In Vivo Assay Muscle Fonction Canine

L'objectif général de cette procédure est de mesurer et de caractériser les propriétés mécaniques des muscles des membres postérieurs du chien vivant à l'aide de méthodes non invasives. Cela est réalisé en positionnant d'abord correctement le chien dans le dispositif physiologique. La deuxième étape de la procédure consiste à mesurer et enregistrer le couple isométrique de contraction simple et le couple tétanique de flexion tibio-tarsienne.

La troisième étape de la procédure consiste à effectuer des contractions excentriques. La dernière étape de la procédure consiste à mesurer et enregistrer l'oscillation isométrique, le couple et le couple tétanique lors de l'extension tibio-tarsienne. En définitive, des résultats peuvent être obtenus qui montrent la force musculaire des membres postérieurs et la réponse à des contractions excentriques répétées au moyen d'une méthode physiologique non invasive.

Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes, comme les tests sur muscles isolés ex vivo, qui sont des études terminales, est que la méthode utilisée ici peut être répétée dans le temps car elle est non invasive et bien tolérée. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la physiologie musculaire, telles que la réponse du muscle à une blessure induite par contraction ou à la fatigue. Les implications de cette technique s'étendent vers le traitement ou le diagnostic des dystrophies musculaires, car la méthode évalue la fonction musculaire chez le chien ou d'autres mammifères de grande taille.

De tels animaux de grande taille sont nécessaires dans les études précliniques de nombreuses nouvelles thérapies avant les essais cliniques et l'application aux patients. Bien que cette méthode puisse fournir des informations sur les modèles canins, elle peut également être appliquée à d'autres systèmes de modèles animaux, comme les primates non humains. En général, les personnes novices dans cette méthode éprouveront des difficultés en raison des précautions requises lors de la mise en place des électrodes de stimulation et des connaissances nécessaires sur ce qu'il faut attendre des enregistrements de couple. Une démonstration visuelle de cette méthode est essentielle, car les étapes de positionnement des électrodes sont difficiles à apprendre en raison de la précision nécessaire pour obtenir une réponse maximale de couple musculaire.

Deux protocoles rédigés dans le logiciel de contrôle musculaire dynamique (DMC) sont utilisés pour définir les paramètres de stimulation et d'enregistrement des données. Le premier protocole, appelé protocole de contraction isométrique, est utilisé pour les contractions uniques et tétraques. Le second protocole, nommé protocole de blessure par étirement excentrique, sert aux contractions excentriques. Les réglages du stimulateur et les séquences logicielles utilisées pour chaque protocole sont indiqués dans le tableau présenté ici ; les contractions uniques sont provoquées par une stimulation de un hertz.

Les contractions tétaniques et excentriques sont provoquées par une stimulation à 50 hertz. Dans le cas de la contraction excentrique, un étirement est superposé au muscle en contraction. Ces expériences consistent à provoquer plusieurs types de contractions musculaires, en stimulant le nerf fibulaire pour obtenir des contractions tétaniques ou excentriques d’un muscle fléchisseur, et en stimulant le nerf tibial pour obtenir des contractions cloniques ou tétaniques d’un muscle extenseur.

Après avoir anesthésié le chien, vérifiez le réflexe palpébral afin de vous assurer que l'animal est profondément anesthésié. Surveillez attentivement le dioxyde de carbone, l'oxymétrie de pouls et la température. Pendant la procédure, rasez les poils au niveau du genou latéral là où seront placées les électrodes de stimulation.

Ensuite, positionnez le chien sur la table de physiologie. Placez le membre pelvien en position couchée dorsale de manière que le fémur et le tibia forment un angle droit, et que le tibia soit parallèle à la surface de la table. Vérifiez que la pédale de force peut pivoter en toute sécurité. Elle doit offrir une certaine résistance lorsqu'elle est déplacée manuellement.

Ensuite, allumez le dispositif de physiologie et activez la pédale. Le mouvement de la pédale est contrôlé par le moteur servo, qui est lui-même commandé par l'ordinateur. Maintenant, placez délicatement la patte du chien sur la mesure de la pédale et enregistrez la longueur de la patte du chien, depuis l'axe central de rotation jusqu'à l'extrémité du doigt latéral.

Ensuite, fixez la patte du chien sur la pédale à l’aide d’un bandage élastique auto-adhésif. Le transducteur intégré dans la pédale enregistre la force des contractions musculaires des membres. Configurez les électrodes de stimulation en raccordant les électrodes monopolaires blindées de calibre 24 à l’unité d’isolation du stimulus.

Avec des mains gantées, nettoyez la peau du chien à l'alcool et palpez le nerf fibulaire commun juste en dessous de la fibula proximale latérale à l'aide d'un doigt marquant la zone du nerf. Insérez soigneusement l'électrode cathodique noire sous la peau et placez l'électrode anodique rouge sous la peau, juste à l'extérieur du périoste, parallèlement et légèrement en dessous de l'électrode cathodique. Les deux électrodes doivent désormais se trouver à l'intérieur du nerf fibulaire commun, juste en dessous de la tête de la fibula. Ensuite, activez le stimulateur à un hertz et observez la réponse de contraction musculaire sur l'écran.

Effectuez de petits ajustements de la position des électrodes selon les besoins afin d'obtenir l'amplitude maximale possible du tétanos. Une fois les électrodes correctement positionnées, activez le logiciel DMC pour enregistrer la réponse au tétanos. La prochaine étape consiste à provoquer une contraction tétanique sans déplacer les électrodes.

Configurer le stimulateur selon les spécifications indiquées dans le tableau pour une contraction tétanique. Ensuite, activer le protocole de contraction isométrique dans le logiciel afin de générer une contraction tétanique isométrique du muscle. La prochaine expérience, le protocole de blessure par étirement excentrique, est également réalisée sans déplacer les électrodes.

Régler le stimulateur pour une contraction excentrique et initier la stimulation. Dans ce protocole, le nerf est stimulé 10 fois à 50 hertz pendant une seconde. Pendant cette seconde, les muscles fléchisseurs se contractent isométriquement pendant les 800 premiers millisecondes, puis le muscle est étiré pendant les 200 millisecondes finales.

Après une série de 10 contractions excentriques, laisser le muscle se reposer pendant quatre minutes. Répéter ensuite deux fois supplémentaires le protocole de blessure par étirement excentrique, avec une pause de quatre minutes entre chaque série afin de stimuler le muscle extenseur. Déplacer les électrodes sur le nerf tibial en insérant les électrodes perpendiculairement à la peau et en position proximale par rapport au placement initial utilisé pour la flexion. Le point de placement approximatif se situe le long d'une ligne qui bissecte l'angle de 90 degrés formé par le genou.

Le nerf tibial se situe plus en profondeur et en regard du nerf fibulaire commun. Déplacez les électrodes selon les besoins afin d'obtenir des potentiels de contraction optimaux. Une fois les électrodes positionnées, déclenchez une contraction maximale à l'aide du protocole isométrique sans déplacer les électrodes.

Modifier les paramètres du stimulateur comme indiqué pour les contractions tétaniques. Ensuite, activer et enregistrer une contraction tétanique du muscle extenseur tibio-tarsien. Le programme d'analyse dynamique musculaire (DMA) est utilisé pour analyser le couple et les informations temporelles issues des contractions musculaires.

Dans cette figure, la stimulation du nerf tibial à un hertz a provoqué des contractions uniques des muscles extenseurs tibio-tarsiens pour l'analyse des données ; les positions des trois curseurs sont définies comme suit. Le curseur bleu est placé au point où le couple commence à augmenter à partir du couple de repos. Le curseur jaune est positionné là où le couple revient au niveau du couple de repos.

Après la phase de relâchement, le curseur blanc n'est plus nécessaire et est donc placé à droite du curseur jaune. Cette figure illustre une stimulation isométrique de couple tétanique du nerf tibial à l'aide d'une série de 50 hertz pendant 1,5 seconde, entraînant une contraction tétanique du muscle extenseur tibio-tarsien. Pour l'analyse des données, les curseurs bleu et jaune sont positionnés.

Pour l'analyse des tressaillements dans cette figure, des contractions excentriques ont été induites dans les fléchisseurs tibio-tarsiens. Une stimulation transcutanée du nerf péronier a déclenché une contraction isométrique initiale pendant 800 millisecondes, au terme de laquelle un étirement forcé a été appliqué à la jambe. Pour cette analyse des données, le curseur bleu est positionné au point où le couple isométrique commence à augmenter par rapport au couple de repos.

Le curseur jaune est placé au point où le couple de traction excentrique commence à augmenter à partir du plateau isométrique. Le curseur blanc est placé là où le couple revient au couple de repos. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en environ une heure si elle est effectuée correctement. Lors de l'exécution de cette procédure, il est important de se rappeler de suivre un protocole imprimé comportant des points de contrôle étape par étape en suivant cette procédure.

D'autres méthodes, comme les biopsies musculaires, peuvent être réalisées afin de répondre à des questions supplémentaires telles que le type de fibres musculaires ou l'expression du transgène après son développement. Cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de la physiologie musculaire pour explorer les réponses à l'exercice chez les canidés atteints de dystrophie musculaire. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'effectuer un test de physiologie musculaire non invasif chez les canidés.