人骨骼肌活检手术使用修改伯格斯坦技术

该程序的总体目标是使用改良的 Bergstrom 技术从人类志愿者的股外侧肌制作骨骼肌活检样本。这是通过首先麻醉活检部位的皮肤和皮下组织来实现的。在第二步中，通过皮肤皮下组织和覆盖骨骼肌的筋膜做一个切口。

接下来，将活检针通过切口推进到骨骼肌中，并在最后一步收集活检样本。小心地取出活检针，并用手术粘合剂闭合切口。最终，骨骼肌活检样本可以制备用于组织学分析，并分析各种运动条件下的生化改变以及特定蛋白质和基因的表达。

这种方法可以帮助回答骨骼肌生理学领域的关键问题，例如对剧烈运动的生化、分子和细胞反应是什么。演示该程序的是我们当地医院的医生 Gerald Ferris 博士和我们实验室的技术员 Maschi Tanaka。获得知情同意后，指示受试者仰卧在带衬垫的桌子上，露出大腿，以放松的方式放置腿部，在脚后跟下卷起一条小毛巾，使膝盖完全伸展并升高约一厘米。

接下来，指示受试者暂时收缩暴露的大腿肌肉，以便可以在筋膜前方看到广阔的外侧肌活检部位。拉塔大约是髌骨顶部和大髌骨之间距离的三分之一。然后用剪刀从活检部位周围约 15 x 15 厘米的区域去除毛发，并用预先浸泡在局部消毒剂中的棉签对该区域进行消毒，以使用适当的 PPE 和化粪池技术收集活检。

首先在切口部位喷洒氯乙烷，直到皮肤变白。接下来，将 25 号针头水平插入真皮层，吸出针头并分配大约 100 微升利多卡因，以在皮肤表面下产生直径为 2 到 4 毫米的水泡。然后将针头推进皮下组织，再次抽吸并分配大约 1 毫升利多卡因以形成另一个水泡。

一旦第二个水泡消退，将针头插入切口部位，停在筋膜浅处，最后一次吸出针头，然后慢慢注射剩余的 4 毫升利多卡因，同时将针头从大腿上拔出。两到三分钟后，用无菌手术刀的尖端轻轻探查活检部位，以确认麻醉。当部位准备好后，在皮肤和皮下组织上以相对于股骨 45 度角切开一个 1 厘米的直切口。

然后，在每个方向上，将手术刀插入足够深的部位，以穿过筋膜切开到肌肉中。一般来说，刚接触这种方法的人必须有耐心，因为他们在进行局部麻醉以及切开皮肤、皮下组织和筋膜时要学会感知皮下组织和筋膜之间的阻力变化。现在以与切开相同的角度将活检针引入组织，直到尖端进入筋膜。

当针头推进到肌肉中时，以向下的角度穿过筋膜。指示受试者保持放松，并且在针头推进时不要收缩大腿肌肉。然后，一旦活检针就位，将一次性 60 毫升注射器打开至 40 至 50 毫升标记处，以在活检针内产生吸力。

将内套管针拉出约 1 厘米以打开外套管的窗口，同时保持外套管在肌肉内的位置。然后快速关闭内部套管针以切割和收集肌肉样本。接下来，打开旋塞阀以释放吸力并将活检针旋转 90 度，重复该过程最多 3 次，总共四个夹子。

然后在取出针头后从大腿上取下活检针。将内套管针向后拉 1 厘米，目视检查外套管的管腔，以估计是否收集到足够数量的组织。用无菌纱布和冰袋直接按压活检部位 10 至 15 分钟。

在此期间，从活检针中取出组织 冰敷后，用一只手拉合切口，同时用另一只手在干切口的顶部涂抹一层手术粘合剂。胶粘剂固化约 90 秒后，垂直于切口贴上胶带封口，然后在切口部位放置三到四个 2 x 2 英寸的非无菌纱布垫，并用自粘胶包裹物固定，直接对组织施加压力。最后，向受试者提供口头和书面说明，说明适当的伤口护理、正常和异常反应以及接下来 1 到 4 天的活动指南。

在一项随机安慰剂对照交叉研究中，男性耐力运动员以最大 70% VO O2 的速度在跑步机上跑步 3 小时，并以每小时 1 升的速度消耗 6% 的碳水化合物或安慰剂饮料。在运动前后进行骨骼肌组织活检，观察到经验丰富的耐力运动员跑步 3 小时后获得的骨骼肌组织中各种细胞因子的基因表达增加，有趣的是，尽管对骨骼肌没有影响，但糖原消耗，观察到碳水化合物摄入减弱了 IL 6 和 IL 8 mRNA 水平后发展。这项技术为肌肉生理学领域的研究人员探索不同强度运动期间燃料底物的利用、运动诱导的肌肉损伤和细胞间信号传导等原理铺平了道路。