Évaluation in vivo des propriétés mécaniques et viscoélastiques de la langue de rat

L’objectif global de cette procédure est d’évaluer la résistance et les propriétés viscoélastiques de la langue chez des rats anesthésiés. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine des troubles respiratoires du sommeil, sur l’apnée obstructive du sommeil. Les principaux avantages de cette technique sont les données quantitatives sur les performances musculaires et, avec un entraînement approprié, elle peut être facilement entreprise à l’aide du stylo à bordure que l’on trouve couramment dans la plupart des laboratoires de mécanique musculaire.

Ces méthodes peuvent donner un aperçu de la physiologie et de la mécanique de la langue de rat. Il peut également être appliqué à d’autres systèmes, y compris les modèles de souris. Nous avons eu l’idée de cette méthodologie pour la première fois lorsque nous évaluions comment l’accumulation de graisse à la base de la langue peut modifier les propriétés mécaniques de ce muscle.

Après avoir confirmé le niveau de sédation approprié par une absence de réponse au pincement des orteils, utilisez une paire de ciseaux opératoires pour réséquer une zone ovale de peau sur le cou du rat et retirer la peau. Dissection brutale à travers n’importe quel tissu adipeux, les glandes sublinguales et sous-maxillaires et la couche musculaire entourant la trachée. À l’aide de l’électrocautérisation, réséquez le muscle digastrique à proximité de l’os hyoïde dans les sites de contact possibles autour du nerf.

Ensuite, ajoutez une goutte d’huile minérale sur le nerf pour le protéger de la déshydratation. À l’aide d’une paire de pinces fines, disséquez le nerf hypoglosse de la chair environnante. À l’aide d’un crochet, assurez-vous qu’au moins trois millimètres du nerf sont disponibles pour la connexion à l’électrode bipolaire.

À l’aide d’une micro-pince hémastatique, écrasez le nerf hypoglosse aussi distalement que possible de l’os hyoïde, afin d’éviter la propagation rétrograde du stimulus avec cinq secondes de pression douce. Lorsque l’hémastatique saisit le nerf, une brève contraction à la base de la langue devrait être visible. Ensuite, répétez l’identification et la perturbation nerveuse de l’autre côté.

Pour intuber la trachée, d’abord, disséquez doucement le muscle lisse entourant la trachée, afin d’exposer le tissu trachéal. Ensuite, utilisez une paire de pinces à attacher les sutures pour soulever délicatement la trachée et passez une suture à quatre zéros sous la trachée, près du thorax. Faites un premier nœud lâche entre le sixième et le septième anneau du larynx et glissez la tige d’une pipette de transfert lubrifiée à l’huile minérale sous la trachée.

Lorsque la pipette est en place, faites une petite incision entre le quatrième et le cinquième anneau du larynx. Avec la canella connectée à l’anesthésie, insérez doucement la canella dans l’incision sur une profondeur d’environ cinq anneaux. Fixez le canella à la suture pour créer un joint étanche à l’air et utilisez une pince à mailler pour sutures pour saisir soigneusement la langue.

Ensuite, passez une soie tressée noire de 20 centimètres de long, trempée de PBS, cinq sutures zéro médialement à travers le bout de la langue et attachez une boucle d’environ quatre centimètres de large dans la suture. Pour déterminer la force isométrique et les propriétés viscoélastiques de la langue, placez l’animal en position couchée dans le plateau chauffé du système de test musculaire incisu et utilisez une attache torsadée en métal recouvert de plastique pour fixer le nez de l’animal au plateau. Insérez un émerillon à trois voies attaché à une ligne de monofilament de texte de neuf kilogrammes, pour maintenir la bouche en position ouverte, et connectez la boucle de suture au transducteur de force.

Scotchez les membres et l’abdomen pour immobiliser l’animal lors des stimulations et connectez un crochet stimulant sur mesure par électrode polaire à chaque nerf hypoglosse. À l’aide d’une double borne de liaison empilable, vous pouvez convertir les deux bornes bananes de chaque électrode en un seul connecteur BNC. Ensuite, utilisez un répartiteur BNC pour connecter les électrodes au mode stimulateur de l’appareil.

Après avoir vérifié que le cou et la langue sont alignés avec le levier du transducteur de force, ajustez progressivement la longueur de la langue et appliquez des stimulations par contraction jusqu’à ce qu’une force maximale soit obtenue. Une fois que la force de contraction maximale est obtenue, utilisez un pied à coulisse pour mesurer la longueur de la langue depuis l’insertion au niveau de l’os hyoïde jusqu’au bout de la langue. Pour mesurer la force isométrique, appliquez une contraction, suivie 20 secondes plus tard d’une stimulation tétanique, en enregistrant la contraction maximale et les forces tétaniques.

Pour déterminer les propriétés viscoélastiques de la langue, sans changer la position de l’animal, trois à cinq minutes après la détermination de la force isométrique, appliquez des cycles d’étirements passifs avec déplacement croissant par rapport à la longueur optimale sans stimuler les nerfs hypoglosses. Ici, les valeurs attendues pour les forces titistiques et tétaniques chez un rat Zucker âgé de trois mois sont montrées. La force tétanique développée suite à la stimulation, devrait rapidement atteindre son apogée.

Suivi d’une diminution lente jusqu’à ce que la stimulation cesse. Dans ce graphique, on peut observer des contractions infructueuses dans lesquelles la quatrième génération n’a pas atteint un niveau de plateau avant la fin de la stimulation, ou dans lesquelles le stimulus a déclenché une contraction des muscles du cou. Ces boucles de travail représentatives de Lissajous de longueur et de force, ont été obtenues en étirant la languette de 5 % à 50 % de la longueur optimale.

Les boucles peuvent ensuite être combinées pour générer des traces de boucles typiques de Lissajous. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en environ une heure et demie si elle est exécutée correctement. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’exposer et d’isoler les nerfs hypoglosses et de déterminer les propriétés viscoélastiques mécaniques de la langue.

Merci d’avoir regardé et bonne chance dans vos expériences.