Name: VIVO 개 근육 기능 분석에 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-04-05T11:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 34 s
Description: 학습하세요 개의 후지 근육 기능을 비침습적 방법으로 측정하는 기법을 통해 근육 생리학 및 수의학 연구에 활용하세요. 이 방법은 반복 측정이 가능하여 근육 위축증 치료 연구에 유용합니다.

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보건 국립 연구소 (NIH), 조슈아 프레 이스 재단 근육질 영양 장애 협회 (MDA).

1. 실험에 설정 <ol><li> 동적 근육 제어 (DMC) 소프트웨어를로드합니다. </li><li> 생리의 장비 제조 업체의 지침에 따라 최대 전력. </li><li> DMC 소프트웨어를 실행 : </li></ol> 이것은 하드웨어가 DMC 소프트웨어를 실행하는 컴퓨터에 연결되어 있다고 가정하고, 시스템이 교정입니다. 소프트웨어는 수시로 개정 수 있으므로, 지침을 아래 우리가 사용하는 현재의 소프트웨어 버전과 관련된을 제공합니다. 소프트웨어가 열릴 때, 이미 실행 중입니다. 사용자가 처음 DMC에서 프로토콜을 (예, 사시 파상풍을 생산 1.5의 50 Hz에서에서 자극)를 쓸 수 있으며 프로토콜은 다음 이후 사용을 위해 저장할 수 있습니다. 및 (2) 편심 신장 부상 프로토콜 (1) 사시 수축 프로토콜 (예, 트위치 또는 파상풍) : 두 가지 표준 프로토콜을 사용합니다. 우리는 트위치에 대한 사시 수축 프로토콜로 시작합니다. 트위치을 최적화하려면, 모니터 출력 화면이 사용되며 전극이 이동으로 트위치 동안 생성된 토크는 볼 수 있습니다. 최대 트위치 응답이 달성되면, 데이터는 기본 화면 (선택 계속)을 반환하고 시작하고 완료를 선택하여 수집하고 있습니다. 파일은 팝업 창이 다른 이름으로 저장에서 저장됩니다. 같은 위치에 유지 전극으로, 파상풍 (50 Hz에서)은 다음 수집 및 저장됩니다. 모든 사시 수축이 완료되면 편심 신장 부상 프로토콜은로드하고 실행할 수 있습니다. , (10 수축)이 프로토콜에서 실행되는 주 화면에있는 실행 버튼 하나가 모든 상태를 실행 나타내기 위해 선택되어 수축이 일련의가 있기 때문에. 지금 시작을 선택하면, 모든 프로토콜은 윈도우 팝업 룬 파일이 저장할 수있는에 루트 파일 이름과 디렉토리에 대한 요구가 나타납니다. 그런 다음, 프로토콜 시리즈 테스트를 시작하고 편심 프로토콜을 시작하는 선택 완료. 파일이 선택한 디렉토리에 자동으로 저장됩니다. 2. 생리학 장비에서 동물을 포지셔닝 <ol><li> 동물 관리 및 사용위원회 (ACUC) 지침은 동물과 관련된 모든 절차를 따라야합니다. </li><li> 승인된 프로토콜에 따라 (예 : isoflurane 등) 흡입 마취를 사용하여 개를 마취. 동물이 깊은 anesthetized되어 있는지 확인하는 반사 깜박 확인하십시오. CO 2 모니터링, 펄스 oximetry와 온도는 밀접한 전체 절차를 수행하는 동안 모니터해야합니다. 우리는 일반적으로 흡입 마취에 대한 sevoflurane 뒤에 유도를 위해 propofol 사용합니다. </li><li> (즉, 큰 trochanter에 말초 2~3cm에 fibular 머리에서 사지 시작의 측면 자극 전극이 배치되는 위치 (무릎) 억압 측면 주위의 머리를 면도. </li><li> 대퇴골과 경골이 직각을 수 있도록 위치 골반 사지와 발목 부분의 경골과 지느러미 드러누움의 생리 테이블에 위치 개가 탁상에 평행이다. 오른쪽 또는 왼쪽으로 사지는 테스트를 수있다거나. </li><li> 페달을 강제로 개를 포를 장착하기 전에, 힘 페달이 회전을 명확하고 안전하다고 확보 확인합니다. 생리의 장비에 대한 절차 켜기 및 페달을 활성화를 따릅니다. 참고 : 사용자가 수동으로 이동하려고 할 때 힘을 페달은 "딱딱한"해야합니다. </li><li> 부드럽게 발을 페달에서 개 발 휴식, 측정하고 회전의 중심 축의 측면 숫자의 끝에 강아지의 앞발의 길이를 기록합니다. </li><li> 탄성 자기 준수 포장을 사용하여 발을 페달에서 앞발을 고정합니다. </li></ol> 3. 사시 트위치 토크 (tibiotarsa​​l 굴곡) <ol><li> 안전 점검에 따라, 24 게이지 자극 전극 자극 절연 장치 (수사반)에 살균 차폐 monopolar를 연결합니다. </li><li> 에 자극기를 설정 : 연속 펄스 출력 1 Hz에서 (초당 1 펄스)에서 </li><li> 소프트웨어 설정 : 사시 수축 프로토콜 (기본 화면을 선택 불러오기 프로토콜)를로드합니다. 실행 한 버튼은 시작 단추 옆에 표시해야합니다. 이 프로토콜은 한 번만 실행 보장합니다. </li><li> 장갑 낀 손으로, 알코올로 피부를 깨끗하게하고, 측면 근위 비골에 단지 말초 일반적인 peroneal 신경을 촉진하다. 신경의 영역을 표시 손가락으로 조심스럽게 피부 아래에있는 음극 (블랙) 전극을 삽입하고 골막에 단지 외부. 전극은 2cm 약​​ 깊이에서 피부의 표면에 평행하게 손을 제거되면 이동에서 전극을 방지하기 위해 충분한 배치해야합니다. </li><li> 피부, 병렬 및 음극 전극에 약간 말초에서 양극 (적색) 전극을 삽입합니다. 두 전극은 이제 fibular 머리에 단지 말초 일반적인 peroneal 신경 내부해야합니다. </li><li> stimula 활성화1 Hz에서에서 토르. 모니터에 트위치 응답을 관찰. 가장 큰 트위치 진폭이 가능 얻기 위해 전극 위치에 작은 조정을하십시오. 전극은 완전히 큰 트위치 응답을 찾기 위해 경골에 병렬 3-4 ½ cm의 단위로 제거하고 교체해야합니다. 이것은 절차의 중요한 구성 요소이며 가장 큰 응답을 찾기 위해 아주 조심스럽게 이동합니다. </li><li> 모니터 출력 화면 (선택 계속)를 종료하여 트위치 응답을 기록, 다음 시작을 선택하고 데이터를 수집 완료. 창이 팝업으로 저장에서 원하는 파일 이름으로 파일을 저장합니다. 자극기의 전원을 끕니다. </li></ol> 4. 사시 파상풍 토크 (tibiotarsa​​l 굴곡) <ol><li> 전극을 이동하지 않고, 1.5 초 50 Hz로 자극기 설정을 변경하고 외부 트리거 기능을 활성화합니다. 이것은 자극기는 소프트웨어에 의해 활성화될 수 있습니다. </li><li> 소프트웨어 설정 : 동일한 사시 수축 프로토콜 트위치에 대해서는 파상풍의 응답을 수집하는 데 사용됩니다. , 자극 전극이 이동되지 않은 시작 가정과 완료는 파상풍을 생산하기 위해 선택됩니다. 파상풍을 생산하기 위해 사시 프로토콜에서 자극기는 정확한 타이밍을 유지하기 위해 소프트웨어에 의해 실행됩니다. 창이 팝업으로 저장에서 파상풍 응답을 저장합니다. </li></ol> 5. 편심 프로토콜 <ol><li> 1 초 (100V) 50 Hz에서를하고, 외부 트리거 기능을 사용하는 방법은 다음과 같습니다 전극을 이동하지 않고,로 자극기 설정을 변경합니다. 이것은 자극기는 소프트웨어에 의해 활성화될 수 있습니다. </li><li> 소프트웨어 설정 : 편심 스트레치 부상 프로토콜 29도 (30도가 최대입니다) 회전 사보 전동기에 명령을로드합니다. 모든 실행을 선택합니다. 시작을 선택, 그들이 구원을하는에 파일의 편심 시리즈에 대한 루트 파일 이름과 폴더를 입력합니다. 프로토콜 시리즈 테스트를 시작 선택한 다음 프로토콜을 시작하는 완료. </li><li> 이 프로토콜에서는 자극기는 정확한 타이밍을 유지하기 위해 소프트웨어에 의해 실행되도록 설정됩니다. 각각의 편심 수축에 대한 응답이 화면에 나타나는대로, 그것은 자동으로 저장됩니다. </li><li> 4 분 휴식 기간 열 편심 수축의 각 집합을 따릅니다. </li><li> 30 편심 수축 (; 4 분 휴식 기간으로 구분하여 각 집합 열 수축 세 세트) 총를 수집합니다. </li></ol> 6. 사시 트위치 토크 (tibiotarsa​​l 확장) <ol><li> 위의 트위치 프로토콜을 반복하지만, 전극이 피부와 굴곡 프로토콜의 원래 전극 배치에 근위 수직 곳입니다. tibial 신경이 자극되는 gastrocnemious 근육 배를 이내 caudally 및 distally이 코스로. 자극 이점 및 참조 전극은 근육 꼬리 안에 깊은 배치되고 억압에 단지 근위. 배치의 대략적인 지점 (무릎) 억압에 의해 형성 90o 각도를 양분하는 길이야 선을 따라 수 있습니다. tibial 신경은 일반적인 peroneal 신경 (및 꼬리) 깊은 거짓말 때문에, 전극은 최적의 트위치의 잠재력을 이끌어내는 여러 지역에 배치해야합니다. 이 절차의 중요한 구성 요소입니다. 참고 : tibiotarsa​​l 트위치 및 tetany에 대한 토크 tracings가 tibiotarsa​​l 굴곡의 tracings에 상대적으로 반전 표시됩니다. </li></ol> 7. 사시 파상풍 토크 (tibiotarsa​​l 확장) <ol><li> 전극을 이동하지 않고, 1.5 초 50 Hz로 자극기 설정을 변경하고 외부 트리거 기능을 활성화합니다. 이것은 자극기는 소프트웨어에 의해 활성화될 수 있습니다. </li><li> 소프트웨어 설정 50 1.5 초에 대한 Hz에서와 외부 트리거 기능을 활성화합니다. 이것은 자극기는 소프트웨어에 의해 활성화될 수 있습니다. </li><li> 소프트웨어 설정 : 동일한 사시 수축 프로토콜 트위치에 대해서는 파상풍에 사용됩니다. , 자극 전극이 이동되지 않은 시작 가정과 완료는 파상풍을 생산하기 위해 선택됩니다. </li><li> 파상풍을 생산하기 위해 사시 프로토콜에서 자극기는 정확한 타이밍을 유지하기 위해 소프트웨어에 의해 실행됩니다. 팝업에서 파상풍의 응답 최대 파일 창을 저장를 저장합니다. </li></ol> 8. 데이터 분석 <ol><li> 동적 근육 분석 (DMA) 프로그램 (오로라 과학)은 토크와 트위치, 파상풍 및 편심 수축에서 수집한 시간적 정보를 얻는 데 사용됩니다. </li><li> DMA 프로그램을 실행 : 소프트웨어는 수시로 개정 수 있으므로, 지침에 우리가 사용하는 최신 버전의 소프트웨어와 관련된 아래에 제공됩니다. DMA 소프트웨어가 실행되고 있지 열면. 프로그램을 활성화하려면, 왼쪽 상단 모서리에있는 흰색 화살표 버튼을 선택합니다. DMA 소프트웨어 기능을 가지고 있습니다,하지만 우리 목적S, 단지 몇 관련된 기능을 설명합니다. 분석 파일을 로드할 : 새로고침 최근 데이터 파일 또는 새 데이터 파일은 DMA 프로그램이 시작될 때 창이 팝업. 새로운 선택, 다음 창이 선택 Labview에, 다음 창에서 해당 폴더와 파일을 선택, 열기를 선택합니다. 이 창을 제거하는 필터 플롯 제거를 선택합니다. 컷 - 오프 주파수 상자에 필터 주파수를 입력합니다. 최적의 필터 주파수 평가하는 구체적인 데이터를 바탕으로 결정하는 것입니다. 예를 들어, 우리는 사시 반응과 편심 응답 10 Hz에서 30 Hz에서 사용합니다. 사용 필터링된 데이터 버튼을 선택합니다. 선택 플롯 데이터에서 필터링 포스를 선택합니다. 디스플레이를 확장하고 파일을 통해 이동 맨 아래에있는 두 개의 슬라이드 막대를 사용하십시오. </li><li> 트위치 분석 (그림 1) : 3 커서가 있습니다 : 파일이로드되고 위의 단계를 모두 완료한 후, 커서의 위치를 설정 가정 (1) 블루, (2) 노란색 (3) 흰색. 사시 기라도 및 tetani 또는 기타 사시 수축 들어, 파란색 토크는 휴식 토크의 상승 시점에서 설정, 토크는 휴식 토크 (즉, 휴식 단계 이후)에 반환 어디에 노란색이 위치하며 화이트에 배치됩니다 노란색 커서 (필요하지 않음)의 권리. 커서 쉽게 마우스 우울하고 원하는 위치로 선택한 커서를 드래그하여 왼쪽 버튼으로 이동됩니다. 분석을 수행 : 커서가 위치하는 경우 마십시오 근육 분석을 선택한 후 검색 결과를 표시합니다. 분석 근육 데이터 결과 창이 팝업에서 변수의 숫자가 같은 최대 포스로 표시됩니다,베이스 라인 포스, ½ 휴식 시간 등의 데이터는 커서 1 (파란색)과 2 (노랑 사이에 자리잡고 토크 응답이 제공됩니다 ). 이러한 변수 또는 특정 변수의 모든 데이터 파일에 기록될 수 있지만, 그 과정은 여기에 설명되지 않습니다. 데이터 로그가 설정되지 않은 경우, 데이터는 수동으로 기록해야합니다. 기본 화면으로 돌아갑니다 창 닫기를 선택합니다. DMA를 닫습니다 종료 프로그램을 선택하고 새 파일의 분석을 시작하기 위해 흰색 화살표를 선택합니다. </li><li> Tetany 분석 (그림 2) : 트위치에 대해 위에서 설명한 동일한 단계를 반복합니다. </li><li> 편심 분석 (그림 3) 편심 분석 설정하는 자세한 절차가 필요하며 모든 3 커서를 사용합니다. 편심 토크 응답 (즉, 토크 tracings가 아래 방향으로 나타납니다) 부정적인 경우, 그것은 레퍼런스 에어리어에서 -1 (평방 cm) 상자 (토크 값이 변하지 않는)를 입력하여 거꾸로과 정상화 안 선택할 수있다; 버튼은 데이터 (이 경우, 거꾸로) 정규화되었습니다 나타내는 반대. 주파수 오프 원하는 컷 (예, 10 Hz에서)를 입력하고 지금은 필터링된 데이터가 분석에 사용됩니다 필터링된 데이터를 사용하여 단추를 반대하기 위해 필터없는 데이터를 사용하여 선택합니다. 위치 토크가 반환 흰색 커서, 편심 스트레치 토크는 사시도 고원 (아래 그림 참조)에서 상승을 시작하는 지점에서 위치에 노란색 커서를, 사시 토크가 쉬고 토크에서 상승을 시작하는 지점에서 파란색 커서를 위치 토크를 쉬고 있습니다. 근육 분석을 선택한 다음 결과를 표시합니다. 창이 팝업 분석 근육 데이터 결과, 당신은 사시 토크 데이터 커서 1 (파란색)과 2 (노랑) 사이의 데이터를 선택하거나, 편심 토크 데이터 커서 2 (노랑) 3 (흰색) 사이의 수 있습니다. 이러한 변수 또는 특정 변수의 모든 데이터 파일에 기록될 수 있지만, 그 과정은 여기에 설명되지 않습니다. 데이터 로그가 설정되지 않은 경우, 데이터는 수동으로 기록해야합니다. 기본 화면으로 돌아갑니다 창 닫기를 선택합니다. DMA를 닫습니다 종료 프로그램을 선택하고 새 파일의 분석을 시작하기 위해 흰색 화살표를 선택합니다. </li></ol> 9. 대표 결과 <ol><li> Tibial 신경 자극 (1 Hz에서) tibiotarsal 신근 근육의 활성 단일 기라도 (그림 1) : 토크를 트위치. 토크 (힘과 거리의 제품은) 사용자가 계산, Y 축가 "강제"를 나타냅니다. 우리는 (회전의 축에서 측면 숫자의 끝에) 앞발의 길이를 측정합니다. 이 길이는 토크 (NM)를 결정하는 데 사용 거리 (레버 암)입니다. </li><li> 사시 파상풍 토크 (tibiotarsa​​l 확장) : tibial 신경 자극은 tibiotarsa​​l 신근 근육 (50hz 펄스 1.5 초 기차) tetanized. 우리는 자극의 타이밍을 제어하고 토크 응답 (그림 2) 캡처하는 동적 근육 제어 컴퓨터 소프트웨어 (DMC, 오로라 과학 주식 회사)를 사용합니다. </li><li> 편심 프로토콜 : 편심 수축은 tibiotarsa​​l 박혀 실시했다. Percutaneous peroneal 신경 stimul에이션이 활성화 flexor 근육 (편심 수축, 그림 3)의 원인이 길어 공동 회전 다음 초기 사시 수축을 활성화 6. </li></ol><img src="/files/ftp_upload/2623/2623fig1.jpg" alt="그림 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1"> 그림 1. 파란색 (# 1), 노란색 (# 2)과 흰색 (# 3) 커서의 위치가 떨리는 분석. DMA 소프트웨어의 대표적인 화면 촬영은 건강한 13kg 견의 tibiotarsa​​l 확장 트위치에 대해 표시됩니다. 소프트웨어에 의해 수행 후속 분석, 데이터가 스프레드 시트, 그리고 강제 출력 (포스가 (G) 강제의 제품에 의해 계산됩니다 토크 (NM). 토크로 변환하고 수 있듯이 그림에 수출됩니다 레버 암 거리 (이 거리에 = 길이가 넘어 측면 자리에 회전 축에서 측정). <img src="/files/ftp_upload/2623/2623fig2.jpg" alt="그림 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 2"> 그림 2. 파란색 (# 1), 노란색 (# 2)과 흰색 (# 3) 커서의 위치는 파상풍을 분석합니다. 그림 1 그림과 같이 DMA 소프트웨어의 촬영 대표 화면이 tibiotarsal 확장 tetany 같은 동물에 대한 표시됩니다. <img src="/files/ftp_upload/2623/2623fig3.jpg" alt="그림 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 3"> 그림 3. 파란색 (# 1), 노란색 (# 2)과 흰색 (# 3) 커서의 위치가 편심 신장 부상 수축을 분석합니다. DMA 소프트웨어의 대표적인 화면 촬영은 건강한 13kg 견에서 하나의 편심 스트레칭 - 부상 수축을위한 표시됩니다. 초기 고원 (녹색 라인)은 수축의 사시 단계를 보여줍니다. 사시 단계는 녹색 라인의 급속한 최고의 그림과 같이 편심 (스트레치) 단계옵니다. 반복 편심 수축은 일반적으로 사시 토크의 꾸준한 감소가 발생.

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</ol>

이 비디오 문서의 생산은 오로라 과학 주식 회사에 의해 후원되었다

이 프로토콜은, 분석하는 생체내 대형 동물 근육 기능을 평가 문서 및 치료 중재의 효능을 결정 또는 질병의 진행의 생물 학적 기능을 문서화하는 데 사용됩니다. 1-6 동물 위치, 사지 배치 및 전극 배치가 주요 변수가있다 크게 영향을 미치는 결과. 예비 연구에서 isoflurane 크게 힘을 측정 (Schueler RO, 코흐 H, 코네기 JN, 게시되지 않은 데이터, 1993)에 영향을 미치지 않았에 대한 폐포 농도 (MAC) 값을 의미합니다. 하드웨어 및 소프트웨어 상용 및 방법 잘 구축하고 있습니다. 7 1,2,8,4,9-11,6,12은 그것은이 프로토콜을 다음과 같은 경우 사용자가 얻고 위에서 설명한 소프트웨어와 장비를 사용하는 것이 좋습니다. 수정 : 제한 현재 사보 전동기의 약 23kg과 20cm의 발 길이의 몸 질량을 포함합니다. 토크 제한 토크 변환기 (모델 310LR)에 ~ 8 N - m 여기서 설명입니다. 이 값은 6 개월 이전에 정상적인 개를 초과 수 있습니다. 현재 프로토콜에 가능 수정 소프트웨어를 업데이 트 포함하고 변환기의 토크 범위를 증가. 오로라 과학적 현재 프로토콜에 사용되는 stereotactic 프레임에 대한 대체 수있는 큰 동물의 사지 위치 장치를 생산하고 있습니다. 이 방법은 비 - 인간 영장류를 포함한 다른 동물 모델에 성공적으로 적용되었습니다.

<table border="1"><tbody><tr><th> 시약의 이름 </th><th> 회사 </th><th> 카탈로그 번호 </th><th> 댓글 (옵션) </th></tr><tr><td> 자극 전극 </td><td> Teca 호텔 </td><td> 25mmx26G </td><td> 일회용 멸균 monopolar 바늘 전극 </td></tr><tr><td> 자극기 </td><td> 잔디 </td><td> S88X </td><td></td></tr><tr><td> 자극 격리 장치 </td><td> 잔디 </td><td> 시우 C </td><td></td></tr><tr><td> 근육 레버 시스템 </td><td> 오로라 과학 </td><td> 310C - LR </td><td> Footplate 옵션 </td></tr><tr><td> 신호 인터페이스 </td><td> 오로라 과학 </td><td> 시리즈 604A </td><td></td></tr><tr><td> 동적 근육 제어 및 분석 소프트웨어 </td><td> 오로라 과학 </td><td> 오로라 과학 </td><td></td></tr><tr><td> PC / 모니터 </td><td> 오로라 과학 </td><td> Windows XP 컴퓨터 </td><td></td></tr><tr><td> 림브 위치 장치 </td><td> 오로라 과학 </td><td> NA </td><td> stereotactic 프레임에 대한 대체 수 </td></tr><tr><td> 테이블 </td><td> 스타 세관, LLC </td><td> NA </td><td> 사용자 정의 만든 테이블 </td></tr><tr><td> 페달에 발 첨부위한 유연한 랩 </td><td> 앤도버 </td><td> PetFlex (5cmx2m) </td><td> 시간이나 두 활용할 수 있습니다 </td></tr></tbody></table>

vivo 개 근육 기능 분석에

In Vivo Canine Muscle Function Assay

우리는 송곳니 골반 사지 근육의 강도와 반복 편심 수축으로 근육 응답을 측정하기 위해 최소한 - 침략과 재현할 방법을 설명합니다. anesthetized 개 골반 사지는 대퇴골에 직각으로 경골을 정렬하기 위해 stereotactic 프레임에 고정합니다. 접착제 포장이 토크를 측정하는 사​​보 전동기의 축에에 장착된 페달에 앞발을 접사. Percutaneous 신경 자극은 사시 토크를 생성하기 위해 페달을 반대하거나 추진 (확장) 또는 당기 (플렉스)로 넘어 골반 사지 근육을 활성화한다. Percutaneous tibial 신경 자극은 tibiotarsa​​l 신근 근육을 활성화한다. 반복 편심 (길어) 수축은 percutaneous peroneal 신경 자극에 의​​해 tibiotarsa​​l flexor 근육에서 유발됩니다. 편심 프로토콜은 사보 전동기에 의해 부과된 강제 스트레치 다음 초기 사시 수축으로 구성되어 있습니다. 그것이 계약, 예를 들어, 편심 수축을하면서 회전 효과적으로 근육을 길게. 자극 동안 flexor 근육은 800 밀리초 사시 200 밀리초 편심 수축을 받게됩니다. 이 절차는 매 5 초 반복됩니다. 피로 방지를 위해, 4 분 나머지는 수행 30 수축의 총 매 10 수축을 따릅니다.

우리는 송곳니 hindlimb의 근육 강도와 반복 편심 수축으로 근육 응답을 측정하기 위해 최소한 - 침략과 고통없이 방법을 설명합니다.

VIVO 개 근육 기능 분석에

본 연구에서는 개의 골반 사지 근력 및 반복적인 신장성 수축에 대한 근육 반응을 측정하기 위한 최소 침습적이고 재현 가능한 방법을 설명합니다.

본 절차의 전반적인 목적은 비침습적 방법을 사용하여 살아있는 개의 뒷다리 근육의 기계적 특성을 측정하고 분석하는 것입니다. 이를 위해 먼저 생리학 실험 장치에 개를 적절하게 배치합니다. 절차의 두 번째 단계는 등척성 트위치 토크(isometric twitch torque)와 최대 경골-족근 굴곡 토크(Titanic tibial tarsal flexion torque)를 측정하고 기록하는 것입니다.절차의 세 번째 단계는 편심성 수축을 수행하는 것입니다. 절차의 마지막 단계는 경골-족근 신전 시 등척성 경련, 토크 및 타이타닉 토크를 측정하고 기록하는 것입니다. 결과적으로, 비침습적 생리학적 방법을 통해 뒷다리 근력과 반복적인 편심성 수축에 대한 반응을 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다.종결 연구인 ex vivo 분리 근육 분석과 같은 기존 방법들과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은, 비침습적이고 내약성이 좋아 시간에 따라 반복적으로 시행할 수 있다는 점입니다. 이 방법은 수축 유발 손상이나 피로에 대한 근육의 반응과 같이 근육 생리학 분야의 핵심적인 질문들에 답하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 또한, 이 방법은 개나 다른 대형 포유류의 근육 기능을 측정하므로, 근이영양증의 진단이나 치료로 그 응용 범위를 확장할 수 있습니다.이러한 대형 동물들은 임상 시험 및 환자 적용 전, 많은 새로운 치료법의 전임상 연구에서 필수적입니다. 이 방법은 반려견 모델에 대한 통찰을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 비인간 영장류와 같은 다른 동물 모델 시스템에도 적용 가능합니다. 일반적으로 이 방법에 익숙하지 않은 연구자는 자극 전극 배치에 필요한 세심한 주의와 토크 추적 결과(torque tracings)에 대해 예상되는 지식 부족으로 인해 어려움을 겪을 수 있습니다. 근육으로부터 최대 토크 반응을 이끌어내기 위해 요구되는 정밀함 때문에 전극 배치 단계를 익히기가 어렵으므로, 이 방법에 대한 시각적 시연이 매우 중요합니다.연구 과정에서, Dynamic Muscle Control(DMC) 소프트웨어로 작성된 두 가지 프로토콜을 사용하여 자극 및 데이터 기록 파라미터를 정의합니다. 첫 번째 프로토콜인 등척성 수축(isometric contraction) 프로토콜은 단일 수축(twitch)과 강직성 수축(tetanus) 모두에 사용됩니다. 두 번째 프로토콜인 편심성 신장 손상(eccentric stretch injury) 프로토콜은 편심성 수축에 사용됩니다. 각 프로토콜에 사용된 자극기 설정과 소프트웨어 시퀀스는 여기 표시된 표에 제시되어 있으며, 단일 수축은 1 Hz 자극으로 유발합니다.Titanic 및 편심성 수축은 50 hertz 자극으로 유도합니다. 편심성 수축의 경우, 수축하는 근육에 신전이 중첩됩니다. 이 실험에서는 비골 신경을 자극하여 굴곡근의 단일 수축, Titanic 또는 편심성 수축을 유도하고, 경골 신경을 자극하여 신근의 단일 수축 또는 Titanic 수축을 유도하는 등 여러 유형의 근육 수축을 유도하는 과정이 포함됩니다.개에게 마취제를 투여한 후, 동물이 깊게 마취되었는지 확인하기 위해 눈깜빡임 반사를 체크합니다. 이산화 탄소 농도, 맥박 산소 포화도 및 체온을 면밀히 모니터링합니다. 시술 중에 자극 전극이 배치될 외측 슬관절 부위의 털을 삭모합니다.다음으로, 개를 생리 실험대 위에 배치합니다. 배측 누운 자세에서 대퇴골과 경골이 직각을 이루고 경골이 테이블 상판과 평행하도록 골반 사지를 위치시킨 후, 포스 페달이 안전하게 회전하는지 확인합니다. 수동으로 움직였을 때 뻑뻑한 느낌이 들어야 합니다.다음으로, 생리학 장비의 전원을 켜고 페달을 활성화합니다. 페달의 움직임은 컴퓨터로 제어되는 서보 모터에 의해 조절됩니다. 이제 개의 발을 풋 페달 위에 조심스럽게 올리고, 회전 중심축부터 외측 지절 끝까지의 개의 발 길이를 측정하여 기록합니다.그 다음, 탄성 자가 접착 랩을 사용하여 개의 발을 풋 페달에 고정합니다. 페달 내의 트랜스듀서는 다리 근육 수축의 힘을 기록합니다. 차폐된 단극성 24 gauge 전극을 자극 절연 장치에 연결하여 자극 전극을 설치합니다.장갑을 낀 손으로 개의 피부를 알코올로 소독하고, 비골 외측 근위부 바로 원위측에서 총비골신경을 촉진하여 손가락으로 신경 부위를 표시합니다. 검은색 음극 전극을 피부 아래에 조심스럽게 삽입하고, 골막 바로 외측의 피부 아래에 빨간색 양극 전극을 음극 전극과 평행하게 약간 원위측에 배치합니다. 두 전극 모두 비골두 바로 원위측의 총비골신경 내부에 위치해야 합니다. 다음으로, 자극기를 1 Hz로 활성화하고 모니터에서 경련 반응을 관찰합니다.최대 근수축 진폭을 얻기 위해 필요에 따라 전극 위치를 미세하게 조정하십시오. 전극이 적절하게 배치되면, DMC 소프트웨어를 활성화하여 근수축 반응을 수집하십시오. 다음 단계는 전극을 움직이지 않은 상태에서 최대 수축(Titanic contraction)을 유도하는 것입니다.표에 명시된 대로 자극기를 설정하여 titanic contraction을 유도하십시오. 그 후, 소프트웨어에서 등척성 수축 프로토콜을 활성화하여 근육의 등척성 titanic contraction을 생성합니다. 다음 실험인 편심성 신장 손상 프로토콜 또한 전극을 이동하지 않고 진행합니다.자극기를 편심성 수축(eccentric contraction)으로 설정하고 자극을 시작합니다. 본 프로토콜에서는 신경을 50 hertz로 1초 동안 10회 자극합니다. 해당 1초 동안, 굴곡근은 처음 800 milliseconds 동안 등척성으로 수축하며, 이후 마지막 200 milliseconds 동안 근육이 신장됩니다.10회의 편심성 수축 한 세트를 마친 후, 근육을 4분 동안 휴식시킵니다. 그 다음, 신근을 자극하기 위해 각 세트 사이에 4분의 휴식 시간을 두고 편심성 신장 손상 프로토콜을 두 번 더 반복합니다. 전극을 피부와 수직이 되게 삽입하고 굴곡 시 사용했던 기존 전극 배치 지점보다 근위쪽에 배치하여 경골신경으로 이동시킵니다. 대략적인 배치 지점은 무릎에 의해 형성된 90도 각도를 이등분하는 선을 따라 지정합니다.경골 신경은 총비골 신경보다 더 깊은 곳에 위치하며 인접해 있습니다. 최적의 수축 전위를 유도하기 위해 전극을 필요에 따라 이동시키십시오. 전극이 적절히 배치되면, 전극을 움직이지 않은 상태에서 등척성 프로토콜을 사용하여 최대 수축을 유도하십시오.titanic 수축에 지정된 대로 자극기 설정을 변경하십시오. 그런 다음 경골 tarsal 신근의 Titanic 수축을 활성화하고 기록하십시오. 근육 수축의 토크 및 시간 정보 분석에는 동적 근육 분석 또는 DMA 프로그램이 사용됩니다.이 그림에서 1 Hz의 경골 신경 자극은 데이터 분석을 위해 경골 족근 신근의 단일 수축을 유도하였습니다. 세 개의 커서 위치는 다음과 같이 설정됩니다. 파란색 커서는 토크가 휴지기 토크에서 상승하기 시작하는 지점에 설정합니다. 노란색 커서는 토크가 휴지기 토크로 복귀하는 지점에 배치합니다.이완 단계 이후에는 흰색 커서가 필요하지 않으므로 노란색 커서의 오른쪽에 배치합니다. 이 그림은 경골 신경에 50 hertz 펄스로 1.5초 동안 등척성 강직 토크 자극을 주었을 때 경골 tarsal 신근에서 강직 수축이 일어난 것을 보여줍니다. 데이터 분석을 위해 파란색과 노란색 커서를 배치합니다.이 그림의 수축 분석과 관련하여, 경골 tarsal 굴근에서 편심성 수축을 유도하였습니다. 경피 회음신경 자극을 통해 800밀리초 동안 초기 등척성 수축을 활성화하였으며, 그 시점에 다리에 강제 신장을 가하였습니다. 데이터 분석을 위해, 파란색 커서를 등척성 토크가 휴지기 토크로부터 상승하기 시작하는 지점에 배치하였습니다.노란색 커서를 등척성 고원(isometric plateau)에서 편심성 신장 토크(eccentric stretch torque)가 상승하기 시작하는 지점에 배치합니다. 흰색 커서는 토크가 휴지기 토크로 돌아오는 지점에 배치합니다. 이 기술을 숙달하면 적절히 수행했을 때 약 1시간 내에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안, 단계별 체크리스트가 포함된 출력된 프로토콜을 참조하며 절차를 따르는 것이 중요합니다.근섬유 유형이나 트랜스유전자의 발현 여부와 같은 추가적인 질문에 답하기 위해 근육 생검과 같은 다른 방법을 수행할 수 있습니다. 이 기술은 근육 생리학 분야의 연구자들이 근이영양증이 있는 Canine의 운동 반응을 탐구할 수 있는 길을 열어주었습니다. 이 영상을 시청한 후에는 Canine에서 비침습적 근육 생리학 분석을 수행하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.

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