Ten artykuł opisuje bezpieczną i niezawodną metodę indukowania i ilościowego określania wysiłkowego uszkodzenia mięśni szkieletowych u ludzi.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Ten artykuł opisuje bezpieczną i niezawodną metodę indukowania i ilościowego określania wysiłkowego uszkodzenia mięśni szkieletowych u ludzi.
Uszkodzenia mięśni wywołane skurczami poprzez dobrowolne ekscentryczne (wydłużające) skurcze stanowią doskonały model do badania adaptacji i regeneracji mięśni u ludzi. W tym miejscu omawiamy projekt ekscentrycznego protokołu ćwiczeń w celu wywołania uszkodzeń mięśni czworogłowych, charakteryzujących się zmianami siły, bolesności i poziomu kinazy kreatynowej w osoczu. Ta metoda jest prosta, etyczna i ma szerokie zastosowanie, ponieważ jest wykonywana na ludziach i eliminuje międzygatunkową translację wyników. Badani wykonują 300 maksymalnych ekscentrycznych skurczów mięśni prostowników kolana z prędkością 120°/s na dynamometrze izokinetycznym. Zakres uszkodzeń można zmierzyć za pomocą stosunkowo nieinwazyjnych izokinetycznych i izometrycznych pomiarów utraty siły, bolesności i poziomu kinazy kreatynowej w osoczu w ciągu kilku dni po ćwiczeniach. W związku z tym jego zastosowanie może być skierowane do określonych populacji w celu zidentyfikowania mechanizmów adaptacji i regeneracji mięśni.
Ogólnym celem tej procedury jest wywołanie wysiłkowego uszkodzenia mięśnia czworogłowego uda za pomocą dobrowolnych wydłużających (ekscentrycznych) skurczów u ludzi.
Uszkodzenia mięśni szkieletowych wywołane skurczem są częstą konsekwencją ćwiczeń, która charakteryzuje się opóźnionąbolesnością mięśni1, przejściową utratą siły i podwyższonym poziomem enzymów mięśniowych we krwi2. Wysiłkowe uszkodzenie mięśni jest najbardziej widoczne po ćwiczeniach, do których badany nie jest przyzwyczajony, szczególnie gdy w grę wchodzą skurcze ekscentryczne3. Siłowe uszkodzenie mięśni jest zazwyczaj łagodne. Bolesność ustępuje, a zarówno białka w surowicy, jak i siła zazwyczaj wracają do poziomu sprzed uszkodzenia w ciągu kilku dni do tygodni po szkodliwym zniewadze. W skrajnych przypadkach wysiłkowe uszkodzenie mięśni może prowadzić do zagrażającego życiu zespołu znanego jako rabdomioliza. Jednak wysiłkowe uszkodzenie mięśni jest zwykle niewystarczające, aby spowodować kliniczną rabdomiolizę u zdrowych osób4 przy braku czynników składających się, takich jak stres cieplny, odwodnienie5, infekcja6 lub rzadkie predyspozycje genetyczne7.
Uszkodzenia mięśni wywołane skurczem są zazwyczaj mniej poważne niż uszkodzenia wywołane toksynami lub zamrożeniem, metody często stosowane w badaniach na gryzoniach8,9. Jednak uraz wywołany skurczem stanowi użyteczną metodę badania reakcji na uszkodzenie mięśni z zauważalnymi zaletami. Po pierwsze, jest to bezpieczna i etyczna metoda do stosowania u ludzi1-3. W związku z tym międzygatunkowe tłumaczenie wyników nie jest konieczne, ponieważ dane można uzyskać bezpośrednio od ludzi. Co więcej, przełożenie danych uzyskanych z badań na gryzoniach jest bardzo trudne, biorąc pod uwagę, że dotkliwość obrażeń obserwowanych w modelach urazów gryzoni przekracza poziom uszkodzeń, które etyczne byłoby wywołanie u ludzi. Po drugie, uszkodzenia wywołane skurczem są powszechnie doświadczane i są naturalnym procesem ćwiczeń. Dlatego ten tryb indukcji uszkodzeń jest przydatny do badania uszkodzeń mięśni w kontekście ćwiczeń, adaptacji do ćwiczeń, a także jawnych uszkodzeń mięśni. Tutaj opisujemy bezpieczną i niezawodną metodę wywoływania i oceny uszkodzeń mięśni szkieletowych za pomocą wydłużających się skurczów u ludzi.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poniższe procedury są zgodne ze standardami Instytucjonalnej Komisji Rewizyjnej Uniwersytetu Brighama Younga (IRB).
1. Przygotuj protokoły kontraktacji
UWAGA: Poniższe instrukcje dotyczące protokołu są oparte na oprogramowaniu Biodex Advantage. Poruszanie się po oprogramowaniu i obsługa dynamometru będą się różnić, jeśli używane są różne systemy.
2. Pomiary bazowe
3. Indukcja uszkodzeń
4. Ocena uszkodzeń mięśni
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Z zastosowaniem zaprezentowanych tutaj metod, u 7 niewytrenowanych młodych mężczyzn dokonano pomiarów wyjściowych tkliwości mięśniowej, aktywności kinazy kreatynowej w surowicy oraz siły (izometrycznej i izokinetycznej). Następnego dnia badani zostali poddani opisanemu powyżej protokołowi ekscentrycznych skurczów powodujących uszkodzenie mięśni. W celu uzyskania wskaźników uszkodzenia mięśni przeprowadzono oceny kontrolne siły, tkliwości oraz aktywności kinazy kreatynowej w surowicy. Siłę...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Kilka kroków ma kluczowe znaczenie dla uzyskania pożądanych rezultatów tego protokołu. Po pierwsze, badani muszą być odpowiednio zaznajomieni z protokołami skurczu, w szczególności z pomiarami siły. Upewnij się, że osoba badana dokładnie rozumie, czego się od niej oczekuje i daj jej możliwość przećwiczenia testów wytrzymałościowych przed zebraniem danych. Osoby, które nie są odpowiednio zaznajomione z tymi procedurami, mogą wykazywać krzywą uczenia się w ciągu kilku dni po indukcji uszkodzenia. Może to być zmienna zakłóc...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Autorzy nie mają żadnych podziękowań.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Dynomometr Biodex | Biodex Medical Systems | 850-000 | Dostępne są inne modele, które powinny dawać podobne wyniki |
| Zestaw kinazy kreatynowej | Sigma-Aldrich | MAK116 | |
| Odkurzacze do surowicy | BD Bioscience | 367812 | |
| Zestaw do pobierania krwi z przyciskiem bezpieczeństwa ze skrzydłami | BD Bioscience | 367338 | |
| Fiolki kriogeniczne | Sigma-Aldrich | V5007 | Używamy 2 ML fiolki do przechowywania podwielokrotności surowicy |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie