אימוני התנגדות מותאמים למינון בעכברים עם סיכון מופחת לפגיעה בשרירים

פרוטוקול זה הוא אחד המחקרים הראשונים המאפשרים למדענים לבצע אימוני התנגדות מותאמי מינון בעכברים בדומה לאופן שבו הם מבוצעים בבני אדם. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת לחוקרים להתאים במדויק את ההתנגדות שכנגדה השרירים הטיביאליים הקדמיים של העכבר צריכים לעבוד במהלך אימון התנגדות. יתר על כן, מכיוון שהתכווצויות שרירים מוטות באופן אקסצנטרי, קיים סיכוי נמוך יותר לפציעת שרירים כתוצאה מהתכווצות.

ניתן לשלב את טכניקת אימוני ההתנגדות המותאמת למינון שלנו במחקרים בסיסיים ופרה-קליניים בעכברים כדי לפתח התערבויות לשיפור או תחזוקה של מסת שריר וכוח במגוון רחב של מצבי מחלה. ההיבט המאתגר ביותר של הפרוטוקול הוא לעורר במדויק את הענף הפיבולרי של העצב הסיאטי, אשר innervates את השרירים הטיביאליים הקדמיים. כדי להפחית גירוי חשמלי לא מדויק, התאם את מיקום האלקטרודה ואת משרעת הגירוי עד לרישום מומנט העוויתות המרבי על ידי דינמומטר.

כדי להתחיל, ספק תמיכה תרמית לעכבר באמצעות כרית חימום ג'ל איזותרמית והנח מנורת חום מטר אחד מעל העכבר. כדי להכין את העור עבור DART או ISOM, להסיר את הפרווה מן האיבר האחורי השמאלי על ידי החלת קרם depilatory. לאחר 2 דקות, נקו את הרגל עם מגבונים ספוגים במים מזוקקים כדי להסיר את הפרווה ואת כל שאריות הקרם מהעור.

יש לחטא את העור באמצעות תמיסת קרצוף יוד פובידון ו-70% אתנול, ולאחר מכן להשתמש במקלון צמר גפן נקי כדי למרוח חומר מגן על העיניים ועל העור המעוקל כדי למנוע התייבשות. לאחר מכן, יש למרוח קרם 5% לידוקאין על השוקה כדי להקהות את האזור. מעבירים מחט היפודרמית סטרילית בגודל 1/2 אינץ' 26 דרך החלק הרחב ביותר של החלק הפרוקסימלי של העצם הטיביאלית.

לאחר שהסיכה המייצבת מאובטחת, החזיקו את המחט בהמוסטאט סטרילי וכופפו את חלק הפלסטיק עד שהוא מתנתק, ואז הניחו את העכבר במצב שכיבה. ודא שהעכבר עדיין מחובר היטב לחרוט האף כדי לשמור על הרדמה. בעזרת זוג פינצטות סטריליות, מזינים את הסיכה הטיביאלית לתוך קליפס תנין מתכתי, כך שקצה הסיכה הטיביאלית מוחזק על ידי מהדק התנין.

הזז את הזרוע המתכווננת של מהדק התנין כדי להבטיח שכף הרגל של העכבר מונחת על לוחית הרגל של התקן ה- DART. הצמידו את כף הרגל של העכבר ללוחית הרגל של מכשיר ה-DART עם סרט מעבדה דביק. ודא כי כף הרגל ממוקמת בזווית של 90 מעלות ביחס לציר הארוך של העצם הטיביאלית של העכבר.

הנח מחט היפודרמית באורך 1.5=אינץ' באורך 18 אינץ' דרך החורים שנקדחו מראש על המדחף של התקן ה-DART כדי ליצור עצירת פלנטרפלקסיון, ולאחר מכן הנח את לוחית הרגל על מעצור הפלנטרפלקסיון. כדי למטב את מיקום האלקטרודה, מקם אלקטרודה דו-קוטבית, טרנס-עורית ו-NMES על ההיבט האינפרולטרלי של מפרק הברך של העכבר. השתמש במגרה חשמלי מעבדתי כדי ליישם פולסים בודדים של 1 הרץ כדי לעורר את הענף הפיבולרי של העצב הסיאטי.

שימו לב לטיביאליס הקדמי, או לשרירי הבטן והגיד של TA לקבלת עדות להתכווצויות עוויתות חשמליות. כעת, חברו את התפר לצלחת הרצפה של הדינמומטר, ולאחר מכן ייעלו את המשרעת של יציאת המתח ממגרה NMES, כך ש-NMES מוגבל לעצב הפיבולרי המשותף ולשריר TA. כדי להגדיר את הגירוי לייצר רכבות פולס חוזרות, כוונן את החוגות לתדר הדופק ל-125 הרץ, משך האימון ל-500 אלפיות השנייה ורכבות בשנייה ל-1.

הפעל את המתג הדו-מצבי עבור רכבות דופק חוזרות. הגדר את הגירוי לייצר רכבות דופק שאורכן 500 אלפיות השנייה משולבות במנוחה של 500 אלפיות השנייה בין רכבות הדופק. הזז את עצירת הפלנטרפלקסיה לחור על המשקוף המתאים ל -160 מעלות על הציר הארוך של השוקה.

ב-DART, כדי ששריר ה-TA יעבוד בצורה קונצנטרית, יש להפעיל התנגדות על ידי תליית משקל מתאים כגון 5 גרם עם תפר משי לא אלסטי הקשור ללוחית הרגל של מכשיר ה-DART. כוונן את ההתנגדות על-ידי הפעלת משקל של 50% מתוך המקסימום של חזרה אחת. ודא שכף הרגל מושכת דרך לפחות מחצית מהטווח הפעיל הזמין של דורסיפלקסיה.

בצע התקף יחיד של אימון DART הכולל סט אחד של 10 חזרות של התכווצויות קונצנטריות ומנוחה של 2 דקות בין הסטים. לאימון ISOM, מקם את כף הרגל של העכבר ב 160 מעלות לציר הארוך של השוקה. שמור על המיקום הסטטי על ידי הדבקת תפר המשי ללוחית הרגל של הדינמומטר הרובוטי.

בצע התקף יחיד של אימון ISOM הכולל 4 סטים של 10 חזרות להתכווצויות איזומטריות ומנוחה של 2 דקות בין סטים. כטיפול פוסט-פרוצדורלי בעכברים, יש לנקוט אמצעי זהירות כדי לשמור על ההיגיינה של הגפה האחורית המופעלת ולהפחית את הכאב באתר המחט. שינויים היסטולוגיים בשריר ה-TA נחקרו לאחר 3 ימים של אימוני DART או ISOM.

צביעת המטוקסילין ואאוזין הצביעה על כך שהיקף הנזק לשרירים היה נמוך בשתי קבוצות ה-DART וה-ISOM, אך הנזק לשרירים היה מעט ברור יותר בקבוצת ה-ISOM. חשוב לעורר באופן ספציפי התכווצויות בשרירי הטיביאל הקדמיים ולהתאים במדויק את ההתנגדות שכנגדה שרירים אלה צריכים לעבוד במהלך אימון התנגדות מותאם מינון. לאחר הליך זה, החוקרים יוכלו להעריך את סובלנות הפעילות הגופנית בצורה של רגישות לעייפות ופציעה מהתכווצויות שרירים חוזרות ונשנות כנגד התנגדות.

טכניקה זו יכולה להיות משולבת במגוון רחב של יישומי מחקר בסיסיים ופרה-קליניים, כגון מחקרים על מודלים של עכברים, של מחלות נוירומוסקולריות כמו ניוון שרירים ומודלים של עכברים של פציעות ספורט.