Konstrukcja profili zgięczy podeszwowych o stałym obciążeniu (izotonicznych) i stałej prędkości (izokinetycznych) in vivo dla zgięczy podeszwowych szczurów

Naszym celem jest opracowanie prostego, nieinwazyjnego systemu in vivo u szczurów, aby sprawdzić funkcję mechaniczną, a konkretnie moc, która jest iloczynem siły i prędkości. To pozwoli zrozumieć, jak choroby wpływają na układ mięśniowy. Nasze laboratorium odegrało kluczową rolę w zrozumieniu sarkomerogenezy i starzenia się.

Konkretnie, jak maksymalne skurcze ekscentryczne upośledzają sarkomogenezę, ale niektóre maksymalne skurcze u gryzoni poprawiają liczbę szernego mięsaka. Obecnie używam tego systemu do treningu przeciążenia ekscentrycznego u szczurów OVX i nienaruszonych jajników, aby zbadać wpływ estrogenu na funkcję kurczliwości mięśni i reakcję na trening. Po znieczuleniu szczura, ustaw go z nosem i pyskiem bezpiecznie umieszczonym w stożku na podgrzewanej platformie.

Nieustannie monitoruj oddech i tętno szczura, aby utrzymać bezpieczną i stałą głębokość znieczulenia. Używając sterylnego aplikatora, rozsmaruj maść okulistyczną na oba oczy szczura, aby zapobiec suchości podczas zabiegu. Używając maszynki do golenia, ogol wszystkie włosy na lewej nodze szczura.

Następnie nałóż równomiernie komercyjny krem do depilacji na całą nogę za pomocą patyczka kosmetycznego. Po trzech minutach zeskrobaj krem kilkoma patyczkami w razie potrzeby, aby noga była jak najbardziej owłosiona. Następnie zwilż waciki wodą destylowaną i użyj ich do przetarcia całej powierzchni nogi, usuwając resztki kremu lub zanieczyszczenia.

Osusz nogę ręcznikiem papierowym, aby przygotować ją do umieszczenia elektrody. Teraz mocno owiń taśmą chirurgiczną wokół stopy szczura i pedału, aby ją zabezpieczyć na miejscu. Upewnij się, że pięta jest dobrze zamocowana w szczelinie u podstawy pedału.

Reguluj pozycję pedału za pomocą pokrętła numer 3, aby przybliżyć lub oddalić kolano w zależności od potrzeby, tak aby kolano było jak najbardziej wyprostowane. Następnie ustaw zacisk piszczelowy, mocno naciskając go w środkowy obszar bliższy kości piszczelowej, aby ustabilizować dolną część nogi. Używając pokręteł regulacji jeden i dwa, wyrównaj pedał z zaciskiem, aby zapewnić prawidłowe ustawienie.

Pęsetą rozprowadz przewodzący żel na powierzchniach obu elektrod i na tylną stronę nogi szczura. Aby zidentyfikować miejsca umieszczania elektrod, wypalpuj wypukłość mięśniową po tylnej stronie dolnej części nogi. Elektrodę dystalną umieść tuż pod mięśniami brzucha niesie, a elektrdę bliższą na górnym końcu mięśni żołądkowych, gdzie łączą się ze stawem kolanowym.

Następnie obrócił koło tak, aby delikatnie unieść elektrody do kontaktu z nogą, zapewniając stały kontakt stymulacyjny. Nie stosuj nadmiernej siły do góry i upewnij się, że oś trzymająca elektrody jest lekko wygięta, aby utrzymać je stabilną podczas stymulacji. Gdy protokół 100 herców przy 90 stopniach zostanie załadowany na stymulatorze, ustaw prąd na 20 miliamperów, aby zapewnić niską stymulację i zweryfikować położenie elektrody lub żelu.

Kliknij na start testu, aby rozpocząć protokół i obserwować widoczne skurcze mięśni. Po zakończeniu stymulacji kliknij na analizę i upewnij się, że wybrano pole korekcji bazowej wartości, aby ocenić wytworzony moment obrotowy. Po dwuminutowym odpoczynku zwiększ prąd stymulacyjny do 30 miliamperów.

Uruchom protokół ponownie i oceń moment obrotowy w sekcji analizy, potwierdzając, że korekcja bazowa pozostaje wybrana. Zwiększ prąd stymulacyjny do 40 miliamperów i uruchom protokół ponownie. Po dwuminutowym odpoczynku, jeśli moment obrotowy wzrośnie o 30 miliamperów, podnieś go do 40 miliamperów i powtórz.

Jeśli moment obrotowy spada przy 40 miliamperach, ustaw 30 miliamperów jako optymalny bodziec. Stwórz protokół stymulacyjny, który wywołuje izometryczny skurcz trwający 500 milisekund przy częstotliwości 100 herców z kostką ustawioną pod kątem 70 stopni. Uruchom protokół i zapisz maksymalny czynny moment obrotowy wytworzony podczas kurczenia się.

W przesiewaniu protokołu stwórz nowy protokół, który przesuwa kostkę w zgiętą pozycję, stosuje stymulację trwającą 500 milisekund, a następnie przywraca kostkę do pozycji neutralnej. Oblicz wartości zacisków obciążenia izotonicznych odpowiadające 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 oraz 80% wcześniej zarejestrowanego maksymalnego czynnego momentu obrotowego. Dla każdej wartości zacisku obciążenia dodaj bazowy moment pasywny, aby określić całkowitą siłę zacisku.

Uruchamiaj protokoły stymulacyjne za pomocą tych zacisków obciążeniowych w losowej kolejności. W oprogramowaniu DMC wersji 5.5 przejdź do offset force box. Wprowadź obliczoną wartość momentu obrotowego dla pierwszego zacisku obciążenia z wcześniej wygenerowanej listy.

Załaduj wcześniej izotoniczną siłę, a nowa siła przesunięcia zostanie automatycznie zastosowana podczas przebiegu. Kliknij Start test, aby uruchomić protokół izotoniczny, umożliwiając wystąpienie skurczu izotonicznego. Wszystkie trzy metody wykazywały charakterystyczną hiperboliczną zależność momentu obrotowego i prędkości momentu z malejącą prędkością kątową wraz ze wzrostem momentu, a maksymalna moc występowała przy wartościach pośredniego momentu i prędkości.

Krzywa izotoniczna przewidywała znacznie wyższą maksymalną prędkość niż obie krzywe kinetyczne ISOK. Moc szczytowa była wyższa na krzywej izotonicznej w porównaniu do krzywej izokinetycznej przy średnim momencie obrotowym, ale nie różniła się istotnie przy zastosowaniu maksymalnego momentu obrotowego. Moment obrotowy przy mocy szczytowej był przeszacowany przez krzywą izokinetyczną przy użyciu maksymalnego momentu obrotowego, podczas gdy krzywa izokinetyczna przy użyciu średniego momentu była bardzo podobna krzywej izotonicznym.

Prędkość przy mocy szczytowej była niedoszacowana przez krzywą izokinetyczną przy użyciu średniego momentu obrotowego i nieco niedoszacowana nawet przy maksymalnym momencie. Krzywizna krzywej prędkości momentu obrotowego była znacząco zmniejszona, gdy w krzywej izokinetycznej zastosowano maksymalny moment obrotowy w porównaniu do średniego momentu obrotowego. Wszystkie modele miały mocne dopasowania do równania wzgórza, chociaż krzywa izotoniczna miała nieco niższą wartość R do kwadratu niż obie krzywe izokinetowe.