Abstract
Чрескожная техника биопсия позволяет исследователи и клиницисты, чтобы собрать образцы ткани скелетных мышц. Методика безопасна и высоко эффективна. Это видео описывает чрескожную технику биопсии, используя модифицированную Бергстром иглу для получения образцов ткани скелетных мышц от латеральной широкой человеческих субъектов. Бергстрём иглы состоит из наружной канюли с небольшим отверстием («окно») на стороне наконечника и внутренней троакара с режущим лезвием на дистальном конце. Под местной анестезией и асептических условиях, игла продвигается в скелетных мышцах через разрез в коже, подкожной клетчатки, и фасции. Далее, всасывающий применяется к внутренней троакара, внешний троакара отведена назад, ткани скелетных мышц втягивается в окне внешней канюли всасывания, а внутренний троакара быстро закрыт, таким образом, резки или отсечения образец ткани скелетных мышц . Игла поворачивается на 90 °60, а другой надрез. Этот процесс может быть повторен еще три раза. Этот метод множественного резки, как правило, производит выборку 100-200 мг или более в здоровых субъектов и может быть сделано непосредственно перед, во время и после приступа упражнения или другого вмешательства. После пост-биопсии декорирования месте разреза, предметы, как правило, возобновить свою деятельность в повседневной жизни сразу же, и может в полной мере участвовать в энергичной физической деятельности в течение 48-72 часов. Субъекты должны избегать тяжелые упражнения сопротивления в течение 48 часов, чтобы снизить риск грыжи мышцы через разрез в фасции.
Introduction
Чрескожная или «полуоткрытый» методика биопсии используется для получения скелетных образцы мышечной ткани от больных людей и предметов исследования. Дюшенна (1806-1875) приписывают как первый построить иглу с троакар для получения скелетной мышцы от живых субъектов через чрескожной биопсии 1. В 1960-х годах, Bergström представила чрескожной биопсии иглы подобный тому, который описан Дюшенна 2-4. Двадцать лет спустя, Эванс и др. 5 модифицировали технику, применяя всасывание через режущей троакар иглы Bergström. Эта модификация может увеличить выход ткани от 3 до 5-кратного 6,7 и используется в клинических и медико-биологических исследований настроек. Этот метод имеет и будет продолжать укреплять диагноз миопатии и наше понимание структуры и функции скелетных мышц.
Техника биопсии чрескожная мышцы straightforward. Если все сделано правильно, при строгом соблюдении асептики, связанные с этим риски минимальны. Процедура биопсии мышц рассматривается как исследуемого инструмента для научно-исследовательских проектов. Некоторые учебные заведения позволяют подготовку преподавателей исследователей со степенью доктора наук, с прямым врача надзора, чтобы получить биопсию мышц и другие требуют сертифицированный врач выполнять технику. Биопсия команда АСУ успешно выступал более 1600 биопсию мышц в течение последних 13 лет 8-15. Цель этого видео заключается в описании изменение Bergström иглы чрескожная мышц технику биопсии 5 получить образцы ткани скелетных мышц от латеральной широкой человеческих субъектов.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Скелетных мышц процедура, как описано соответствии с руководящими принципами Аппалачи государственный университет ведомственного комитета по вопросам.
ПРИМЕЧАНИЕ: Команда состоит из оператора (Ph.D. или MD подготовку в технике биопсия), и по крайней мере один, но в идеале, три или больше техники. Оператор несет ответственность за проведение и контроль всех аспектов скелетной процедуры биопсии мышц. Один техник (техник # 1) немедленно отвечает за оказание помощи оператора со всеми аспектами добычи мышц. Это включает в себя самые "нестерильные руки" и применяя всасывание со стерильным шприцем. Второй техник (техник # 2) участвует в беседе с субъектом и массажа противоположной ногу пациента во время процедуры, чтобы минимизировать беспокойство субъекта. Третий техник (техник # 3) отвечает за обработку и скелетную образец мышечной. Downstream аналитических мероприятий диктовать, как много AdditIONAL техники требуются для обработки / подготовки скелетных образец мышечной.
1 Тема Подготовка
- Соберите, подготовить и организовать материалы, указанные для процедуры биопсии мышц (Таблица 1). Дезактивации и стерилизовать иглу Bergstrom (внешняя канюли троакара, и внутренняя) и плунжер соответствии со стандартной практикой 16.
- Просмотрите форму согласия с предметом. Скелетных мышц биопсия часть согласие на участие форма, используемая в Аппалачи государственного университета предоставляется в интернет-приложении 1.
- Поговорите к теме об общих аспектов процедуры биопсии мышц с акцентом на возможные риски процедуры, подготовка кожи, применения наркоза, типичных ощущений. Поручить тему внимательно прочитать согласие на участие форму и подписать его, чтобы подтвердить, что дизайн и процедуры исследования понимаются.
- Убедитесь, что сubject нет аллергии на "___ Кейн" типа препараты (например, лидокаин).
- Поручить тему лежать на спине на мягком столе с бедра подвергаются. Поместите два одноразовых впитывающих гкие с пластиковой подложке под ногу пациента. Расположите ноги в непринужденной манере с небольшим креном полотенце под пятку, так что колено полностью выдвинут (возведен ~ 1 см), таким образом, размещение латеральной широкой в сокращенном положении.
- Есть оператор попросите модель на мгновение контракт подвергается мышцу бедра так, чтобы биопсия сайт могут быть визуализированы. Примечание: широкой латеральной биопсии сайт просто впереди фасции лата (illiotibial Band), примерно на одну треть от расстояния между верхней части коленной чашечки и большого вертела 7.
- Есть оператор отметку чуть ниже (~ 0,5 см) разреза сайт с прекрасным точки маркером.
- Были оператор определения приблизительного толщину кожной складки на Pincповесят на кожной складки.
- У оператора и техников мыть руки с мылом и теплой водой и надеть одноразовые перчатки.
- Есть оператор удалить волосы из области ~ 15 см х 15 см вокруг биопсии (через кусачки). Примечание: обрезание волос от биопсии предотвращает волосы от попадания в разрез во время процедуры и при закрытии, и эпиляция позволяет для лучшего контакта между закрытием ленточных и кожи (см 3.4).
- У оператора стерилизации области с тампоны предварительно пропитанные актуальным антисептик, (например, повидон-йода или хлоргексидина глюконат для субъектов с аллергией на йод / моллюсков). Начало в центре и работать в концентрических кругов к внешнему краю обрезанной области. Как минимум, повторить еще два раза с новым предварительно пропитанные тампоном каждый раз.
2 Биопсия Порядок
- Есть оператор удалить одноразовые перчатки, вымыть руки с мылом и теплой водой, и Дон стерильную хирургическую глОВЭС помощью асептической техники.
- Есть техник # 1 настоящей стерильной Фенестрированные драп оператору. У оператора, с помощью асептической техники, разместить драпировка над биопсии поддерживать стерильное поле.
- Есть техник # 1 настоящей оператор 5 мл шприц оснащен 21 G иглы при сохранении асептики. Очистите верхнюю часть лидокаина флаконе спиртовым тампоном.
- Есть оператор немедленно вывести 5 мл лидокаина. Снимите 21 G иглу от шприца и выбросить иглу в контейнер для острых предметов.
- Есть техник # 1 настоящей оператора с 1-½ дюйма 25 G иглы при сохранении асептики. Есть место оператора дюймового иглу 1-½ на шприц и эвакуировать пузырьки воздуха из шприца.
- Есть техник # 1 спрей этилхлорид на сайте разреза (~ 0,5 см выше несмываемыми чернилами отметки на коже), пока кожа не появится в "бланшировать."
- Хаве оператор вставить иглу приблизительно горизонтально по отношению к коже в дерму, аспирации иглу, а затем пропитать с ~ 100 мкл лидокаина для получения "пузырь" 2-4 мм в диаметре.
- У оператора аспирации иглой (немного снять поршень шприца), чтобы подтвердить, что игла не была размещена в кровеносном сосуде. Если кровь в шприце, извлеките иглу, откинуть на контейнер для острых предметов, и начать снова в 2,3.
- У оператора заранее иглу в подкожной ткани, аспирация иглой, а затем проникнуть в ткани с ~ 1 мл лидокаина, чтобы сформировать волдырь. После того, как пузырь ослабла, вставьте 1-½ дюйма иглы на лидокаин загружены шприц вертикально в месте разреза, останавливаясь поверхностные фасции. Примечание: Субъект может почувствовать небольшое кратковременное ощущение жжения при первой инъекции лидокаина (похожее на укус пчелы).
- Убедитесь, что в OPERATили не проникнуть в мышцы с lidocoine, потому что это myotoxic 17-19.
- У оператора аспирации иглой, а затем медленно вдохнуть оставшиеся 4 мл лидокаина при выводе иглы из бедра. Поместите стерильную марлю над инъекции и позволяют предметом для отдыха во время местный анестетик вступает в силу.
- Хаве оператор вставить иглу приблизительно горизонтально по отношению к коже в дерму, аспирации иглу, а затем пропитать с ~ 100 мкл лидокаина для получения "пузырь" 2-4 мм в диаметре.
- Через 2-3 мин, есть техник # 1 подарок оператор скальпель при сохранении асептики.
- У оператора слегка исследовать биопсии сайт с кончика скальпеля, чтобы подтвердить, что область находится под наркозом. При необходимости вводят еще 3-4 мл лидокаина в месте разреза, см 2.4.1.2.
- Есть оператор сделать прямой 1 см разрез через кожу и подкожные ткани (~ 2-3 мм выше чернильной метки) параллельно бедренной кости.
- Есть оператор вставить скальпель глубже, чтобы сделать надрез через фасции в мышцу. Сделайте это один раз в каждом направлении . Примечание: Субъект может чувствовать укол или давление с глубокого разреза, если сокращений лезвие скальпеля в мышцу.
- Есть техник # 2 заниматься тему в разговоре и массировать противоположную ногу.
- Есть место оператора либеральное количество стерильной марли над разреза и биопсии и применить прямое давление на разрез, чтобы уменьшить кровотечение.
- Есть техник № 1 подключить 3-ходовой металлический кран с одноразового шприца 60 мл и расширением трубки 30 см (рисунок 1).
- У техник № 1 одним концом конической разъемом пластиковых труб в свободный конец удлинительной трубки и плотно вставить другой конец конической разъемом пластиковых труб в большом конце пипетки 200 мкл с ~ 15-18 мм кончик отрезать.
.jpg "ширина =" 500 "/>
Рис.1 Bergström иглы. () Bergström иглы (5 мм) состоит из (а) внешней канюли и (б) внутренней троакар, связанные с ними компоненты включают (с) поршня, (г) 200 мкл пипетки с ~ 15-18 мм отрезать , (е) конические пластиковые разъем, (е) 3-металла кран, (г) 30 см расширение трубы, и (з) одноразовый шприц 60 мл. (В) Бергстрём иглы (5 мм) и соответствующие компоненты в сборе. ( с) внутренний троакара иглы Bergström (5 мм) выведены примерно 1 см открывает окно внешней канюли.
- После того, как кровотечение утихла, есть техник № 1 открыть стерилизованный автоклаве мешочек и представить 5 мм иглу биопсии и внутренний троакар (Рисунок 1) для оператора при сохранении асептики.
- Были оператор собрать иглу (внешнюю канюли и внутренний троакар), проверить выравнивание и раздвижные действий. </ Ол>
- У оператора прочно удерживать узел иглы (внешняя канюли и внутренняя троакара) обеими руками, чтобы предотвратить внутреннюю троакар вращение. Были техник # 1 плотно вставить наконечник пипетки разрез в верхней части внутренней троакара части биопсии с небольшим вращательным движением вниз. Убедитесь, что техник № 1 не прикасайтесь к оператору или иглу биопсии, только пипетки.
- Есть оператор ввести иглу биопсии в ткани через разрез. Найдите разрез в фасции (приобрел «чувствовать») с кончика биопсии иглой. Advance иглу сразу за углом фасции и затем игла вниз по направлению к полу, как игла продвигается в мышце. Примечание: Субъекты могут возникнуть некоторые умеренный дискомфорт (например, "глубокое давление", или мягкий ощущение судороги), как разрез через фасции находится с кончика биопсии иглы, а игла продвигается в мышцу.
- <литий> Есть техник # 2 попросите модель, чтобы остаться "расслабленным", а не сокращаться свои мышцы бедра, а оператор продвигает иглу в мышцы.
- Есть техник # 1 быстро вытащить одноразовый 60 мл шприц, открытый для 40-50 вв отметки создать всасывание в биопсии иглой.
- У оператора вытащить внутреннюю троакар из примерно 1 см, чтобы открыть окно внешней канюли при сохранении положения наружной троакара в мышце. Есть оператор быстро закрыть внутренний троакар сократить (клип) и собрать пробы мышц. Имейте сигнала оператор техник # 1, чтобы освободить всасывание.
- Есть техник № 1 откройте кран в комнату, чтобы освободить всасывание.
- У оператора повернуть иглу биопсии 90 ° и повторить процесс. При необходимости, есть оператор repeaт процедуру вращения до 3x (в общей сложности 4 зажимами).
- У оператора руку иглу биопсии, чтобы техник № 1. Для поддержания асептики гарантировать, что техник № 1 только коснется иглу, а не оператор. Есть техник # 1 стороны иглу биопсии, чтобы техник # 3.
- Есть техник # 3 использовать поршень (рисунок 1) и пару тонких наконечников щипцовчтобы гарантировать, что все мышечная ткань удаляется из внутренней троакара и внешней канюли.
- У техник # 3 быстро взвешивают образец, чтобы подтвердить, что достаточное количество мышечной ткани собирали и поместить образцы на вскрытии блока ледяной.
3 Закрытие
- Есть оператор оказать непосредственное давление на биопсии с стерильную марлю и пакетом льда в течение 10-15 минут.
- После гемостаза достигается, есть оператор использование алкоголя прEP колодки для удаления засохшей крови из области вокруг разреза.
- Есть техник # 1 настоящей тюбик местного хирургического клея и аппликатора к оператору. У оператора собрать трубу хирургического клея и аппликатора, не касаясь наконечника аппликатора или в верхней части трубки.
- У оператора тянуть разрез закрывают с одной стороны, применяя один слой клея хирургического поверх сухой разрез с другой стороны. После адгезива поверхности (~ 90 сек), применять ленты closuresperpendicular в разрез. Кроме того, закрыть разрез с двумя стерильными 4-0 швами.
- Есть оператор применять прямое давление путем размещения 3-4 2 "х 2" нестерильные марлевые компрессы на месте разреза и закрепите самоадгезивного клейкой пленкой.
- Есть оператор предоставить субъекту устные и письменные инструкции о правильном уходе раны, нормальных и ненормальных реакций, и руководящие принципы деятельности для следующих 1 до 4 дней (через онлайн-суpplement 2).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Процедура биопсии мышц, как описано выше, позволяет исследователю быстро и последовательно собрать образцы ткани скелетных мышц. Типичный выход в здоровых, спортивных субъектов составляет 200 мг или больше в один проход с 3-4 клипов. Процедура занимает 15-20 минут, большинство из которых проводится в рамках подготовки к разрез. В упражнении на основе исследований, образцы мышц часто принимаются до и после упражнений, с одним или двумя образцов, собранных во время восстановления. Благодаря такой конструкции, волосы на пост-упражнения (контралатеральной) бедра обрезается и место разреза предварительно помечены с тонкой точке перманентным маркером, а перед упражнениями бедра готовится к процедуре. Это позволит биопсии мышц, которые необходимо принять в 8-10 мин в течение 20 или после приступа длительных тренировок. Кроме того, при исследовании более короткие периоды тренировки (например, 30 мин или менее) Разрез (ы) может быть сделано перед тренировкой, покрытый стерильной повязкой и закрепитьред с хирургической лентой, таким образом, позволяя биопсия, чтобы быть быстро приняты (10 сек 21 до 4 мин 22) после завершения приступа упражнения. Относительная быстрота процедуры позволяет исследователю захватить клеточные и молекулярные события до, во время, и после приступа упражнения, и, чтобы проверить эффект взаимодействия питательной вмешательства.
АСУ Лаборатория Производительность человека опубликовал несколько статей, основанных спортивного питания, использующие данные из образцов биопсии мышечной ткани. Важные научные открытия, сделанные из исследовательской группы АСУ включают:
Экспрессия гена ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО-α увеличивается в ткани скелетных мышц, полученной из опытных спортсменов на выносливость после 3 ч бега. Потребление углеводов (60 г / ч) ослабляется уровни IL-6 и IL-8 мРНК, несмотря на отсутствие влияния на скелетных мышц гликогена истощения 8 (рис 2).
= "Jove_content"> 2-ч интенсивное обучение сопротивление бой увеличение мышечной ткани мРНК цитокинов для IL-1β, IL-6, IL-8, и TNF-α в 30 опытных лифтеров веса (т.е., те же цитокины как повышенной следующей бега) . Увеличивается в мышечной выражения ткани мРНК были большими, но без соответствующего увеличения уровней плазма цитокинов. Потребление углеводов не влияет на характер изменений в мышечной ткани цитокинов экспрессии мРНК 9.
Углеводы приеме внутрь на 15 подготовленных велосипедистов ослабленных плазмы IL-6 по сравнению с плацебо, но не имели никакого влияния на мышечной ткани гликогена истощения или IL-6, IL-8, TNF-α экспрессия мРНК следующую 2,5 ч езды на велосипеде 11.
Кверцетин (1000 мг / день в течение 3 недель) приеме внутрь на 40 подготовленных велосипедистов не изменяют, вызванного физической нагрузкой увеличение мышечной ткани NF-kB, ЦОГ-2, IL-1β, IL-6, IL-8, или TNF-α мРНК Выражение по сравнению с плацебо 15.
jove_content "> В отличие от того, что был найден у мышей 23, 1000 мг / день кверцетин в течение 2 недель были скромные, но незначительные, воздействие на маркеры митохондриальной биогенеза в 26 нетренированных людях 13.
Фигура 2 Данные, полученные из скелетных биопсии мышечной ткани человека. В рандомизированном плацебо-контролируемых, спортсменов перекрестное исследование мужской выносливости (п = 16) бежал на беговых дорожках в течение 3 ч при 70% VO 2MAX и потребляется 6% углеводов напиток или плацебо напитков со скоростью 1 л / час 8. Биопсия тканей скелетных мышц были взяты до и после упражнений, немедленно помещен на рассечение блока ледяной, и видна соединительная ткань и жир осторожно удаляют. Образец биопсии затем помещали в криопробирку, замораживали в жидком азоте и хранили при -8 0 ° C до анализа. (А) углеводов приема не влияют скелетных истощение гликогена в мышцах (р = 0,246, эффект взаимодействия). Тем не менее, углеводы, как правило, прием внутрь, чтобы ослабить рост (B) ткани скелетных мышц интерлейкина (IL) -6 уровни мРНК, и (С) ткани скелетных мышц уровни ИЛ-8 мРНК (р = 0,071 и р = 0,063, эффект взаимодействия соответственно ) 8.
| Пункт | Количество в биопсии |
| Перчатки нестерильные | 3 |
| Durasorb голубая прокладка | 2 |
| 1 | |
| Prep бритвы, одноразовые | 1 |
| Крем для бритья | частичное банку |
| Перманентный маркер / несмываемым маркером | многоразовые |
| BETADINE Swabsticks (3 упаковки) | 1 |
| Стерильные хирургические перчатки (зависит размер) | 1 |
| Фенестрированные полотенце драпировка | 1 |
| Этиловый спрей хлорид | 0.1 |
| Лидокаин (1% б / н Epi) | 5 см |
| 1 | |
| 25 G 5/8 "игла | 1 |
| 25 G 1 1/2 "игла | 1 |
| Одноразовые скальпели ж / # 11 лезвия | 1 |
| Стерильные 4 х 4 марлевые прокладки | 4 |
| Упакованный стерилизовать Bergström биопсия | 1 |
| 60 мл Шприц | 1 |
| Удлинитель | ~ 75 см |
| Металл кран | 1 |
| 1 | |
| Вырезать желтый (1-200 мкл) пипетки | 1 |
| Спиртовые салфетки | 5-10 |
| Octylseal, жидкие швы | 1 |
| Steri-полоски 1/2 "х 4" | 1 |
| Бандаж | 1 |
| Нестерильные 2 х 2 (или 4 х 4) марлевые прокладки | 2 (или 1) |
| Клей бинт (5 м рулон) | 0.25 |
| Бумажная лента для защиты пластырь | ~ 30 см |
Таблица 1 биопсии мышц Перечень компонентов.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Это видео обеспечивает шаг за шагом резюме скелетной процедуры биопсии мышц, используемой в АСУ лаборатории Performance человека. Эта процедура, с небольшими модификациями, был использован для сбора около 1600 мышечные биопсии в течение последних 13 лет. Образцы мышечной биопсии предоставили важные данные в исследованиях, основанных спортивного питания, что приводит к важных исследовательских открытий.
Есть много критических методов, которые необходимо знать при выполнении модифицированной Бергстром технику скелетных мышц биопсии. В первую очередь, биопсия команда должна сохранять строгую технику асептического на всех этапах процедуры. При размещении сайт разреза [1,4] важно отметить, что широкой латеральной, когда по контракту, более передней и проксимальный чем это было бы в расслабленном состоянии во время биопсии. Если процедуры исследования требуют дополнительных биопсий из того же бедра, начальная сайт разрез должен быть немного дисТаль из одной третьей точки [1,4]; каждый последующий биопсия 2-3 см проксимальнее предыдущего. Контрольное приблизительное толщина кожной складки [1.6] помогает оператору оценить количество ткани поверхностное к фасции, важную решимость для шагов 2.3.2, 2.4.1, 2.6, 2.6.1, и оператор 2.11.The должны научиться чувствовать изменение сопротивления между подкожной клетчатки и фасции [2.4.1]. При введении местного анестетика, это чувство будет гарантировать качество мышечной биопсии, позволяя оператору адекватно проникнуть в подкожную ткань, минимизируя непосредственного воздействия на ткани скелетных мышц к myotoxic 17-19 местный анестетик [2.4.2]. При резке через подкожной клетчатки, смысл этого изменения сопротивления обеспечит оператору с указанием глубины фасции [2,6]. Оператор должен сделать психического сведению, насколько глубоко скальпель по отношению к коже и относительного положения разрезав фасции [2.6.1]. Это позволит сократить время, затрачиваемое оператором зондирования для фасциальном разрез и помочь оператору в определении того, окно биопсии иглы полностью в мышцах. Вся окно внешней канюли (Рисунок 1) должно быть в пределах мышечной фасции. При очень худых субъектов это легко подтвердить путем визуального осмотра, однако, это более трудно обеспечить в значительной пациентов с подкожной ткани. Техник # 1 должны научиться, чтобы измерить степень всасывания применяется, когда шприц распахнул [2.12.1]. Низкий всасывания может указывать на слабое союз в пипетки-биопсии стыке или неполной проникновения биопсии иглой в мышцу. Оба сценария увеличить вероятность того, что будет необходимо повторная биопсия для достижения достаточного количества мышечной ткани. С опытом, техник № 1 должны также оценить количество ткани подстриженными в зависимости от степени сопротивления чувствовал, когда всасывания бEing применяется. Эта информация должна быть передана оператору. Аналогично, оператор может оценить количество ткани подстриженными на основе "чувство" в надреза при закрытии внутренний троакар [2.12.2]. Оператор должен быстро обрезать мышцы после техник # 1 создает всасывание со шприцем [2.12.2]. Отсечения мышечной ткани в точке максимального всасывания улучшит доходность тканей. Способ нескольких клипов с одного прохода по биопсии помогает гарантировать, что достаточное количество ткани получают для исследования и сводит к минимуму дискомфорт при условии, уменьшая количество раз биопсии игла вставлена в мышцу через разрез фасции [ 2.12.4]. Оператор должен удалить иглу биопсии из разреза с медленным, крутящего движения при использовании их свободной рукой, чтобы применить встречное давление с стерильную марлю [2,13]. Это поможет предотвратить окно биопсии иглой от получения "повесил" на фасциальных и кожных вРЕШЕНИЯ. Чувство сопротивления при изъятии иглы может указывать на неполную путь через мышцы. Если неполный разрез подозревается, оператор должен остановить удаления иглу биопсии и перекроить оставшиеся волокна, открыв внутренний троакар 4-5 мм и нанесите небольшое вращательным движением, как внутренняя троакар закрыт. Наконец, после удаления иглу биопсии, приложить холодный компресс к разреза в течение 10-15 мин, некоторые объекты могут потребовать длительного времени для достижения гемостаза [3,1]. После гемостаза была достигнута, тщательно очистить область вокруг разреза с алкоголем преп колодки, и пусть кожу сухой перед нанесением хирургического клея [3.2-3.4]. Эти методы будут максимально использовать преимущества, используя хирургическую клей для закрытия кожного разреза и эффективность пластырей чтобы прилипает к коже. Хирургический клей имеет ряд преимуществ перед ленточных закрытия и швов. Субъекты могут осуществлять энергично в течение нескольких часов сразу после процеДюре без кровотечения из разреза. Хирургический клей обеспечивает физический барьер против потенциальной инфекции, не требует удаления, и сводит к минимуму образование рубцов.
Процедура биопсии мышц является минимально инвазивной, относительно безопасны, и могут быть выполнены в биомедицинских научных исследованиях в амбулаторных условиях. Большинство предметов сообщать небольшое изменение в их способности проводить нормальные ежедневные действия жизни. Болезненность и отек от процедуры полностью решен в течение 5 до 7 дней. Несколько неблагоприятные события были зарегистрированы от субъектов, участвующих в исследованиях, проведенных в АСУ лаборатории Human Performance (примерно 2 из 1600, оба были местные кожные инфекции). Это показатель заболеваемости похож на другие опубликованные отчеты. Бергстрем сообщил 3 очень низкий уровень заболеваемости внутримышечного гематом, которые рассосались спонтанно, и только один случай из более чем 5000 биопсий, требующих хирургического вмешательства, чтобы остановить артериальное кровотечение. Hennessey др., используя всасывание модифицированный Bergström техника, сообщил, что 2 биопсии из 83 привело к нарушению повседневной деятельности субъекта в связи с болью и дискомфортом. Одним из таких событий было связано с синяк, и оба события решен в течение 7 дней 6. Тарнопольский и др. сообщить очень низкий уровень осложнений с всасывающей изменение Bergström техники (22 осложнений из 13914 биопсии у взрослых и детей 7). Осложнения включали местный инфекции кожи (8 случаев), артериальная кровь (2 случая), экхимозы / гематома (2 случая), боль длится в течение> 3 дней (5 случаев), и небольшой местный онемение дистальнее биопсии (5 случаев) 7.
Модифицированный метод Bergström биопсии мышц повышает качество данных, собранных во время исследования при введении минимальных временных ограничений. Процедура может быть быстро завершена, когда разрез сайт подготовлен загодя, одного пас 3-4 клипов, как правило, дает от 100 до 200 мг ткани, и несколько биопсий могут быть взяты из субъекта в течение одной сессии. Образцы Мышечные собранные с этой техникой можно использовать для широкого спектра показателей исхода, в том числе волоконно-типирования, повреждения мышц, магазинах подложки топливных, митохондриальной биогенеза и дыхания, активности ферментов, сдвиги в метаболитов, синтез белка, экспрессии генов для воспаления и окислительного стресса , и многие другие.
Получение образца биопсии мышц от латеральной широкой предлагает преимущества по сравнению с другими мышцами кандидатов (например, двуглавой мышцы плеча, дельтовидной, икроножной, передней большеберцовой, трехглавой мышцы плеча, и камбаловидной мышц). Латеральной широкой является наиболее часто пробовали мышцы, и большой объем нормативной гистологических, биохимических, и существуют данные молекулярной биологии для исследователя и клинициста сравнить свои выводы и замечания. Во-вторых, площадь латеральной широкой где INCIжения сделаны относительно велика и не имеет крупных кровеносных сосудов или нервов накладывающие область. Таким образом, в данном тестировании нескольких разрезы в то же мышцы должны быть сделаны, каждые 2-3 см друг от друга, чтобы предотвратить посттравматические изменения в экспрессии генов 24. Получение нескольких биопсий из той же мышцы через отдельные разрезы-видимому, не изменяет транскрипции реакцию генов, реагирующих на стресс упражнения 24,25. Тем не менее, выражение определенных генов может зависеть, когда вторая биопсия через тот же разрез через несколько часов 24. Наконец, субъекты имеют возможность заниматься в 2-3 часов физических упражнений с небольшой дискомфорт, когда биопсия мышц получается из латеральной широкой. Многие предметы сравнить после биопсии дискомфорт мягким контузии. Это позволяет предварительно образцы после упражнений, которые будут получены с немного предметной бремени 3,8,11,26.
Таким образом, способизвлечения скелетные образцы биопсии мышц человека, используя модифицированный Бергстром технику было описано. Эта процедура биопсии мышц является относительно безопасным и обеспечивает исследователю достаточно скелетной мышечной ткани для нескольких последующих клеточных и молекулярных анализов. Процедура может быть завершена быстро, что позволяет исследователю получить предварительно, среднего, и после упражнений (или другие вмешательства) образцы биопсии.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Финансирование не объявлять.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bergström biopsy needle, 5 x 100 mm | Stille Surgical Inc. | 119-29187-50 | 1 ea |
| Durasorb blue pad | Fisher | 22-031-340 | case of 300 |
| Prep razor disposable | Moore Medical | 89760 | 1 ea |
| Shave cream | Moore Medical | 92869 | 1 can |
| Alcohol swab | Moore Medical | 98721 | box/200 |
| Povidone-iodine swabsticks (3 pack) | Moore Medical | 90691 | pack of 50 |
| Face masks | Fisher | 19-039-690 | case of 50 |
| Sterile gloves; sz 6.5 | Moore Medical | 68128 | box of 50 pairs |
| Sterile gloves; sz 7.0 | Moore Medical | 68129 | box of 50 pairs |
| Sterile gloves; sz 8.5 | Moore Medical | 68132 | box of 50 pairs |
| Fenestrated towel drape | Moore Medical | 92712 | case of 50 |
| Lidocaine (1% HCl, w/o Epi) | Dealmed | 427902 | 30 cc vial |
| Ethyl chloride spray | Dealmed | 386020 | 3.5 fl. Oz. bottle |
| 5 ml syringe w/ 21 G needle | Fisher | 14-827-48 | case of 100 |
| 25 G 5/8" needle | Fisher | 14-826AA | case of 100 |
| 25 G 1 1/2" needle | Fisher | 14-826-49 | case of 100 |
| Single-use scalpels w/ #11 blade | Fisher | 0-8927-5B | box of 20 |
| 60 ml Syringe | Fisher | 13-689-8 | case of 40 |
| ~30 inch extension tubing | Fisher | 14-169-7A | roll of 50 ft |
| Metal stopcock | Fisher | 01-290-38 | each |
| Polypropylene tubing connector w/ tapered ends, 3.2 to 5.5 mm | Fisher | 15-315-28A | case of 100 |
| Yellow pipette tips (1-200 µl) | Fisher | 02-681-2 | cut off ~15-18 mm of the tip |
| Topical surgical adhesive | Medline | MSC091076 | case of 36 tubes |
| Topical surgical adhesive | Medline | MSC091076Z | box of 6 tubes |
| Butterfly stitches (adhesive strips) 1/2" x 4" (6 per pack) | Moore Medical | 93050 | box/300 |
| Bandadge, Strip, 3/4 x 3 in. | Fisher | 19-027-202 | pack of 100 |
| Adhesive bandage (5 m rolls) | Fisher | 19-027-768 | case of 36 |
| 1" paper surgical tape | Fisher | 19-027-761 | case of 12 |
| Sutures (4-0 reverse cutting, FS2) | Moore Medical | 82926 | box of 36 |
| 4 x 4 Sterile gauze pads | Moore Medical | 66949 | pkg/50 |
| 2 x 2 Non-sterile gauze pads | Moore Medical | 37336 | pkg/200 |
| 3 x 4 Non-adherent pads | Moore Medical | 74389 | bx/100 |
| Autoclave bags 3.5 x 9 | Moore Medical | 40390 | box of 200 |
| Autoclave bags 5.25 x 10 | Moore Medical | 40391 | box of 200 |
| Autoclave indicator tape | Moore Medical | 31608 | box of 250 |
| Lab coats—small | Fisher | 23-900-520A | 10/pk |
| Lab coats—medium | Fisher | 23-900-520B | 10/pk |
| Lab coats—large | Fisher | 23-900-520C | 10/pk |
| Germicidal Disposable Cloth Wipes | Moore Medical | 62879 | Can/160 |
References
- Duchene, G. B. A. Recherches sur la paralysie musculaire pseudohypertrophique ou paralysie myo-sclerosique. Arch Gen Med. 11 (30), (1868).
- Bergstrom, J. Muscle electrolytes in man. Determined by neutron activation analysis on needle biopsy specimens. Scand J Clin Lab Invest (England). 14, (1962).
- Bergstrom, J. Percutaneous needle biopsy of skeletal muscle in physiological and clinical research). Scand J Clin Lab Invest. 35, 609-616 (1975).
- Bergstrom, J., Hultman, E. A study of the glycogen metabolism during exercise in man. Scand J Clin Lab Invest. 19, 218-228 (1967).
- Evans, W. J., Phinney, S. D., Young, V. R. Suction applied to a muscle biopsy maximizes sample size. Med Sci Sports Exerc. 14, 101-102 (1982).
- Hennessey, J. V., Chromiak, J. A., Della Ventura, S., Guertin, J., MacLean, D. B. Increase in percutaneous muscle biopsy yield with a suction-enhancement technique. J Appl Phys. 82, 1739-1742 (1997).
- Tarnopolsky, M. A., Pearce, E., Smith, K., Lach, B. Suction-modified Bergstrom muscle biopsy technique: experience with 13,500 procedures. Muscl., & Nerve. 43, 717-725 (2011).
- Nieman, D. C., et al. Carbohydrate ingestion influences skeletal muscle cytokine mRNA and plasma cytokine levels after a 3-h run. J Appl Physiol. 94, 1917-1925 (2003).
- Nieman, D. C., et al. Influence of carbohydrate ingestion on immune changes after 2 h of intensive resistance training. J Appl Physiol. 96, 1292-1298 (2004).
- Utter, A. C., et al. Carbohydrate supplementation and perceived exertion during prolonged running. Med Sci Sports Exerc. 36, 1036-1041 (2004).
- Nieman, D. C., et al. Muscle cytokine mRNA changes after 2.5 h of cycling: influence of carbohydrate. Med Sci Sports Exerc. 37, 1283-1290 (2005).
- Nieman, D. C., et al. Effects of quercetin and EGCG on mitochondrial biogenesis and immunity. Med Sci Sports Exerc. 41, 1467-1475 (2009).
- Nieman, D. C., et al. Quercetin's Influence on Exercise Performance and Muscle Mitochondrial Biogenesis. Med Sci Sports Exerc. 42, 338-345 (2010).
- Dumke, C. L., et al. Quercetin's effect on cycling efficiency and substrate utilization. Appl Physiol Nut Metab. 34, 993-1000 (2009).
- Nieman, D. C., et al. Quercetin's influence on exercise-induced changes in plasma cytokines and muscle and leukocyte cytokine mRNA. J Appl Physiol. 103, 1728-1735 (2007).
- Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities. http://www.cdc.gov/hicpac/Disinfection_Sterilization/toc.html. , Centers for Disease Control and Prevention. (2008).
- Faria, F. E., et al. The onset and duration of mobilization affect the regeneration in the rat muscle. Histol Histopath. 23, 565-571 (2008).
- Carlson, B. M., Shepard, B., Komorowski, T. E. A histological study of local anesthetic-induced muscle degeneration and regeneration in the monkey. J Ortho Res. 8, 485-494 (1990).
- Yagiela, J. A., Benoit, P. W., Buoncristiani, R. D., Peters, M. P., Fort, N. F. Comparison of myotoxic effects of lidocaine with epinephrine in rats and humans. Anesth Analg. 60, 471-480 (1981).
- Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1986).
- Gibala, M. J., et al. Brief intense interval exercise activates AMPK and p38 MAPK signaling and increases the expression of PGC-1alpha in human skeletal muscle. J Appl Physiol. 106, 929-934 (1985).
- Phillips, S. M., Tipton, K. D., Ferrando, A. A., Wolfe, R. R. Resistance training reduces the acute exercise-induced increase in muscle protein turnover. Am J Physiol. 276, 118-124 (1999).
- Davis, J. M., Murphy, E. A., Carmichael, M. D., Davis, B. Quercetin increases brain and muscle mitochondrial biogenesis and exercise tolerance. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 296, 1071-1077 (2009).
- Vissing, K., Andersen, J. L., Schjerling, P. Are exercise-induced genes induced by exercise. FASEB J. 19, 94-96 (2005).
- Lundby, C., et al. Gene expression in human skeletal muscle: alternative normalization method and effect of repeated biopsies. Eur J Appl Physiol. 95, 351-360 (2005).
- Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1985).
