Procedury biopsji mięśni szkieletowych człowieka z wykorzystaniem zmodyfikowanej techniki Bergströma

Ogólnym celem tej procedury jest wykorzystanie zmodyfikowanej techniki Bergstroma do wykonania próbki biopsji mięśni szkieletowych z obszernych bocznych części ciała ochotnika. Osiąga się to poprzez uprzednie znieczulenie skóry i tkanki podskórnej w miejscu biopsji. W drugim etapie wykonuje się nacięcie przez skórę, tkankę podskórną i powięź pokrywającą mięśnie szkieletowe.

Następnie igła do biopsji jest wprowadzana przez nacięcia do mięśnia szkieletowego, a w ostatnim etapie pobierana jest próbka biopsji. Igła do biopsji jest ostrożnie usuwana, a nacięcie zamykane jest klejem chirurgicznym. Ostatecznie próbki biopsji mięśni szkieletowych można przygotować do analiz histologicznych i przeanalizować pod kątem zmian biochemicznych i ekspresji określonych białek i genów w różnych warunkach wysiłku.

Ta metoda może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie fizjologii mięśni szkieletowych, takie jak jakie są biochemiczne, molekularne i komórkowe reakcje na forsowne ćwiczenia. Procedurę zademonstrują dr Gerald Ferris, lekarz z naszego lokalnego szpitala oraz Maschi Tanaka, technik z naszego laboratorium. Po uzyskaniu świadomej zgody, poinstruuj pacjenta, aby położył się na wznak na wyściełanym stole z odsłoniętym udem, ułóż nogę w zrelaksowany sposób z małym ręcznikiem zwiniętym pod piętą, tak aby kolano było całkowicie wyprostowane i uniesione na około jeden centymetr.

Następnie poinstruuj pacjenta, aby chwilowo skurczył odsłonięty mięsień uda, tak aby można było uwidocznić rozległe miejsce biopsji bocznej tuż przed powięzią. Lata około jednej trzeciej odległości między wierzchołkiem rzepki a większym trokanterem. Następnie użyj maszynki do strzyżenia, aby usunąć włosy z obszaru o wymiarach około 15 na 15 centymetrów wokół miejsca biopsji i wysterylizuj obszar wacikami nasączonymi miejscowym środkiem antyseptycznym, aby pobrać biopsję przy użyciu odpowiednich środków ochrony osobistej i techniki septycznej.

Najpierw rozpyl chlorek etylu w miejsce nacięcia, aż skóra zacznie blednąć. Następnie włóż igłę o rozmiarze 25 poziomo do skóry właściwej, odessać igłę i dozować około 100 mikrolitrów lidokainy, aby wytworzyć pęcherzyk o średnicy od dwóch do czterech milimetrów pod powierzchnią skóry. Następnie wsuń igłę w tkankę podskórną, ponownie zaaspiruj i dozuj około jednego mililitra lidokainy, aby utworzyć kolejny pęcherzyk.

Gdy drugi pęcherzyk ustąpi, włóż igłę w miejsce nacięcia, zatrzymując się powierzchownie do powięzi, odessaj igłę po raz ostatni, a następnie powoli wstrzyknij pozostałe cztery mililitry lidokainy, jednocześnie wyjmując igłę z uda. Po dwóch do trzech minutach delikatnie zbadaj miejsce biopsji końcówką sterylnego skalpela, aby potwierdzić znieczulenie. Gdy miejsce jest gotowe, wykonaj proste, jednocentymetrowe nacięcie przez skórę i tkanki podskórne pod kątem 45 stopni w stosunku do kości udowej.

Następnie raz w każdym kierunku włóż skalpel wystarczająco głęboko, aby wykonać nacięcie przez powięź do mięśnia. Ogólnie rzecz biorąc, osoby nowe w tej metodzie muszą uzbroić się w cierpliwość, ponieważ uczą się wyczuwać zmianę oporu między tkanką podskórną a powięzią podczas podawania znieczulenia miejscowego oraz podczas przecinania skóry, tkanki podskórnej i powięzi. Teraz wprowadź igłę do biopsji do tkanki pod tym samym kątem, pod jakim wykonano nacięcie, aż końcówka wejdzie do powięzi.

Przesuń igłę tuż obok powięzi pod kątem w dół, gdy jest wprowadzana do mięśnia. Poinstruuj pacjenta, aby pozostał zrelaksowany i nie napinał mięśnia uda podczas przesuwania igły. Następnie, gdy igła do biopsji znajdzie się na swoim miejscu, otwórz jednorazową strzykawkę o pojemności 60 mililitrów do znaku 40 do 50 mililitrów, aby wytworzyć ssanie w igle do biopsji.

Wyciągnij wewnętrzny trokar na około jeden centymetr, aby otworzyć okienko zewnętrznej kaniuli, utrzymując jednocześnie pozycję zewnętrznej kaniuli w mięśniu. Następnie szybko zamknij wewnętrzny trokar, aby przeciąć i pobrać próbkę mięśni. Następnie otwórz kurek odcinający, aby zwolnić ssanie i obróć igłę do biopsji o 90 stopni, powtarzając proces do trzech razy, co daje w sumie cztery klipsy.

Następnie po wyjęciu igły z biopsji należy usunąć igłę z uda. Odciągnij wewnętrzny trokar o jeden centymetr do tyłu i sprawdź wzrokowo światło zewnętrznej kaniuli, aby ocenić, czy pobrano odpowiednią ilość tkanki. Wywieraj bezpośredni nacisk na miejsce biopsji za pomocą sterylnej gazy i okładu z lodu przez 10 do 15 minut.

W tym czasie usuń tkankę z igły do biopsji Po oblodzeniu jedną ręką zamknij nacięcie, a drugą nakładając pojedynczą warstwę kleju chirurgicznego na wierzch suchego nacięcia. Po utwardzeniu kleju przez około 90 sekund nałóż taśmę zamykającą prostopadle do nacięcia, a następnie umieść trzy do czterech niesterylnych gazików o wymiarach dwa na dwa cale w miejscu nacięcia i zabezpiecz je samoprzylepną folią samoprzylepną, aby wywrzeć bezpośredni nacisk na tkankę. Na koniec udziel pacjentowi ustnych i pisemnych instrukcji dotyczących prawidłowej pielęgnacji ran, normalnych i nieprawidłowych reakcji oraz wskazówek dotyczących aktywności przez następny okres od jednego do czterech dni.

W randomizowanym, kontrolowanym placebo badaniu krzyżowym, sportowcy wytrzymałościowi płci męskiej biegali na bieżni przez trzy godziny z maksymalną zawartością 70% VO O2 i spożywali napój 6% węglowodanowy lub placebo w tempie jednego litra na godzinę. Biopsje tkanki mięśni szkieletowych wykonano przed i po wysiłku fizycznym i zaobserwowano zwiększoną ekspresję genów różnych cytokin w tkance mięśni szkieletowych uzyskanej od doświadczonych sportowców wytrzymałościowych po trzech godzinach biegu, co ciekawe, pomimo braku wpływu na mięśnie szkieletowe, wyczerpanie glikogenu, zaobserwowano, że spożycie węglowodanów osłabia poziomy mRNA IL sześć i IL osiem po jego opracowaniu. Technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się fizjologią mięśni do zbadania takich zasad, jak między innymi wykorzystanie substratu paliwowego podczas ćwiczeń o różnej intensywności, uszkodzenie mięśni wywołane wysiłkiem fizycznym i sygnalizacja międzykomórkowa.