erinnern Sie den Gegenstand nicht den Atem während der Wehen zu halten HINWEIS: Während die Daten aus der Beugekomponente der Kontraktion gesammelt dürfen nicht an die Forscher, subj von Interesse seinjekte, die für maximale Anstrengung bieten sowohl die Beuge- und Streckmanöver sind in der Regel bessere Kraft Konsistenz während der Verlängerung Manöver zu erhalten. </li></ol></li><li> Starten Sie den Test und fördern verbal das Thema maximaler Anstrengung zu liefern. </li><li> Nehmen Drehmoment, Leistung und Arbeit. Die Software auch die Variationskoeffizient berechnet (eine statistische Darstellung der Gültigkeitstest basierend auf Reproduzierbarkeit der Leistung, niedrigere Werte zeigen eine höhere Reproduzierbarkeit). Wenn der Variationskoeffizient 15% übersteigt, wiederholen Sie den Test. <ol><li> Wiederholen Sie den Test bis zu 4 mal. Wenn der Gegenstand nicht in der Lage einen Variationskoeffizient weniger als 15% nach 4 Versuche herzustellen, um die Daten aus dem Satz, der den niedrigsten Variationskoeffizient-Wert ergab. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. Schaden Induction <ol><li> Ein bis drei Tage nach den Basismessungen von Teil 2, haben das Thema Rückkehr ins Labor für den Schaden Induktions Teil derProtokoll </li><li> Lassen Sie das Thema Warm-up auf einem Fahrradergometer für 10 min bei 50 bis 150 W. </li><li> Nach dem Warm-up, orientieren und sichern Sie den Gegenstand in dem Rollenprüfstand mit den Anpassungseinstellungen aufgezeichnet in Schritt 2.3.7, laden Sie den Muskel beschädigen exzentrische Bewegung Protokoll und anweisen, das Thema, wie man die Übung richtig auszuführen. <ol><li> Sagen Sie dem Thema, das sie gegen den Hebelarm zusammenziehen wird, um die Bewegung der Welle Arm für jede Kontraktion einzuleiten. Sagen Sie das Thema, dass sich die Welle Arm auf sie zu bewegt zu einem festen Zinssatz, ihr Ziel dagegen ist so kräftig wie möglich zusammenziehen. </li><li> Erlauben es dem Subjekt die Handgriffe an beiden Seiten des Sitzes zu erfassen. </li><li> Sagen Sie, das Thema während der Wehen zu atmen; während der exzentrischen Phase ausatmen. </li></ol></li><li> Wenn das Objekt fertig ist, den ersten Satz von Kontraktionen starten, indem Sie die Start-Taste auf dem Bildschirm drücken. </li><li> Verbal das Thema fördern maximale ef zu haltenFort für jede Kontraktion. </li><li> Folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm, die das Thema durch 10 Sätze von 10 Wiederholungen mit einer 1 min Ruhezeit zwischen den Sätzen führen wird. </li><li> Sobald 10 Sätze abgeschlossen werden, erlauben das Subjekt 1 bis 5 min ruhen, bevor das Protokoll zu wiederholen. HINWEIS: Die maximale Zahl der Sätze unter der exzentrischen Protokoll 10 jedoch je nach dem Rollenprüfstand variieren und Software verwendet wird. Der Rest bietet Zeit für den Bediener das Protokoll bei Bedarf neu zu laden. </li><li> Wiederholen Sie den Vorgang noch zwei Mal für insgesamt 300 überwiegend exzentrische Kontraktionen. </li></ol> 4. Muskel Damage Assessment <ol><li> Wiederholen Sie beide Isokinetic und isometrische Krafttests wie in 2.4 unmittelbar nach dem schädigenden Übung beschrieben und bei 24, 48, 72 und 96 h nach. </li><li> Wiederholen Sie die Messung Schmerzen, wie in Teil 2.1 bei 24, 48 beschrieben, 72 und 96 Stunden nach dem Training zu beschädigen. Achten Sie darauf, eine neue visuelle Analogskala für jeden zu verwendenBeurteilung so, dass das Thema nicht an ihre vorherigen Antworten zu sehen. </li><li> Wiederholen Sie die Blutentnahme, wie in Teil 2.2 für die Creatin-Kinase-Assay bei 48 und 120 h beschrieben nach dem Training zu beschädigen oder zu Zeitpunkten durch die experimentelle Protokoll diktiert. </li><li> Plotten der Kreatinkinase, Stärke und Wundsein Daten auf der y-Achse eines Diagramms gegen die Zeit auf der x-Achse. </li><li> Beobachten Sie, wie diese Variablen abweichen von und zurück zu den Ausgangswerten in den Tagen nach der Übung, als Hinweis auf Schäden und Reparatur sind. </li></ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Mehrere Schritte sind entscheidend, um die gewünschten Ergebnisse dieses Protokolls zu erzielen. Zunächst müssen Themen angemessen auf die Kontraktion Protokolle vertraut gemacht werden, vor allem die Kraftmessungen. Achten Sie darauf, dass das Thema versteht genau, was sie erwartet, zu tun und geben ihnen die Möglichkeit, die Festigkeitsprüfungen vor der Datensammlung zu üben. Themen, die nicht ausreichend mit diesen Verfahren vertraut sind, können nach dem Schaden Induktion eine Lernkurve über die Tage zeigen. Dies ka...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, durch willkürliche Verlängerungskontraktionen (exzentrische) Kontraktionen bei menschlichen Probanden eine Belastungsschädigung der Quadrizeps femoris zu induzieren.
Kontraktionsinduzierte Schädigung der Skelettmuskulatur ist eine häufige Folge von Training, die durch verzögert einsetzenden Muskelkater1, vorübergehenden Kraftverlust und erhöhte muskelspezifische Enzyme im Blutgekennzeichnet ist 2. Muskelschäden bei Anstrengung sind nach Übungen, an die der Proband nicht gewöhnt ist, am ausgeprägtesten, insbesondere wenn exzentrische Kontraktionen beteiligt sind3. Muskelschäden bei Anstrengung sind in der Regel gutartig. Der Muskelkater lässt nach und sowohl die Serumproteine als auch die Stärke kehren in der Regel innerhalb weniger Tage bis Wochen nach der schädigenden Verletzung auf das Niveau vor der Schädigung zurück. In extremen Fällen kann eine Muskelschädigung zu einem lebensbedrohlichen Syndrom führen, das als Rhabdomyolyse bekannt ist. Muskelschäden bei körperlicher Anstrengung reichen jedoch in der Regel nicht aus, um bei gesunden Personen eine klinische Rhabdomyolysezu verursachen 4, wenn keine verstärkenden Faktoren wie Hitzestress, Dehydrierung5, Infektion6 oder seltene genetische Veranlagungen7 vorliegen. 
Kontraktionsinduzierte Muskelschäden sind in der Regel weniger schwerwiegend als toxininduzierte oder durch Einfrieren induzierte Verletzungen, Methoden, die häufig in Nagetierstudien verwendetwerden 8,9. Dennoch bietet die kontraktionsinduzierte Verletzung eine nützliche Methode, um die Reaktion auf Muskelschäden mit bemerkenswerten Vorteilen zu untersuchen. Erstens ist es eine sichere und ethische Methode für die Anwendung mit menschlichen Probanden1-3. Daher ist eine interspeziesische Translation der Ergebnisse nicht erforderlich, da die Daten direkt von menschlichen Probanden gewonnen werden können. Darüber hinaus ist die Übersetzung von Daten aus Nagetierstudien sehr schwierig, da die Schwere der Verletzung, die in den Nagetierverletzungsmodellen beobachtet wird, das Maß an Schäden übersteigt, das bei menschlichen Probanden ethisch vertretbar wäre. Zweitens treten häufig kontraktionsinduzierte Schäden auf und sind ein natürlicher Prozess des Trainings. Daher ist diese Art der Schadensinduktion nützlich, um Muskelschäden im Rahmen des Trainings, die Anpassung an das Training sowie offene Muskelverletzungen zu untersuchen. Hier beschreiben wir eine sichere und zuverlässige Methode zur Induktion und Bewertung von Skelettmuskelschäden mithilfe von Verlängerungskontraktionen beim Menschen.

<table><tbody><tr><td>Biodex Dynomometer</td><td>Biodex Medical Systems</td><td>850-000</td><td>Andere Modelle sind verfügbar und sollten ähnliche Ergebnisse liefern</td></tr><tr><td>Kreatinkinase-Kit</td><td>Sigma-Aldbsp;</td><td>MAK116</td><td></td></tr><tr><td>Serum Vacutainer</td><td>BD Bioscience</td><td>367812</td><td></td></tr><tr><td>Geflügeltes Sicherheits-Druckknopf-Blutentnahmeset</td><td>BD Bioscience</td><td>367338</td><td></td></tr><tr><td>Kryo-Fläschchen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>V5007</td><td>Wir verwenden die 2&nbsp; ML-Fläschchen zur Aufbewahrung von Serumaliquoten</td></tr></tbody></table>

induktion und beurteilung der belastungsskelettmuskelschäden beim menschen

Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

Kontraktions-induzierte Muskelschäden durch freiwillige Exzenter (Verlängerung) Kontraktionen bietet ein hervorragendes Modell für die Untersuchung Muskel Anpassung und Erholung beim Menschen. Hier diskutieren wir den Entwurf eines exzentrischen Bewegung Protokoll Schäden in den Quadrizeps-Muskeln zu induzieren, durch Veränderungen in der Stärke gekennzeichnet, Schmerzen und Plasma-Kreatinkinase. Diese Methode ist einfach, ethischen und breit anwendbar, da es in der menschlichen Teilnehmer durchgeführt wird, und beseitigt die zwischenartliche Übersetzung der Ergebnisse. Themen durchführen 300 maximale exzentrische Kontraktionen der Kniestreckmuskulatur mit einer Geschwindigkeit von 120 ° / s auf einem isokinetischen Dynamometer. Das Ausmaß des Schadens ist messbar relativ nicht-invasive isokinetischen und isometrischen Maßnahmen von Festigkeitsverlust, Schmerzen verwendet und Plasma-Kreatinkinase über mehrere Tage nach der Übung. Daher kann die Anwendung auf bestimmte Bevölkerungsgruppen in einem Versuch zu richten Mechanismen zu identifizieren, für die MuskelAnpassung und Regeneration.

Mit den hier vorgestellten Methoden, Grundlinie Wundsein, Serum Creatin-Kinase-Aktivität und Stärke (isometrischen und isokinetischen) Messungen wurden in 7 untrainierten jungen Männern genommen. Am nächsten Tag erfuhr die Probanden den Muskel Exzenterkontraktion oben beschriebenen Protokoll zu beschädigen. Um Indizes Muskelschäden, Folgeabschätzungen der Stärke, Schmerzen und Serumaktivität Kreatinkinase gemacht wurden. Festigkeit wurde gemessen unmittelbar nach sowie 24, 48, 72 und 96 ...

Dieser Artikel beschreibt eine sichere und zuverlässige Methode zur Induktion und Quantifizierung von Skelettmuskelschäden bei menschlichen Probanden.

Induktion und Beurteilung der belastungsSkelettMuskelSchäden beim Menschen

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, eine belastungsbedingte Schädigung der Skelettmuskulatur am Musculus quadriceps femoris bei menschlichen Probanden sicher zu induzieren und zu quantifizieren, und zwar mithilfe freiwilliger exzentrischer Kontraktionen. Mit diesem Protokoll zur Muskelschädigung können Forscher wichtige Fragen zu den Mechanismen der Muskelanpassung und -regeneration nach einer Verletzung beantworten. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass wir die Prozesse der Muskelanpassung direkt an menschlichen Probanden untersuchen können, wodurch die Notwendigkeit einer übersetzenden Interpretation der Ergebnisse über Arten hinweg entfällt.Obwohl diese Methode zur Untersuchung von Muskelschäden im Zusammenhang mit körperlicher Betätigung verwendet werden kann, eignet sie sich auch zur Untersuchung von Schäden durch offensichtliche Verletzungen. Das Verfahren wird Jake Sorensen, ein Doktorand aus meinem Labor, demonstrieren. Um das Protokoll für den isokinetischen Krafttest zu erstellen, öffnen Sie zunächst die Steuerungssoftware des Dynamometers am Computer.Wählen Sie ein neues Protokoll aus der Dropdown-Liste aus und programmieren Sie auf der Registerkarte „unilateral“ einen Satz mit drei Wiederholungen mit einer Geschwindigkeit von 60 Grad pro Sekunde für die Kontraktionen in die Ferne und in Richtung Körperachse, indem Sie eine Eins in das Feld „number sets“ eingeben, eine Drei in die Zeile „end by reps“ und jeweils eine 60 in die Zeilen „speed away“ und „speed toward“. Erstellen Sie anschließend einen isometrischen Krafttest mit einem Satz aus drei isometrischen Kontraktionen, die jeweils fünf Sekunden lang bei einem Gelenkwinkel von 70 Grad durchgeführt werden, indem Sie eine Eins in das Feld „positions“ auf der Registerkarte „unilateral“ eingeben und eine Drei in die Zeile „end by reps“ unter der Spalte „position one“. Wählen Sie dann in der Zeile mit der Bezeichnung „angle“ den Wert 70 aus.Als Nächstes das Protokoll für die exzentrische Muskelbelastung programmieren, indem man auf den Reiter „unilateral“ klickt und im Feld „Anzahl Sätze“ 10 eingibt. In der ersten Spalte die Zahl 10 in die Zeile mit der Bezeichnung „Ende nach Wiederholungen“ eingeben. Danach in der nächsten Zeile, „Geschwindigkeit weg“, 180 und in der Zeile „Geschwindigkeit zurück“ 120 eingeben.Zuletzt wird je nach erwarteter Kraft des Probanden in der Zeile mit der Bezeichnung Drehmoment ein Wert zwischen 200 und 600 eingetragen und in das Feld mit der Bezeichnung Ruhezeit in Sekunden der Wert 60 eingegeben. Beginnen Sie damit, eine visuelle Analogskala zu erstellen, indem Sie eine 100 Millimeter lange Linie horizontal über eine Seite zeichnen. Auf der linken Seite der Linie wird keine Schmerzen angegeben, auf der rechten Seite der Linie extreme Schmerzen.Als Nächstes begleiten Sie die Versuchsperson in den Untersuchungsraum und weisen sie an, zwei Kniebeugen mit Körpergewicht auszuführen, um Basiswerte für die Verspannungsmessung zu erhalten. Führen Sie beide Kniebeugen mit ausgestreckten Armen vor Schulterhöhe und schulterbreit auseinanderstehenden Füßen durch, wobei die korrekte Tiefe erreicht ist, sobald die Oberschenkel parallel zum Boden verlaufen. Bitten Sie anschließend die Versuchsperson, die Intensität der während der Kniebeugen im Musculus quadriceps femoris empfundenen Verspannung anzugeben, indem sie auf der visuellen Analogskala an der entsprechenden Stelle eine vertikale Linie zeichnet.Quantifizieren Sie abschließend das Ausmaß der Verspannungen des Probanden, indem Sie den Abstand in Millimetern vom Ende „keine Verspannungen“ der visuellen Analogskala bis zur Markierung des Probanden messen. Nach einer kurzen Aufwärmphase auf einem Fahrradergometer bitten Sie den Probanden, sich auf den Stuhl des Dynamometers zu setzen. Passen Sie die Positionseinstellungen des Dynamometers so an, dass die Drehachse des Knies mit der des Hebelarms übereinstimmt, und befestigen Sie das Bein am Wellenarm.Notieren Sie diese Einstellungen, um sie zukünftig reproduzierbar wiederherstellen zu können. Stabilisieren Sie den Probanden mit Gurten an Schultern, Hüften, Knöcheln und Oberschenkeln. Informieren Sie anschließend den Probanden darüber, dass er gegen einen feststehenden Hebelarm kontrahieren wird.Sie sollten die Versuchsperson entsprechend den Aufforderungen auf dem Bildschirm anweisen, drei Kontraktionen durchzuführen, die jeweils fünf Sekunden andauern. Starten Sie das isometrische Protokoll am Computer. Stellen Sie die Bewegungsausschläge (ROM) ein, kalibrieren Sie das Dynamometer und lassen Sie die Versuchsperson den Test zwei bis drei Mal mit submaximaler Kraft üben, um sie mit dem Test vertraut zu machen.Sobald die Versuchsperson bereit ist, bitten Sie sie, die Arme vor der Brust zu verschränken. Beginnen Sie den Test und ermutigen Sie die Versuchsperson verbal, bei jeder Kontraktion maximale Anstrengung zu zeigen. Nehmen Sie Basiswerte für Drehmoment, Leistung und Arbeit auf.Lassen Sie die Versuchsperson zwei bis drei Minuten ruhen, und rufen Sie dann das Protokoll für den isokinetischen Krafttest am Computer auf. Informieren Sie die Versuchsperson, dass sie drei Beuge- und Streckkontraktionen gegen den Hebelarm durchführen wird, der sich mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt. Teilen Sie ihr mit, dass der Hebelarm am Ende des Bewegungsumfangs stoppen wird und das Ziel darin besteht, während des gesamten Bewegungsumfangs bei jeder Kontraktion so kräftig wie möglich zu kontrahieren.Nach einigen submaximalen Übungstests zur Eingewöhnung des Probanden, bitten Sie ihn, die Arme über der Brust zu kreuzen, und beginnen Sie den Test. Ermutigen Sie den Probanden verbal, maximale Anstrengung zu zeigen und normal zu atmen. Notieren Sie Basiswerte für Drehmoment, Leistung und Arbeit.Einen bis drei Tage nach der Erfassung der isometrischen und isokinetischen Basiswerte bittet man den Probanden, zur Durchführung des exzentrischen Muskelbelastungsprotokolls in das Labor zurückzukehren. Nach einer Aufwärmphase richtet und fixiert man den Probanden im Dynamometer unter Verwendung der zuvor notierten Einstellwerte aus und lädt das Übungsprotokoll. Anschließend weist man den Probanden an, bei jeder Kontraktion gegen den Hebelarm zu arbeiten, um die Bewegung des Wellenarms einzuleiten.Erklären Sie dann, dass der Hebelarm sich mit konstanter Geschwindigkeit auf sie zubewegt und ihr Ziel darin besteht, so kräftig wie möglich dagegen anzuspannen. Wenn der Proband bereit ist, starten Sie den ersten Satz der Kontraktionen, indem Sie die Starttaste auf dem Bildschirm drücken, und ermutigen Sie ihn während der exzentrischen Kontraktionen verbal, bei jeder Kontraktion maximale Anstrengung aufzubringen. Schließlich wiederholen Sie unmittelbar nach der muskelschädigenden Übung sowohl die isokinetischen als auch die isometrischen Krafttests sowie nach 24, 48, 72 und 96 Stunden.Wiederholen Sie außerdem die Schmerzmessung 24, 48, 72 und 96 Stunden nach dem Belastungstest. Ergebnisse von sieben untrainierten jungen Männern zeigen, dass im Vergleich zur Ausgangssituation vor der Belastung die isometrische und isokinetische Kraft bis zu 24 beziehungsweise 48 Stunden nach der Belastung abnahm und danach wieder Werten nahe der Ausgangssituation erreichte. Umgekehrt war die Muskelschmerzigkeit 24, 48 und 72 Stunden nach der Belastung signifikant erhöht.Wenn man diese Technik einmal beherrscht, kann sie sicher und zuverlässig durchgeführt werden, sofern sie ordnungsgemäß ausgeführt wird. Beachten Sie, dass es wichtig ist, die körperlichen Einschränkungen jedes Probanden zu berücksichtigen und die Parameter entsprechend anzupassen. Die Gelenkwinkelparameter im Protokoll sollten bei Personen mit eingeschränktem Bewegungsumfang verringert werden, und die Zielkraft sollte bei schwächeren Personen reduziert werden.Nach Durchführung dieses Verfahrens können weitere Methoden wie die Entnahme einer Blut- oder Muskelprobe angewendet werden, um zusätzliche Fragestellungen im Zusammenhang mit den zellulären und molekularen Reaktionen auf Schädigungen zu beantworten. Nach dem Ansehen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man eine belastungsbedingte Muskelschädigung bei menschlichen Probanden sicher und ethisch vertretbar hervorruft und quantifiziert. Vergessen Sie schließlich nicht, dass dieses Protokoll ein geringes Risiko birgt, eine Rhabdomyolyse auszulösen.Die Probanden sollten während der Nachuntersuchungen auf Anzeichen und Symptome einer Rhabdomyolyse untersucht werden, zu denen dunkelbrauner Urin, Übelkeit und extreme Muskelschwäche gehören.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Wir beschreiben eine minimal-invasive und schmerzfreie Methode, Hunde Hinterlauf der Muskelkraft und der Reaktion auf wiederholte exzentrische Kontraktionen zu messen.

In Vivo Canine Muscle Function Assay

Survivors of acute respiratory distress syndrome (ARDS) und Critical Illness entwickeln häufig lang anhaltende Muskelschwäche. Manuelle Muskeltests (MMT) ist eine standardisierte klinische Untersuchung häufig verwendet, um Stärke der peripheren Skelettmuskulatur Gruppen zu messen. Dieses Video zeigt MMT mit dem 6-Punkt-Medical Research Council Skala.

Manuelle Muskeltests: eine Methode zur Messung Extremität Muscle Strength Applied an kritisch kranke Patienten

Ein In vivo Nager-Modell der Kontraktion-induzierte Verletzung und nicht-invasive Überwachung von Recovery

Der Zweck dieser Untersuchung war zu prüfen, ob mit Hilfe einer Infrarot-Wärmebildkamera ist ein wertvolles Instrument zur Detektion und Quantifizierung der Muskelkater nach dem Sport.

Der Einsatz von Thermo Infra-Red Imaging zu verzögert auftretenden Muskelschmerzen Detect

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Skelettmuskulatur neurovaskuläre Kopplung, Oxidative Kapazität und mikrovaskuläre Funktion mit "One Stop Shop" Nah-Infrarot-Spektroskopie

Messung von Nagetier Skelettmuskulatur kontraktile Funktion ist ein nützliches Tool, das Fortschreiten der Krankheit sowie die Wirksamkeit der therapeutischen Intervention zu verfolgen verwendet werden kann. Wir beschreiben hier die nicht-invasive, in Vivo Beurteilung der releveurs Muskeln, die im Laufe der Zeit in der gleichen Maus wiederholt werden kann.

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Erfahren Sie, wie Sie belastungsbedingte Skelettmuskelschäden am Menschen sicher induzieren und quantifizieren. Diese Methode nutzt exzentrische Kontraktionen und isokinetische Krafttests, um Muskeladaptation und Regeneration zu untersuchen.

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