Name: צימוד נוירו-וסקולריים שרירי השלד, קיבולת חמצוני, ופועלים Microvascular עם אחד עצור חנות ספקטרוסקופיית אינפרא אדום (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 4 s
Description: למד הערכה לא פולשנית של קיבולת חמצון שרירי השלד ותפקוד כלי דם באמצעות ספקטרוסקופיית אינפרא אדום קרוב. שיטה זו מאפשרת מדידת היפרמיה תגובתית וקיבולת חמצונית בקליניקה ובמעבדה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי אונ' טקסס תכנית המחקר הבינתחומי ארלינגטון גרנט.

פרוטוקול זה עוקב אחר הקווים המנחים של ועדת הבדיקה מוסדיים ב אוניברסיטת טקסס בארלינגטון, תואמת הסטנדרטים שנקבעו על-ידי הגירסה העדכנית ביותר של הצהרת הלסינקי. בהתאם לכך, בכתב הסכמה מדעת היה (,) שהושג לפני תחילת המחקר הליכים.
1. אינסטרומנטציה
הערה: התיאור הבא של ומכשור מבוסס על אינפרא אדום (ניר) ספקטרומטר ונתונים רכישת המערכת בשימוש המעבדה שלנו (ראה טבלה של חומרים). לכן, ההוראות כוללות השלבים הדרושים לתפקוד אופטימלי של התקנים אלה. השלבים הבאים כוללים הכיול של המכשיר ניר באמצעות תוכנה הנלווית כיול פנטום, והיישום של בד כהה כדי לא לכלול אור מקיף. בכל מקרה שבו נתונים שונים אוסף חומרה ו/או תוכנה משמשים, חוקרים צריך להתייעץ עם המדריכים למשתמש ספציפי משלהם עבור כיול ושיקולים אור הסביבה. איור 1 מדגימה הגדרת ניסיוני ומכשור מיד המתוארים להלן.
<ol><li>להורות את הנושא לשכב פרקדן עם הרגליים שלהם בתוך תא לחץ שלילי (LBNP) הגוף התחתון (איור 1 א'), כך קו החגורה שלהם הוא כ אפילו עם פתיחת תיבת LBNP. לקבלת הוראות על איך לבנות תא LBNP, ראה הפניות17.
</li>
	<li>במקום שלוש אלקטרודות רל על הנושא: שניים במיקום נחות, האמצע-בריחי ואחד על הנושא של צד שמאל המדיאלי האגן. תצורה זו מספקת את התוצאות הטובות ביותר בשל גישה מוגבלת הגפיים התחתונות, מכשור של הגפיים העליונות, וכן תנועת היד במהלך תרגיל אחיזת יד.</li>
	<li>במקום מודול צג פולשני לחץ דם על היד הדומיננטית של הנושא. מניחים את האזיקים לחץ הדם באצבע על כל אצבע ולחבר אותם במודול (איור 1B). ודא שהאזיקים לחץ הדם באצבע מכוילים כהלכה לפי ההדרכה המלווה את המכשיר.</li>
	<li>להורות את הנושא להבין dynamometer אחיזת יד (HGD) עם היד הלא-הדומיננטי שלהם בעמדה מעט החטוף. הזרוע צריך להיות ממוקם בנוחות על השולחן שליד המיטה. המרחק והזווית של HGD צריך להיות מותאם כדי לאפשר לכוח לאחיזה אופטימלית עם תנועת הזרוע מינימלי (איור 1C).</li>
	<li>אבטח את HGD לטבלה שליד המיטה.</li>
	<li>למדוד התכווצות מרצון המרבי (MVC) של המשתתף. תגיד המשתתף, כשתתבקש, הם חייבים לסחוט את HGD הכי חזק ככל האפשר תוך ניצול רק את שרירי היד, האמה. להורות הנושא כי הם חייבים להימנע גיוס שלהם זרוע, החזה, הכתפיים או שרירי הבטן בעת ביצוע האחיזה המרבית.</li>
	<li>1.6 שלב אני חוזר שלוש פעמים, מופרדים על ידי שיא ס' 60 לפחות הכוח המרבי הושג (מומלץ של 3). כוח מרבי זה ישמש כדי לחשב את עוצמת פעילות גופנית לצורך בקיבולת חמצוני שרירי השלד נוירו-וסקולריים מצמד (להלן).</li>
	<li>המקום מגבון מהירה-האינפלציה סביב הזרוע של היד פעילות גופנית. לחבר את חברת התעופה מן הבקר האינפלציה המהירה בקזינו.</li>
	<li>לזהות את השריר כופף האצבעות העמוק. להשתמש בסמן העור לתיחום הגבול של שריר מוחשי.</li>
	<li>להבטיח כי ספקטרומטר ניר כראוי מכויל בהתאם במדריך למשתמש המצורף להתקן. לנקות את העור מעל אשר ימוקמו החללית ניר עם מגבון ההכנה אלכוהול.</li>
	<li>למקם את המכשיר ניר מעל למרכז הבטן של השריר (כופף האצבעות העמוק), יצויינו זה בצורה מאובטחת האמה.</li>
	<li>לעטוף את החללית, לזרוע עם בד בצבע כהה, מזעור ההפרעות תאורת (1C איור, איור 1D).</li>
	<li>כאשר מוכן לבצע את החלק sympatholysis תפקודית של המחקר, חותם את הנושא אל החדר LBNP.</li>
</ol>2. קיבולת חמצוני שרירי השלד
הערה: עקיבה נציג נתונים הממחישות ההליך ניסיוני. למדידת קיבולת חמצוני שרירי השלד מתוארת באיור 2. זו גישה נסיונית בעבר אומתה נגד ויוו זרחן גברת18 ו בחיי עיר שריר respirometry19, הוא צובר קבלת נרחב20.
<ol><li>כלי נגינה הנושא כמצוין לעיל (מכשור).</li>
	<li>להורות את הנושא כדי לשכב במנוחה במשך 2 דקות תוך ניטור deoxyhemoglobin (HHb) ו oxyhemoglobin (HbO2) באמצעות המכשיר ניר. הערה: תקופת מנוחה זו מאפשרת את הנושא להתאושש כל החפץ תנועה המשויכים לתהליך אינסטרומנטציה, ומבטיחה למדידות בסיסית יציבה. אם לאחר 2 דקות שאין תנודות משמעותיות אירעו, הנושא עשויים להיחשב מצב יציב, או בזמן מנוחה בסיסית.</li>
	<li>לפני השרוול סגר, הודע הנושא שלך כי אתה להיות ניפוח בקזינו. מנפח את מ מ כספית השרוול לפחות 30 הזרוע מעל לחץ הדם הסיסטולי במשך 5 דקות (קרי: suprasystolic). להורות את הנושא כדי לשמור, על זרוע שלהם עדיין ורגועה ככל האפשר הן במהלך השרוול האינפלציה, הבאים השרוול דפלציה. הערה: זה 5 דקות עורק הזרוע השרוול סגר פרוטוקול מקרוב משקף שתקן קליני מקובל כיום חסימת כלי דם בדיקות21,22,23,24,25.</li>
	<li>להקליט את הערך ההתחלתי/בסיסית (לפני השרוול סגר) ואת הערך נדיר של רקמה רוויה (StO2) במהלך סגר השרוול וקובעים נקודת האמצע בין שני ערכים אלה. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57317/57317eq1.jpg">
</li>
	<li>לאפשר את הנושא להתאושש סגר השרוול ולחזור אל הערכים הבסיסיים מנוחתו. ברגע הנושא הקפיד בסיס מנוחה לפחות 1 דקות מלאות, המשך לשלב הבא.</li>
	<li>להורות על לחיץ ולתחזק של אחיזת יד איזומטרי ב 50% MVC שלהם. לעודד את הנושא כדי לשמור על כיווץ איזומטרי שלהם עד הרקמה desaturates ב-50%. על השגת ערך זה, תגיד את הנושא כדי להירגע היד שלהם. ולהודיע להם כי אין יותר פעילות גופנית או תנועה נדרש.</li>
	<li>בתוך 3-5 s בעקבות תרגיל הפסקתה, לנהל סדרות סגר השרוול מהירה (סדרה אחת = אינפלציה 1 + 1 דפלציה), כפי שצוין בעבר הקים18: סדרת #1 - 6: 5 s s ב/5. סדרת #7 - 10: 7 s s על/10. #11-14:10 סידרה s s ב/15. #15-18:10 סידרה s ב- 20/s.</li>
	<li>לאחר השלמת הסדרה האינפלציה/דפלציהה 18, להורות את הנושא לנוח, ומאפשר רקמה רוויה לשוב ערכי התוכנית הבסיסית הראשונית. אחרי ערכים אלה נותרו עקביים למשך לפחות 2 דקות, חזור על שלבים 2.4 ו- 2.5.</li>
	<li>
חישוב קיבולת חמצוני שרירי השלד
	<ol>
<li>לחשב את השיפוע של שינוי StO2עבור כל אחד occlusions הבודדים השרוול 18, ויוצרים את נקודות השחזור monoexponential אילוסטרייטד ב- 2C איור.</li>
		<li>להתאים את הנתונים מחושבים מ 2.7 הבאים monoexponential עקומה18,19,26 y = סוף - Δ x e-קאפה -טאו הערה: 'y' הוא הקצב צריכת חמצן שריר היחסי (mV̇O2) בתקופת האינפלציה השרוול, 'End' מייצג את mV̇O2 מיד לאחר הפסקת פעילות גופנית; דלתא '(Δ) מסמל את השינוי mV̇O2 משאר בסוף התרגיל; 'k' הוא ההתאמה קבוע קצב; אל ' זמן. טאו מחושבת 1/k.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. תגובתי Hyperemia
הערה: עקיבה נציג נתונים הממחישות ההליך ניסיוני. למדידת hyperemia תגובתי מתואר באיור3.
<ol><li>עם הנושא שוכב פרקדן, שעברו אינסטרומנטציה כמתואר לעיל (מכשור), להורות את הנושא לשקר תזוזה ככל.</li>
	<li>ברגע הנושא השיגה מצב מנוחה עקבית, להמשיך להקליט לפחות 1 דקות של בסיסי נתונים, ואז מנפח במהירות לחץ דם השרוול על הזרוע ללחץ suprasystolic (30 מ מ כספית מעל לחץ הדם הסיסטולי).</li>
	<li>-הסימן 5 דקות, במהירות השטחת קצה שהקפל בעת הקלטת את התגובה hyperemic.</li>
	<li>להמשך ההקלטה למשך לפחות 3 דקות כדי ללכוד השחזור של הנושא.</li>
	<li>
חישוב Hyperemia ריאקטיבי הערה: הפרמטרים NIRS מחושב מתוארת באיור 3.<ol>
<li>חישוב בסיסית StO2 כמו StO2 ממוצע מעל 1 דקות מלאה לפני תחילתה של השרוול עורקי סגר.</li>
		<li>לקבוע את קצב חילוף החומרים במנוחה שרירי השלד כמו הקצב desaturation (קרי, שיפוע ממוצע) במהלך השרוול סגר (כהגדרתו מדרון 1)27,28.</li>
		<li>לחשב את תגובתי hyperemia כדלקמן: a) במעלה המדרון הממוצע בעקבות שחרור השרוול (קרי, פגיעה reperfusion קצב, כהגדרתו שיפוע 2), מחושב מרגע השחרור שהקפל דרך השלב הגוברת באופן ליניארי של ריבאונד המעקב; b) הערך2 StO הגבוה ביותר הגיעה אחרי שחרור השרוול (מסומן בתור StO2מקסימום); ג) אזור hyperemia תגובתי תחת עקומת (AUC); מחושב מרגע השחרור השרוול כדי 1-, 2 - ו 3-מין פוסט השרוול-סגר (2 חאן אל 1-מין, חאן אל-מין, וחאן אל 3-מין, בהתאמה); ו ד) hyperemic מילואים, מחושבת בשינוי StO2 מעל הבסיס ודיווח כשינוי אחוזים (%). ערך זה מחושב ככל שהרוויה הגבוה ביותר שהושג במהלך occlusive שאחרי ריבאונד מינוס הרוויה הממוצע שחושבו בצעד 3.5.1 (ראה לעיל). הערה: הבדלים גדולים נתוני התוכנית הבסיסית ישפיע מאוד על הפרשנות של שמורת hyperemic.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. פונקציונלי Sympatholysis
הערה: עקיבה נציג נתונים הממחישות ההליך ניסיוני. למדידת sympatholysis תפקודית מתואר באיור4.
<ol><li>כלי נגינה הנושא כמצוין לעיל (מכשור).</li>
	<li>ודא של החותם אטום בבית הבליעה LBNP.</li>
	<li>עם הנושא משקר עדיין, במצב מנוחה, לאסוף 3 דקות של בסיסי נתונים.</li>
	<li>ב סימן 3 דקות, להפוך את הריב. להתאים את הואקום כך הלחץ בתוך החדר LBNP הוא בין-20 ו-30 מ מ כספית. לאפשר את הואקום לפעול למשך 2 דקות תוך מעקב אחר התגובה של הנבדק.</li>
	<li>-הסימן 5 דקות, לכבות את שואב האבק ולאפשר את הנושא לנוח במשך 3 דקות.</li>
	<li>-הסימן 8 דקות, ליזום את שורת הקול המנחה את הנושא דרך התרגיל אחיזת יד אומנותית (20% MVC).</li>
	<li>לאשר כי הנושא הוא שמירה על המאמץ שלהם לאורך כל מכלול של כל שלב מרתק, מרגיע לחלוטין במהלך בין כל חזרה. לפקח על התפוקה שלהם כוח, לאשר כי הם משיגים 20% MVC עם כל אחיזה. המשך פעילות גופנית עד הסימן 11 דקות.</li>
	<li>ב סימן 11 דקות, להפוך את הריב לעידוד הנושא כדי להמשיך שלהם התעמלות אומנותית. לאפשר את הריק בין 11-13 דקות, ולאחר מכן כבה את זה.</li>
	<li>יש נושא המשך ביצוע תרגיל אחיזת יד אומנותית לפחות 20% של MVC שלהם למשך 2 דקות נוספות. עם הפסקת פעילות גופנית, יש את השאר הנושא בשקט, שכב בשקט.</li>
	<li>
חישוב Sympatholysis תפקודית
	<ol>
<li>לנרמל את השינוי שחל oxyhemoglobin עם LBNP לאות יציב הכולל (TLS), נקבע במהלך 5 דקות השרוול סגר: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57317/57317eq2.jpg"> <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57317/57317eq3.jpg">
</li>
		<li>לחשב כל אירוע כמו הממוצע הסופי 20 דקות של כל אירוע.</li>
		<li>לחשב את התרגיל-induced הנחתה של ההפחתה oxyhemoglobin: <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57317/57317eq4.jpg">
</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Huang, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Predictive+value+of+reactive+hyperemia+for+cardiovascular+events+in+patients+with+peripheral+arterial+disease+undergoing+vascular+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler+Thromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">Predictive value of reactive hyperemia for cardiovascular events in patients with peripheral arterial disease undergoing vascular surgery.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 27 (10), 2113-2119 (2007).</li>
<li>Suryapranata, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Predictive+value+of+reactive+hyperemic+response+on+reperfusion+on+recovery+of+regional+myocardial+function+after+coronary+angioplasty+in+acute+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Predictive value of reactive hyperemic response on reperfusion on recovery of regional myocardial function after coronary angioplasty in acute myocardial infarction.</a> Circulation. 89 (3), 1109-1117 (1994).</li>
<li>Richardson, R. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+Muscle+Blood-Flow+in+Man+-+Is+Maximal+O2+Extraction+Compromised%5BTitle%5D)+AND+%22J+of+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">High Muscle Blood-Flow in Man - Is Maximal O2 Extraction Compromised.</a> J of Appl Physiol. 75 (4), 1911-1916 (1993).</li>
<li>Clifford, P. S., Hellsten, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vasodilatory+mechanisms+in+contracting+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Vasodilatory mechanisms in contracting skeletal muscle.</a> J Appl Physiol. 97 (1), 393-403 (2004).</li>
<li>Hansen, J., Thomas, G. D., Jacobsen, T. N., Victor, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+metaboreflex+triggers+parallel+sympathetic+activation+in+exercising+and+resting+human+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Muscle metaboreflex triggers parallel sympathetic activation in exercising and resting human skeletal muscle.</a> Am J Physiol. 266 (6 Pt 2), H2508-H2514 (1994).</li>
<li>Thomas, G. D., Victor, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitric+oxide+mediates+contraction-induced+attenuation+of+sympathetic+vasoconstriction+in+rat+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Nitric oxide mediates contraction-induced attenuation of sympathetic vasoconstriction in rat skeletal muscle.</a> J Physiol. 506 (Pt 3), 817-826 (1998).</li>
<li>Hansen, J., Thomas, G. D., Harris, S. A., Parsons, W. J., Victor, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+sympathetic+neural+control+of+oxygenation+in+resting+and+exercising+human+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Differential sympathetic neural control of oxygenation in resting and exercising human skeletal muscle.</a> J Clin Invest. 98 (2), 584-596 (1996).</li>
<li>Rosenmeier, J. B., Fritzlar, S. J., Dinenno, F. A., Joyner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exogenous+NO+administration+and+alpha-adrenergic+vasoconstriction+in+human+limbs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Exogenous NO administration and alpha-adrenergic vasoconstriction in human limbs.</a> J Appl Physiol. 95 (6), 2370-2374 (2003).</li>
<li>Fadel, P. J., Keller, D. M., Watanabe, H., Raven, P. B., Thomas, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+assessment+of+sympathetic+vasoconstriction+in+human+and+rodent+skeletal+muscle+using+near-infrared+spectroscopy+and+Doppler+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Noninvasive assessment of sympathetic vasoconstriction in human and rodent skeletal muscle using near-infrared spectroscopy and Doppler ultrasound.</a> J Appl Physiol. 96 (4), 1323-1330 (2004).</li>
<li>Nelson, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PDE5+inhibition+alleviates+functional+muscle+ischemia+in+boys+with+Duchenne+muscular+dystrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">PDE5 inhibition alleviates functional muscle ischemia in boys with Duchenne muscular dystrophy.</a> Neurology. 82 (23), 2085-2091 (2014).</li>
<li>Nelson, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sodium+nitrate+alleviates+functional+muscle+ischaemia+in+patients+with+Becker+muscular+dystrophy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Sodium nitrate alleviates functional muscle ischaemia in patients with Becker muscular dystrophy.</a> J Physiol. 593 (23), 5183-5200 (2015).</li>
<li>Remensnyder, J. P., Mitchell, J. H., Sarnoff, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+sympatholysis+during+muscular+activity.+Observations+on+influence+of+carotid+sinus+on+oxygen+uptake%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Functional sympatholysis during muscular activity. Observations on influence of carotid sinus on oxygen uptake.</a> Circ Res. 11, 370-380 (1962).</li>
<li>Kodama, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiorespiratory+fitness+as+a+quantitative+predictor+of+all-cause+mortality+and+cardiovascular+events+in+healthy+men+and+women%3A+A+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Cardiorespiratory fitness as a quantitative predictor of all-cause mortality and cardiovascular events in healthy men and women: A meta-analysis.</a> JAMA. 301 (19), 2024-2035 (2009).</li>
<li>Westerblad, H., Place, N., Yamada, T. <a target="_blank" href="http://www.springer.com/us/book/9781441963659">Muscle Biophysics: From Molecules to Cells</a>. Rassier, D. E. , Springer. New York. 279-296 (2010).</li>
<li>Tyni-Lenné, R., Gordon, A., Jansson, E., Bermann, G., Sylvén, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skeletal+muscle+endurance+training+improves+peripheral+oxidative+capacity%2C+exercise+tolerance%2C+and+health-related+quality+of+life+in+women+with+chronic+congestive+heart+failure+secondary+to+either+ischemic+cardiomyopathy+or+idiopathic+dilated+cardiomyopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+of+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Skeletal muscle endurance training improves peripheral oxidative capacity, exercise tolerance, and health-related quality of life in women with chronic congestive heart failure secondary to either ischemic cardiomyopathy or idiopathic dilated cardiomyopathy.</a> Am J of Cardiol. 80 (8), 1025-1029 (1997).</li>
<li>Cabalzar, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0103-51502017000200337">Muscle function and quality of life in the Crohn's disease.</a> Fisioter Mov. 30, 337-345 (2017).</li>
<li>Esch, B. T., Scott, J. M., Warburton, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+of+a+lower+body+negative+pressure+chamber%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Physiol+Educ%22%5BJournal%5D)">Construction of a lower body negative pressure chamber.</a> Adv Physiol Educ. 31 (1), 76-81 (2007).</li>
<li>Ryan, T. E., Southern, W. M., Reynolds, M. A., McCully, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cross-validation+of+near-infrared+spectroscopy+measurements+of+skeletal+muscle+oxidative+capacity+with+phosphorus+magnetic+resonance+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">A cross-validation of near-infrared spectroscopy measurements of skeletal muscle oxidative capacity with phosphorus magnetic resonance spectroscopy.</a> J Appl Physiol. 115 (12), 1757-1766 (2013).</li>
<li>Ryan, T. E., Brophy, P., Lin, C. T., Hickner, R. C., Neufer, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+in+vivo+skeletal+muscle+mitochondrial+respiratory+capacity+in+humans+by+near-infrared+spectroscopy%3A+a+comparison+with+in+situ+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Assessment of in vivo skeletal muscle mitochondrial respiratory capacity in humans by near-infrared spectroscopy: a comparison with in situ measurements.</a> J Physiol. 592 (15), 3231-3241 (2014).</li>
<li>Adami, A., Rossiter, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles%2C+insights+and+potential+pitfalls+of+the+non-invasive+determination+of+muscle+oxidative+capacity+by+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Principles, insights and potential pitfalls of the non-invasive determination of muscle oxidative capacity by near-infrared spectroscopy.</a> J Appl Physiol. , (2017).</li>
<li>Corretti, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+the+ultrasound+assessment+of+endothelial-dependent+flow-mediated+vasodilation+of+the+brachial+artery+-+A+report+of+the+International+Brachial+Artery+Reactivity+Task+Force%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery - A report of the International Brachial Artery Reactivity Task Force.</a> J Am Coll Cardiol. 39 (2), 257-265 (2002).</li>
<li>Thijssen, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+flow-mediated+dilation+in+humans%3A+a+methodological+and+physiological+guideline%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Assessment of flow-mediated dilation in humans: a methodological and physiological guideline.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 300 (1), H2-H12 (2011).</li>
<li>Green, D. J., Jones, H., Thijssen, D., Cable, N. T., Atkinson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow-mediated+dilation+and+cardiovascular+event+prediction%3A+does+nitric+oxide+matter%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Flow-mediated dilation and cardiovascular event prediction: does nitric oxide matter?</a> Hypertension. 57 (3), 363-369 (2011).</li>
<li>Southern, W. M., Ryan, T. E., Reynolds, M. A., McCully, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+of+near-infrared+spectroscopy+measurements+of+oxidative+function+and+postexercise+recovery+kinetics+in+the+medial+gastrocnemius+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Physiol+Nutr+Metab%22%5BJournal%5D)">Reproducibility of near-infrared spectroscopy measurements of oxidative function and postexercise recovery kinetics in the medial gastrocnemius muscle.</a> Appl Physiol Nutr Metab. 39 (5), 521-529 (2014).</li>
<li>Ryan, T. E., Erickson, M. L., Brizendine, J. T., Young, H. J., McCully, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+evaluation+of+skeletal+muscle+mitochondrial+capacity+with+near-infrared+spectroscopy%3A+correcting+for+blood+volume+changes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Noninvasive evaluation of skeletal muscle mitochondrial capacity with near-infrared spectroscopy: correcting for blood volume changes.</a> J Appl Physiol. 113 (2), 175-183 (2012).</li>
<li>Ryan, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skeletal+muscle+oxidative+capacity+in+amyotrophic+lateral+sclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Skeletal muscle oxidative capacity in amyotrophic lateral sclerosis.</a> Muscle Nerve. 50 (5), 767-774 (2014).</li>
<li>Mayeur, C., Campard, S., Richard, C., Teboul, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+four+different+vascular+occlusion+tests+for+assessing+reactive+hyperemia+using+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Comparison of four different vascular occlusion tests for assessing reactive hyperemia using near-infrared spectroscopy.</a> Crit Care Med. 39 (4), 695-701 (2011).</li>
<li>McLay, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+responsiveness+determined+by+near-infrared+spectroscopy+measures+of+oxygen+saturation%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Vascular responsiveness determined by near-infrared spectroscopy measures of oxygen saturation.</a> Exp Physiol. 101 (1), 34-40 (2016).</li>
<li>McLay, K. M., Nederveen, J. P., Pogliaghi, S., Paterson, D. H., Murias, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeatability+of+vascular+responsiveness+measures+derived+from+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rep%22%5BJournal%5D)">Repeatability of vascular responsiveness measures derived from near-infrared spectroscopy.</a> Physiol Rep. 4 (9), (2016).</li>
<li>Ryan, T. E., Southern, W. M., Brizendine, J. T., McCully, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity-induced+changes+in+skeletal+muscle+metabolism+measured+with+optical+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Sci+Sports+Exerc%22%5BJournal%5D)">Activity-induced changes in skeletal muscle metabolism measured with optical spectroscopy.</a> Med Sci Sports Exerc. 45 (12), 2346-2352 (2013).</li>
<li>Southern, W. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+skeletal+muscle+oxidative+capacity+and+impaired+training+adaptations+in+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rep%22%5BJournal%5D)">Reduced skeletal muscle oxidative capacity and impaired training adaptations in heart failure.</a> Physiol Rep. 3 (4), (2015).</li>
<li>Ryan, T. E., Brizendine, J. T., McCully, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+exercise+type+and+intensity+on+the+noninvasive+assessment+of+skeletal+muscle+mitochondrial+function+using+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">A comparison of exercise type and intensity on the noninvasive assessment of skeletal muscle mitochondrial function using near-infrared spectroscopy.</a> J Appl Physiol. 114 (2), 230-237 (2013).</li>
<li>Adami, A., Cao, R., Porszasz, J., Casaburi, R., Rossiter, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+of+NIRS+assessment+of+muscle+oxidative+capacity+in+smokers+with+and+without+COPD%5BTitle%5D)+AND+%22Respir+Physiol+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Reproducibility of NIRS assessment of muscle oxidative capacity in smokers with and without COPD.</a> Respir Physiol Neurobiol. 235, 18-26 (2017).</li>
<li>Lacroix, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+of+near-infrared+spectroscopy+parameters+measured+during+brachial+artery+occlusion+and+reactive+hyperemia+in+healthy+men%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Reproducibility of near-infrared spectroscopy parameters measured during brachial artery occlusion and reactive hyperemia in healthy men.</a> J Biomed Opt. 17 (7), 077010(2012).</li>
<li>Bopp, C. M., Townsend, D. K., Warren, S., Barstow, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+brachial+artery+blood+flow+and+total+%5Bhemoglobin%2Bmyoglobin%5D+during+post-occlusive+reactive+hyperemia%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc+Res%22%5BJournal%5D)">Relationship between brachial artery blood flow and total [hemoglobin+myoglobin] during post-occlusive reactive hyperemia.</a> Microvasc Res. 91, 37-43 (2014).</li>
<li>Willingham, T. B., Southern, W. M., McCully, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+reactive+hyperemia+in+the+lower+limb+using+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Measuring reactive hyperemia in the lower limb using near-infrared spectroscopy.</a> J Biomed Opt. 21 (9), 091302(2016).</li>
<li>Kragelj, R., Jarm, T., Erjavec, T., Presern-Strukelj, M., Miklavcic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parameters+of+postocclusive+reactive+hyperemia+measured+by+near+infrared+spectroscopy+in+patients+with+peripheral+vascular+disease+and+in+healthy+volunteers%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Parameters of postocclusive reactive hyperemia measured by near infrared spectroscopy in patients with peripheral vascular disease and in healthy volunteers.</a> Ann Biomed Eng. 29 (4), 311-320 (2001).</li>
<li>Gurley, K., Shang, Y., Yu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+optical+quantification+of+absolute+blood+flow%2C+blood+oxygenation%2C+and+oxygen+consumption+rate+in+exercising+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Noninvasive optical quantification of absolute blood flow, blood oxygenation, and oxygen consumption rate in exercising skeletal muscle.</a> J Biomed Opt. 17 (7), 075010(2012).</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי יש להם אינטרסים כלכליים אין מתחרים.

בשיטות המתוארות בזאת מאפשרים הערכה לא פולשנית, קליני של hyperemia תגובתי, נוירו-וסקולריים צימוד והקיבולת שרירי השלד חמצוני ב ביקור במרפאה או מעבדה בודדת.
שיקולים קריטי
למרות NIRS חזקים יחסית, קל לשימוש, אוסף של נתונים אלה דורשות זהירות הצבת optodes ישירות מעל שריר הבטן, מאובטחות בחוזקה במקום כדי למנוע תנועת החפץ, ולא מכוסה סדין ויניל שחור בחדר בתאורה להימנע הפרעה של האינפרא-אדום ליד האור החיצוני. בנוסף, קבלת נתונים באיכות טובה מתבסס בעיקר ע...

התגובה hyperemic תקופה קצרה של רקמות איסכמיה התפתחה כאמצעי לא פולשנית מפתח של תפקוד כלי הדם (מיקרו). במהלך חסימה של עורק conduit, רבים במורד הזרם להתרחב בניסיון לקזז את העלבון איסכמי. עם שחרורם של סגר, ההתנגדות כלי הדם ירד תוצאות hyperemia, שסדר מוכתב על ידי היכולת להתרחב את microvasculature במורד הזרם. בעוד hyperemia תגובתי היא מנבא חזק עצמאית של אירועי לב וכלי דם1,2 , ולפיכך נקודת קצה של משמעות קלינית, את משמעותו הפונקציונלית לממש סובלנות ואת איכות החיים הוא פחות ברור.
אכן, תרגול דינאמי מייצג הלחץ הלב וכלי הדם הגדולים הדורשת תגובה נוירו-וסקולריים גבוהה מתואם כדי להתאים חמצן משלוח דרישה מטבולית. לדוגמה, זרימת הדם שרירי השלד יכול להגדיל כמעט 100-fold במהלך שריר מבודד התכווצויות3, אשר להציף את יכולת השאיבה של הלב אם תגובה כזו והמודינמיקה היו אומדן לממש לכל הגוף. בהתאם לכך, כדי למנוע לחץ. דם, סימפטי (קרי, מצר את כלי הדם) האימננטיים לפעילות מגביר להפיץ תוצא מן הרקמות לא פעילה ולא מהבטן וכלפי פעיל שרירי השלד4. יצוא סימפטי מופנית גם פעילות גופנית שרירי השלד5; עם זאת, איתות מטבולית המקומי נחלש התגובה מצר את כלי הדם על מנת להבטיח רקמה מספקת חמצן משלוח6,7,8,9,10, 11. באופן קולקטיבי, תהליך זה נקרא sympatholysis תפקודית12, והוא לבריאותה של ויסות זרימת הדם שרירי השלד נורמלי במהלך פעילות גופנית. כיוון זרימת הדם שרירי השלד הוא דטרמיננטה מפתח יכולת אירובית — חזאי עצמאית של איכות חיים, מחלות לב וכלי דם התחלואה והתמותה13— הבנת השליטה של החמצן בדם שרירי השלד זרימה ורקמות משלוח במהלך פעילות גופנית היא בעלת משמעות קלינית רבה.
אספקת החמצן היא רק חצי מהמשוואה Fick, עם זאת, עם ניצול חמצן מספקת את החצי השני של המשוואה. בין העיקריות determinates ניצול החמצן, זרחון חמצוני מיטוכונדריאלי ממלא תפקיד חיוני באספקת אנרגיה נאותה עבור תהליכים תאיים גם במנוחה וגם במהלך פעילות גופנית. אכן, בעלי קיבולת חמצוני שריר ניתן להגביל פונקציונלי קיבולת ואת איכות החיים14,15,16. אמצעים שונים משמשים כדי לספק מדד של קיבולת חמצוני שריר, כולל ביופסיות שריר פולשנית וטכניקות ספקטרוסקופיה (MRS) יקרים ולגזול תהודה מגנטית.
כאן, אנו מציעים גישה חדשנית, לא פולשנית, באמצעות ספקטרוסקופית אינפרא אדום (NIRS), כדי להעריך את כל אלה שלוש הגדולות קליניים נקודות הקצה (תגובתי hyperemia, sympatholysis, ויכולת שריר חמצוני) בביקור במרפאה או מעבדה בודדת. היתרונות הגדולים של גישה זו הם: מורכבת משלושה שלבים: ראשית, טכניקה זו היא ניידת בקלות, עלות נמוכה יחסית וקל לביצוע. לגישות אולטרסאונד דופלר למדידת תגובתי hyperemia הם מאוד תלוי המפעיל — המצריכה מיומנות מקיף והדרכה – דורשים נתונים מתוחכמת, עלות גבוהה, רכישת חומרה, שלאחר עיבוד תוכנה. יתר על כן, זה יכול שכעיקרון להזרים את המרפאה ו/או ניסויים קליניים גדולים על מיטתה ניטור או בדיקות יעילות טיפולית. שנית, בזכות המתודולוגיה, טכניקה זו מתמקד במיוחד microvasculature שרירי השלד, הגדלת יחודיות הכוללת של הטכניקה. גישות חלופיות באמצעות אולטרסאונד דופלר להתמקד אך ורק על כלי שיט במעלה צינור, להסיק שינויים במורד הזרם, אשר ניתן לצנן את האות. שלישית, טכניקה זו היא לחלוטין בלתי-פולשנית. קיבולת חמצוני שרירי השלד מוערך באופן מסורתי עם פולשני, ביופסיות שריר כואב ולאחר sympatholysis פונקציונלי עשויים להידרש עם הזרקת התוך עורקי של sympathomimetics ושל sympatholytics. גישה זו מונע דרישות אלה כולם יחד.

<table><tbody><tr><td>מכונת ספקטרוסקופיה קרובה לאינפרא אדום OxiplexTS דו-ערוצית</td><td>Iss Medical</td><td>101</td><td></td></tr><tr><td>NIRS חיישן שרירים</td><td>Iss Medical</td><td>201.2</td><td></td></tr><tr><td>E20 מערכת ניפוח שרוול מהירה</td><td>Hokanson</td><td>E20</td><td></td></tr><tr><td>AG101 Air Source</td><td>Hokanson</td><td>AG101</td><td></td></tr><tr><td>Smedley Handgrip dynometer (הקלטה)</td> <td>Stolting</td><td>56380</td><td></td></tr><tr><td>Powerlab 16/35, מקליט 16 ערוצים</td><td>ADInstruments</td><td>PL3516</td><td></td></tr><tr><td>סט NIBP אנושי</td><td>ADInstruments</td><td>ML282-SM</td><td></td></tr><tr><td>ביו מגבר</td><td>ADInstruments</td><td>FE132</td><td></td></tr><tr><td>מגבר גשר מרובע</td><td>ADInstruments</td><td>FE224</td><td></td></tr><tr><td>Connex Spot Monitor</td><td>Welch Allyn</td><td>71WX-B</td><td></td></tr><tr><td>Origin (Pro) תוכנת גרפים</td><td>OrignPro</td><td>Pro</td><td></td></tr><tr><td>תא לחץ שלילי בפלג הגוף התחתון</td> יחידה <td></td><td>סטנדרטית</td> <td>של מכשירי מחקר פיזיולוגיה</td></tr></tbody></table>

צימוד נוירו-וסקולריים שרירי השלד, קיבולת חמצוני, ופועלים microvascular עם 'אחד עצור חנות' ספקטרוסקופיית אינפרא אדום

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with 'One Stop Shop' Near-infrared Spectroscopy

תרגיל מייצג הלחץ והמודינמיקה הגדולות הדורשת תגובה נוירו-וסקולריים גבוהה מתואם כדי להתאים חמצן משלוח דרישה מטבולית. Hyperemia ריאקטיבי (בתגובה תקופה קצרה של רקמות איסכמיה) חזאי עצמאית של אירועי לב וכלי דם ומספק תובנה חשובה לבריאות כלי הדם ויכולת vasodilatory. קיבולת חמצוני שרירי השלד חשוב באותה מידה על בריאות ומחלה, כמו זה קובע את אספקת האנרגיה עבור תהליכים myocellular. כאן, אנו מתארים גישה פשוטה, לא פולשנית באמצעות ספקטרוסקופית אינפרא אדום כדי להעריך כל אחד אלה קצה קליניים עיקריים (hyperemia תגובתי, נוירו-וסקולריים צימוד והקיבולת שריר חמצוני) במהלך ביקור במרפאה או מעבדה בודדת. שלא כמו אולטרסאונד דופלר, תהודה מגנטית תמונות/ספקטרוסקופיה, או מדידות זרימה ספירליים פולשני או ביופסיות שריר, הגישה שלנו היא פחות תלוי המפעיל נמוכים, לחלוטין בלתי-פולשנית. נציג נתונים מהמעבדה שלנו ויחד עם נתוני סיכום מן הספרות שפורסמו בעבר ממחישים את התועלת של כל אלה והגישור. ברגע בטכניקה זו הוא שולט, ליישום אוכלוסיות קליניות תספק תובנות מכניסטית חשוב התרגיל הסובלנות ואי תפקוד לב וכלי דם.

קיבולת חמצוני שרירי השלד
איור 2 מדגימה תגובה משתתף נציג במהלך הערכה קיבולת חמצוני נגזר NIRS שרירי השלד. פאנל A מראה הרוויה ברקמות פרופיל במהלך 5 דקות עורקי תאזוק סגר פרוטוקול handgrip תרגיל, סגר עורקי לסירוגין במהלך ההתאוששות מן התרגול. פאנל B ממחישה את רקמת הצפוי desaturation/מחדש-saturation הפרופיל במהלך occlusions העורקים לסירוגין במהלך תקופת ההחלמה. הקצב של desaturation...

כאן, אנו מתארים גישה פשוטה, לא פולשנית באמצעות ספקטרוסקופית אינפרא אדום כדי להעריך hyperemia תגובתי, נוירו-וסקולריים צימוד וקיבולת חמצוני שרירי השלד, ביקור במרפאה או מעבדה בודד.

צימוד נוירו-וסקולריים שרירי השלד, קיבולת חמצוני, ופועלים Microvascular עם 'אחד עצור חנות' ספקטרוסקופיית אינפרא אדום

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic ...

המטרות הספציפיות של ניסוי זה הן להעריך באופן לא פולשני את יכולת החמצון של שרירי השלד, להעריך את ויסות זרימת הדם בשרירי השלד ולמדוד היפרמיה תגובתית. שיטות אלו יכולות לעזור לענות על שאלות חשובות הקשורות לפתופיזיולוגיה של אי סבילות לפעילות גופנית ומחלות לב וכלי דם. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שאנו יכולים להעריך באופן לא פולשני את תפקוד כלי הדם המאקרו והמיקרו ואת יכולת החמצון של השלד בכל מסגרת קלינית או מעבדתית.בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו בגלל האופי התלוי במפעיל של ספקטרוסקופיה אינפרא אדום קרוב. חשוב להשיג מיקום עקבי ומדויק של הגשושית, שכן סטיות קטנות מהמיקום האופטימלי עלולות להשפיע רבות על איכות האות. התחילו בהנחיית הנבדק לשכב על הקרקע עם רגליו בתוך תא LBNP כך שקו החגורה שלו יהיה שווה בערך עם פתיחת תיבת ה-LBNP.לאחר מכן, מקם בצורה אופטימלית שלוש אלקטרודות אלקטרוקרדיוגרמה על הנבדק, שתיים במיקום אמצע קלביקולרי נחות ואחת בצד שמאל של הנבדק מדיאלי לפסגת הכסל. כדי להמשיך, הנח מודול מד לחץ דם לא פולשני על פרק כף היד הדומיננטי של הנבדק. השתמש באזיקי לחץ דם מכוילים כהלכה.הניחו אותם על כל אצבע. כעת הורה לנבדק לתפוס HGD ביד הלא דומיננטית שלו בתנוחה מעט חטופה. בקש מהנבדק למקם את זרועו בנוחות על השידה שליד המיטה, ולאחר מכן התאם את המרחק והזווית של ה-HGD לחוזק אחיזה אופטימלי עם תנועת זרוע מינימלית.לאחר מכן אבטח את ה- HGD לשולחן ליד המיטה. לאחר מכן, מדוד את ההתכווצות המקסימלית מרצון של הנושא. אמרו למשתתף שכאשר תתבקשו ללחוץ על ה-HGD חזק ככל האפשר, להשתמש רק בשרירי היד והאמה.על הנבדק להימנע מגיוס שרירי הזרוע העליונה, החזה, הכתף או הבטן. בצע שלוש מדידות המופרדות ב-60 שניות ורשום את הכוח הגבוה ביותר שהופעל. לאחר מכן, הנח שרוול ניפוח מהיר סביב הזרוע העליונה של היד המתאמנת.חבר את קו האוויר מבקר הניפוח המהיר לשרוול. לאחר מכן מיששו את ה-flexor digitorum profundus וסמנו את גבולותיו. לאחר מכן נקו את העור מעל השריר בעזרת מגבון הכנה לאלכוהול והניחו את בדיקת ה-NIR מעל מרכז בטן השריר.זיהוי נכון של ה-flexor digitorum profundus הוא חיוני למיקום נכון של הגשושית הקרובה לאינפרא אדום. לשם כך, הורה לנבדק לבצע אחיזה קלה בדינמומטר תוך מישוש ההיבט המדיאלי הקדמי של האמה. הצמד את הגשושית היטב לאמה ועטוף אותה בבד כהה כדי למזער הפרעות מאור הסביבה.לאחר השלמת המכשור, הנחו את הנבדק לשכב בשקט במשך שתי דקות ולרשום את הערך הבסיסי הראשוני של רוויית הרקמה לפני חסימת השרוול. לאחר מכן נפחו את שרוול הזרוע העליונה לפחות ל-30 מילימטרים של כספית מעל סיסטולי למשך חמש דקות. חשוב מאוד שהנושא יהיה דומם ורגוע במהלך כל ניפוחי השרוול והדפלציה כדי למזער את חפצי התנועה.כעת רשום את הערך הנמוך ביותר של רוויית רקמות במהלך חסימת השרוול. לאחר ניפוח השרוול, אפשר לנושא לחזור לערכי הבסיס במנוחה. לאחר שהנבדק שמר על קו בסיס במנוחה למשך דקה שלמה לפחות, הורה לנבדק ללחוץ ולשמור על אחיזת יד איזומטרית ב-50% מההתכווצות הרצונית המקסימלית שלו.עודדו את הנבדק לשמור על ההתכווצות האיזומטרית שלו עד שהרקמה תתרוקן ב-50%ואז אמרו לנבדק להרפות את היד ושאין צורך בפעילות גופנית או תנועה נוספת. תוך שלוש עד חמש שניות, נהל סדרה מהירה של חסימת שרוול המורכבת מ-18 ניפוחים ודפלציות של משכי זמן הולכים וגדלים. לאחר העונה השמונה עשרה, הנחו את הנבדק לנוח ולהישאר דוממים ככל האפשר.לאחר שהרוויה חזרה לקו הבסיס למשך שתי דקות לפחות, חזור על 18 חסימות השרוול פעם נוספת. מכשיר את הנושא כמו קודם ואטום את הנושא בתא LBNP. ודא שהאטם אטום.לאחר מכן, כשהנבדק שוכב בשקט ובמנוחה, אסוף שלוש דקות של נתונים בסיסיים. בסימן שלוש הדקות, הפעל את הוואקום כדי להוריד את לחץ החדר ב-20 עד 30 מילימטרים של כספית. הפעל את השואב למשך שתי דקות תוך מעקב אחר תגובת הנבדק.בסימן חמש הדקות, כבה את הוואקום ואפשר לנושא לנוח במשך שלוש דקות. לאחר מכן, בסימן שמונה הדקות, התחל הנחיה קולית המנחה את הנבדק בתרגיל אחיזת יד קצבי ב-20% כיווץ רצוני מקסימלי. שים לב שהנושא שומר על לחיצה עקבית ב-20% מהמקסימום ונרגע לחלוטין בין אחיזות.עשו זאת עד לסימן 11 הדקות. לאחר מכן הפעל את הוואקום בזמן שהנבדק ממשיך בתרגיל. לאחר שתי דקות כבו את הוואקום ובקשו מהנבדק להמשיך בתרגיל למשך שתי דקות נוספות.כשזה נגמר, בקש מהנבדק לנוח בשקט ולשכב בשקט. הערכת יכולת החמצון של שרירי השלד הנגזרת מ-NIRS כוללת פרופיל רוויה של רקמות במהלך פרוטוקול חסימת שרוול עורקי של חמש דקות, תרגיל אחיזת ידיים וחסימת עורקים לסירוגין במהלך התאוששות מפעילות גופנית. פרופיל הרוויה הצפוי של רקמות מראה כי במהלך חסימות העורקים לסירוגין במהלך תקופת ההתאוששות, קצב הרוויה עומד ביחס ישר לקצב צריכת החמצן בשרירים.נתוני ההתאוששות המחושבים של צריכת החמצן בשרירים צריכים להתאים לעקומה חד-מעריכית ולקבוע זמן ההתאוששות הנגזר. פרופיל ההיפרמיה התגובתי הנגזר מ-NIRS מספק תובנה חשובה לגבי תגובתיות כלי הדם והבדיקה ניתנת להתאמה בקלות ובעלת משמעות קלינית. אצל נבדק ביקורת בריא, כאשר LBNP מונח על אחיזת יד קלה, הירידה ברפלקס בחמצון השרירים מוחלשת בכ-50%אי החלשת הפעילות העצבית הסימפתטית במהלך פעילות גופנית משבשת את האיזון בין אספקת החמצן לניצול, וגורמת לאיסכמיה תפקודית של השרירים.לאחר צפייה בסרטון זה אתה אמור להבין היטב כיצד להעריך באופן לא פולשני את יכולת החמצון של שרירי השלד, היפרמיה תגובתית וסימפתוליזה תפקודית באמצעות ספקטרוסקופיה אינפרא אדום קרוב הזמינה מסחרית. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לאפשר לנבדקים להתאושש כראוי בין כל גירוי. לאחר השליטה, ניתן להשלים את איסוף הנתונים תוך 60 דקות או פחות.בעקבות הליך זה, ניתן לשלב שיטות אחרות כמו ספקטרוסקופיה של מתאם מפוזר המעריכה זלוף מיקרו-וסקולרי, כדי לספק תובנה מכניסטית נוספת לגבי אספקת וניצול חמצן בשרירי השלד.

skeletal-muscle-neurovascular-coupling-oxidative-capacity

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

שיטה צדדי חדש להסתכלות של microcirculation מוצג. זה נחשב מתאים תצפית ארוכת טווח, ועל בשילוב עם התערבויות ביולוגיות pharmacophysiological או המולקולרית.

במדידה Micro-vivo מחזור בשרירי השלד על ידי מיקרוסקופית תוך חיוני

ניטור פעילות מוחית במהלך משימות מוטוריות זקופות הוא בעל ערך רב כאשר חוקרים את המקור העצבי להפרעות תנועה. כאן, אנו מדגימים פרוטוקול המשלב ספקטרוסקופיה פונקציונלית קרוב לאינפרא אדום עם ניטור רציף של פעילות שרירים וקינמטית במהלך 4 סוגים של משימות מוטוריות.

קרוב פונקציונלי אינפרא אדום ספקטרוסקופיה של אזורים חושיים ומוטורי במוח עם סימולטני Kinematic וניטור EMG במהלך משימות מוטוריות

עבודה זו מדגימה את ההיתכנות של טכניקת ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית של זרחן-31 in vivo (31PMRS) לכימות יכולת זרחון חמצוני מיטוכונדריאלי (OXPHOS) בשריר השלד האנושי.

זרחן-31 ספקטרוסקופיה תהודה מגנטית: כלי למדידת In vivo קיבולת זרחון חמצוני מיטוכונדריאלי של שריר שלד אדם

אנו מתארים פרוטוקול למדידה לא פולשנית ורציפה של מדד זרימת הדם המיקרו-וסקולרית המוחלטת וריווי החמצן בדם באמצעות מכשיר רב-מודאלי המבוסס על אופטיקה דיפוזית תת-אדומה קרובה. לאחר מכן אנו מעריכים את קצב חילוף החומרים של צריכת חמצן והיפרמיה תגובתית באמצעות בדיקת חסימת כלי דם.

ניטור לא פולשני של חמצון מיקרו-וסקולרי והיפרמיה תגובתית באמצעות ספקטרוסקופיה אופטית היברידית, כמעט אינפרא-אדומה מפוזרת לטיפול נמרץ

במאמר זה אנו מתארים גישה לא פולשנית המשתמשת בספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה להערכת היפרמיה תגובתית בגפה התחתונה. פרוטוקול זה מספק הערכה מתוקננת של תגובת כלי הדם והמיקרו-כלי דם שניתן להשתמש בה כדי לקבוע נוכחות של תפקוד לקוי של כלי הדם, כמו גם את היעילות של התערבויות טיפוליות.

ספקטרוסקופיה אינפרא אדומה קרובה במהלך היפרמיה תגובתית להערכת תפקוד כלי הדם בגפיים התחתונות 

פרוטוקול זה משלב טכנולוגיית ספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה (NIRS) כדי להעריך שינויים המטולוגיים וחמצון מקומיים בקליפת המוח הקדם-מצחית, בשרירי הנשימה (m.Intercostales) ובשרירי הלוקומוטור (m.Vastus Lateralis) במהלך בדיקות פעילות לב-ריאה, ומאפשר זיהוי של גורמים מגבילים מרכזיים והיקפיים המשפיעים על ביצועי האימון.

שימוש במכשירים לבישים בספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה לזיהוי מגבלות מרכזיות לעומת היקפיות במהלך פעילות גופנית

מיו מכני ניתוח בשרירי השלד מבודדת

אנו מתארים שיטה מינימלית פולשנית וללא כאבים למדוד hindlimb כלבים שריר וכוח התגובה התכווצויות שריר אקסצנטרי חוזרות ונשנות.

In vivo Assay שרירים כלב פונקציה

קבוצת ישר קדימה שיטות לבודד לקבוע את זהותו של החלבונים הנפוץ ביותר בא לידי ביטוי בשרירי השלד. אודות 800 נקודות הם להבחין על ג'ל דו מימדי של השריר 10 מ"ג; זה מאפשר להגדרה של ביטוי המגדר חלבון ספציפי. שיטות אלה ייתן תוצאות המקבילה רוב הרקמות.

שרירי השלד מין Dimorphism מ Proteomics

Capillaroscopy היא לא פולשנית מתודולוגיה, זולה יחסית להמחשת זרימת הדם באופן ישיר. טכניקת זרימת דם הזרוע מספקת מדדים מקובלים לא פולשנית של תפקוד האנדותל.

הערכה בלתי פולשנית של תפקוד כלי דם והאנדותל

למד הערכה לא פולשנית של קיבולת חמצון שרירי השלד ותפקוד כלי דם באמצעות ספקטרוסקופיית אינפרא אדום קרוב. שיטה זו מאפשרת מדידת היפרמיה תגובתית וקיבולת חמצונית בקליניקה ובמעבדה.

צימוד נוירו-וסקולריים שרירי השלד, קיבולת חמצוני, ופועלים Microvascular עם 'אחד עצור חנות' ספקטרוסקופיית אינפרא אדום

גלה סרטונים נוספים