Name: Muscolo scheletrico Neurovascular accoppiamento, capacità ossidativa e funzione microvascolare con One Stop Shop spettroscopia nel vicino infrarosso (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 4 s
Description: Impara a valutare la capacità ossidativa del muscolo scheletrico, l'iperemia reattiva e l'accoppiamento neurovascolare mediante spettroscopia nel vicino infrarosso. Questo metodo non invasivo è applicabile in contesti clinici e di laboratorio.

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Questo lavoro è stato supportato da un'Università del Texas a grant Arlington programma interdisciplinare di ricerca.

Questo protocollo segue le linee guida del Comitato di revisione istituzionale presso l'Università del Texas ad Arlington e conforme agli standard stabiliti dall'ultima versione della dichiarazione di Helsinki. Di conseguenza, consenso informato scritto è stato (e dovrebbe essere) ottenuto prima dell'inizio delle procedure di ricerca.
1. Strumentazione
Nota: La seguente descrizione di strumentazione si basa nel vicino infrarosso (NIR) spettrometro e dati acquisizione sistema utilizzato nel nostro laboratorio (Vedi Tabella materiali). Pertanto, le istruzioni includono passaggi necessari per la funzione ottima di questi dispositivi. Tali passaggi includono la calibrazione della sonda NIR utilizzando il software di accompagnamento e calibrazione fantasma e l'applicazione di un panno scuro per escludere la luce ambientale. Nel caso in cui è utilizzati diversi dati raccolta hardware e/o software, gli investigatori dovrebbero consultare i propri manuali specifici per la calibrazione e considerazioni di luce ambiente. La figura 1 illustra la struttura sperimentale e strumentazione descritta subito sotto.
<ol><li>Istruire il soggetto si trovi supina con le gambe all'interno di una camera di pressione negativa (LBNP) corpo inferiore (Figura 1A), in modo che la loro linea di cintura è circa anche con l'apertura alla casella LBNP. Per istruzioni su come costruire una camera di LBNP, vedere riferimenti17.
</li>
	<li>Posizionare gli elettrodi di elettrocardiogramma tre sul tema: due in una posizione inferiore, emiclavicolare e uno sull'argomento sinistra del lato mediale alla cresta iliaca. Questa configurazione fornisce i migliori risultati a causa di accesso limitato per gli arti inferiori, strumentazione degli arti superiori e movimento del braccio durante l'esercizio di presa di mano.</li>
	<li>Inserire un modulo di monitor di pressione sanguigna non invasiva sul polso dominante del soggetto. Posizionare i polsini pressione sanguigna dito su ogni dito e collegarli al modulo (Figura 1B). Garantire che i polsini pressione sanguigna dito sono correttamente calibrati secondo il manuale che accompagna il dispositivo.</li>
	<li>Istruire il soggetto a cogliere un dinamometro di presa della mano (HGD) con loro braccio non dominante in una posizione leggermente rapita. Il braccio dovrebbe essere posizionato comodamente su un comodino. La distanza e l'angolo la HGD dovrebbe essere regolate per consentire la forza di presa ottimale con movimento del braccio minima (Figura 1).</li>
	<li>Fissare la HGD per un comodino.</li>
	<li>Misurare la contrazione massima volontaria (MVC) del partecipante. Raccontare il partecipante che, quando richiesto, si deve spremere il HGD duro come possibile mentre utilizzando solo i muscoli della mano e dell'avambraccio. Indicare il soggetto che si astengono dall'arruolare loro parte superiore del braccio, petto, spalla o muscoli addominali durante l'esecuzione il massimo grip.</li>
	<li>Ripetere passo 1.6 tre volte, separati da almeno 60 Record s. la forza massima raggiunta (meglio di 3). Questa forza massima serviranno per calcolare l'intensità dell'esercizio per capacità ossidativa del muscolo scheletrico e neurovascolare accoppiamento (Vedi sotto).</li>
	<li>Posizionare un rapid-inflazione bracciale intorno al braccio della mano che esercita. Collegare la linea aerea dal controller di rapida inflazione al polsino.</li>
	<li>Identificare il profundus di digitorum del flessore. Utilizzare un marcatore di pelle per delimitare i confini del muscolo palpabile.</li>
	<li>Assicurarsi che lo spettrometro NIR è tarato correttamente secondo il manuale dell'utente fornito con il dispositivo. Pulire la pelle su cui verrà posizionata la sonda NIR con alcol prep.</li>
	<li>Posizionare la sonda NIR sopra il centro del ventre del muscolo (profundus di digitorum del flessore) e fissarlo saldamente all'avambraccio.</li>
	<li>Avvolgere la sonda e dell'avambraccio con panno scuro, riducendo al minimo l'interferenza dalla luce ambientale (Figura 1, Figura 1).</li>
	<li>Quando si è pronti per eseguire la parte di sympatholysis funzionale dello studio, sigillare il soggetto nella camera di LBNP.</li>
</ol>2. muscolo della capacità ossidativa
Nota: Una traccia di dati rappresentativi che illustrano la procedura sperimentale per la misurazione della capacità ossidativa del muscolo scheletrico è raffigurata in figura 2. Questo approccio sperimentale è stato convalidato in precedenza contro in vivo fosforo MRS18 e in situ muscolo respirometry19e sta guadagnando l'accettazione diffusa20.
<ol><li>Strumento il soggetto come indicato sopra (strumentazione).</li>
	<li>Istruire il soggetto a mentire ancora per 2 min mentre monitoraggio deossiemoglobina (HHb) e ossiemoglobina (HbO2) tramite la sonda NIR. Nota: Questo periodo di riposo consente al soggetto di recuperare da qualsiasi artefatto movimento connesso con il processo di strumentazione e assicura misurazioni di base stabile. Se dopo 2 min che fluttuazioni significative non si sono verificati, il soggetto può essere considerato a stato stazionario e di riposo della linea di base.</li>
	<li>Prima di occlusione del polsino, notificare il soggetto che si sarà gonfiare il bracciale. Gonfiare la parte superiore del braccio polsino almeno 30 mmHg sopra la pressione sanguigna sistolica per 5 min (cioè, suprasystolic). Chiedere al soggetto di mantenere il loro braccio come naturale e rilassante possibile, sia in fase di inflazione del polsino e seguente lo sgonfiamento della cuffia. Nota: Questa 5 min protocollo di occlusione dell'arteria brachiale polsino rispecchia che lo standard clinico attualmente accettato per occlusione vascolare test21,22,23,24,25.</li>
	<li>Registrare il valore di iniziale/basale (prima dell'occlusione del polsino) e il valore di nadir della saturazione dei tessuti (StO2) durante l'occlusione del polsino e determinare il punto intermedio tra questi due valori. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57317/57317eq1.jpg">
</li>
	<li>Permettere al soggetto di recuperare dall'occlusione del polsino e tornare a valori basali che riposa. Una volta che il soggetto ha mantenuto una linea di base che riposa per almeno 1 min completo, continuare al passaggio successivo.</li>
	<li>Istruire soggetti a compressione e mantenere un'impugnatura isometrica al 50% di loro MVC. Incoraggiare il soggetto a mantenere la loro contrazione isometrica fino a quando il tessuto Desatura del 50%. Dopo aver ottenuto questo valore, dire al soggetto di rilassarsi loro mano e li informa che è necessario non più esercizio o movimento.</li>
	<li>Entro 3-5 s seguente esercizio cessazione, amministrare la seguente serie di occlusione rapida polsino (una serie = 1 inflazione + 1 deflazione), come precedentemente stabilito18: Serie #1 - 6: 5 s su/5 s off Serie #7 - 10: 7 s su/10 s off Serie #11-14:10 s su/15 s off Serie #15-18:10 s su/20 s off</li>
	<li>Dopo aver completato la serie di gonfiaggio/sgonfiaggioth 18, istruire il soggetto a riposo, permettendo la saturazione dei tessuti tornare ai valori della previsione iniziale. Dopo che questi valori sono rimasti costanti per almeno 2 min, ripetere i passaggi da 2.4 e 2.5.</li>
	<li>
Calcolo della capacità ossidativa del muscolo scheletrico
	<ol>
<li>Calcolare la pendenza del cambiamento in StO2per ciascuna delle occlusioni 18 polsino singole, formando i punti di ripristino monoexponential illustrati nella Figura 2.</li>
		<li>Adattare i dati calcolati da 2,7 alle seguenti monoexponential curva18,19,26 y = End - Δ x e-kt Nota: 'y' è il tasso di consumo di ossigeno del muscolo relativo (mV̇O2) durante il gonfiaggio del bracciale, 'End' rappresenta il mV̇O2 immediatamente dopo la cessazione dell'esercizio; Delta ('Δ') indica il cambiamento in mV̇O2 dal resto fino alla fine dell'esercizio; 'k' è l'accessorio tasso costante; ' t ' è tempo. Tau è calcolato come 1/k.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. reattivo iperemia
Nota: Una traccia di dati rappresentativi che illustrano la procedura sperimentale per la misura di iperemia reattiva è raffigurata in Figura 3.
<ol><li>Con il soggetto sdraiato supino e instrumentata come descritto sopra (strumentazione), indicare il soggetto a mentire ancora possibile.</li>
	<li>Una volta che il soggetto ha raggiunto uno stato di riposo coerente, continuano a registrare almeno 1 min di dati di base e quindi rapidamente gonfiare un polsino di pressione sanguigna sul braccio superiore ad una pressione di suprasystolic (30 mmHg sopra la pressione sanguigna sistolica).</li>
	<li>Presso il marchio di 5 min, rapidamente sgonfiare il bracciale durante la registrazione della risposta hyperemic.</li>
	<li>Continuare a registrare per almeno 3 minuti per l'acquisizione di recupero del soggetto.</li>
	<li>
Calcolo di iperemia reattiva Nota: I parametri NIRS calcolata sono rappresentati nella figura 3.<ol>
<li>Calcolare StO2 come media StO2 sopra 1 min completo prima della linea di base alla comparsa di occlusione arteriosa polsino.</li>
		<li>Determinare il tasso metabolico a riposo del muscolo scheletrico come il tasso di desaturazione (cioè, pendenza media) durante il polsino occlusione (definito come pendenza 1)27,28.</li>
		<li>Calcolare l'iperemia reattiva come segue: ) la curva ascendente medio dopo il rilascio di polsino (cioè, tasso di riperfusione, definito come pendenza 2), calcolato dal momento del rilascio di polsino attraverso la fase linearmente crescente della traccia del rimbalzo; b) il valore di2 StO più alto raggiunto dopo il rilascio di polsino (indicata come StO2max); c) l'area di iperemia reattiva sotto la curva (AUC); calcolato dal momento del rilascio di polsino a 1-, 2 - e 3-min post polsino-occlusione (AUC 1-min, AUC 2 min e AUC 3-min, rispettivamente); e d) la hyperemic riserva, calcolata come la variazione di StO2 di sopra della linea di base e segnalato come un cambiamento di percentuale (%). Questo valore viene calcolato come la saturazione più alta raggiunta durante il post-occlusiva rimbalzo meno la saturazione media calcolata nel passaggio 3.5.1 (Vedi sopra). Nota: È possibile che grandi differenze nei dati di previsione influirà notevolmente l'interpretazione della riserva iperemica.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. funzionale Sympatholysis
Nota: Una traccia di dati rappresentativi che illustrano la procedura sperimentale per la misurazione funzionale sympatholysis è raffigurata nella Figura 4.
<ol><li>Strumento il soggetto come indicato sopra (strumentazione).</li>
	<li>Garantire una chiusura ermetica nella camera di LBNP.</li>
	<li>Con il soggetto che si trova ancora e a riposo, raccogliere 3 min di dati di base.</li>
	<li>Presso il marchio di 3 min, applicare il vuoto. Regolare il vuoto in modo che la pressione all'interno della camera LBNP è tra-20 e -30 mmHg. Consentire il vuoto a correre per 2 min durante il controllo della risposta del soggetto.</li>
	<li>Presso il marchio di 5 min, disattivare il vuoto e permettere al soggetto di riposare per 3 min.</li>
	<li>Presso il marchio di 8 min, avviare il prompt vocale che guida il soggetto attraverso l'esercizio di presa di mano ritmica (20% MVC).</li>
	<li>Confermare che il soggetto mantenga loro spremere tutta la durata di ogni fase di presa e rilassarsi completamente durante tra ogni ripetizione. Loro produzione di forza di monitorare e verificare che si stiano raggiungendo 20% MVC con ogni presa. Continuare esercizio fino a quando il marchio di 11 min.</li>
	<li>Presso il mark 11 min, applicare il vuoto incoraggiare il soggetto a continuare il loro esercizio ritmico. Lasciare vuoto per eseguire da 11-13 min, quindi spegnerlo.</li>
	<li>Avere il soggetto continua l'esecuzione ritmica mano presa esercizio al 20% del loro MVC per altri 2 minuti. Al momento della cessazione di esercizio, hanno il resto soggetto tranquillamente e si trovano ancora.</li>
	<li>
Calcolo funzionale Sympatholysis
	<ol>
<li>Normalizza il cambiamento in ossiemoglobina con LBNP al segnale labile totale (TLS), determinato durante l'occlusione del polsino 5 min: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57317/57317eq2.jpg"> <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57317/57317eq3.jpg">
</li>
		<li>Calcolare ogni evento come la media finale 20 min di ogni evento.</li>
		<li>Calcolare l'attenuazione indotta dall'esercizio della riduzione ossiemoglobina: <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57317/57317eq4.jpg">
</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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<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>

Gli autori dichiarano di non avere nessun concorrenti interessi finanziari.

I metodi descritti nel presente documento consentono una valutazione non invasiva, clinica di iperemia reattiva, accoppiamento neurovascolare e capacità ossidativa del muscolo scheletrico in una sola visita clinica o di laboratorio.
Considerazioni critiche
Sebbene la NIRS è relativamente robusto e facile da usare, raccolta di questi dati richiedono attento posizionamento di optodi direttamente sopra il ventre muscolare, fissato saldamente s...

La risposta hyperemic per un breve periodo di ischemia del tessuto è emerso come una chiave misura non invasiva della funzione vascolare (micro). Durante l'occlusione di un'arteria di conduit, arteriole a valle si dilatano in uno sforzo per compensare l'insulto ischemico. Al momento del rilascio dell'occlusione, la resistenza vascolare in diminuzione provoca iperemia, la cui entità è dettata dalla sua capacità di dilatare il microcircolo a valle. Mentre l'iperemia reattiva è un forte predittore indipendente di eventi cardiovascolari1,2 e pertanto un endpoint clinicamente significativo, il suo significato funzionale di esercitare la tolleranza e la qualità della vita è meno chiaro.
Infatti, esercizio dinamico rappresenta uno stress cardiovascolare importante che esige una risposta neurovascolare altamente coordinata al fine di corrispondere la consegna di ossigeno alle richieste metaboliche. Ad esempio, il flusso sanguigno del muscolo scheletrico può aumentare quasi 100 volte durante isolato muscolare contrazioni3, che sarebbe sopraffare la capacità di pompaggio del cuore, se tale risposta emodinamica sono stato estrapolato a corpo intero esercizio. Di conseguenza, per evitare l'ipotensione severa, simpatico (cioè, vasocostrittore) attività nervosa aumenta la gittata cardiaca, allontanandolo dai tessuti di inattivi e viscerali e verso attivo del muscolo scheletrico4la ridistribuzione. Uscita simpatica è rivolto anche al muscolo scheletrico esercitarsi5; Tuttavia, la segnalazione metaboliche locali attenua la risposta vasocostrittore al fine di garantire sufficiente del tessuto ossigeno consegna6,7,8,9,10, 11. collettivamente, questo processo viene definito funzionale sympatholysis12ed è indispensabile alla normale regolazione del flusso sanguigno del muscolo scheletrico durante l'esercizio. Poiché il flusso sanguigno del muscolo scheletrico è un fattore determinante della capacità aerobica — un preannunciatore indipendente della qualità della vita e malattia cardiovascolare morbilità e mortalità13— comprendere il controllo di ossigeno del muscolo scheletrico nel sangue flusso e tessuto consegna durante l'esercizio fisico è di grande importanza clinica.
Consegna dell'ossigeno è solo metà dell'equazione di Fick, tuttavia, con l'utilizzo di ossigeno soddisfare l'altra metà dell'equazione. Tra i principali determina di utilizzazione dell'ossigeno, fosforilazione ossidativa mitocondriale svolge un ruolo essenziale nella fornitura di energia adeguata per processi cellulari sia a riposo che durante l'esercizio. Infatti, i danni nella capacità ossidativa del muscolo possono limitare funzionale capacità e qualità della vita14,15,16. Varie misure sono comunemente usati per fornire un indice della capacità ossidativa del muscolo, compreso le biopsie del muscolo invasiva e tecniche di spettroscopia (MRS) a risonanza magnetica di costosi e che richiede tempo.
Qui, noi proponiamo un approccio non invasivo, romanzo, usando la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS), per valutare ognuno di questi tre principali endpoint clinici (iperemia reattiva, sympatholysis e capacità ossidativa del muscolo) in una sola visita clinica o di laboratorio. I principali vantaggi di questo approccio sono triplice: in primo luogo, questa tecnica è facilmente trasportabile, relativamente a basso costo e facile da eseguire. Approcci attuali di ultrasuono di Doppler per misurare l'iperemia reattiva sono altamente operatore-dipendente — che richiedono la vasta abilità e formazione — e richiedono dati sofisticati, ad alto costo, acquisizione e post-elaborazione software. Inoltre, questo in teoria potrebbe essere introdotto in clinica e/o grandi test clinici per comodino monitoraggio o test di efficacia terapeutica. In secondo luogo, in virtù della metodologia, questa tecnica si concentra specificamente su microvasculature del muscolo scheletrico, aumentando la specificità complessiva della tecnica. Approcci alternativi usando ultrasuono di Doppler di concentrano interamente sulle navi del condotto a Monte e dedurre modifiche a valle, che possono attenuare il segnale. In terzo luogo, questa tecnica è completamente non-invasiva. Capacità ossidativa del muscolo scheletrico è tradizionalmente valutate con dilagante e le biopsie muscolari dolorosi e sympatholysis funzionali possono essere valutati con iniezione intra-arteriosa di simpaticomimetici e simpaticolitici. Questo approccio evita questi requisiti tutti insieme.

<table><tbody><tr><td>Macchina per spettroscopia nel vicino infrarosso OxiplexTS a doppio canale</td><td>Iss Medical</td><td>101</td><td></td></tr><tr><td>Sensore muscolare NIRS</td><td>Iss Medical</td><td>201.2</td><td></td></tr><tr><td>E20 Sistema di gonfiaggio rapido del bracciale</td><td>Hokanson</td><td>E20</td><td></td></tr><tr><td>AG101 Sorgente d'aria</td><td>Hokanson</td><td>AG101</td><td></td></tr><tr><td>Dinamometro a impugnatura Smedley (registrazione)</td><td>Stolting</td><td>56380</td><td></td></tr><tr><td>Powerlab 16/35, registratore a 16 canali</td><td>ADInstruments</td><td>PL3516</td><td></td></tr><tr><td>Human NIBP Set</td><td>ADInstruments</td><td>ML282-SM</td><td></td></tr><tr><td>Bio Amp</td><td>ADInstruments</td><td>FE132</td><td></td></tr><tr><td>Quad Bridge Amp</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) software grafico</td><td>OrignPro</td><td>Pro</td><td></td></tr><tr><td>Camera a pressione negativa per il corpo inferiore</td> Unità <td>standard</td><td></td> di strumenti di <td>ricerca fisiologica</td></tr></tbody></table>

muscolo scheletrico neurovascular accoppiamento, capacità ossidativa e funzione microvascolare con 'one stop shop' spettroscopia nel vicino infrarosso

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

Esercizio fisico rappresenta un importante sforzo emodinamico che esige una risposta neurovascolare altamente coordinata al fine di corrispondere la consegna di ossigeno alle richieste metaboliche. Iperemia reattiva (in risposta a un breve periodo di ischemia del tessuto) è un predittore indipendente di eventi cardiovascolari e fornisce approfondimenti importanti di salute vascolare e capacità vasodilatatore. Capacità ossidativa del muscolo scheletrico è ugualmente importante nella salute e nella malattia, poiché determina la fornitura di energia per i processi miocellulare. Qui, descriviamo un approccio semplice, non invasivo, utilizzando la spettroscopia nel vicino infrarosso per valutare ognuno di questi endpoint clinici principali (iperemia reattiva, accoppiamento neurovascolare e capacità ossidativa del muscolo) durante una sola visita clinica o di laboratorio. A differenza di ultrasuono di Doppler, immagini/spettroscopia di risonanza magnetica, o misure di flusso basati su catetere invasivo o biopsie del muscolo, il nostro approccio è meno operatore-dipendente, basso costo e completamente non-invasiva. Dati rappresentativi del nostro laboratorio presi insieme con i dati di riepilogo da letteratura precedentemente pubblicata illustrano l'utilità di ciascuno di questi punti finali. Una volta acquistato padronanza di questa tecnica, applicazione alle popolazioni cliniche fornirà importanti informazioni mecanicistiche intolleranza all'esercizio fisico e disfunzioni cardiovascolari.

Capacità ossidativa del muscolo scheletrico
La figura 2 illustra una rappresentanza risposta partecipante durante una valutazione della capacità ossidativa del muscolo scheletrico NIRS-derivato. Pannello A spettacoli la saturazione dei tessuti profile durante un 5min arteriosa polsino protocollo di occlusione, l'esercizio di manicotti e l'occlusione arteriosa intermittente ...

Qui, descriviamo un approccio semplice, non invasivo, utilizzando la spettroscopia nel vicino infrarosso per valutare l'iperemia reattiva, accoppiamento neurovascolare e capacità ossidativa del muscolo scheletrico in una sola visita clinica o di laboratorio.

Muscolo scheletrico Neurovascular accoppiamento, capacità ossidativa e funzione microvascolare con 'One Stop Shop' spettroscopia nel vicino infrarosso

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

Gli obiettivi specifici di questo esperimento sono valutare in modo non invasivo la capacità ossidativa del muscolo scheletrico, valutare la regolazione del flusso sanguigno del muscolo scheletrico e misurare l'iperemia reattiva. Questi metodi possono aiutare a rispondere a importanti domande relative alla fisiopatologia dell'intolleranza all'esercizio e delle malattie cardiovascolari. Il vantaggio principale di questa tecnica è che possiamo valutare in modo non invasivo la funzione macro e micro vascolare e la capacità ossidativa scheletrica in qualsiasi contesto clinico o di laboratorio.In generale, gli individui che non conoscono questo metodo avranno difficoltà a causa della natura dipendente dall'operatore della spettroscopia nel vicino infrarosso. È importante ottenere un posizionamento coerente e accurato della sonda, poiché piccole deviazioni dal posizionamento ottimale potrebbero avere un grande impatto sulla qualità del segnale. Inizia istruendo il soggetto a sdraiarsi supino con le gambe all'interno di una camera LBNP in modo che la sua linea di cintura sia approssimativamente uniforme con l'apertura della scatola LBNP.Successivamente, posizionare in modo ottimale tre el

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Un nuovo metodo versatile per l'osservazione del microcircolo è presentato. E 'considerato adatto per osservazione a lungo termine, e per la combinazione con interventi biologici pharmacophysiological o molecolare.

In vivo micro-circolazione di misura nel muscolo scheletrico da Intra-vitale Microscopia

Il monitoraggio dell'attività cerebrale durante i compiti motori in posizione eretta è di grande valore quando si indaga la fonte neurale dei disturbi del movimento. Qui, dimostriamo un protocollo che combina la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso con il monitoraggio continuo dell'attività muscolare e cinematica durante 4 tipi di compiti motori.

Vicino funzionale Infrared Spectroscopy delle regioni sensoriali e motorie cerebrali con simultanea cinematica e EMG monitoraggio durante compiti motori

Questo lavoro dimostra la fattibilità di una tecnica di spettroscopia di risonanza magnetica al fosforo-31 in vivo (31PMRS) per quantificare la capacità di fosforilazione ossidativa mitocondriale (OXPHOS) nel muscolo scheletrico umano.

Fosforo-31 spettroscopia di risonanza magnetica: uno strumento per misurare In Vivo Capacità fosforilazione ossidativa mitocondriale nel muscolo scheletrico umano

Descriviamo un protocollo per misurare in modo non invasivo e continuo l'indice di flusso sanguigno microvascolare assoluto e la saturazione di ossigeno nel sangue utilizzando un dispositivo multimodale basato su ottiche diffuse nel vicino infrarosso. Valutiamo quindi il tasso metabolico del consumo di ossigeno e l'iperemia reattiva utilizzando un test di occlusione vascolare.

Monitoraggio non invasivo dell'ossigenazione microvascolare e dell'iperemia reattiva mediante spettroscopia ottica diffusa ibrida nel vicino infrarosso per la terapia intensiva

Qui, descriviamo un approccio non invasivo che utilizza la spettroscopia nel vicino infrarosso per valutare l'iperemia reattiva nell'arto inferiore. Questo protocollo fornisce una valutazione standardizzata della responsività vascolare e microvascolare che può essere utilizzata per determinare la presenza di disfunzione vascolare e l'efficacia degli interventi terapeutici.

Spettroscopia nel vicino infrarosso durante l'iperemia reattiva per la valutazione della funzione vascolare degli arti inferiori 

Questo protocollo integra la tecnologia NIRS (Near Infrared Spectroscopy) per valutare i cambiamenti ematologici e di ossigenazione localizzati a livello della corteccia prefrontale, dei muscoli respiratori (m.Intercostali) e locomotori (m.Vastus Lateralis) durante i test da sforzo cardiopolmonare, consentendo l'identificazione dei fattori limitanti centrali e periferici che influenzano le prestazioni dell'esercizio.

Utilizzo di dispositivi indossabili per spettroscopia nel vicino infrarosso per identificare le limitazioni centrali rispetto a quelle periferiche durante l'esercizio

Myo-meccanico Analisi dei isolata del muscolo scheletrico

Descriviamo un metodo minimamente invasivo e indolore per misurare la forza muscolare degli arti posteriori del cane e la risposta muscolare alle ripetute contrazioni eccentriche.

In Vivo saggio canina funzione muscolare

Un straight-forward insieme di metodi per isolare e determinare l'identità delle proteine ​​più abbondanti espresse nel muscolo scheletrico. Circa 800 punti sono discernimento su un gel bidimensionale da 10 mg muscolare, che ci permette per la determinazione del sesso-specifico l'espressione della proteina. Questi metodi forniscono risultati equivalenti nella maggior parte dei tessuti.

Sesso Dimorfismo muscolo scheletrico da Proteomica

Capillaroscopia è un non-invasiva, metodo relativamente poco costoso per la visualizzazione diretta del microcircolo. Il sangue tecnica dell'avambraccio flusso fornisce accettate non invasive misure della funzione endoteliale.

La valutazione non invasiva della funzione endoteliale e microvascolare

Impara a valutare la capacità ossidativa del muscolo scheletrico, l'iperemia reattiva e l'accoppiamento neurovascolare mediante spettroscopia nel vicino infrarosso. Questo metodo non invasivo è applicabile in contesti clinici e di laboratorio.

Muscolo scheletrico Neurovascular accoppiamento, capacità ossidativa e funzione microvascolare con One Stop Shop spettroscopia nel vicino infrarosso (Video) | JoVE Journal

Muscolo scheletrico Neurovascular accoppiamento, capacità ossidativa e funzione microvascolare con 'One Stop Shop' spettroscopia nel vicino infrarosso

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