Dit artikel beschrijft een veilige en betrouwbare methode om inspanningsgerelateerde schade aan het skeletspierweefsel te induceren en te kwantificeren bij menselijke proefpersonen.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Dit artikel beschrijft een veilige en betrouwbare methode om inspanningsgerelateerde schade aan het skeletspierweefsel te induceren en te kwantificeren bij menselijke proefpersonen.
Krimp veroorzaakte spierschade via vrijwillige excentrieke (verlenging) contracties biedt een uitstekend model voor het bestuderen van de spieren aanpassing en herstel van de mens. Hierin bespreken we het ontwerp van een excentrieke oefening protocol op schade in de quadriceps spieren, gekenmerkt door veranderingen in kracht, pijn, en plasma creatine kinase niveaus veroorzaken. Deze werkwijze is eenvoudig, ethische en breed toepasbaar omdat het wordt uitgevoerd bij proefpersonen en elimineert de interspecies vertaling van de resultaten. Subjects uitvoeren 300 maximale excentrische contracties van de knie extensoren met een snelheid van 120 ° / sec op een isokinetische dynamometer. De omvang van de schade is meetbaar met behulp van relatief niet-invasieve isokinetische en isometrische maatregelen van kracht verlies, pijn, en plasma creatine kinase niveaus gedurende een aantal dagen na de oefening. Derhalve kan de toepassing worden gericht op specifieke populaties in een poging om de mechanismen voor spier identificerenaanpassing en regeneratie.
Het algemene doel van deze procedure is om inspanningsschade aan de quadriceps femoris spieren te veroorzaken met behulp van vrijwillige verlengingscontracties (eccentrische contracties) bij menselijke proefpersonen.
Contractie-geïnduceerde skeletspierbeschadiging is een veelvoorkomend gevolg van oefening dat wordt gekenmerkt door vertraagde spierpijn1, tijdelijke krachtverlies en verhoogde spierspecifieke enzymen in het bloed2. Spierbeschadiging door inspanning is het meest uitgesproken na oefening waar de proefpersoon niet aan gewend is, vooral wanneer er sprake is van excentrische contracties3. Spierbeschadiging door inspanning is meestal onschadelijk. Pijn verdwijnt en zowel serumeiwitten als kracht keren meestal binnen een paar dagen tot weken na de beschadigenende aanval terug naar pre-schadeniveaus. In extreme gevallen kan spierbeschadiging door inspanning leiden tot een levensbedreigend syndroom dat bekend staat als rabdomyolyse. Echter, spierbeschadiging door inspanning is meestal onvoldoende om klinische rabdomyolyse te veroorzaken bij gezonde individuen4 in afwezigheid van versterkende factoren, inclusief hittestress, uitdroging5, infectie6 of zeldzame genetische aanleg7.
Contractie-geïnduceerde spierbeschadiging is meestal minder ernstig dan door toxines of bevriezing geïnduceerde schade, methoden die vaak worden gebruikt in onderzoek bij knaagdieren8,9. Toch biedt contractie-geïnduceerde schade een nuttige methode om de spierbeschadigingsreactie te bestuderen met opmerkelijke voordelen. Ten eerste is het een veilige en ethische methode voor gebruik bij menselijke proefpersonen1-3. Dus is interspecies translatie van de resultaten niet nodig omdat gegevens rechtstreeks van menselijke proefpersonen kunnen worden verkregen. Bovendien is het vertalen van gegevens verkregen uit onderzoek bij knaagdieren zeer moeilijk, aangezien de ernst van de schade in de knaagdiermodellen de mate van schade overschrijdt die ethisch zou zijn om bij menselijke proefpersonen te induceren. Ten tweede wordt contractie-geïnduceerde schade vaak ervaren en is het een natuurlijk proces van oefening. Daarom is deze manier van schade-inductie nuttig voor het bestuderen van spierbeschadiging in de context van oefening, aanpassing aan oefening en duidelijke spierbeschadiging. Hier beschrijven we een veilige en betrouwbare methode om skeletspierbeschadiging te induceren en te evalueren met behulp van verlengingscontracties bij mensen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De volgende procedures zijn in overeenstemming met de normen van de Brigham Young University Institutional Review Board (IRB).
1. Bereid de samentrekking Protocollen
Opmerking: Het volgende protocol instructies zijn gebaseerd op de Biodex Advantage software. Navigeren in de software en de exploitatie van de bank zal anders zijn als verschillende systemen worden gebruikt.
2. nulmetingen
3. Schade Inductie
4. spierschade Assessment
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Met behulp van de hier gepresenteerde methoden, basislijn pijn, serum creatine kinase-activiteit, en sterkte (isometrische en isokinetische) metingen werden uitgevoerd in 7 ongetrainde jonge mannen. De volgende dag, ondergingen de proefpersonen de spier beschadiging excentrische contractie hierboven beschreven protocol. Om indices van spierschade bieden, follow-up evaluaties van kracht, pijn en serum creatine kinase activiteit werden gemaakt. Sterkte werd gemeten onmiddellijk na en 24, 4...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Verschillende stappen zijn cruciaal voor het verkrijgen van de gewenste resultaten van dit protocol. Ten eerste moet onderwerpen voldoende vertrouwd op de contractie protocollen, met name de krachtmetingen. Zorg ervoor dat het onderwerp begrijpt precies wat ze verwacht wordt en geef ze een kans om de sterkte testen voorafgaand aan het verzamelen van gegevens te oefenen. Onderwerpen die niet voldoende vertrouwd met deze procedures kan een leercurve in de dagen na de schade inductie tonen. Dit kan een verwarrende variabel...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
De auteurs hebben geen dankbetuigingen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Biodex Dynomometer | Biodex Medical Systems | 850-000 | Andere modellen zijn beschikbaar en zouden vergelijkbare resultaten moeten opleveren |
| Creatine Kinase kit | Sigma-Aldrich | MAK116 | |
| Serum Vacutainers | BD Bioscience | 367812 | |
| Winged safety push button blood collection set | BD Bioscience | 367338 | |
| Cryogenic vials | Sigma-Aldrich | V5007 | We gebruiken de 2 ml vials om serum aliquots te bewaren |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen