Name: אוסף של ביופסיות שריר השלד מהתאי העליון של השרירים האנושיים Tibialis הקדמי להערכה מכנית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-09-27T14:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 18 s
Description: למד טכניקת ביופסיה מותאמת של שריר השלד משריר ה-Tibialis anterior האנושי להערכה מכנית. השיטה מגבילה נזק לסיבים וממקסמת את אורכם לניתוח ביומכני מדויק של תפקוד שריר.

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

אנו מודים למיכאלה ראו, ללאה-פדיה ריסמן, מייקל מארש, ג'נינה-סופי טנלר, קיליאן קימסקאמפ ווולפגנג לינק על שסייעו בפרויקט. המימון לפרויקט זה סופק על ידי קרן MERCUR (מזהה: An-2016-0050) ל-DH.

הערה: להלן, אנו מתארים פרוטוקול לקצירת סיבים לא ניזמים מכנית מת"א של מתנדבים שנרשמו למחקר מתמשך נפרד. פרוטוקול זה דומה לזה שתואר על ידי Shanely et al.3, שתיארו את טכניקת Bergström שונה בvasstrus lateralis. המידע המוצג כאן כבר מעודן על ידי קבוצת המחקר שלנו, אבל לא יכול להיות אידיאלי עבור כל קבוצות המעבדה או הגדרות ארגוניות. אנו נותנים רק הנחיות, ולהציע בתוקף כי מעבדות חדשות אוסף ביופסיה להתייעץ עם קבוצות מעבדה מנוסות לפני ניסיון כל ניסויים בבני אדם.
כל המחקרים שנערכו בנייר זה אושרו על ידי ועדת האתיקה של הפקולטה למדעי הספורט באוניברסיטת רוהר בוכום. המשתתפים נתנו הסכמה מושכלת בכתב חינם לפני השתתפות במחקר.
1. הכנה ניסיונית
<ol><li>הערכת קריטריונים של הדרה בעת נטילת ההיסטוריה הרפואית המפורטת של המשתתף במהלך הייעוץ של המשתתף (ראה להלן).<ol>
<li>לא לכלול את המשתתפים אם הם סבלו מפציעה בשריר היעד במהלך 6 השבועות שקדמו לביופסיה. ודא המשתתפים הם בדרך כלל בריאים, מודעים ללא הפרעות שריר או קרישה, והם לא נוטלים כרגע תרופות הגורמים לדילול דם (למשל, אספירין). הערה: כאן בחרנו משתתפים שהיו פעילים במתינות והורו להם להימנע מתרגילי רגליים אינטנסיביים או לא רגילים לפחות 3 ימים לפני הביופסיה. עם זאת, עבור שאלות מחקר אחרות, קריטריונים אלה עשויים להשתנות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>לדבוק עיקור וטכניקות aseptic, כפי מוסדר על ידי החוק הגרמני ופרקטיקה נפוצה בפיקוח על ידירופא הקבוצה 22,23. הליך זה יכול לנוהל לעתים קרובות כהליך "ליד המיטה" או בסוויטה כירורגית אשפוז. יש להתייעץ עם הגוף הרגולטורי המקומי לקבלת הדרכה.</li>
	<li>לחבר את צוות הביופסיה. אנו מציעים כי צוות הביופסיה כולל 4 אנשים. רופא (או אדם מיומן באוסף ביופסיה), עוזר רפואי אחד שעובד עם הרופא, עוזר אחד שמנטר ומתקשר עם המשתתף, ועוזר אחד שמטפל בביופסיית השריר מיד לאחר החילוץ. עם מספרים אלה, טיפול מהיר בחולים יכול להינתן אם מתרחש מצב חירום רפואי במהלך ההליך. אם נוח עם ההליך, אז הצוות יכול להיות עשוי משני אנשים בלבד: הרופא והעוזרת הרפואית, אשר יחד לקחת על טיפול בחולים ועיבוד רקמות בו זמנית.</li>
	<li>רוצה שהמשתתף ייפגש עם ההונוה/רופא של הפרוייקט כדי לסקור, לדון ולחתום על טופס הסכמת המשתמש. יש לי לקחת היסטוריה רפואית מפורטת (אלרגיות, פציעות או ניתוחים לגפה התחתונה ולת"א) ואל תכלול את המשתתף אם הוא עומד באחד מקריטריוני ההחרגה. לדון ביסודיות בהיגיינת התאוששות וחתך.<ol>
<li>הסבירו למשתתף כי הם יהיו כואבים אך יוכלו להסתובב מיד לאחר ההליך; הליכה במורד מדרונות או מדרגות היא לעתים קרובות לא נוח במשך 48 השעות הראשונות, עם פעילות מלאה בדרך כלל חוזר אחרי 72 שעות. לבסוף, להסביר כי, כדי להגביל את הזיהום ושפשופים מכניים, אתר החתך צריך להישאר חבוש לפחות 1 שבוע ותשמור נקי.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. לדמיין את השוקה הקדמית עם אולטרסאונד במצב B
<ol><li>הנחה את המשתתף לשכב בתנוחת עליונות נוחה ולהרגיע את שרירי הרגליים ככל האפשר. השתמש במכשיר מותאם אישית (ראה להלן) או שהעוזר יחזיק את הקרסול בתנוחה מעט דורסיפלקסית כדי לחקות את מה שנעשה במהלך הביופסיה. הערה: חשוב כי המשתתף יש ת"א רגוע, כך שהוא משכפל את מאפייני השריר במהלך ההליך. במהלך הבדיקה, בקשו מהמשתתפים להתכווץ ולהריע את השריר כך שניתן יהיה ל ציין את השינויים בארכיטקטורת השרירים.</li>
	<li>השתמשו בבדיקה אולטרסאונד כדי לדמיין את התאים שטחיים ועמוקים של ת"א, כדי לסקור את ארכיטקטורת השריר ולהחליט על עומק הכניסה וזווית המחט של התקפה (איור 2A-B). ציין ציוני דרך על העור.<ol>
<li>לתת תשומת לב מיוחדת לבחירה של אזור היעד הימנעות ורידים ראשיים, עורקים, או עצבים.</li>
		<li>להעריך את חתך הרוחב של השריר, במטרה לזהות את הפנורוזיס המרכזי בתוך בטן השריר של ת"א (כשליש מהרגל, דיסטל עד הברך, ו-2 ס"מ לרוחב של ציצהשל השוקה) (איור 2B). להקליט את המיקום ואת העומק של aponeurosis המרכזי (בדרך כלל 1.5-3 ס"מ) כך שניתן לנקוט טיפול כדי לא לנהוג את האוסף (Bergström) מחט בעבר נקודה זו.</li>
		<li>מקם את גשושית אולטרסאונד בכיוון פרוקסימלי-דיסטל מעל מיקום היעד ולדמיין את הפניה fascicle ועובי שריר(איור 2A). השתמש במידע זה כדי לסייע בהצלחה לנהוג (עיוור) מחט האוסף לתוך בטן השריר. שמור תמונות של אתר היעד בשני המטוסים לעיון עתידי במהלך ההליך הכירורגי.</li>
	</ol>
</li>
	<li>עם מידע זה, צור תוכנית לתנועת מחט לכיוון אזור היעד.<ol>
<li>מתכנן להפוך את החתך 1-3 ס"מ distal אזור ביופסיה היעד. לאחר המחט מועברת לתוך השריר, לסובב את המחט לזווית ~ 45% לעור לאורך הציר הארוך של האיבר, ולאחר מכן מונע פרוקסימלית לכיוון אזור הביופסיה. אסטרטגיה זו מגבילה את הסיכוי לנהוג את המחט לתוך aponeurosis המרכזי, אם המחט נדחפת קשה מדי. יתר על כן, המחט יכולה להיות מונעת באופן לא יציב או פרוקסימטלי, בהתאם לידיים של מפעיל המחט.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. הליך ביופסיה
<ol><li>הנחה את המשתתף להניח על שולחן הניתוחים ולהניח את שרירי הרגליים. ודא שקו הראייה של המשתתף באתר הביופסיה חסום על ידי וילון.<ol>
<li>הסר מתח פסיבי מבטן השריר על-ידי הצבת איבר המשתתף במכשיר המתקן את הקרסול לתנוחה מעט דורסיפלקסית (0-5° מנייטרלי; איור 3). שאל את המטופל אם הם עדיין יכולים להרגיע את השריר שלהם, כמו יותר מדי dorsiflexion עלול לעשות את זה קשה להירגע. הערה: מצאנו כי איסוף ביופסיות מכף רגל דורסיפלקסית, לא יותר מ-5° של נייטרלי (כלומר, סוליית כף הרגל בניצב לשוק) מייצר ביופסיות עקביות וגדולות יותר מזוויות קרסול מכופפות יותר. ההתקן ששומר על הקרסול הוא מכשיר מותאם אישית. עם זאת, כל מספר של (זול) התקנים יכול להיות מפוברק שעדיין לייצר את התוצאה הרצויה.</li>
	</ol></li>
	<li>לגלח, לנקות ולחטא את אזור החתך שנבחר, לפי שיטות עבודה סטנדרטיות24. הערה: האזור ה"נקי" של המשתתף הוא כ-20 ס"מ פרוקסימלי-דיסטל ו-10 ס"מ-רוחב של אתר החתך המוצע. עם זאת, יש להתייעץ תמיד עם התקנות של המוסד ו/או הלאומי (אם בכלל) בנושא זה. פרוטוקול החיטוי כולל קרצוף העור נקי ולאחר מכן חיטוי ארבע פעמים עם שימוש ליברלי בתרסיס חיטוי ברמה רפואית. אם המשתתף עוזב את הטבלה מסיבה כלשהי, יש להפעיל מחדש את פרוטוקול החיטוי.</li>
	<li>לתת הזרקה על-פשיסטית של 1.5 סמ"ק של 2% Xylocitin עם אפינפרין באתר הביופסיה, אשר מתפקד כמרדים מקומי ו- vasoconstrictor. המתן לזמן ההשפעה המוקצב של ~ 20-30 דקות. הערה: תרופות אלה הן מיוטוקסיות ולכן אסור להזריק לתוך השריר, רק רק את הרקמה התת עורית. כתגובה להתכוונויות כלי הדם, האזור של אתר ההזרקה עשוי להפוך ללבן (בגווני עור בהירים יותר) או אפור (גווני עור כהים יותר).</li>
	<li>אשר אפקט סמים עם זריקות עור וחטטנים עדינים עם אזמל סטרילי.</li>
	<li>באתר הביופסיה שסומן קודם לכן, לעשות חתך פרוקסימלי-דיסטלי 1 ס"מ עם אזמל סטרילי שחותך את העור fascia, חושף את הבטן שריר. הקפד לחתוך את fascia באופן מלא כי המחט היא בוטה ולא יעבור דרך fascia.</li>
	<li>לדחוף את מחט הביופסיה 0.5-1.0 ס"מ לתוך השריר עם אוריינטציהניצבת לעור (איור 2C, 2E). הערה: המפעיל ירגיש שינוי במתח הדרוש כדי להניע את המחט דרך סוגי הרקמות השונים. רקמת השומן קלה, fascia הוא הקשה ביותר, והשריר הוא באמצע (אבל יכול להיות משתנה, בהתבסס על המשתתף).</li>
	<li>כוון את המחט למיקום של זווית של כ-45° לעור, לאורך הציר הארוךשל הרגל (איור 2D, 2F). לדחוף את המחט עוד 1-2 ס"מ לתוך השריר עד קצה המחט הוא במיקום היעד בתוך השריר. הערה: הרופא צריך לנצל את תמונות אולטרסאונד שמורות כדי להסביר וריאציה בודדת של ממדי שריר. בגלל החתך הוא רק גדול מספיק כדי להכניס את המחט, הרופא מניע את המחט עיוור דרך העור. יש "תחושה" שמפעיל הביופסיה מרוויח עם ניסיון. טירון חייב ללמוד את המיומנות ממפעיל ביופסיה מיומן (עוד על זה בדיון).</li>
	<li>לחבר את מזרק 100 מ"ל וצינור מחט ביופסיה(איור 1G). להחיל יניקה על מחט Bergström על ידי משיכת הבוכנה של המזרק על ידי כ 15-20 מ"ל כדי לייצר לחץ שלילי במחט ומוצץ את רקמת השריר לתוך חלון המחט. לאחר מכן, לסלק את השריר על ידי דחיפה מהירה(es) של trocar מעל חלון המחט. הערה: לפני ובמהלך יניקה, זה לפעמים מועיל לשים לחץ קל על העור מיד מעל חלון המחט כדי לעזור לדחוף את השריר לתוך המחט.</li>
	<li>בעדינות להסיר את המחט מהרגל, מסתובב לאט. צריכה להיות התנגדות קלה רק בעת חילוץ המחט. אם יש התנגדות נוספת, זה עשוי להצביע על חתך ביופסיה חלקית. זה קורה, להחזיר את הצורך למיקום היעד, ולפתות מחדש איסוף רקמות.</li>
	<li>לדחוף את הרקמה לחוץ לכיוון חלון המחט באמצעות ramrod הפנימי.</li>
	<li>בזהירות להסיר את הדגימה מהמחט. הערה: שקוע המחט לתוך פתרון איסוף (ראה סעיף הכנת סיבים) לעתים קרובות מפרק את הביופסיה מהמחט. בנוסף, המזרק יכול לשמש כדי לנהוג אוויר דרך המחט ולדחוף את המדגם. טכניקות אלה להסיר את הצורך לגעת פיזית בביופסיה עם פינצטה ומפחית את האפשרות של נזק. אם כלים, ידיים (עם כפפות או לא) או פתרונות לא סטריליים באים במגע עם המחט, המחט לא יכולה לשמש המשך במהלך ההליך. לכן, אם יש צורך בביופסיה מיידית שנייה, אז יש להשתמש במחט סטרילית חדשה. זה קורה לעתים קרובות, אז זה תרגול הטוב ביותר כדי לשמור על כמה מחטים סטריליות במילואים.</li>
	<li>זהה את הרקמה כשריר ולא שומן או רקמת חיבור. רקמת שריר מזוהה בקלות מרקמות אחרות בגלל הצבע האדום העמוק שלה(איור 4A). לפעמים, הרקמה שנאספו אינה שריר, אלא רקמת שומן או חיבור.<ol>
<li>אם נאספת כמות מספקת של רקמת שריר, המשך בפרוטוקול. אם אין מספיק שרירים, נסה שוב את הביופסיה.</li>
		<li>אם יש צורך בביופסיה שנייה, עקבו בקפידה אחר המשתתף, כאשר דחיפה שנייה של מחט גורמת למשתתף להרגיש לא בנוח יותר מהקודם.</li>
	</ol></li>
	<li>לשטוף דגימות שרירים באופן מיידי בתמיסת איסוף ולהתכונן לניסויים סיבים בודדים (ראה טיפול ביופסיית שריר ואחסון).<ol>
<li>יש עוזר מנוסה לבדוק את איכות המדגם (ראה להלן) ולהעריך את הצורך לבצע ביופסיה שנייה. עוזר נפרד לוקח את הביופסיה לעיבוד, בעוד שאר הצוות ממשיך עם המשתתף.</li>
	</ol></li>
	<li>סגור את אתר החתך.<ol>
<li>סגור את פצע החתך עם קלטת לוקוסטר סטרילית. השתמש בפיסה אחת או יותר כדי להצטרף לקצוות של אתר החתך על-ידי הנחתם בניצב לציר הארוך של החתך, ולאחר מכן הנח רצועות נוספות בתבנית בעלת צורה של כוכבים כדי להגן מפני טעינה רב-כיוונית. הערה: טיפול נכון בשלב זה יפחית את הצלקות. תפירת הפצע יכולה להיעשות אבל אין צורך. אפשרויות אחרות כוללות דבק פצע.</li>
		<li>מקום הלבשה פצע סטרילי (למשל, Leucomed T פלוס) מעל אתר החתך כדי להגן מפני זיהום.</li>
		<li>עטפו את הרגל בתחבושות אלסטיות מקובדות (לדוגמה, Unihaft) כדי להגביל את הדימום הראשוני ולהגן מפני פגיעה מכנית חיצונית.</li>
		<li>עטו את הרגל בתחבושות דחיסה קרילסטיות כדי למנוע דימום ולהגן על התחבושות העמוקות יותר מפני התרופפות או השמדתן.</li>
	</ol></li>
</ol>4. טיפול לאחר ביופסיה
<ol><li>בקשו מהמשתתפים להסתובב מיד לאחר ההליך. יהיה כאב מקומי. הנחה את המשתתף ללכת כרגיל ככל האפשר.</li>
	<li>הנחה את המשתתף לא להסיר את התחבושות או לאפשר למים להשרות את התחבושות. יש לשמור אותם לפחות: יום אחד לתחבושת הקרילסטית, שלושה ימים לתחבושת האלסטית המגושבת, ושבעה ימים לתחבושת הפצע. הודע למשתתף שניתן לחבוש אותו מחדש במידת הצורך.<ol>
<li>התאם את הטיפול שלאחר הביופסיה של משתתף לצרכים של הפרט. יש עוזר או רופא מיומן להעריך את המשתתף ולהכין תכנית טיפול מתאימה לאחר ביופסיה. להליך זה, אנו מציעים כי כל עוד בדיקות נוירו-שריריות של ת"א מופרדות על ידי לפחות שבוע מן הביופסיה.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. טיפול ביופסיה שריר ואחסון
<ol><li>לאחר הפקת רקמות, מיד למקם את הרקמה לתוך בקבוקון 5 מ"ל המכיל פתרון איסוף קשיחות (ב mM: Tris (50), KCl (2), NaCl (100), MgCl2 (2), EGTA (1), טבלית מעכב פרוטאז (1), pH 7.0) ולנער קלות במשך 4-6 דקות כדי לשטוף את הדם.</li>
	<li>החליפו את פתרון הקשיחות בהקפדה טרייה, לנער קלות במשך 4-6 דקות ולאחר מכן לאחסן ב 4 °C עבור 4-6 שעות כדי לאפשר חילופי תמיסת אחסון מעכבי פרוטאז ודם.</li>
	<li>פתרון קשיחות Exchange עבור קשיחות לילה (ב mM: Tris (50), KCl (2), NaCl (100), MgCl2 (2), EGTA (1), מחשב מעכב פרוטאז (1), 50:50 גליצרול, pH 7.0), ולאחסן ב 4 ° C עבור 12-18 שעות.</li>
	<li>החלף קשיחות לילה עבור 50:50 הקשיות איסוף: גליצרול ומאוחסן ב -20 °C עבור עד 3 חודשים, או שנה אחת במקפיא -80 ° C. הערה: תהליך זה מחלחל קרום הסיבים המאפשר תוספת ידנית של סידן לתוך ומחוץ לתא. תהליך זה לוקח זמן והוא יכול להיות שונה בין שרירים ומינים שונים.</li>
</ol>

<ol><li>Franchi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Architectural%2C+functional+and+molecular+responses+to+concentric+and+eccentric+loading+in+human+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiologica%22%5BJournal%5D)">Architectural, functional and molecular responses to concentric and eccentric loading in human skeletal muscle.</a> Acta Physiologica. 210 (3), 642-654 (2014).</li>
<li>Duchene, G. B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((De+la+paralysie+musculaire+pseudo-hypertrophique%2C+ou+paralysie+myo-scl%C3%A9rosique+%2F+par+le+Dr+Duchenne+%28de+Boulogne%29%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+General+Internal+Medicine%22%5BJournal%5D)">De la paralysie musculaire pseudo-hypertrophique, ou paralysie myo-sclérosique / par le Dr Duchenne (de Boulogne).</a> Archives of General Internal Medicine. 11 (30), (1868).</li>
<li>Shanely, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+skeletal+muscle+biopsy+procedures+using+the+modified+Bergstr%C3%B6m+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Human skeletal muscle biopsy procedures using the modified Bergström technique.</a> Journal of Visualized Experiments. (91), e51812(2014).</li>
<li>Evans, W. J., Phinney, S. D., Young, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suction+applied+to+a+muscle+biopsy+maximizes+sample+size%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+and+Science+in+Sports+and+Exercise%22%5BJournal%5D)">Suction applied to a muscle biopsy maximizes sample size.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 14 (1), 101-102 (1982).</li>
<li>Bergstrom, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Percutaneous+needle+biopsy+of+skeletal+muscle+in+physiological+and+clinical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Scandinavian+Journal+of+Clinical+and+Laboratory+Investigation%22%5BJournal%5D)">Percutaneous needle biopsy of skeletal muscle in physiological and clinical research.</a> Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 35 (7), 609-616 (1975).</li>
<li>Baczynska, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+Vastus+Lateralis+Skeletal+Muscle+Biopsy+Using+the+Weil-Blakesley+Conchotome%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome.</a> Journal of Visualized Experiments. (109), e53075(2016).</li>
<li>Pesta, D., Gnaiger, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+respirometry%3A+OXPHOS+protocols+for+human+cells+and+permeabilized+fibers+from+small+biopsies+of+human+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">High-resolution respirometry: OXPHOS protocols for human cells and permeabilized fibers from small biopsies of human muscle.</a> Methods in Molecular Biology. 810, 25-58 (2012).</li>
<li>Buck, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+respirometry+of+fine-needle+muscle+biopsies+in+pre-manifest+Huntington%27s+disease+expansion+mutation+carriers+shows+normal+mitochondrial+respiratory+function%5BTitle%5D)+AND+%22Plos+One%22%5BJournal%5D)">High-resolution respirometry of fine-needle muscle biopsies in pre-manifest Huntington's disease expansion mutation carriers shows normal mitochondrial respiratory function.</a> Plos One. 12 (4), 01175248(2017).</li>
<li>Murgia, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+Muscle+Fiber+Proteomics+Reveals+Fiber-Type-Specific+Features+of+Human+Muscle+Aging%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Single Muscle Fiber Proteomics Reveals Fiber-Type-Specific Features of Human Muscle Aging.</a> Cell Reports. 19 (11), 2396-2409 (2017).</li>
<li>Friedmann-Bette, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+strength+training+with+eccentric+overload+on+muscle+adaptation+in+male+athletes%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Effects of strength training with eccentric overload on muscle adaptation in male athletes.</a> European Journal of Applied Physiology. 108 (4), 821-836 (2010).</li>
<li>McPhee, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contributions+of+fibre+atrophy%2C+fibre+loss%2C+in+situ+specific+force+and+voluntary+activation+to+weakness+in+sarcopenia%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journals+of+Gerontology.+Series+A%2C+Biological+Sciences+and+Medical+Sciences%22%5BJournal%5D)">The contributions of fibre atrophy, fibre loss, in situ specific force and voluntary activation to weakness in sarcopenia.</a> The Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 73 (10), 1287-1294 (2018).</li>
<li>Nocella, M., Cecchi, G., Bagni, M. A., Colombini, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Force+enhancement+after+stretch+in+mammalian+muscle+fiber%3A+no+evidence+of+cross-bridge+involvement%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Cell+Physiology%22%5BJournal%5D)">Force enhancement after stretch in mammalian muscle fiber: no evidence of cross-bridge involvement.</a> American Journal of Physiology. Cell Physiology. 307 (12), 1123-1129 (2014).</li>
<li>Patel, J. R., McDonald, K. S., Wolff, M. R., Moss, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ca2%2B+binding+to+troponin+C+in+skinned+skeletal+muscle+fibers+assessed+with+caged+Ca2%2B+and+a+Ca2%2B+fluorophore.+Invariance+of+Ca2%2B+binding+as+a+function+of+sarcomere+length%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Ca2+ binding to troponin C in skinned skeletal muscle fibers assessed with caged Ca2+ and a Ca2+ fluorophore. Invariance of Ca2+ binding as a function of sarcomere length.</a> The Journal of Biological Chemistry. 272 (9), 6018-6027 (1997).</li>
<li>Hessel, A. L., Joumaa, V., Eck, S., Herzog, W., Nishikawa, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimal+length%2C+calcium+sensitivity+and+twitch+characteristics+of+skeletal+muscles+from+mdm+mice+with+a+deletion+in+N2A+titin%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Optimal length, calcium sensitivity and twitch characteristics of skeletal muscles from mdm mice with a deletion in N2A titin.</a> The Journal of Experimental Biology. 222, Pt 12 (2019).</li>
<li>Joumaa, V., Herzog, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+sensitivity+of+residual+force+enhancement+in+rabbit+skinned+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Cell+Physiology%22%5BJournal%5D)">Calcium sensitivity of residual force enhancement in rabbit skinned fibers.</a> American Journal of Physiology. Cell Physiology. 307 (4), 395-401 (2014).</li>
<li>Joumaa, V., Rassier, D. E., Leonard, T. R., Herzog, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+origin+of+passive+force+enhancement+in+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Cell+Physiology%22%5BJournal%5D)">The origin of passive force enhancement in skeletal muscle.</a> American Journal of Physiology. Cell Physiology. 294 (1), 74-78 (2008).</li>
<li>Hilber, K., Galler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+and+myosin+heavy+chain+isoform+composition+of+skinned+skeletal+muscle+fibres+from+a+human+biopsy+sample%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Archiv%3A+European+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties and myosin heavy chain isoform composition of skinned skeletal muscle fibres from a human biopsy sample.</a> Pflugers Archiv: European Journal of Physiology. 434 (5), 551-558 (1997).</li>
<li>Miller, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+heart+failure+decreases+cross-bridge+kinetics+in+single+skeletal+muscle+fibres+from+humans%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Chronic heart failure decreases cross-bridge kinetics in single skeletal muscle fibres from humans.</a> The Journal of Physiology. 588, Pt 20 4039-4053 (2010).</li>
<li>Pinnell, R. A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Residual+force+enhancement+and+force+depression+in+human+single+muscle+fibres%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Residual force enhancement and force depression in human single muscle fibres.</a> Journal of Biomechanics. 91, 164-169 (2019).</li>
<li>Einarsson, F., Runesson, E., Fridén, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Passive+mechanical+features+of+single+fibers+from+human+muscle+biopsies--effects+of+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Surgery+and+Research%22%5BJournal%5D)">Passive mechanical features of single fibers from human muscle biopsies--effects of storage.</a> Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 3, 22(2008).</li>
<li>Flann, K. L., LaStayo, P. C., McClain, D. A., Hazel, M., Lindstedt, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+damage+and+muscle+remodeling%3A+no+pain%2C+no+gain%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Muscle damage and muscle remodeling: no pain, no gain.</a> The Journal of Experimental Biology. 214, Pt 4 674-679 (2011).</li>
<li>Commission for Hospital Hygiene and Infection Prevention (KRINKO), Federal Institute for Drugs and Medical Devices (BfArM). <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anforderungen+an+die+Hygiene+bei+der+Aufbereitung+von+Medizinprodukten+%5BHygiene+requirements+for+the+reprocessing+of+medical+devices%5D%5BTitle%5D)+AND+%22Bundesgesundheitsblatt%2C+Gesundheitsforschung%2C+Gesundheitsschutz%22%5BJournal%5D)">Anforderungen an die Hygiene bei der Aufbereitung von Medizinprodukten [Hygiene requirements for the reprocessing of medical devices].</a> Bundesgesundheitsblatt, Gesundheitsforschung, Gesundheitsschutz. 55 (10), 1244-1310 (2012).</li>
<li>Koch-Institut, R. Ergänzung zur Empfehlung Anforderungen an die Hygiene bei der Aufbereitung von Medizinprodukten. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKoch-Institut%2C+R+%22RKI-Bib1%22">RKI-Bib1</a>. , Robert Koch-Institut. (2018).</li>
<li>Rutala, W. A., Weber, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disinfection+and+sterilization+in+healthcare+facilities%5BTitle%5D)+AND+%22Practical+Healthcare+Epidemiology%22%5BJournal%5D)">Disinfection and sterilization in healthcare facilities.</a> Practical Healthcare Epidemiology. , 58-81 (2018).</li>
<li>Rassier, D. E., MacIntosh, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sarcomere+length-dependence+of+activity-dependent+twitch+potentiation+in+mouse+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Physiology%22%5BJournal%5D)">Sarcomere length-dependence of activity-dependent twitch potentiation in mouse skeletal muscle.</a> BMC Physiology. 2, 19(2002).</li>
<li>Mounier, Y., Holy, X., Stevens, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compared+properties+of+the+contractile+system+of+skinned+slow+and+fast+rat+muscle+fibres%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Archiv%3A+European+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Compared properties of the contractile system of skinned slow and fast rat muscle fibres.</a> Pflugers Archiv: European Journal of Physiology. 415 (2), 136-141 (1989).</li>
<li>Henriksson, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semi-open+muscle+biopsy+technique.+A+simple+outpatient+procedure%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neurologica+Scandinavica%22%5BJournal%5D)">Semi-open muscle biopsy technique. A simple outpatient procedure.</a> Acta Neurologica Scandinavica. 59 (6), 317-323 (1979).</li>
<li>Dietrichson, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conchotome+and+needle+percutaneous+biopsy+of+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurology%2C+Neurosurgery%2C+and+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Conchotome and needle percutaneous biopsy of skeletal muscle.</a> Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 50 (11), 1461-1467 (1987).</li>
<li>Iachettini, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tibialis+anterior+muscle+needle+biopsy+and+sensitive+biomolecular+methods%3A+a+useful+tool+in+myotonic+dystrophy+type+1%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Histochemistry%22%5BJournal%5D)">Tibialis anterior muscle needle biopsy and sensitive biomolecular methods: a useful tool in myotonic dystrophy type 1.</a> European Journal of Histochemistry. 59 (4), 2562(2015).</li>
<li>Cotter, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suction-modified+needle+biopsy+technique+for+the+human+soleus+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Aviation%2C+Space%2C+and+Environmental+Medicine%22%5BJournal%5D)">Suction-modified needle biopsy technique for the human soleus muscle.</a> Aviation, Space, and Environmental Medicine. 84 (10), 1066-1073 (2013).</li>
<li>Edwards, R. H., Round, J. M., Jones, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Needle+biopsy+of+skeletal+muscle%3A+a+review+of+10+years+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+%26+Nerve%22%5BJournal%5D)">Needle biopsy of skeletal muscle: a review of 10 years experience.</a> Muscle & Nerve. 6 (9), 676-683 (1983).</li>
<li>Gibreel, W. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety+and+yield+of+muscle+biopsy+in+pediatric+patients+in+the+modern+era%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pediatric+Surgery%22%5BJournal%5D)">Safety and yield of muscle biopsy in pediatric patients in the modern era.</a> Journal of Pediatric Surgery. 49 (9), 1429-1432 (2014).</li>
<li>Cuisset, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+biopsy+in+children%3A+Usefulness+in+2012%5BTitle%5D)+AND+%22Revue+Neurologique%22%5BJournal%5D)">Muscle biopsy in children: Usefulness in 2012.</a> Revue Neurologique. 169 (8-9), 632-639 (2013).</li>
<li>Nilipor, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+one+hundred+pediatric+muscle+biopsies+during+a+2-year+period+in+mofid+children+and+toos+hospitals%5BTitle%5D)+AND+%22Iranian+Journal+of+Child+Neurology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of one hundred pediatric muscle biopsies during a 2-year period in mofid children and toos hospitals.</a> Iranian Journal of Child Neurology. 7 (2), 17-21 (2013).</li>
<li>Schiaffino, S., Reggiani, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber+types+in+mammalian+skeletal+muscles%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Reviews%22%5BJournal%5D)">Fiber types in mammalian skeletal muscles.</a> Physiological Reviews. 91 (4), 1447-1531 (2011).</li>
<li>Wang, K., Wright, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Architecture+of+the+sarcomere+matrix+of+skeletal+muscle%3A+immunoelectron+microscopic+evidence+that+suggests+a+set+of+parallel+inextensible+nebulin+filaments+anchored+at+the+Z+line%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Architecture of the sarcomere matrix of skeletal muscle: immunoelectron microscopic evidence that suggests a set of parallel inextensible nebulin filaments anchored at the Z line.</a> The Journal of Cell Biology. 107 (6), 2199-2212 (1988).</li>
<li>Ma, W., Gong, H., Irving, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myosin+head+configurations+in+resting+and+contracting+murine+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Myosin head configurations in resting and contracting murine skeletal muscle.</a> International Journal of Molecular Sciences. 19 (9), (2018).</li>
<li>Ma, W., Gong, H., Kiss, B., Lee, E. J., Granzier, H., Irving, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thick-Filament+Extensibility+in+Intact+Skeletal+Muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Thick-Filament Extensibility in Intact Skeletal Muscle.</a> Biophysical Journal. 115 (8), 1580-1588 (2018).</li>
<li>Bonafiglia, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+pain+responses%2C+hemodynamic+reactivity+and+fibre+type+composition+between+Bergstr%C3%B6m+and+microbiopsy+skeletal+muscle+biopsies%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Research+in+Physiology%22%5BJournal%5D)">A comparison of pain responses, hemodynamic reactivity and fibre type composition between Bergström and microbiopsy skeletal muscle biopsies.</a> Current Research in Physiology. 3, 1-10 (2020).</li>
<li>Wickiewicz, T. L., Roy, R. R., Powell, P. L., Edgerton, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+architecture+of+the+human+lower+limb%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Orthopaedics+and+Related+Research%22%5BJournal%5D)">Muscle architecture of the human lower limb.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. (179), 275-283 (1983).</li>
</ol>

לסופרים אין מה לחשוף.

בדו"ח זה, תיארנו טכניקה לביופסיה של רקמת שריר לא פגומה מבחינה מבנית מת"א. מצאנו כי הליך זה מניב תוכן מקובל של סיבי שריר שנויים (5-10 תכשירים חבילת סיבים לכל 50 מ"ג של רקמה שנאספו) לבדיקות מכניות. יתר על כן, היו לנו מספיק רקמות לניסויים מכניים, גנטיים ופרוטונומיים למעקב.
ישנן מספר שיטות המשמשות בדרך כלל לאוסף של ביופסיותשרירים 3,4,6,27,28<...

המחקר של פיזיולוגיה שריר אנושי למטרות קליניות או מחקר לעתים קרובות דורש ביופסיות שרירים. לדוגמה, אתגר מרכזי בפיזיולוגיה שרירים אנושיים וביומכניקה הוא להבחין ולהבין את ההתאמות השונות של ביצועי שרירים להתאמן. התאמות ביצועים אינן כוללות רק התאמות מבניות (למשל, שינויים בחלבונים מתכוובים, ארכיטקטורת שרירים) אלאגם כוללים התאמות עצביות 1, שקשה מאוד, אם לא בלתי אפשרי, להעריך בנפרד בעת בדיקה ללא פגע בשרירים האנושיים situ. ניסויים ברמת הסיבים מסירים רכיבים אלה בסדר גבוה יותר ומאפשרים הערכה ישירה יותר של התכווצות שרירים ותוכלים לאסוף אותם באמצעות טכניקות ביופסיה. ביופסיות שרירים נאספו מאז לפחות 18682. כיום, הטכניקה הדומיננטית לאיסוף ביופסיות שרירים היא טכניקת Bergströmשונה 3,4,5 ,למרות טכניקותאחרות זמינות כולל השימוש של Weil-Blakesley conchotome6 או מה שנקראמחט עדינה 7,8. כל הטכניקות האלה משתמשות בכלים מיוחדים כמו מחט שנועדו לעבור לשריר ולחתוך חתיכת רקמה. באופן ספציפי, טכניקת Bergström שונה משתמשת מחט שונה גדול (5 מ"מ גודל מחט כאן; איור 1) שיש לו חלון קרוב לקצה המחט וtrocar פנימי קטן יותר שזז למעלה ומטה המחט, חיתוך השריר בעת מעבר על חלון המחט. בתוך הטרוקאר הזה הוא נגח שזז למעלה ומטה הפיר של trocar ודוחף את הביופסיה לכיוון חלון המחט. כדי למשוך את השריר לתוך חלון המחט, צינור יניקה מחובר, אשר שואב אוויר מהמחט וממשוך את השריר לתוך חלון המחט באמצעות לחץ שלילי.
ביופסיות שריר נרכשות לעתים קרובות כדי ללמוד שינויים בתוכן חלבון, ביטוי גנים, או מורפולוגיה הנגרמת על ידי מחלה או בתגובהלתוכנית פעילות גופנית 1,9,10,11. שימוש קריטי נוסף עבור ביופסיות שרירים הוא ניסויים מכניים כגון מדידה של כוח כיווץ סיבים, נוקשות סיבי שריר, ומאפייני שריר תלויי היסטוריה12,13,14,15,16. סיבים בודדים או סיבים מכניקה נמדדים על ידי חיבור סיבים בין מנוע אורך ומתמר כוח על אסדות מיוחדות לשלוט אורך סיבים ובו זמנית מדידת כוח. על ידי חריצות (למשל, skinning) סיבים, קרום סרקומה הופך חדיר כימיקלים בתמיסת האמבטיה, המאפשר שליטה הפעלה על ידי ריכוז סידן משתנה. יתר על כן, ההשפעה של תכונות כיווץ על כימיקלים / תרופות / חלבונים אחרים ניתן בקלות להעריך על ידי הוספת reagent המדובר לפתרון האמבטיה. עם זאת, בעוד טכניקה זו משמשת מאוד במודלים אחרים של בעלי חיים, באופן ניכר פחות מחקרים ערכו בדיקות מכניות על סיבים עורים 17,18,19. אחת הסיבות לכך היא כי כלים ביופסיה ונהלים נועדו להסיר כמה שיותר רקמת שריר עם פחות התייחסות לרמה של נזק מבני שנגרם במהלך הפקת רקמות. אכן, פרוטוקול ביופסיה האחרונה מציע לנהוג מחט הביופסיה לתוך השריר ולאסוף 2-4 נתחים של שריר3. התהליך עצמו אינו פוגע בחומר ה-DNA או החלבון, אך לעתים קרובות הורס סיבים ומבנים סרקומריים באופן כזה שהפעלת סיבי שריר הופכת לבלתי יציבה או בלתי אפשרית. יתר על כן, האורך היחסי של סיבים בתוך הביופסיה הם בדרך כלל קצרים (<2 מ"מ) ולא מטופלים בקלות לבדיקות מכניות. לבדיקות מכניות, הסיבים האידיאליים ארוכים (3-5 מ"מ) ולא פגומים מבחינה מבנית.
טכניקות מתקדמות יותר להפקת רקמות יכולות לשמש להגבלת נזק לסיבים. לדוגמה, קבוצהאחת 20 ניצלה את "ניתוחים פתוחים" שתוכננו קודם לכן של זרועות (למשל, תיקון שבר עצם), שבו השרירים נחשפו באופן מלא ומנתח הצליח לדמיין את מבנה השריר ולנתח בזהירות דגימות גדולות יחסית ולא ניזוקו מבחינה מבנית של רקמת שריר (15 מ"מ x 5 מ"מ x 5 מ"מ). טכניקת "ביופסיה פתוחה" זו מועדפת כאשר המשתתפים עוברים הליך שתוכנן מראש, ולכן מגבילה את מאגר המשתתפים הפוטנציאליים, במיוחד עבור מבוגרים בריאים, שבהם לא היו מתרחשים ניתוחים בדרך אחרת. לכן, ביופסיות רבות שנערכו למטרות מחקר נעשות כהליך אשפוז ואתר החתך נשמר קטן ככל האפשר כדי להגביל את הסיכון לזיהום, הצטלקות, וזמן ריפוי. לכן, רוב הביופסיות נאספות באופן עיוור (כלומר, המפעיל אינו יכול לראות את מחט האיסוף כפי שהוא עובר דרך fascia לתוך השריר). זה מרמז על כך שאיכות הביופסיה מבוססת כמעט לחלוטין על המיומנות והניסיון של המפעיל. לכל שריר יש קשיים משלו בעת איסוף רקמות, כגון סיכונים להפר את העצבים וכלי הדם, בחירת עומק אוסף אידיאלי ומיקום, ולהחליט על מיקום הגוף המתאים כדי לשמור על השריר רפוי ככל האפשר. למרבה הצער, רוב הכישורים ספציפיים לשרירים אינם כתובים ולכן כל רופא חייב "להמציא מחדש את הגלגל" בעת ביצוע ביופסיות על השרירים החדשים להם. חוסר ניסיון זה מוביל בדרך כלל מספר אוספים באיכות נמוכה עד הרופא מזהה את שיטות העבודה הטובות ביותר עבור ביופסיות על שריר זה. רופאים מתחילים לעתים קרובות ללמוד את המיומנות באמצעות שיחות עם עמיתיהם המנוסים יותר, אבל יחסית מעט אינפורמטיבי וטקסטים ביקורת עמיתים קיימים בנושא, במיוחד עבור שרירים שאינם משמשים באופן מסורתי עבור איסוף ביופסיה. אם נשקול את המידע הנ"ל, יחד עם הקושי לגייס מתנדבים אנושיים לביופסיות, ברור שיש צורך במידע לימודי נוסף שממקסם את סיכויי ההצלחה של כל משתתף.
לכן, מטרת מאמר זה הייתה להציג טכניקת ביופסיה שריר המספק פרוטוקולים לאוסף מוצלח של ביופסיות שרירים עם ארוך, שברי סיבים לא ניזמים לבדיקות מכניות. ביופסיות שרירים אנושיות מתבצעות בדרך כלל על, ואת החלק הארי של חומר אימון ביופסיה הוא על, השרירים vastus lateralis. גודל השריר הגדול יחסית שלו ומיקומו הפשטי יחסית לעור מאפשר איסוף של רקמת שריר נאותה, תוך מזעור אי נוחות המטופלוטראומה פיזית 1,21. עם זאת, יש כמה מגבלות לשימוש בvass lateralis ללימודי אימון אורכי. לדוגמה, במהלך פרוטוקולים ניסיוניים הכוללים תוכנית אימונים, על המשתתפים להימנע מהכשרה נוספת מחוץ למחקר לתקופה המשתרעת לעתים קרובות על פני 2-6 חודשים. עבור ספורטאים, זה לעתים קרובות לא אפשרי, כמו lateralis vastus הוא בדרך כלל מאומן במהלך תרגילים טיפוסיים (למשל, סקוואט, קופץ), או משמש בדרך כלל עבור הספורט (למשל, ריצה, רכיבה על אופניים). חוויות אימון נפרדות אלה הרחק ממטרת המחקר יכולות לגרום להתאמות שרירים שמשנות את מכניקת השרירים, הארכיטקטורה והפיזיולוגיה באופן כזה שקשה או בלתי אפשרי לדעת את ההשפעה האמיתית של הפרוטוקול הניסיוני של המחקר על תכונות שרירים. עבור סוגים אלה של מחקרים, זה יהיה אידיאלי לבחור שריר היעד כי הוא לעתים קרובות לא המוקד של גדודי אימון. השרירים השוקיאליים הקדמיים (ת"א) הוא שריר יעד אידיאלי העונה על הדרישות לעיל. בנוסף, ניתן למקד התערבויות אימון כלפי ת"א באמצעות גישות הניתנות לשליטה, כגון שימוש בדינומטר. אין כמעט חומר אימון הנוגע לביופסיה של השריר של ת"א. לכן, פיתחנו פרוטוקול שונה לאיסוף ביופסיות שרירים שלא ניזתם באופן יחסי מת"א.

<table><tbody><tr><td>מחט תת עורית 26 גרם עם מזרק זכוכית 2 מ"ל</td><td>B. Braun Melsungen AG Carl-Braun-Stra&szlig; e 1 34212 Melsungen, Hessen גרמניה &nbsp;</td><td>4606027V</td><td>מינהל תרופות</td></tr><tr><td>5 מ"מ Berst&ouml; m מחט</td><td>תוצרת בית</td><td>N/A</td><td>אוסף רקמות. בדומה ל-Berst&ouml אחרים; m מחטים</td></tr><tr><td>אקרילסטי</td><td>BSN רפואי GmbH 22771 המבורג</td><td>269700</td><td>תחבושת דחיסה אלסטית</td></tr><tr><td>קוקטייל מעכב פרוטאז שלם</td><td>Roche Diagnostics, מנהיים, גרמניה</td><td>11836145001</td><td>מעכבי פרוטאז טבלטים נוספו לכל התמיסות המחזיקות רקמת שריר.</td></tr><tr><td>Cutasept</td><td>PAUL HARTMANN AG Paul-Hartmann-Stra&szlig; e 12 89522 Heidenheim גרמניה</td><td>9805630</td><td>תרסיס Disenfectant לעור</td></tr><tr><td>Leucomed T plus</td><td>BSN medical GmbH 22771 Hamburg</td><td>7238201</td><td>חבישת פצע שקופה עם כרית פצע לאיטום הפצע והגנה מפני זיהום</td></tr><tr><td>Leukostrip</td><td>Smith and Nephew medical Limitied 101 Hessle road, Hull בריטניה</td><td>66002876</td><td>סגירת</td></tr> <tr><td>פצעאזמל חד פעמי כירורגי</td><td>Aesculap AG Am Aesculap-Platz 78532 Tuttlingen גרמניה</td><td>BA200 series</td><td>חתך</td></tr><tr><td>Unihaft תחבושת אלסטית מגובשת</td><td>BSN רפואי GmbH 22771 המבורג</td><td>4589600</td><td>תחבושת אלסטית מגובשת המגנה מפני פגיעה מכנית</td></tr><tr><td>קסילוציטין 2% עם אפינפרין</td><td>Milbe GmbH M&uuml; nchner Stra&szlig; e 15 06796 Brehna גרמניה</td><td>N/A</td><td>חומר מבוקר הרדמה, התכווצות כלי דם</td></tr></tbody></table>

אוסף של ביופסיות שריר השלד מהתאי העליון של השרירים האנושיים tibialis הקדמי להערכה מכנית

Collection of Skeletal Muscle Biopsies from the Superior Compartment of Human Musculus Tibialis Anterior for Mechanical Evaluation

המאפיינים המכניים של סיבי השלד מתכווץ הם אינדיקטורים מכריעים של בריאות השריר הכוללת, פונקציה, וביצועים. ביופסיות שריר השלד האנושי נאספות לעתים קרובות עבור מאמצים אלה. עם זאת, תיאורים טכניים מעטים יחסית של הליכי ביופסיה, מחוץ לחלל העצום הידוע בדרך כלל, זמינים. למרות טכניקות ביופסיה מותאמים לעתים קרובות כדי להתאים את המאפיינים של כל שריר תחת מחקר, דוחות טכניים מעטים לשתף שינויים אלה לקהילה הגדולה. לכן, רקמת שריר ממשתתפים אנושיים מבוזבזת לעתים קרובות כמו המפעיל ממציא מחדש את הגלגל. הרחבת החומר הזמין על ביופסיות ממגוון רחב של שרירים יכול להפחית את האירוע של ביופסיות כושלות. דו"ח טכני זה מתאר וריאציה של טכניקת Bergström שונה על הקדמי השרירים tibialis המגביל את נזק סיבים ומספק אורכי סיבים מתאימים להערכה מכנית. הניתוח הוא הליך אשפוז שניתן להשלים כך גם בעוד שעה. תקופת ההחלמה של הליך זה היא מיידית לפעילות קלה (כלומר, הליכה), עד שלושה ימים לצורך חידוש פעילות גופנית רגילה, וכשבוע לטיפול בפצעים. הרקמה שחולצו יכולה לשמש לניסויים בכוח מכני וכאן אנו מציגים נתוני הפעלה מייצגים. פרוטוקול זה מתאים לרוב מטרות האיסוף, הניתן להתאמה פוטנציאלית לשרירי השלד האחרים, ועשוי להיות משופר על-ידי שינויים במחט האיסוף.

ההתחייבות הזמן כולו למשתתף היה כשעה אחת (10 דקות ייעוץ, 10 דקות אולטרסאונד, 20 דקות הכנה לניתוח ומינהל הרדמה, 10 דקות ניתוח, ו 10 דקות התאוששות). לעתים קרובות, המשתתפים הפעילו באופן לא מודע את ת"א שלהם ונזקקו לתזכורות עקביות כדי לשמור על השריר רגוע ככל האפשר. כאשר מחט הביופסיה הייתה בתוך השריר, המשתתפים דיווחו בדרך כלל על תחושה ייחודית "לחץ" באזור סביב מחט הביופסיה, עם תקופות מזדמנות של אי נוחות בינונית עד אינטנסיבית. פעם אחת, ההונות של המשתתף התכווצו מעט במהלך ההליך, אבל מיד הפסיק לאחר הסרת המחט. גדלי ביופסיה היו בדרך כ...

דו"ח טכני זה מתאר וריאציה של טכניקת Bergström שונה לביופסיה של השרירים tibialis הקדמי המגביל את נזק סיבים.

אוסף של ביופסיות שריר השלד מהתאי העליון של השרירים האנושיים Tibialis הקדמי להערכה מכנית

The mechanical properties of contracting skeletal fibers are crucial indicators of overall muscle health, function, and performance. Human skeletal muscle ...

ברוכים הבאים לבוקום של אוניברסיטת רוהר, הפקולטה למדעי הספורט. היום, אנו נדגים את האוסף של ביופסיות שריר השלד מהתא העליון של השרירים האנושיים tibialis הקדמי. בעוד טכניקות ביופסיה יעילים באיסוף רקמת שריר, הסיבים נפגעים לעתים קרובות מבנית באופן כזה הערכת מכניקת סיבים קשה.אנו מציגים וריאציה של טכניקת ברגסטרום שונה המגבלה נזק לסיבים ומגדילה את אורך הסיבים כך שניתן יהיה לבצע הערכה מכנית של סיבים אנושיים. ההפגנה תבוצע על ידי רופא הצוות, ד"ר מרקוס דה מריס ומדעני המחקר, ד"ר דניאל האן ואנתוני הסל. המשתתף והרופא נפגשים תחילה כדי לסקור ולדון בהליך.אם מרוצה, המשתתף חותם על חוזה הסכמה מדעת מרצון. הורה לנושא להניח עלינו ולשמור על איברם רגוע ככל האפשר. דורסיפלקס רגלו של המשתתף כך השוקיאליס anterior הוא רפוי.השתמש בבדיקה אולטרסאונד כדי לדמיין את המישור הרוחבי של התא השטחי בתוך בטן השריר הקדמי tibialis, לזהות אזור ביופסיה ללא עורקים ראשיים או עצבים. לבסוף, לתעד את העומק של aponeurosis המרכזי, כך מחט האוסף הוא אף פעם לא מונע בעבר נקודה זו. סובב את בדיקת האולטרסאונד כדי לגשת למישור הסגיטלי של אזור המטרה המזוהה.שמור תמונה של נפח השריר עם fascicles גלוי. כלי הניתוח מעוכלים ומוכנים לפני ההליך ומתוארים במלואם בפרוטוקול הכתוב. למחט ברגסטרום יש חלון קרוב לקצה.בתוך מחט זו הוא trocar חלול קטן יותר, אשר נע למעלה ולמטה את הפיר וחותך את השריר כאשר עובר מעל חלון המחט. בתוך הטרוקאר יש רמרוד קטן יותר המשמש כדי לדחוף את הביופסיה מחוץ לטרוקאר. כדי למשוך את השריר לתוך חלון המחט, צינור יניקה מחובר לראש המחט שואב אוויר מהמחט ומושך את השריר דרך חלון המחט על ידי לחץ שלילי.הורה למשתתף להניח על שולחן הניתוחים ולהרפות את שרירי הרגליים. לשכפל את dorsiflexion קרסול קל בשימוש במהלך הדמיה אולטרסאונד, ולאחר מכן לתקן את מפרק הקרסול כדי למזער את הסיבוב במהלך ההליך. לגלח ולחטא את אזור החתך היעד.הבא לנהל הזרקה שטחית של 1.5 CCs של 2%xylocitin עם אפינפרין. זה מתפקד כמו הרדמה מקומית התכווצות כלי. זמן ההשפיעות הוא 20 עד 30 דקות.הסר את קו הראייה של המטופל למיקום הביופסיה עם מסך. באתר הביופסיה שסומן בעבר לעשות פרוקסימלי סנטימטר אחד כדי דיסטלי חתך עם אזמל סטרילי שחותך דרך העור fascia, חשיפת רקמת השריר הבסיסית. מקם את מחט הביופסיה על החתך וכוון אותה בניצב לעור.לדחוף את מחט הביופסיה חצי לס"מ אחד לתוך השריר. ייתכן שיש עמידות קלה לתנועת המחט, אך כל התנגדות נוספת אינה תקינה ולעתים קרובות מצביעה על חתך לא פתיר. הבא לכוון את המחט למצב דיסטלי כדי proximal, לדחוף את המחט עוד אחד עד שני סנטימטרים לתוך השריר.הכיוון המדויק ועומק הנסיעה של המחט יהיו ספציפיים למשתתף. וכך מבוסס על בדיקת אולטרסאונד. חבר את צינור המזרק למחט הביופסיה וצור לחץ שלילי במחט.זה ימשוך את רקמת השריר דרך חלון המחט. לדחוף בכוח את trocar מעל חלון המחט כדי למלמל את השריר. מוציאים את המחט מהרגל ומעבירים לטכנאי לעיבוד רקמות.השתמש סרט סגירת פצע או דבק בעיקר כדי לסגור את הפצע ולהחיל תחבושות כדי להגן על הפצע מפני זיהום או שחיקה מכנית. הורה למשתתף לקום ולהסתובב. הם יהיו כואבים, אבל מסוגלים להסתובב מיד.כדי להסיר את הרקמה מחלון הביופסיה, תחילה לחשוף את הרקמה, ולאחר מכן שקוע קצה המחט לתוך חיץ פיזיולוגי מלא במרץ להזיז את המחט עד השריר צף מתוך המחט לתוך הפתרון. לעבד רקמת שריר להערכה מכנית בשיטות סטנדרטיות. לאחרונה אספנו 22 ביופסיות ממשתתפים באמצעות פרוטוקול זה.תשואת הגבייה הממוצעת הייתה 100 עד 200 מיליגרם של רקמת שריר שמיש. כל ביופסיה הניבה 150 עד 300 סיבים שלא ניזוקו באורך של שלושה עד חמישה מילימטרים. חבילות סיבים היו עור כימי עם גליצרול ולאחר מכן הופעלו בתותב סידן גבוה באורך סרקומר ממוצע של 2.7 מיקרון.ביופסיות המאוחסנות כראוי הן קיימא עבור בדיקות מכניות במשך מספר חודשים. הליך הביופסיה הזה לוקח שעה. סיבוכים של ביופסיות הם נדירים מאוד, אבל סביר להניח הוא זיהום של אתר החתך.אתגר מרכזי בפיזיולוגיה וביומכניקה של השרירים האנושיים הוא להבחין בין ההתאמות השונות של ביצועי השרירים להתעמלות ומחלות. כדי לזהות כראוי התאמות ברמת הסיבים לממש או מחלה, ביופסיות הן טכניקה מתאימה. עם זאת, יש לדאוג כדי להגן מפני נזק לשרירים במהלך מיצוי רקמות.הפרוטוקול המודגם כאן מספק תשואה גבוהה של רקמת שריר למטרות אלה.

collection-skeletal-muscle-biopsies-from-superior-compartment-human

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

מיו מכני ניתוח בשרירי השלד מבודדת

שינויים בנכסים והתכווצות שרירי גפיים מכאניים פסיביים הם סמנים חשובים למחל שרירים. כתב יד זה מתאר מבחנים פיסיולוגיים למדידת נכסים אלה בlongus העכברי extensor digitorum ושרירים קדמיים tibialis.

הערכה של תפקוד שרירים של שריר extensor digitorum Longus<em&gt; גופיים</em&gt; ושריר קדמי tibialis<em&gt; באתר</em&gt; בעכברים

מטרת הסרטון הזה היא להציג את טכניקת הביופסיה של שרירי השלד של ברגסטרום על נבדקים אנושיים.

נהלי ביופסיה של שריר שלד אנושי באמצעות טכניקת Bergstrom השתנה

סוגי התאים הדבקים העיקריים שמקורם בשריר אנושי הם תאים מיוגניים ופיברובלסטים. כאן, אוכלוסיות התאים מועשרות באמצעות מיון תאים מופעל מגנטי המבוסס על אנטיגן CD56. תיוג חיסוני לאחר מכן עם נוגדנים ספציפיים ושימוש בטכניקות ניתוח תמונה מאפשר כימות של מאפיינים ציטופלזמיים וגרעיניים בתאים בודדים.

בידוד וכמוני Immunocytochemical אפיון של תאים ראשוניים myogenic וFibroblasts משרירי שלד אדם

סרטון זה מדגים את הטכניקה של ביופסיית שריר מלעורית של ה-vastus lateralis האנושי באמצעות קונכוטום Weil-Blakesley.

בן אנוש<em&gt; Vastus lateralis</em&gt; ביופסיה בשרירי השלד שימוש וייל-בלייסלי Conchotome

נוגדן של צולבות הקישור חוטים שרירן שרשרת כבדה איזופורמים התפתחה כמבדיל המדינה-of-the-art של סיבי השריר והשלד-סוג (קרי, סוג, הקלד IIA, הקלד IIX, הקלד IIB). כאן, אנו מציגים פרוטוקול מכתימים יחד עם אלגוריתם חצי אוטומטיות הרומן המקל על הערכה מהירה של מורפולוגיה סיבים מסוג וסיבים.

ניתוח חצי אוטומטי של מורפולוגיה שרירי השלד העכבר והרכב סיבים מסוג

בפרוטוקול הנוכחי מתאר את ההערכה, דו צדדיים בו זמנית של תגובת corticomotor השוקתי הקדמי של הסוליה במהלך ההפעלה מרצון טוניק ומנוחה באמצעות גירוי מגנטי טראנס דופק אחת neuronavigation מערכת.

הערכה דו-צדדית של המסלולים Corticospinal של שרירי הקרסול באמצעות מנווט גירוי מגנטי טראנס

אנו מציגים טכניקות עבור בידוד, culturing, אפיון, וההבחנה תאים האדם העיקרי שריר השריר (hMPCs) המתקבל רקמת שריר השלד ביופסיה.  hmpcs התקבל ומאופיין באמצעות שיטות אלה ניתן להשתמש לאחר מכן לכתובת מחקר שאלות הקשורות מיוגנזה האדם התחדשות השלד שריר.

בידוד, תרבות, אפיון, והבידול של תאים האדם שריר ביופסיה של השלד שרירי השגרה נוהל

שמתואר כאן הוא פרוטוקול עבור חיסונית ישירה של מיותטיות של מיוכי שרירים סעיפים. התאים הנקרוסטיים הם חדירות לחלבונים בסרום, לרבות חיסוני G (IgG). חשיפת ספיגת IgG על ידי מיותסיבים מאפשר זיהוי וקוונפיקציה של מיותסיבים שעוברים נמק ללא קשר למצב שריר.

אימונוולבלינג מיוכי ניוון שרירים ביופסיות

הפרוטוקול מתאר יעיל ומלא מתיחה שיטות בדיקה ביומכנית עבור הגידים murine באמצעות שימוש מותאם אישית התאמה תלת-ממד גופי מודפס.

בדיקה ביומכנית של הגידים של מורנה

פרוטוקול זה נועד לבודד ולטהר שלפוחיות חוץ-תאיות של שרירי השלד (SkM-EVs) מרקמות שרירי מכרסמים באמצעות ניתוק מכני, דיסוציאציה אנזימטית, סינון ואולטרה-צנטריפוגה דיפרנציאלית. זה מפגין עקביות ואמינות. ה- SkM-EV המבודדים מספקים תובנות לגבי הומאוסטזיס שרירים ומחלות, עם יישומים פוטנציאליים כסמנים ביולוגיים אבחוניים או כלי טיפול.

בידוד אנזימטי של שלפוחיות חוץ-תאיות של שרירי השלד

למד טכניקת ביופסיה מותאמת של שריר השלד משריר ה-Tibialis anterior האנושי להערכה מכנית. השיטה מגבילה נזק לסיבים וממקסמת את אורכם לניתוח ביומכני מדויק של תפקוד שריר.

אוסף של ביופסיות שריר השלד מהתאי העליון של השרירים האנושיים Tibialis הקדמי להערכה מכנית

גלה סרטונים נוספים