Construcción de perfiles de par-velocidad-potencia de carga constante (isotónicos) y de velocidad constante (isocinéticos) in vivo para los flexores plantares de rata

Nuestro objetivo es desarrollar un sistema in vivo simple y no invasivo en ratas para probar la función mecánica, específicamente la potencia, que es producto de la fuerza y la velocidad. Esto proporcionará una visión sobre cómo las enfermedades afectan al sistema muscular. Nuestro laboratorio ha sido fundamental en la comprensión de la sarcomerogénesis y el envejecimiento.

Concretamente, cómo las contracciones excéntricas máximas afectan la sarcomerogénesis, pero algunas contracciones máximas en roedores H. mejoran el número de sarcoma en serie. Ahora mismo estoy usando el sistema para entrenamiento de sobrecarga excéntrica en ratas OVX y ováricos intactos, para investigar los efectos del estrógeno en la función contráctil muscular y la respuesta al entrenamiento. Después de anestesiar a la rata, colócala con la nariz y la boca bien colocadas en un cono nasal, sobre una plataforma calefactada.

Monitoriza continuamente la respiración y el pulso de la rata para mantener una anestesia segura y constante. Utilizando un aplicador estéril, extienda pomada oftálmica sobre ambos ojos de la rata para evitar la sequedad durante el procedimiento. Con una maquinilla eléctrica, afeita todo el pelo de la pata izquierda de la rata.

Después, aplica una crema depilatoria comercial de forma uniforme sobre toda la pierna usando un hisopo de algodón. Tras esperar tres minutos, raspa la crema usando varios hisopos de algodón según sea necesario para asegurarte de que la pierna esté lo menos peluda posible. Luego moja bolas de algodón con agua destilada y úsalas para limpiar toda la superficie de la pierna, eliminando cualquier crema o restos que queden.

Seca la pierna con una toalla de papel para prepararla para colocar electrodos. Ahora envuelve la cinta quirúrgica firmemente alrededor de la pata de la rata y el pedal para asegurar el pie en su sitio. Asegúrate de que el talón esté bien fijado en la ranura en la base del pedal.

Ajusta la posición del pedal usando el botón de ajuste tres para acercarlo o alejarlo según sea necesario, de modo que la rodilla quede lo más extendida posible. Luego coloca la pinza tibial empujándola firmemente hacia la región media proximal de la tibia para estabilizar la parte inferior de la pierna. Usando los mandos de ajuste uno y dos, alinea el pedal con la abrazadera para asegurar la posición correcta.

Con pinzas, extienda gel conductor sobre las superficies de ambos electrodos y en la parte posterior de la pata de la rata. Para identificar los sitios de colocación de los electrodos, palpa la protrusión muscular en la parte posterior de la pierna. Coloca el electrodo distal justo debajo de los músculos gastrocnemios y el electrodo proximal en el extremo superior del gastrocnemio, donde se unen con la articulación de la rodilla.

Luego gira el engranaje para elevar suavemente los electrodos y ponerlos en contacto con la pierna, asegurando un contacto constante de estimulación. No aplique una fuerza ascendente excesiva y compruebe que haya una ligera flexión en el eje que sostiene los electrodos para mantenerlos estables durante la estimulación. Una vez cargado el protocolo de 100 hercios a 90 grados en el estimulador, ajusta la corriente a 20 miliamperios para proporcionar una estimulación de bajo nivel y verifica la colocación del electrodo o el gel.

Haz clic en iniciar prueba para iniciar el protocolo, observando contracciones musculares visibles. Una vez completada la estimulación, haz clic en análisis y asegúrate de que se seleccione la caja de corrección de la línea base para evaluar el par producido. Tras permitir un descanso de dos minutos, aumenta la corriente de estimulación a 30 miliamperios.

Ejecuta el protocolo de nuevo y evalúa el par de salida en la sección de análisis, confirmando que la corrección base sigue seleccionada. Aumenta la corriente de estimulación a 40 miliamperios y vuelve a ejecutar el protocolo. Tras un descanso de dos minutos, si el par aumenta a 30 miliamperios, sube a 40 miliamperios y repite.

Si el par disminuye a 40 miliamperios, fija 30 miliamperios como estímulo óptimo. Crea un protocolo de estimulación que induca una contracción isométrica de 500 milisegundos a 100 hercios con el tobillo situado en un ángulo de 70 grados. Ejecuta el protocolo y registra el par activo máximo producido durante la contracción.

En la pantalla del protocolo, crea un nuevo protocolo que mueva el tobillo a una posición flexionada, aplica una estimulación de 500 milisegundos y luego devuelva el tobillo a una posición neutral. Calcular valores de sujeción de carga isotónica correspondientes al 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 y 80% del par activo máximo previamente registrado. Para cada valor de abrazadera de carga, añade el par pasivo base para determinar la fuerza total de sujeción.

Ejecuta los protocolos de estimulación usando estas abrazaderas de carga en un orden aleatorio. En el software DMC versión 5.5, ve a la caja de fuerza de desplazamiento. Introduce el valor de par calculado para la primera abrazadera de carga de la lista generada anteriormente.

Carga la isótona creada anteriormente y la nueva fuerza de desplazamiento se aplicará automáticamente durante la ejecución. Haz clic en Iniciar prueba para ejecutar el protocolo isotónico, permitiendo que ocurra una contracción isotónica. Los tres métodos exhibieron la característica relación hiperbólica-velocidad de par con la velocidad angular que disminuye a medida que aumenta el par, y con la potencia máxima ocurriendo en valores intermedios de par y velocidad.

La curva isotónica predecía una velocidad máxima significativamente mayor que ambas curvas cinéticas ISOK. La potencia máxima era mayor en la curva isotónica, en comparación con la curva isocinética que usaba el par medio, pero no era significativamente diferente cuando se usaba el par máximo. El par en potencia máxima se sobreestimaba por la curva isocinética usando el par máximo, mientras que la curva isocinética usando el par medio coincidía estrechamente con la curva isotónica.

La velocidad en potencia máxima se subestimaba por la curva isocinética usando el par medio, y se subestimaba ligeramente incluso usando el par máximo. La curvatura de la curva de velocidad de par se redujo significativamente cuando se utilizó el par máximo en la curva isocinética en comparación con el par medio de la curva. Todos los modelos tenían ajustes fuertes a la ecuación de la colina, aunque la curva isotónica tenía un valor ligeramente menor de R al cuadrado que ambas curvas isocinéticas.