Valutazione in vivo delle proprietà meccaniche e viscoelastiche del linguaggio del ratto

L'obiettivo generale di questa procedura è valutare la forza e le proprietà viscoelastiche della lingua nei ratti anestetizzati. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dei disturbi respiratori del sonno, sull'apnea ostruttiva del sonno. I principali vantaggi di questa tecnica sono i dati quantitativi relativi alle prestazioni muscolari e con un allenamento appropriato, può essere facilmente intrapresa utilizzando il pennarello che si trova comunemente nella maggior parte dei laboratori di meccanica muscolare.

Questi metodi possono fornire informazioni sulla fisiologia e la meccanica della lingua di ratto. Può essere applicato anche ad altri sistemi, inclusi i modelli murini. Abbiamo avuto l'idea di questa metodologia quando stavamo valutando come l'accumulo di grasso alla base della lingua possa alterare le proprietà meccaniche di questo muscolo.

Dopo aver confermato il livello appropriato di sedazione per mancanza di risposta al pizzicamento delle dita, utilizzare un paio di forbici operative per resecare un'area ovale di pelle sopra il collo del ratto e rimuovere la pelle. Sezionare con smussatura il tessuto adiposo, le ghiandole sublinguali e sottomascellari e lo strato muscolare che circonda la trachea. Utilizzando l'elettrocauterizzazione, resecare il muscolo digastrico prossimale all'osso ioide nei possibili siti di contatto attorno al nervo.

Quindi, aggiungi una goccia di olio minerale sul nervo per proteggerlo dalla disidratazione. Usa un paio di pinze sottili per sezionare il nervo ipoglosso dalla carne circostante. Utilizzando un gancio per assicurarsi che siano disponibili almeno tre millimetri del nervo per il collegamento all'elettrodo bipolare.

Utilizzando una pinza micro emastatica, schiacciare il nervo ipoglosso il più distalmente possibile dall'osso ioide, per evitare la propagazione retrograda dello stimolo con cinque secondi di leggera pressione. Quando l'emastatico afferra il nervo, dovrebbe essere visibile una breve contrazione alla base della lingua. Quindi, ripeti l'identificazione e l'interruzione del nervo sull'altro lato.

Per intubare la trachea, in primo luogo, sezionare delicatamente la muscolatura liscia che circonda la trachea, per esporre il tessuto tracheale. Quindi, usa un paio di pinze per legare la sutura per sollevare con cautela la trachea e passare una sutura a quattro zeri sotto la trachea, vicino al torace. Legare un nodo iniziale sciolto tra il sesto e il settimo anello dalla laringe e far scorrere lo stelo di una pipetta di trasferimento lubrificata con olio minerale sotto la trachea.

Quando la pipetta è in posizione, praticare una piccola incisione tra il quarto e il quinto anello dalla laringe. Con la canella collegata all'anestesia, inserire delicatamente la canella nell'incisione per una profondità di circa cinque anelli. Fissare la canella alla sutura per creare una chiusura ermetica e utilizzare una pinza per legare la sutura per afferrare con cura la lingua.

Quindi, passare una treccia di seta nera lunga 20 centimetri imbevuta di PBS, sutura a cinque zero medialmente attraverso la punta della lingua e legare un anello largo circa quattro centimetri nella sutura. Per determinare la forza isometrica e le proprietà viscoelastiche della lingua, posizionare l'animale in posizione supina nel vassoio riscaldato del sistema di test del muscolo inciso e utilizzare una fascetta metallica rivestita di plastica per fissare il naso dell'animale al vassoio. Inserire una girella a tre vie legata a una linea di monofilamento di testo da nove chilogrammi, per mantenere la bocca in posizione aperta, e collegare l'anello di sutura al trasduttore di forza.

Fissare gli arti e l'addome per immobilizzare l'animale durante le stimolazioni e collegare un gancio stimolante su misura mediante elettrodo polare a ciascun nervo ipoglosso. Utilizzare un doppio morsetto impilabile per convertire i due terminali a banana di ciascun elettrodo in un singolo connettore BNC. Quindi, utilizzare uno splitter BNC per collegare gli elettrodi alla modalità stimolatore dell'apparato.

Dopo aver verificato che il collo e la lingua siano allineati con la leva del trasduttore di forza, regolare gradualmente la lunghezza della lingua e applicare le stimolazioni a contrazione fino a ottenere una forza massima. Una volta ottenuta la forza di contrazione massima, utilizzare un calibro a corsoio per misurare la lunghezza della lingua dall'inserzione nell'osso ioide alla punta della lingua. Per misurare la forza isometrica, applicare una contrazione, seguita 20 secondi dopo da una stimolazione tetanica, registrando la contrazione massima e le forze tetaniche.

Per determinare le proprietà viscoelastiche della lingua, senza modificare la posizione dell'animale, da tre a cinque minuti dopo la determinazione della forza isometrica, applicare cicli di allungamenti passivi con spostamento crescente dalla lunghezza ottimale senza stimolare i nervi ipoglossi. Qui sono mostrati i valori attesi per la contrazione e le forze tetaniche in un ratto Zucker di tre mesi. La forza tetanica sviluppata in seguito alla stimolazione, dovrebbe raggiungere rapidamente il picco.

Seguito da una lenta diminuzione fino all'arresto della stimolazione. In questo grafico si possono osservare contrazioni non riuscite in cui la quarta generazione non ha raggiunto un livello di plateau prima della fine della stimolazione, o in cui lo stimolo ha innescato la contrazione dei muscoli del collo. Questi anelli di lavoro rappresentativi di Lissajous di tracce di lunghezza e forza, sono stati ottenuti allungando la lingua dal 5% al 50% della lunghezza ottimale.

I loop possono quindi essere combinati per generare le tipiche tracce del loop di Lissajous. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere completata in circa un'ora e mezza se eseguita correttamente. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come esporre e isolare i nervi ipoglossi e come determinare le proprietà viscoelastiche meccaniche della lingua.

Grazie per aver guardato e buona fortuna con i tuoi esperimenti.