In Vivo Evaluatie van de Mechanische en Viscoelastische Eigenschappen van de Rat Tongue

Het algemene doel van deze procedure is om de kracht en visco-elastische eigenschappen van de tong bij verdoving van ratten te beoordelen. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen te beantwoorden op het gebied van slaapgerelateerde ademhalingsstoornissen, over obstructieve slaapapneu. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn de kwantitatieve gegevens over de spierprestaties en met de juiste training kan deze eenvoudig worden uitgevoerd met behulp van de curb pen die gewoonlijk wordt aangetroffen in de meeste laboratoria voor spiermechanica.

Deze methode kan inzicht geven in de fysiologie en mechanica van de rattong. Het kan ook worden toegepast op andere systemen, inclusief muismodellen. We hadden voor het eerst het idee voor deze methodologie toen we evalueerden hoe vetophoping aan de basis van de tong de mechanische eigenschappen van deze spier kan veranderen.

Nadat het juiste niveau van sedatie is bevestigd door een gebrek aan reactie op een teenprik, gebruik een paar opererende scharen om een ovaal gebied van de huid over de nek van de rat te reseceren en de huid te verwijderen. Maak een stompe dissectie door eventueel vetweefsel, de sublinguale en submaxillaire klieren en de spierlaag rond de luchtpijp. Gebruik elektrocauterisatie om de digastrische spier te reseceren, vlak bij het tongbeen, op de mogelijke contactpunten rond de zenuw.

Voeg vervolgens een druppel minerale olie toe op de zenuw om deze te beschermen tegen uitdroging. Gebruik een paar fijne pincetten om de hypoglossuszenuw van het omliggende vlees te dissecteren. Gebruik een haak om ervoor te zorgen dat ten minste drie millimeter van de zenuw beschikbaar is om verbinding te maken met de bipolaire elektrode.

Gebruik micro hemastatische pincetten om de hypoglossuszenuw zo distaal van het tongbeen mogelijk te verpletteren, om retrograde voortplanting van de stimulus te voorkomen met vijf seconden zachte druk. Wanneer de hemastat de zenuw grijpt, zou een korte schok aan de basis van de tong zichtbaar moeten zijn. Herhaal vervolgens de identificatie en zenuwverstoring aan de andere kant.

Om de luchtpijp te intuberen, dissecteer eerst voorzichtig het gladde spierweefsel rond de luchtpijp om het tracheale weefsel bloot te leggen. Gebruik vervolgens een paar hechtkrachttangen om voorzichtig de luchtpijp op te tillen en een vier nul naald onder de luchtpijp te passen, dicht bij de borstkas. Maak een losse knoop tussen de zesde en zevende ring van de larynx en schuif de schacht van een met minerale olie gesmeerde overdrachtspipet onder de luchtpijp.

Wanneer de pipet op zijn plaats is, maak een kleine incisie tussen de vierde en vijfde ringen van de larynx. Met de canella verbonden aan de anesthesie, steek de canella voorzichtig in de incisie voor een diepte van ongeveer vijf ringen. Bevestig de canella aan de naald om een luchtdichte afsluiting te creëren en gebruik hechtkrachttangen om voorzichtig de tong vast te pakken.

Gebruik vervolgens een PBS-doorweekte 20 centimeter lange zwarte zijde, vijf nul naald mediaal door de punt van de tong en maak een ongeveer vier centimeter brede lus in de naald. Om de isometrische kracht en visco-elastische eigenschappen van de tong te bepalen, plaats het dier in de rugligging in de verwarmde lade van het incisu-spiertestsysteem en gebruik een met plastic gecoate metalen twist-tie om de neus van het dier aan de lade te bevestigen. Plaats een driewegscharnier, verbonden aan een negen kilogram text monofilamentlijn, om de mond in de open positie te houden, en verbind de naaldlus met de krachttransducer.

Tape de ledematen en de buik om het dier tijdens de stimulaties te immobiliseren en sluit een op maat gemaakte stimulerende haak aan met een polaire elektrode op elke hypoglossuszenuw. Gebruik een stapelbare dubbele bindingspost om de twee bananenterminals van elke elektrode om te zetten in een enkele BNC-connector. Gebruik vervolgens een BNC-splitter om de elektroden aan te sluiten op de stimulatormodus van het apparaat.

Nadat is bevestigd dat de nek en tong zijn uitgelijnd met de hendel van de krachttransducer, pas geleidelijk de lengte van de tong aan en breng twitch-stimulatie toe totdat een maximale kracht is verkregen. Zodra de maximale twitchkracht is verkregen, gebruik een vernier-calliper om de tonglengte te meten vanaf de invoegplaats bij het tongbeen tot aan de punt van de tong. Om isometrische kracht te meten, breng een twitch toe, gevolgd door 20 seconden later een tetanische stimulatie, waarbij de maximale twitch- en tetanische krachten worden geregistreerd.

Om de visco-elastische eigenschappen van de tong te bepalen, zonder de positie van het dier te veranderen, drie tot vijf minuten na de bepaling van de isometrische kracht, breng cycli van passieve rekken aan met toenemende verplaatsing vanaf de optimale lengte zonder de hypoglossuszenuwen te stimuleren. Hier worden de verwachte waarden voor de twitch en tetanische krachten bij een drie maanden oude Zuckerrat weergegeven. De tetanische kracht die na stimulatie ontwikkelt, zou snel pieken.

Gevolgd door een langzame afname tot de stimulatie stopt. In deze grafiek zijn onsuccesvolle contracties waarbij de vierde generatie geen plateauniveau bereikte voor het einde van de stimulatie, of waarbij de stimulus contractie van de nekspieren veroorzaakte, te zien. Deze representatieve Lissajous-werklussen van lengte en krachtsporen werden verkregen door de tong uit te rekken van 5% tot 50% van de optimale lengte.

De lussen kunnen vervolgens worden gecombineerd om typische Lissajous-lussporen te genereren. Eenmaal onder de knie, kan deze techniek in ongeveer anderhalf uur worden voltooid als deze goed wordt uitgevoerd. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe de hypoglossuszenuwen worden blootgelegd en geïsoleerd en hoe de mechanische visco-elastische eigenschappen van de tong worden bepaald.

Bedankt voor het kijken en veel succes met uw experimenten.