Summary
मांसपेशी समारोह माप मांसपेशी विकृति के लिए संभावित चिकित्सा के मूल्यांकन, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से इस ऊतक के शरीर क्रिया विज्ञान अंतर्निहित तंत्र का निर्धारण करने के लिए योगदान करते हैं. हम extensor digitorum और कार्यात्मक परीक्षण के लिए longus डायाफ्राम की मांसपेशियों की तैयारी का प्रदर्शन करेंगे. Isometric और सनकी संकुचन के लिए प्रोटोकॉल, dystrophic मांसपेशियों के बीच परिणामों में मतभेद, एक रोग राज्य का प्रतिनिधित्व और wildtype मांसपेशियों के रूप में के रूप में अच्छी तरह से दिखाया जाएगा.
Abstract
मांसपेशियों की बीमारी के लिए संभावित चिकित्सा के मूल्यांकन के लिए महत्वपूर्ण मांसपेशी समारोह के संवेदनशील और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य शारीरिक आकलन कर रहे हैं. क्योंकि कई पूर्व नैदानिक परीक्षणों इन बीमारियों के लिए माउस मॉडल पर भरोसा करते हैं, अलग मांसपेशी समारोह / दवा उम्मीदवारों रोगियों में आगे बढ़ने में जाओ Nogo निर्णय के लिए मानकों में से एक बन गया है. हम extensor digitorum (EDL) कार्यात्मक परीक्षण, जो प्रमुख इन अध्ययनों के लिए उपयोग की मांसपेशियों के लिए और longus डायाफ्राम मांसपेशियों की तैयारी का प्रदर्शन करेंगे. EDL मांसपेशी ज्यामिति दो आसानी से सुलभ, और tendons कि एक स्नान में superfusion द्वारा समर्थित किया जा सकता है एक छोटे आकार के साथ पृथक मांसपेशियों की तैयारी के लिए आदर्श है. डायाफ्राम dystrophic जानवरों में गहन प्रगतिशील विकृति दर्शाती है, और कई संभावित फाइब्रोसिस का मुकाबला करने के उपचारों का मूल्यांकन, और myofiber स्थिरता को बढ़ावा देने के लिए एक मंच के रूप में सेवा कर सकते हैं. नियमित परीक्षण के लिए प्रोटोकॉल isometric और eccen सहित,tric संकुचन, दिखाया जाएगा. Isometric बल ताकत का आकलन प्रदान करता है, और सनकी संकुचन sarcolemma स्थिरता, जो पेशी अपविकास के कई प्रकार में बाधित है का मूल्यांकन में मदद. Wildtype और dystrophic मांसपेशियों से मांसपेशियों के बीच उम्मीद परिणाम की तुलना भी प्रदान किया जाएगा. इन उपायों ऊतक homeostasis के morphological और जैव रासायनिक माप, पूरक के रूप में के रूप में अच्छी तरह से पेशी समारोह के पूरे जानवर आकलन कर सकते हैं.
Introduction
मांसपेशी समारोह माप मांसपेशी विकृति, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से इस ऊतक के शरीर क्रिया विज्ञान अंतर्निहित तंत्र का निर्धारण करने के लिए के लिए संभावित उपचार के मूल्यांकन करने के लिए योगदान है. मांसपेशियों की बीमारी के लिए माउस मॉडल का उपयोग जीनोटाइप और phenotype के बीच लिंक को समझने के लिए एक केंद्रीय घटक है, और डिजाइन और संभावित चिकित्सा के परीक्षण में है कि ज्ञान का विस्तार करने के लिए बन गए हैं. पेशी अपविकास, विशेष रूप से, चूहों पर भरोसा किया है इन एजेंटों का मूल्यांकन करने के लिए और पूर्व नैदानिक रोगियों में परीक्षण करने के लिए आगे बढ़ने के लिए आवश्यक डेटा की स्थापना. अक्सर एक परिणाम उपाय अलग की मांसपेशियों को शक्ति है, जो अध्ययन की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए लागू है निर्धारित समारोह का उपयोग करता है. एक और उपाय सनकी, या लंबी का उपयोग है, संकुचन पेशी झिल्ली अखंडता में परिवर्तन, जो Duchenne पेशी dystrophy में कमी है और इस रोग (MDX) के लिए माउस मॉडल को निर्धारित करने के लिए. इसलिए, यह measurem के इन प्रकार के लिए आवश्यक हैपिता संवेदनशील और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हो.
माउस extensor digitorum (EDL) longus मांसपेशी अलग मांसपेशी समारोह के लिए अपनी आदर्श ज्यामिति और आकार वर्दी फाइबर अभिविन्यास और निश्चित tendons 2, 5, 6, 10, 12 सहित, के कारण बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया गया है. EDL isometric कार्यात्मक माप की मांसपेशियों के लिए तरीके इलाज एनएमडी 1 शराबी में पिछले एक जौव 8, प्रकाशन के रूप में के रूप में अच्छी तरह से में वर्णित किया गया है. हम इन तरीकों का वर्णन करने के लिए दोनों isometric और सनकी संकुचन शामिल बढ़ाया है. रोग की पहचान edl का में स्पष्ट कर रहे हैं / अध: पतन उत्थान और कम शक्ति उत्पादन के heighted चक्र सहित,.
माउस डायाफ्राम 11 माउस में अन्य मांसपेशियों की तुलना में सबसे तेजी से पेशी dystrophy का रोग प्रगति को दर्शाता है. उम्र के 6 महीने, संचयी फाइब्रोसिस मांसपेशी का लगभग 50% शामिल हैं. काफी impaire में यह परिणामघ बल उत्पादन 11. इसलिए, चिकित्सीय एजेंटों कि fibrotic घुसपैठ को रोकने के लिए कर सकते हैं डायाफ्राम में कुशलता मूल्यांकन कर सकते हैं.
dystrophin की मांसपेशी में वृद्धि हुई है और सभी 9 मांसपेशियों में कमजोरी बढ़ सिकुड़ा क्षति नुकसान होता है. Duchenne पेशी dystrophy के लिए इसलिए कई चिकित्सा dystrophin बदलने के लिए तैयार कर रहे हैं. जैसे, एक परख सनकी संकुचन कि इन रणनीतियों का मूल्यांकन करने के लिए आवश्यक हो गया है, जो सामान्य और dystrophic की मांसपेशी के बीच अंतर कर सकते हैं, और साथ ही निर्धारित क्या सिकुड़ा क्षति 2, 3, 4 से एक dystrophic मांसपेशी की रक्षा करने के लिए एक विशेष रणनीति लाभ है, 12. इस प्रक्रिया को या तो एक दोहरे मोड इमदादी मोटर की आवश्यकता है कि रिकॉर्ड / लंबाई और बल, या तेजी से एक बल transducer से अलग लंबाई का समायोजन करने की एक विधि मिलाना कर सकते हैं.
Protocol
सभी प्रक्रियाओं की समीक्षा की गई है और पेंसिल्वेनिया IACUC विश्वविद्यालय द्वारा मंजूरी दे दी है.
1. EDL विच्छेदन और तैयारी (लगभग 30 मिनट)
- चूहों anesthetize के लिए सुनिश्चित करें कि वे कोई प्रक्रिया के दौरान दर्द या संकट का अनुभव है, लेकिन है कि मांसपेशियों रहते हैं अच्छी तरह से संचलन द्वारा oxygenated. हम नियमित रूप से एक Ketamine / xylazine (100/10 मिलीग्राम / किग्रा) कॉकटेल आईपी के माध्यम से इंजेक्शन का उपयोग करें. संज्ञाहरण के सर्जिकल विमान पेडल या palpedral वापसी सजगता, या कान चिकोटी प्रतिक्रिया की कमी के अभाव को पूरा करने के द्वारा निर्धारित किया जाता है.
- चिकित्सा टेप का उपयोग hindlimbs स्थिर, और कम पूर्वकाल इस क्षेत्र की मांसपेशियों को बेनकाब hindlimb की त्वचा को हटाने. मांसपेशियों को नियमित अंतराल पर पीबीएस के आवेदन के साथ नम रखें.
- एक विदारक दायरे के तहत, घुटने के लिए एक छोटा सा चीरा पार्श्व बनाने के क्रम में EDL की मांसपेशी के समीपस्थ कण्डरा बेनकाब. इस क्षेत्र में दो tendons हैं, और दोनों को फिर से सक्षम करने के लिए कटौती की जानी चाहिएmoval edl के के.
- औसत दर्जे का टखने में, टीए मांसपेशी की कण्डरा में कटौती करने के लिए edl के के बाहर, tendons जो मेटा tarsals बढ़ाने के साथ बेनकाब. टीए मांसपेशी लिफ्ट रास्ते से बाहर नहीं कट या EDL नीचे को छूने के लिए सावधान किया जा रहा है. Edl के के बाहर tendons को लौटने के लिए, प्रत्येक एक कटाव और उन्हें टखने के माध्यम से आकर्षित है, तो tendons लोभी, धीरे edl के अंग के बाकी हिस्सों से दूर खींच. यह समीपस्थ अंत से स्वतंत्र रूप से जारी है, चाहिए, लेकिन अगर नहीं, पार्श्व चीरा के लिए लौटने के लिए सुनिश्चित करें कि पट्टा काट रहा है. मांसपेशी और एक विदारक ठंडा oxygenated Ringers साथ भरा पकवान में जगह निकालें. Tendons के माध्यम से लगभग आराम कर रही लंबाई, जो लंबाई vivo में पाया है में पेशी पिन. लंबाई भी कम जब पेशी पकवान में झूलता हुआ है, और बहुत लंबा है अगर पेशी विदारक पिनों पर खींच रहा है.
- माउस तुरंत euthanize ग्रीवा अव्यवस्था से मांसपेशी को हटाने के बाद.
- दस sutures टाईसरगनाओं, संभव के रूप में मांसपेशियों के करीब है, लेकिन मांसपेशी को छू नहीं. लगभग आराम कर रही sutures का उपयोग कर लंबाई में पेशी पिन.
2. डायाफ्राम विच्छेदन और तैयारी (लगभग 30 मिनट)
- ग्रीवा अव्यवस्था के साथ पुष्टि चूहों euthanize संज्ञाहरण के तहत गर्भाशय ग्रीवा अव्यवस्था से पहले इस प्रक्रिया के लिए, अगर एक ही माउस दोनों dissections के अधीन है, या सीओ 2 के द्वारा पीछा किया.
- त्वचा में एक चीरा पेट और छाती गुहा का पर्दाफाश करने के लिए. उदर गुहा खोलें, और पसलियों के नीचे सिर्फ शरीर की दीवार में कटौती. हड्डी कैंची का उपयोग करना है, और सम्मिलन डायाफ्राम पसलियों की लाइन के बाद पूरे रिब पिंजरे के आसपास कटौती, रीढ़ की हड्डी के माध्यम से और कटौती के ऊपर शुरू. कट रक्त वाहिकाओं डायाफ्राम के केंद्र के माध्यम से चल रहा है इतना है कि डायाफ्राम को आसानी से हटाया जा सकता है.
- माउस से डायाफ्राम, और एक विदारक oxygenated Ringers से भरा पकवान में जगह निकालें. धीरे diap को उत्तेजित करना हैडिश में hragm दूर रक्त धोने. ताज़ा समाधान ringers के रूप में की जरूरत है.
- डायाफ्राम के एक छोटे से पार्श्व hemidiaphragms के मध्य भाग में फाइबर के उन्मुखीकरण के साथ केंद्रीय कण्डरा से पसलियों पट्टी काटें. पट्टी 2-4 मिमी चौड़े के बीच होना चाहिए. हड्डी कैंची का प्रयोग, पट्टी के दोनों तरफ रिब में कटौती, डायाफ्राम पट्टी के दोनों तरफ लगभग 1-2 रिब मिमी की अधिकता छोड़ने.
- केंद्रीय कण्डरा को sutures बाँधो. Laterally उभड़नेवाला रिब सिरों के प्रत्येक के लिए सीवन टाई, और फिर इनमें से एक साथ टाई करने के लिए एक बड़ी पाश.
- दो स्ट्रिप्स किसी भी डायाफ्राम (हर तरफ से एक) से प्राप्त किया जा सकता है.
3. यांत्रिकी स्नान में बढ़ते स्नायु
- Sutures समझ और इन का उपयोग करने के लिए एक छोर पर एक कठोर पोस्ट मांसपेशियों देते हैं, और दूसरे छोर पर एक बल transducer.
- लंबाई समायोजित लगता है मांसपेशी सुस्त नहीं है, लेकिन तना हुआ नहीं है. एक अच्छा सन्निकटन आराम कर रही musc है1.4 के रूप में ले लंबाई - 1.5.
- स्नान oxygenated Ringers पर बनाए रखा 22 डिग्री सेल्सियस के परीक्षण के लिए मांसपेशियों स्थिरता को लम्बा खींच करने के लिए समाधान के साथ भरा जाना चाहिए. स्नायु इस स्नान में कार्यात्मक परीक्षण से पहले 5 मिनट के लिए आराम करने के लिए इतना है कि मांसपेशियों का तापमान 22 डिग्री सेल्सियस equilibrated है
4. Isometric संकुचन
- Supramaximal उत्तेजना स्थितियां की स्थापना. एक मांसपेशी के बाद स्नान में रखा गया है, एक 0.5 मिसे उत्तेजना दालों का उपयोग करने के लिए एक चिकोटी उत्पन्न, और बल उत्पादन की निगरानी. धीरे धीरे वर्तमान में वृद्धि जब तक बल एक अधिकतम लेकिन स्थिर स्तर उपलब्ध हो जाता है. शेष प्रयोगों के लिए इस स्तर की तुलना में 10% अधिक वर्तमान बढ़ाएँ.
- अधिकतम लंबाई की स्थापना. Isometric चिकोटी stimulations का उपयोग धीरे - धीरे मांसपेशियों की लंबाई समायोजित जब तक एक अधिकतम शक्ति प्राप्त की है. मांसपेशी प्रत्येक संकुचन के बीच ~ 10 सेकंड आराम करें. इष्टतम मांसपेशियों की लंबाई (एल ओ) जब चिकोटी बल अधिक से अधिक है हासिल की है. रिकॉर्ड मांसपेशियों की लंबाई (लम्बाई होबीच EDL के लिए myotendinous जंक्शनों, और केंद्रीय कण्डरा myotendinous जंक्शन और मांसपेशी रिब सम्मिलन) का उपयोग कर Vernier नली का व्यास के बीच.
- अधिकतम Isometric धनुस्तंभीय सेना. 500 मिसे के एक अवधि के लिए उत्तेजित एल ओ सेट मांसपेशी supramaximal उत्तेजना में 0.5 मिसे दालों की एक श्रृंखला के साथ और संलयन आवृत्ति (आवृत्ति बल (जैसे रेफरी संबंध के पठार से: 8) EDL मांसपेशियों के लिए पठार है. आम तौर पर 120 हर्ट्ज और 100 हर्ट्ज के साथ डायाफ्राम की मांसपेशियों के लिए हासिल संबंधित आवृत्ति में हर पेशी के लिए उत्तेजना bouts के बीच 5 मिनट के बाकी समय के साथ 3 बार उत्तेजित.
5. सनकी संकुचन
- मांसपेशी isometric और सनकी संकुचन के प्रदर्शन के बीच 5 मिनट आराम करने की अनुमति दें.
- 80 हर्ट्ज पर मांसपेशियों isometrically उत्तेजित प्रारंभिक 500 मिसे, अंतिम 200 मिसे उत्तेजना में एक 10% एल ओ खिंचाव (0.5 एल ओ की एक खंड दर के लिए/ सेकंड).
- सनकी संकुचन की वांछित संख्या के लिए 5 मिनट के बीच टिकी हुई है के साथ उत्तेजना पैटर्न दोहराएँ.
- समय की अवधि में प्रत्येक खंड के पहले संकुचन के लिए उपाय बल. बल में पहली और आखिरी संकुचन के बीच ड्रॉप की गणना.
6. उपकरण से स्नायु निकालना
- मांसपेशियों की लंबाई कम करने के लिए transducer से मांसपेशियों के कोमल हटाने के लिए अनुमति देने के लिए और पोस्ट और यह Ringers के साथ एक विदारक पकवान लौटने.
- मांसपेशियों से sutures निकालें.
- EDL पेशी के लिए, मांसपेशियों दो बार दाग, तो यह वजन, बाद के प्रसंस्करण से पहले (जैसे ठंड, फिक्सिंग, आदि). इस क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र, और विशिष्ट बल की गणना करने के लिए महत्वपूर्ण होगा.
- डायाफ्राम मांसपेशियों के लिए, 0.1% procion नारंगी, 15-20 मिनट के लिए एक झिल्ली impermeant डाई में लेना. इस विच्छेदन क्षति के एक सूचकांक प्रदान करेगा.
- पेशी बोनी प्रविष्टि से दूर टुकड़े करना, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से प्रतिशतral पट्टा. यह मांसपेशियों की एक सटीक वजन प्रदान करने के लिए आवश्यक है. ब्लाट के रूप में ऊपर से पहले वजन और बाद में तैयारी.
- क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र (सीएसए) की गणना:
CSA (2 मिमी) मास = (एमजी) / [(एल ओ मिमी) * (एल / एल ओ) * (1.06 मिलीग्राम / 3 मिमी)]
जहां एल / एल ओ फाइबर मांसपेशियों की लंबाई अनुपात (EDL लिए 0.45, डायाफ्राम के लिए 1.0) के लिए 5 और 1.06 मांसपेशियों का घनत्व है.
Representative Results
EDL मांसपेशियों के 12 सप्ताह पुरानी जानवरों से isometric बलों के लिए अपेक्षित मान चित्र 1 में दिखाया जाता है. क्योंकि MDX मांसपेशियों प्रतिपूरक अतिवृद्धि एक्ज़िबिट, कुल धनुस्तंभीय बल उच्च MDX मांसपेशी में मिलान wildtype नियंत्रण उम्र की तुलना में हो सकता है. हालांकि, कार्यात्मक उत्पादन का एक और अधिक उपयुक्त उपाय विशिष्ट बल (2 चित्रा), जहां पार के अनुभागीय क्षेत्र के लिए बल normalized है इस मूल्य की गणना करने के लिए है. विशिष्ट बल की मांसपेशी के कार्य क्षमता निहित है, जहां dystrophic मांसपेशियों में कमजोरी और अधिक स्पष्ट है जब दोनों पूर्ण शक्ति और क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र के लिए जिम्मेदार हैं पर निर्भर करता है. हमारे हाथ में, MDX चूहों से EDL मांसपेशियों लगभग 20 उत्पन्न - उम्र के 26 सप्ताह की उम्र के उन 10 से wildtype चूहों मिलान की तुलना में 25% कम विशिष्ट बलों.
डायाफ्राम के लिए, केवल विशिष्ट बल की तुलना के लिए प्रासंगिक है, क्योंकि तैयारी मांसपेशियों का एक टुकड़ा disse पर निर्भर हैction. Wildtype और MDX डायाफ्राम मांसपेशियों के बीच विशिष्ट बल की तुलना में इस ऊतक में प्रगतिशील विकृति को दर्शाता है. Isometric बल उत्पादन उम्र (चित्रा 3) के साथ घटता है, इतना है कि उम्र के 6 महीने के द्वारा, MDX चूहों से डायाफ्राम की मांसपेशियों को अधिक उम्र wildtype नियंत्रण मिलान से डायाफ्राम स्ट्रिप्स के कार्यात्मक उत्पादन के आधे से अधिक उत्पादन.
डायाफ्राम परीक्षण से सनकी संकुचन का एक उदाहरण 4 चित्र में दिखाया गया है. प्रत्येक बाद सनकी संकुचन के साथ, बल उत्पादन दोनों (C57) wildtype और MDX चूहों से डायाफ्राम स्ट्रिप्स में घटता है. हालांकि, बल की हानि MDX माउस से अधिक मांसपेशियों की नमूनों में नाटकीय है, संभवतः dystrophin और उसके जुड़े प्रोटीन के अभाव से.
1 चित्रा wildtype और MDX EDL मांसपेशियों च में Isometric धनुस्तंभीय बल. रॉम 12 सप्ताह पुराने चूहों. निरपेक्ष बल अधिक उम्र से मिलान MDX EDL प्रतिपूरक अतिवृद्धि के कारण मांसपेशियों में हो सकता है.
चित्रा 2. Isometric धनुस्तंभीय बल मांसपेशी पार अनुभागीय क्षेत्र से normalized विशिष्ट बल है, और wildtype चूहों के उन लोगों की तुलना में उदास MDX चूहों से EDL मांसपेशियों की कार्य क्षमता का पता चलता है. निशान चित्रा 1 में के रूप में एक ही चूहों से कर रहे हैं.
चित्रा 3 बल पैदा करने की क्षमता के प्रगतिशील नुकसान विशिष्ट बल द्वारा मूल्यांकन MDX (लाल बार) चूहों wildtype की तुलना (नीली रेखा में C57) के डायाफ्राम में सबसे स्पष्ट है.
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चित्रा 4. डायाफ्राम मांसपेशियों सनकी संकुचन संख्या के लिए की एक 12 पुराने सप्ताह C57 और MDX चूहों से समारोह के रूप में बल की हानि. डेटा ± मतलब N के लिए SEM = जीनोटाइप प्रति 4 मांसपेशियों.
Discussion
EDL और डायाफ्राम - इस अनुच्छेद के लक्ष्य चूहों से दो की मांसपेशियों पर अलग मांसपेशी समारोह में प्रदर्शन करने के लिए मार्गदर्शन प्रदान करने के लिए है. इन मांसपेशियों के मूल्यांकन में किया जाए या नहीं मांसपेशियों की बीमारी के लिए चिकित्सकीय उम्मीदवारों फायदेमंद होते हैं अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं. दोनों की मांसपेशियों के लिए मजबूत डेटा प्राप्त करने में प्रमुख कारक एक साफ विच्छेदन है. इसलिए, अभ्यास और प्रारंभिक अलगाव कदम ख़तम कार्यात्मक परीक्षण पर जाने से पहले आवश्यक है. इसके अलावा, सामान्य पेशी के लिए कार्यात्मक मानक स्थापित पहले dystrophic मांसपेशी की तुलना कर रही है, या उपचार के बीच के लिए महत्वपूर्ण है. यह विश्वास दिलाता है कि अध्ययन के परिणामों से उच्च प्रयोगों प्रदर्शन व्यक्ति की क्षमता के द्वारा दिया परिवर्तनशीलता के अधीन नहीं हैं. एक झिल्ली impermeant डाई का उपयोग विच्छेदन तैयारी के अनुकूलन के साथ मदद, एक युक्त ऐसे डाई सबसे अधिक क्षतिग्रस्त फाइबर का प्रतीक होगा समाधान में किसी भी मांसपेशियों के ऊष्मायन के लिए कर सकते हैं, और घ के एक सूचकांक के रूप में सेवा कर सकते हैंissection सफलता. मांसपेशियों में क्षतिग्रस्त फाइबर की संख्या कम से कम करने के लिए माप का अनुकूलन में मदद मिलेगी. विच्छेदन द्वारा क्षतिग्रस्त फाइबर और अधिक सनकी संकुचन द्वारा क्षतिग्रस्त उन लोगों की तुलना में चमकीले प्रतिदीप्ति, और यदि ऐसा है तो डाई भी यांत्रिकी प्रक्रिया के दौरान प्रयोग किया जाता है, एक डाई की तीव्रता का उपयोग करने के लिए क्षति के दो प्रकार के बीच भेद कर सकते हैं.
डायाफ्राम स्ट्रिप्स के विच्छेदन लगभग हमेशा फाइबर क्षति है, सिर्फ इसलिए कि फाइबर की लंबाई के साथ काटने के द्वारा, कुछ अनिवार्य रूप से नष्ट हो जाएगा. डाई तेज उन क्षतिग्रस्त फाइबर में मजबूत है, और इन आम तौर पर तैयारी के बाहरी किनारों के लिए प्रतिबंधित कर रहे हैं. औसत पर, हम क्षतिग्रस्त फाइबर कि चौड़ाई में 3 मांसपेशी पट्टी के दोनों तरफ (~ 120 सुक्ष्ममापी) फाइबर का एक बैंड का निरीक्षण. यदि क्षतिग्रस्त बैंड पेशी के 15% से अधिक शामिल है, तो डेटा खारिज कर दिया है. डायाफ्राम तैयारी भी कार्यात्मक उपायों के लिए अधिकतम आकार पर कमी है. हमने पाया है कि घ के टुकड़े5 मिमी से अधिक व्यापक iaphragm खुद पर गुना शुरू हो, क्योंकि केंद्रीय पट्टा टाई केवल एक बिंदु पर है. में यह परिणाम तैयार करने में विशिष्ट बल की कमी हुई. हम यह भी पाया है कि संकरा स्ट्रिप्स भी कम विशिष्ट बल है, जो हमें विश्वास है क्योंकि विच्छेदन के दौरान क्षतिग्रस्त फाइबर की संख्या कुल फाइबर संख्या का एक बड़ा अनुपात शामिल है. उदाहरण के लिए, यदि प्रत्येक पक्ष पर 0.1 मिमी क्षतिग्रस्त है, तो है कि मांसपेशी की तैयारी के 5% (2x0.1 मिमी / 4 मिमी पट्टी) है कि करने के लिए मजबूर करने के लिए योगदान नहीं है, जबकि यदि पट्टी केवल 1 मिमी, तो 20 है मांसपेशियों की तैयारी के% क्षतिग्रस्त है. इस प्रकार, दोनों क्षतिग्रस्त क्षेत्र की चौड़ाई के रूप में के रूप में अच्छी तरह से पूरी तैयारी की चौड़ाई को नियंत्रित करने के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं.
अधिकतम isometric तनाव की माप की आवश्यकता होती है कि एक मांसपेशी में मांसपेशी फाइबर को प्रेरित कर रहे हैं. क्योंकि वहाँ एक समारोह तंत्र के घटकों में जबरदस्त परिवर्तनशीलता है, यह प्रत्येक व्यक्ति के सेट के लिए निर्धारित किया जाना चाहिएऊपर. उदाहरण के लिए, स्नान के आकार या उत्तेजक औधधि के प्रकार उत्तेजना की तीव्रता को प्रभावित कर सकते हैं. चिकोटी उत्तेजना लिए supramaximal उत्तेजना की स्थिति को निर्धारित करने के लिए एक उचित तरीका है. एक बार यह एक विशिष्ट सेटअप और मांसपेशियों के लिए स्थापित किया गया है, यह बाद में अध्ययन के लिए उपयोग किया जा सकता है.
इसके विपरीत, किसी भी मांसपेशी की अधिकतम लंबाई प्रत्येक तैयारी के लिए मापा जा चलने का ऊपर वर्णित प्रक्रिया का उपयोग की जरूरत है. यह सुनिश्चित करता है कि मोटी और पतली रेशा ओवरलैप इष्टतम है और अधिकतम क्षमता बल उत्पादन क्षमता मापा जाता है. वैकल्पिक प्रक्रियाओं विवर्तन मांसपेशी striations के साथ जुड़े पैटर्न पर भरोसा कर सकते हैं, लेकिन इस अतिरिक्त वर्णित यहाँ नहीं उपकरणों की आवश्यकता है.
हम नियमित रूप से 500 मिसे उत्तेजना durations है, जो इस क्षेत्र में अन्य जांचकर्ताओं द्वारा इस्तेमाल पैरामीटर के बीच सीमा में पड़ता है का उपयोग करें. हालांकि इस संकुचन के दौरान मांसपेशियों की कुछ थकान का कारण हो सकता है, जो स्पष्ट हैअधिक से अधिक बल उत्पादन में एक "शिथिलता" के द्वारा, यह अपने आप में जानकारीपूर्ण किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, थकान में एक अंतर उन है कि लक्ष्य कैल्शियम से निपटने सहित चिकित्सा के विभिन्न प्रकार, के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है इसलिए सक्रिय संकुचन के दौरान सेना में शिथिलता के सुधार के लिए एक सूचकांक के रूप में सेवा कर सकते हैं. वैकल्पिक रूप से, बल का नुकसान है कि tendons पर sutures काफी तंग नहीं कर रहे हैं संकेत मिलता है, और हो सकता है वे संकुचन के दौरान फिसल कर रहे हैं कि. पेशी स्नान से हटा दिया जाना चाहिए और sutures फिर बंधे होना चाहिए अगर यह होता है. हम भी 3 धनुस्तंभीय संकुचन, की एक श्रृंखला है जो तैयारी की स्थिरता का मूल्यांकन में मदद करता है का उपयोग करें. फिर, सीवन फिसल जाता बल के संकुचन के बीच नुकसान हो, सीवन की आवश्यकता होती है फिर से बांधने होगा. बड़े मांसपेशियों भी anoxic कोर पैदा हो सकती है, जो प्रोटोकॉल के दौरान बल के नुकसान के लिए नेतृत्व. मांसपेशियों का आकार अलग मांसपेशी समारोह परीक्षण के प्रदर्शन के लिए एक सीमित कारक है, 20 मिलीग्राम से अधिक जनता के साथ EDL मांसपेशियों प्रत्येक contrac के साथ जहां बल कमtion, और जा एक स्नान में superfusion द्वारा समर्थित नहीं किया जा सकता है. डायाफ्राम स्ट्रिप्स ही जटिलताओं से ग्रस्त नहीं है क्योंकि वे काफी पतली स्नान में लंबे समय तक व्यवहार्यता.
अन्य मांसपेशियों पृथक मांसपेशियों soleus मांसपेशी है, जो आमतौर पर इस्तेमाल किया जाता है सहित समारोह, के लिए उपयोग किया जा सकता है, लेकिन यहाँ नहीं वर्णित. उसी प्रक्रिया से कई तैयारी और कार्यात्मक परीक्षण के मामले में soleus के लिए अपनाया जा सकता है. हालांकि, मुख्य मतभेद उत्तेजना आवृत्ति में हैं, और सनकी संकुचन के लिए मानकों. समारोह के लिए soleus का प्रयोग है कि अन्य दो की मांसपेशियों के पूरक है, और इसलिए यह एक dystrophic चूहों का मूल्यांकन 4, 7 के लिए "मानक पैकेज" का हिस्सा के रूप में विचार किया जाना चाहिए.
सनकी संकुचन सिकुड़ा कमजोरी की एक सूची प्रदान करता है, और यह एक प्रोटोकॉल का उपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण है कि मांसपेशियों में बल की मामूली wildtype जानवरों से और बल का एक महत्वपूर्ण नुकसान में परिणामअनुपचारित dystrophic मांसपेशियों इतना है कि वहाँ की तुलना के लिए एक व्यापक गतिशील रेंज है. सामान्य मांसपेशियों में किसी भी बल नुकसान की कमी से पता चलता है कि सनकी संकुचन भी हल्का है, और चिकित्सा कि प्रभावी नहीं हैं और उन है कि सही मायने में फायदेमंद होते हैं के बीच भेद करने के लिए पर्याप्त नहीं होगा. हालांकि, सामान्य मांसपेशियों में बल का एक नाटकीय हानि सनकी संकुचन के अधीन भी महान हो रोग के साथ जुड़े मतभेदों तंग कर सकते हैं. EDL और डायाफ्राम के लिए हमारा प्रोटोकॉल एक 0.5 खिंचाव / लो सेकंड दर का उपयोग करने के लिए एक 10% लंबाई परिवर्तन का उत्पादन. हम आम तौर पर 5 सनकी संकुचन, जो सामान्य मांसपेशियों में बल के एक छोटे से नुकसान और dystrophic मांसपेशियों में बल का एक महत्वपूर्ण नुकसान में परिणाम प्रदर्शन करते हैं. निश्चित रूप से, इन सभी मापदंडों की कुल लंबाई बदलने के लिए, खिंचाव की दर, या सनकी संकुचन की संख्या को बढ़ाने के क्रम में रोगग्रस्त और स्वस्थ मांसपेशी के बीच मतभेद है, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से उत्परिवर्तन की एक विशिष्ट प्रकार के प्रभाव के बारे में अलग अलग किया जा सकता है टी याएक reatment का अध्ययन कर रहा है. के रूप में लंबे समय के रूप में वहाँ के सामान्य और रोगग्रस्त मांसपेशियों के बीच एक स्पष्ट अंतर है, तो वहाँ एक सोने के लिए उपचार के मामले में तक पहुँचने के लिए मानक है.
सारांश में, इस प्रोटोकॉल isometric और सनकी संकुचन प्रदर्शन के लिए दिशा निर्देश स्थापित करता है, और उम्मीद है कि संभावित नुकसान की पहचान से बचने के लिए जब अपनी प्रयोगशाला में इस तकनीक की स्थापना.
Disclosures
उत्पादन और इस लेख के लिए नि: शुल्क प्रवेश अरोड़ा वैज्ञानिक द्वारा प्रायोजित है.
Acknowledgments
इस काम के पॉल डी वेलस्टोन सहकारी अनुसंधान केंद्र (AR052646) द्वारा समर्थित किया गया.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| in vitro Muscle Test System |  Aurora Scientific |
1200A | |
| Dissecting microscope | Leica | MZ6 | |
| ACE light source | Schott-Fostec | A20500 | |
| Dissecting scissors | Fine Science Tools | 14060-11 | |
| Angled dissecting scissors | Fine Science Tools | 15006-09 | |
| Scalpel handle | Fine Science Tools | 10003-12 | alternate dissecting tool |
| Curved scalpel blades #12 | Fine Science Tools | 10012-00 | alternate dissecting tool |
| Bone scissors | Fine Science Tools | 16044-10 | |
| S&T suture tying forceps | Fine Science Tools | 00272-13 | |
| Dumont SS forceps - angled | Fine Science Tools | 11203-25 | |
| Braided silk suture size 6-0 | Teleflex Medical | 07-30-10 | |
| Medical tape | Transpore | 3M | |
| Ketamine hydrochloride 100 mg/ml | Hospira | NDC 0409-2051-05 | Final Dose is 80 mg/kg |
| TranquiVed Injection (xylazine 100 mg/ml) | Vedco | NDC 50989-234-11 | Final Dose is 10 mg/kg |
| Reactive orange 14 | Sigma-Aldrich | R-8254 | |
| Ringers Solution Components | Solution is gas equilibrated with 95% O2 and 5% CO2, final pH 7.4 | ||
| Sodium chloride | Sigma-Aldrich | S7653 | Final Concentration: 118 mM |
| Potassium chloride | Fisher Scientific | P217-3 | Final Concentration: 4.7 mM |
| Calcium chloride dihydrate | Fisher Scientific | C79-500 | Final Concentration: 2.5 mM |
| Potassium phosphate monobasic | Fisher Scientific | P-285 | Final Concentration: 1.2 mM |
| Magnesium sulfate | J.T. Baker | 2500-01 | Final Concentration: 0.57 mM |
| 4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid (HEPES) | Fisher Scientific | BP310-500 | Final Concentration: 5.95 g/L |
| Glucose | Sigma-Aldrich | G8270 | Final Concentration: 5.5 mM |
References
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