Avaliação In Vivo das Propriedades Mecanicas e Viscoelásticas da Língua do Rato

O objetivo geral deste procedimento é avaliar a força e as propriedades viscoelásticas da língua em ratos anestesiados. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo dos distúrbios respiratórios do sono, sobre a apneia obstrutiva do sono. As principais vantagens desta técnica são os dados quantitativos de campo sobre o desempenho muscular e com treinamento adequado, ela pode ser facilmente realizada usando a caneta de meio-fio que é comumente encontrada na maioria dos laboratórios de mecânica muscular.

Esses métodos podem fornecer informações sobre a fisiologia e a mecânica da língua do rato. Também pode ser aplicado a outros sistemas, incluindo modelos de mouse. Tivemos a ideia dessa metodologia pela primeira vez quando estávamos avaliando como o acúmulo de gordura na base da língua pode alterar as propriedades mecânicas desse músculo.

Depois de confirmar o nível apropriado de sedação por falta de resposta ao beliscão do dedo do pé, use uma tesoura cirúrgica para ressecar uma área oval da pele sobre o pescoço do rato e remover a pele. Dissecar sem corte através de qualquer tecido adiposo, as glândulas sublinguais e submaxilares e a camada muscular ao redor da traqueia. Usando eletrocautério, ressece o músculo digástrico proximal ao osso hióide nos possíveis locais de contato ao redor do nervo.

Em seguida, adicione uma gota de óleo mineral no nervo para protegê-lo da desidratação. Use um par de pinças finas para dissecar o nervo hipoglosso da carne circundante. Usando um gancho para se certificar de que pelo menos três milímetros do nervo estão disponíveis para conexão ao eletrodo bipolar.

Usando uma pinça micro-hemostática, esmague o nervo hipoglosso o mais distalmente possível do osso hióide, para evitar a propagação retrógrada do estímulo com cinco segundos de pressão suave. Quando o hemastatic agarra o nervo, uma breve contração na base da língua deve ser visível. Em seguida, repita a identificação e a ruptura do nervo do outro lado.

Para intubar a traqueia, primeiro, disseque suavemente o músculo liso ao redor da traqueia, para expor o tecido traqueal. Em seguida, use um par de pinças de sutura para levantar cuidadosamente a traqueia e passe uma sutura de quatro zero por baixo da traqueia, perto do tórax. Dê um nó frouxo inicial entre o sexto e o sétimo anel da laringe e deslize a haste de uma pipeta de transferência lubrificada com óleo mineral sob a traqueia.

Quando a pipeta estiver no lugar, faça uma pequena incisão entre o quarto e o quinto anéis da laringe. Com a canela conectada à anestesia, insira a canela suavemente na incisão por uma profundidade de aproximadamente cinco anéis. Prenda a canela à sutura para criar uma vedação hermética e use uma pinça de amarração de sutura para segurar cuidadosamente a língua.

Em seguida, passe uma sutura PBS de 20 centímetros de comprimento trançada preta de seda preta, cinco zero medialmente pela ponta da língua e amarre um laço de aproximadamente quatro centímetros de largura na sutura. Para determinar a força isométrica e as propriedades viscoelásticas da língua, coloque o animal em decúbito dorsal na bandeja aquecida do sistema de teste do músculo incisu e use uma amarração de metal revestida de plástico para prender o nariz do animal à bandeja. Insira um giro de três vias amarrado a uma linha de monofilamento de texto de nove quilos, para manter a boca na posição aberta, e conecte o laço de sutura ao transdutor de força.

Prenda os membros e o abdômen para imobilizar o animal durante as estimulações e conecte um gancho estimulante personalizado por eletrodo polar a cada nervo hipoglosso. Use um poste de ligação dupla empilhável para converter os dois terminais banana de cada eletrodo em um único conector BNC. Em seguida, use um divisor BNC para conectar os eletrodos ao modo estimulador do aparelho.

Depois de confirmar que o pescoço e a língua estão alinhados com a alavanca do transdutor de força, ajuste gradualmente o comprimento da língua e aplique estímulos de contração até obter uma força máxima. Uma vez obtida a força máxima de contração, use um paquímetro para medir o comprimento da língua desde a inserção no osso hióide até a ponta da língua. Para medir a força isométrica, aplique uma contração, seguida 20 segundos depois por uma estimulação tetânica, registrando a contração máxima e as forças tetânicas.

Para determinar as propriedades viscoelásticas da língua, sem alterar a posição do animal, três a cinco minutos após a determinação da força isométrica, aplicar ciclos de alongamentos passivos com deslocamento crescente do comprimento ideal sem estimular os nervos hipoglossos. Aqui, os valores esperados para as forças de contração e tetânica em um rato Zucker de três meses de idade são mostrados. A força tetânica desenvolvida após a estimulação deve atingir o pico rapidamente.

Seguido por uma diminuição lenta até que a estimulação pare. Neste gráfico, podem ser observadas contrações malsucedidas em que a quarta geração não atingiu um nível de platô antes do final da estimulação, ou em que o estímulo desencadeou a contração dos músculos do pescoço. Esses loops de trabalho de Lissajous representativos de traços de comprimento e força foram obtidos esticando a língua de 5% a 50% do comprimento ideal.

Os loops podem então ser combinados para gerar traços de loop de Lissajous típicos. Uma vez dominada, essa técnica pode ser concluída em aproximadamente uma hora e meia se for executada corretamente. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como expor e isolar os nervos hipoglossos e como determinar as propriedades viscoelásticas mecânicas da língua.

Obrigado por assistir e boa sorte com seus experimentos.