Abstract
Сужение-индуцированного повреждения мышц за счет добровольных эксцентричных (удлинение) сокращений дает прекрасную модель для изучения адаптации мышц и восстановления в организме человека. Здесь мы рассмотрим конструкцию эксцентричного протокола упражнений, чтобы вызвать повреждение в четырехглавой мышцы, отмеченные изменения в силе, болезненность и уровни креатинкиназы в плазме. Этот метод прост, этические, и широко применяется, поскольку она осуществляется в человеческих участников и устраняет межвидовой перевод результатов. Субъекты выполнения 300 максимальных эксцентрических сокращений колено разгибателей со скоростью 120 ° / сек на изокинетической динамометра. Степень повреждения измерима с использованием относительно неинвазивные изокинетическая и изометрические меры потери прочности, болезненность и плазменных уровней креатинкиназы в течение нескольких дней после тренировки. Следовательно, ее применение может быть направлено на конкретные группы населения в попытке идентифицировать механизмы для мышцадаптации и регенерации.
Protocol
Следующие процедуры в соответствии со стандартами совета организационного обзора Университета имени Бригама Янга (IRB).
1. Подготовьте контракции протоколы
Примечание: Следующие инструкции протокола основаны на программном обеспечении Advantage Biodex. Перемещение программного обеспечения и эксплуатации динамометра будет отличаться, если используются разные системы.
- Протокол испытаний Изокинетический Прочность
- Для того, чтобы сделать изокинетического протокол, управляющее программное обеспечение с открытым динамометр на компьютере и выберите вкладку "Протокол", а затем выберите вкладку "Запись" на панели инструментов в верхней части экрана. Выберите "Новый протокол" из выпадающего списка.
- В поле "Тип исследования", выберите опцию "Тест".
- Выберите следующие параметры из выпадающего меню: В меню "Mode" выберите изокинетическим. Под "Джойнт" меню выберите колено. Под ", Pattern ". Меню выберите расширение / сгибание Выберите концентрические сокращения для обоих расширений и сгибательных движений Select". "Повторений под" End By "ниспадающего меню.
- На "Односторонний" вкладка программы 1 набор из 3 повторений со скоростью 60 ° / сек для обоих прочь и к сокращениям. Для этого нужно ввести "1" в поле "# устанавливает" и введите "3" в строке "End By Репс". Затем введите 60 в обоих "Speed Away" и "Скорость к" строк.
- Используйте 90 ° в качестве анатомического опорной точки и заданного диапазона ограничений движения до приблизительно 10 ° в сторону и 110 ° по отношению к (0 ° = полное выдвижение, 135 ° = Полное сгибание) .Чтобы сделать это, нажмите кнопку "установить ROM" на левой стороне экрана. Откалибруйте рычаг так, что 90 ° параллельно полу (как показано с помощью индикатора угла рычага, предусмотренный на экране компьютера). Затем, используя 90 ° в качестве анатомического реличие точки, установите диапазон ограничений движения до приблизительно 10 ° в сторону и 110 ° по отношению к (0 ° = полное расширение, 135 ° = полное сгибание).
Примечание: Совместные настройки угла, приведенные здесь, являются предпочтительными, однако эти параметры должны быть изменены на индивидуальной основе к случаю, особенно при работе с субъектами с фиксированным уродства сгибании или других ограничений. - Назовите протокол в поле "Описание" в левом нижнем углу экрана и нажмите на кнопку Сохранить в верхней строке меню.
- Протокол испытаний изометрической силы
- Повторите шаги 1.1.1, чтобы начать делать изометрическую протокол.
- Выберите опцию "Тест" из коробки "Исследование типа".
- Выберите следующие параметры из выпадающего меню: В меню "Mode" выберите "изометрической". В меню "Джойнт" выберите "колено". В меню "Pattern" выберите "расширение / сгибание". Под "стяженноеп Направление "меню выберите пункт" прочь ". В" End By "меню выберите" повторениями ".
- Программа тест с 1 комплектом 3 изометрических сокращений продолжительностью 5 сек каждый на совместном углом 70 °. Для этого введите "1" в поле "Позиции" на вкладке "Односторонний". Под позиции № 1 колонке, типа "3" в строке "End с помощью Репс". В строке с надписью "Угол" выбрать "70".
- Выберите 90 °, как анатомической точки отсчета и отсутствующей предел до 70 °.
- Назовите протокол в поле "Описание" в левом нижнем углу экрана и нажмите на кнопку Сохранить в верхней строке меню.
- Мышцы Повреждая эксцентричного упражнения Протокол
- Для того, чтобы сделать эксцентричный протокол к физической нагрузке, управляющее программное обеспечение с открытым динамометра на компьютере и выберите вкладку "Протокол". Затем выберите вкладку "Запись" на панели инструментов в верхней части экрана. Теперь нажмите на кнопку "Новый Протокол &# 34; из выпадающего списка.
- Выберите "упражнение" вариант из коробки "Исследование типа".
- Выберите следующие параметры из выпадающего меню: В меню "Mode" выберите "изокинетическая". В меню "Джойнт" выберите "колено". В меню "Pattern" выберите "Extension / сгибании". В меню "сжимающих" выберите "Con / ECC".
- На вкладке "Односторонние", программы 10 комплектов 10 повторений со скоростью 180 ° / сек в сторону и 120 ° / сек в направлении с 60 сек отдыха между подходами.
- Введите "10" в поле "# наборы".
- В первой колонке (обозначенный # 1), тип "10" в строке с надписью "End с помощью Репс". Затем введите "180" в следующей строке с надписью "Speed Away". В следующей строке с надписью "Speed К", типа "120". В строке с надписью "Крутящий момент", тип 200 до 600 в зависимости от предполагаемой прочности сubject.
- Повторите шаг 1.3.4.2 для множеств # 2 до # 10.
- Тип 60 в "времени отдыха в СЭК" поле.
- Введите 90 ° в поле "Анатомический Reference".
- Нажмите кнопку "Установить ROM" на левой стороне экрана и установить диапазон ограничений движения до 40 ° в сторону и 110 ° по отношению к (0 ° = полное расширение, 135 ° = полное сгибание). Эти параметры обеспечивают диапазон движения, через которую субъект должен обеспечить устойчивость к руке динамометра. В качестве меры предосторожности, динамометр перестанут двигаться, если объект прекращает сопротивление обеспечивая в течение указанного диапазона движения.
- Для того, чтобы установить диапазон движения, нажмите кнопку "установить ROM" на левой стороне экрана. Откалибруйте рычаг так, что 90 ° параллельно полу (как показано с помощью индикатора угла рычага, предусмотренный на экране компьютера). Затем, используя 90 ° в качестве анатомической точки отсчета, си др диапазон пределов движения до 40 ° в сторону и 110 ° по отношению к (0 ° = полное выдвижение, 135 ° = полное сгибание).
Примечание: Эти совместные настройки угла являются предложения для типичного здорового человека. Они должны быть изменены, чтобы соответствовать способности от одного человека к другому.
- Для того, чтобы установить диапазон движения, нажмите кнопку "установить ROM" на левой стороне экрана. Откалибруйте рычаг так, что 90 ° параллельно полу (как показано с помощью индикатора угла рычага, предусмотренный на экране компьютера). Затем, используя 90 ° в качестве анатомической точки отсчета, си др диапазон пределов движения до 40 ° в сторону и 110 ° по отношению к (0 ° = полное выдвижение, 135 ° = полное сгибание).
- Назовите протокол в поле "Описание" и нажмите кнопку "Сохранить" на верхней панели инструментов.
2. Исходные измерения
- болезненность Измерения
- Сделать визуальной аналоговой шкале, рисуя 100 мм линию горизонтально поперек страницы.
- На левой стороне линии указывают "No болезненность" , а на правой стороне линии указывают на "Экстремальные болезненность" (рисунок 1). Этот метод обычно используется для оценки отсроченного в мышцах начала 1,10,11.
- Проинструктировать предмет сделать два веса тела приседания. Выполните оба приседания с оружием, состоявшейся straighт в передней части плеч и ног на ширине плеч. Правильная глубина достигается тогда, когда верхние конечности должны быть параллельны полу, прежде чем вернуться в исходное положение.
- Попросите его, чтобы указать интенсивность боли он или она чувствовала в четырехглавой мышцы бедра мышцы во время приседаний, рисуя вертикальную линию на соответствующем месте на визуальной аналоговой шкале.
- Количественно уровень субъекта болезненность путем измерения расстояния в миллиметрах от не-болезненность конца визуальной аналоговой шкалы для отметки объекта.
- Сыворотка Креатинкиназа
ВНИМАНИЕ: Использовать защитные перчатки перед работой кровью и утилизации игл сразу же после использования в контейнер для острых предметов, как в больнице или университетской политики.- Выполните стандартные процедуры кровопускания , чтобы вывести кровь из локтевой области плеча субъекта в условиях голодания , чтобы получить от 5 до 6 мл крови 12.
- ЦентрифугаОбразец крови при 15 мкг в течение 15 мин при 3 ° C, чтобы отделить сыворотку от клеток крови.
- С помощью пипетки передачи, переноса образца сыворотки в микроцентрифужных пробирку соответствующим образом для предметной и временной точки.
- Хранить пробу при -80 ° С для последующего использования.
- Количественное определение образцов сыворотки для креатинкиназы активности с использованием коммерчески доступного набора в соответствии с протоколом производителя. В качестве альтернативы, образцы сыворотки могут быть доставлены в местный медицинский диагностической лаборатории для анализа.
- Тема подготовки
- Через сорок восемь часов до визита субъекта, проинструктировать их, чтобы избежать напряженной или непривычные упражнения, нестероидные противовоспалительные препараты и алкоголь.
- Когда объект приходит, набрать вес, рост, пол, а также информацию о доминантности ноги до начала установки. Нога доминирование можно определить, задав тему с какой ногой они выбрали бы пнуть мяч.
- Иметь тематический списокт разогреть от 50 до 150 Вт в течение 10 мин на велоэргометре перед выполнением испытаний на прочность.
- После разминки попросите предмет, чтобы сидеть в кресле динамометра. Отрегулируйте наклон, высоту, глубину, откидываются, и вращение седла и вала рычага, чтобы соответствовать теме. С помощью бокового мыщелка бедренной кости в качестве эталона и выравнивания оси вращения колена с этим рычага динамометра вала. Отрегулируйте длину вала рычага, так что это просто проксимальнее медиальной лодыжки, и закрепите с ремешком. Тема должна быть в состоянии подошвенной гибкого трубопровода комфортно с полным диапазоном движения.
- Оставьте достаточно свободного пространства (25 мм) между передним краем сиденья и задней части ноги, чтобы позволить максимальное сгибание коленного сустава без защемления или дискомфорта.
- Стабилизировать субъект с плеча, бедра, лодыжки и бедра ремни. Чтобы изолировать разгибателей колена и избежать навесных поражение мышц, важно, чтобы предмет надежно стабилизируется.
- Есть предмет выполнения3-5 практика расширения / сгибание маневры коленного сустава, диапазон монитора движения и признаки дискомфорта, которые могут существовать до начала протокола сжатия, и корректировать по мере необходимости.
- Теперь, что регулируемые компоненты динамометра правильно установлены на эту тему, запишите настройки положения сиденья и рычаг вала положение для повторяемой настройки при последующих посещениях.
Примечание: Важно, что субъект является безопасным и удобным. Динамометр оснащен кнопкой аварийной остановки, как для субъекта и оператора в случае возникновения чрезвычайной ситуации.
- Измерение силы
- После того, как субъект правильно ориентирована на сиденье и изометрической протокол испытания на прочность загружен, проинструктировать тему о том, как выполнить тест.
- Расскажите тему, что он или она будет договаривающейся против рычага, который будет оставаться неподвижным. Попросите его, чтобы следовать инструкциям на экране компьютера делает 3 схватки длительностью 5 сек EACчас
- Попросите его, чтобы поддерживать максимальные усилия для каждого сокращения. Попросите его, чтобы дышать во время схваток. Попросите его скрещивают руки на груди во время испытания.
- Запустите изометрической протокол и позволяют при условии практике тест с субмаксимальной усилием. Эта практика испытание ознакомит подлежащей испытанию, а также обеспечить тест-специфические разминку. Разрешить предмет практиковать тест от 2 до 3 раз.
- После того, как объект будет готов, начать тестирование и устно поощрять эту тему, чтобы обеспечить максимальное усилие для каждого сокращения.
- Запись крутящий момент, мощность, и работа. Программное обеспечение также вычисляет коэффициент дисперсии (статистическое представление тестовой действительности на основе воспроизводимости производительности, более низкие значения указывают на более высокую воспроизводимость). Если коэффициент дисперсии превышает 15%, повторите тест. Повторите тест до 4 раз. Если объект не в состоянии производить коэффициент ое отклонение менее чем на 15% после 4 попыток использовать данные из набора, который дает самую низкий коэффициент значение дисперсии.
- Разрешить субъекту от двух до трех минут, чтобы отдохнуть, а затем загрузить изокинетического протокол для получения данных прочности изокинетическая.
- После того, как субъект закреплен в гнезде, инструктировать о том, как выполнить Изокинетический тест.
- Расскажите тему, что они будут делать три расширения и сгибание схватки против рычага, который будет двигаться по фиксированной ставке. Попросите его цель состоит в том, чтобы заключить контракт, как с силой, как это возможно во всем диапазоне движения для каждого сокращения.
- Скажите им, что рычаг остановится, когда они достигают конца диапазона движения. Попросите его скрестить руки на груди во время испытания. Напомнить тему, чтобы не задерживать дыхание во время схваток
Примечание: В то время как данные, собранные из сгибание компонента сжатия не может представлять интерес для исследователя, SubjЕКТС, которые обеспечивают максимальные усилия для как сгибание и разгибание маневров, как правило, приводят к улучшению согласованности силы во время расширения маневра.
- Запустите тест и словесно поощрять эту тему, чтобы обеспечить максимальное усилие.
- Запись крутящий момент, мощность, и работа. Программное обеспечение также вычисляет коэффициент дисперсии (статистическое представление тестовой действительности на основе воспроизводимости производительности, более низкие значения указывают на более высокую воспроизводимость). Если коэффициент дисперсии превышает 15%, повторите тест.
- Повторите тест до 4 раз. Если объект не в состоянии производить коэффициент дисперсии менее чем на 15% после 4 попыток, использовать данные из набора, который привел самый низкий коэффициент стоимости отклонений.
- После того, как субъект правильно ориентирована на сиденье и изометрической протокол испытания на прочность загружен, проинструктировать тему о том, как выполнить тест.
3. Повреждение Индукционная
- От одного до трех дней после базовых измерений Части 2, имеют при условии возвращения в лабораторию для повреждения индукционным частипротокол
- Объект съемки разминку на велоэргометре в течение 10 мин от 50 до 150 Вт
- После того, как разминка, сориентировать и зафиксировать объект в динамометр с использованием параметров настройки, записанные на шаге 2.3.7, загрузить мышцы повреждая эксцентричный протокол тренировки и инструктировать предмет о том, как правильно выполнять упражнение.
- Попросите его, что они будут сжиматься против плеча рычага, чтобы инициировать перемещение рычага вала для каждого сокращения. Скажите, что предмет, как рука вал движется по направлению к ним по фиксированной ставке, их цель состоит в том, чтобы заключить контракт с ним, как с силой, как это возможно.
- Разрешить предмет понять рукояток, расположенных по обе стороны сиденья.
- Попросите его, чтобы дышать во время схваток; выдыхать во время эксцентрической фазы.
- Когда объект будет готов, начать первый набор сокращений, нажав кнопку запуска на экране.
- Устно поощрять эту тему, чтобы поддерживать максимальную эффекфорт для каждого сокращения.
- Следуйте инструкциям на экране, который будет направлять предмет через 10 комплектов по 10 повторений с 1 мин периода отдыха между подходами.
- После того, как 10 комплектов будут завершены чтобы объект съемки от 1 до 5 минут, чтобы отдохнуть перед повторением протокола.
Примечание: Максимальное число доступных наборов в соответствии с эксцентричным протокола 10, однако это может варьироваться в зависимости от динамометра и программного обеспечения. Остальное дает время для оператора, чтобы перезагрузить протокол, если это необходимо. - Повторите эту процедуру еще два раза в общей сложности 300 преимущественно эксцентрических сокращений.
Оценка ущерба 4. Мышцы
- Повторите как изокинетическая и изометрические испытания на прочность, как описано в пункте 2.4 сразу после повреждающего тренировки и через 24, 48, 72 и 96 часов после.
- Повторите измерение болезненность, как описано в части 2.1 на 24, 48, 72 и 96 часов после повреждения физических упражнений. Обязательно используйте новый визуальной аналоговой шкалы для каждогооценка таким образом, что субъект не может видеть свои предыдущие ответы.
- Повторите до крови, как описано в части 2.2 для киназы креатин при 48 и 120 ч после повреждения упражнений, или в моменты времени, диктуемых экспериментальным протоколом.
- Изобразите данные креатинкиназы, прочность и болезненность на оси у графа в зависимости от времени по оси абсцисс.
- Обратите внимание, как эти переменные отклоняются от и вернуться к исходным значениям в течение нескольких дней после тренировки, что указывает на повреждение и ремонт соответственно.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Используя методы, представленные здесь, исходная болезненность, сыворотка креатин активности киназы, и прочность (изометрические и изокинетические) измерения были проведены в 7 неподготовленных молодых людей. На следующий день, испытуемые подверглись мышцы повреждающий эксцентричный протокол сжатия, описанный выше. Для того, чтобы обеспечить показатели повреждения мышц, следить за оценками прочности, болезненность и сыворотки креатин киназы были сделаны. Прочность измеряли сразу после того, как, а также 24, 48, 72 и 96 часов после тренировки. Болезненность измеряли 24, 48, 72 и 96 часов после тренировки. Сыворотка креатинкиназы измеряли при 48 и 120 ч следующее упражнение. Эти данные были проанализированы с помощью одностороннего анализа с повторными измерениями дисперсии с множественными испытаниями сравнени, Даннетта для сравнения значений после физических упражнений к стоимости предварительной тренировки. По сравнению с пре-упражнения, изометрические и изокинетического силы уменьшалась к 24 и 48 ч после физических упражнений, соответственно, и возвращены аналогичные значения для предварительного упражнения в дальнейшем (Рисунок 2). Болезненность была значительно увеличена на 24, 48 и 72 ч после физической нагрузки (рисунок 3). Сыворотка креатинкиназы был значительно повышен через 48 часов после упражнений (рисунок 4). На рисунке 5 показана атипичные изометрической кривой силы в первые дни после повреждающего физических упражнений.
Рисунок 1: визуальной аналоговой шкале используется для количественной оценки болезненности мышц четырехглавой мышцы бедра мышцы. Субъекты проинструктированы сделать два приседания веса тела , а затем указать на линии степени болезненности они чувствовали в четырехглавой мышцы во время приседа маневра. Исследователь квантифицирует это путем измерения расстояния от отметки в мм от не-болезненность конце шкалы."Http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54859/54859fig1large.jpg" целевых = "_blank"> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 2: Изометрическая сила (А) и 60 O / S изокинетическая сила (B) из колена разгибателей за один день до (предварительно), сразу же после того, как (IMM пост), 24, 48, 72 и 96 часов после приступа 300 Максимальное усилие удлиняя схваток. Данные выражены в процентах от величины предварительной физической силы (среднее ± стандартное отклонение). Данные были проанализированы с помощью анализа односторонней повторных измерений дисперсии с тестом Даннетта для множественных сравнений. * Указывает на существенное отличие от пре (р <0,05). Эта цифра взята из ссылки 3. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы увидеть увеличенную веrsion этой фигуры.
Рисунок 3: кривая отклика болезненность в один прекрасный день перед тренировкой (предварительно), а также на 24, 48, 72 и 96 часов следующие 300 максимальное больших усилий удлинения сокращений. Данные выражены по шкале log 10 (среднее ± стандартное отклонение). * Указывает на существенное отличие от предварительной нагрузки (р <0,05). Эта цифра взята из ссылки 3. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 4: Сыворотка креатинкиназы (CK) активность (среднее ± стандартное отклонение) за 24 часа до (предварительно), 48 и 120 ч после 300-максимальное усилие удлинением продолжениеractions (ЛК). Данные представлены как процент значений до упражнений по шкале журнала 10. * Указывает существенное отличие от предварительной (р <0,05), нс указывает на отсутствие существенной разницы. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 5: Изометрическая сила разгибателей коленного сустава одного субъекта, проявивших нетипичную реакцию. измерения силы сразу же после (IMM пост) 24, 48, 72 и 96 часов после приступа 300 максимальное усилие удлинение сокращений не были снижены по сравнению с (предварительно) значения предварительной тренировки в этой теме. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Несколько шагов имеют решающее значение для получения желаемых результатов этого протокола. Во-первых, субъекты должны быть надлежащим образом ознакомлены с протоколами сжатия, в частности измерений силы. Убедитесь, что субъект понимает, что именно они должны делать, и дать им возможность на практике испытания прочности до сбора данных. Субъекты, которые надлежащим образом не ознакомились с этими процедурами может показать кривую обучения через несколько дней после индукции повреждения. Это может быть Поразительным переменная рендеринга измерения прочности недействительна. На рисунке 5 представлены данные от человека , который , возможно , не были должным образом ознакомлен. Этот вопрос показал увеличение силы из-за, возможно, к обучению в течение эксперимента, несмотря на повреждения физических упражнений. Во-вторых, выбор предмета населения также может иметь решающее значение для данного протокола. Повреждение мышц при физической нагрузке может значительно варьироваться от субъекта к субъекту в зависимости от многих Fактеры, в том числе обученной статуса личности. Лица, привыкшие к эксцентричного упражнения покажет гораздо меньший ущерб по сравнению с непривычных физических лиц. Это может быть важным фактором при выборе предмета населения. Если исследователь заинтересован в наблюдении за большой отклик повреждения, население не привыкшие к эксцентричного упражнения будет, скорее всего, чтобы обеспечить этот результат. Наконец, крайне важно, чтобы объект съемки последовательно расположены на динамометр за повторных посещений. Исследователь должен записать настройки положения для каждого регулируемого компонента динамометра для каждого предмета и изменить его соответствующим образом для каждого теста последующего. Это позволит свести к минимуму изменчивость вследствие постуральной различий.
Много различных dynameters доступны. Хотя способы, приведенные здесь, являются специфическими для динамометра и управления программным обеспечением Biodex, эти методы могут быть адаптированы для использования с другими динамометров после учета Operatinг различия. Использование динамометра, как представленные здесь обеспечивает преимущества по сравнению с некоторыми другими методами, чтобы вызвать повреждение мышц в организме человека. Эти преимущества включают в себя точно количественно общую работу во время упражнения, контролируя угловой скорости и точного измерения прочности и прочности потери. Тем не менее, другие способы индукции повреждения могут быть использованы в том случае, если динамометр отсутствует или не является предпочтительным. Хубаль и сотрудники 13 использовали многократный стул Сидеть и метод повышения эффективно индуцированное повреждение мышц. В данном исследовании субъекты выполняли удлиняя схваток за счет снижения на стул. Ступка и его сотрудниками 14 использовали традиционное колено разгибателей упражнение , во время которого субъекты выполняли удлинению компонента сжатия при 120% от концентрической максимума одного повторения. Трассы бег также является эффективным стимулом , чтобы вызвать повреждение мышц 15,16. Эти и другие методы индукции повреждений может быть предпочтительным, если исследовательзаинтересованы в соблюдении ущерб от более реального мира или спорта конкретного стимула или из замкнутого кинетического движения цепи. Другая модификация этого протокола, что исследователь может рассмотреть частота забора крови для измерения креатинкиназы. Чтобы получить наиболее информативную картину в сыворотке крови креатинкиназы после физических упражнений, исследователь может выбрать взять образцы крови каждые 24 ч в течение пяти-шести дней после повреждения. Это гарантирует, что пиковые значения киназы сыворотки креатин не будут пропущены. Кроме того, это обеспечит более полную информацию относительно характера изменений в сыворотке креатинкиназы, например, следует ли кривая моно- или двухфазный форму.
Одним из ограничений этого протокола заключается в том, что потеря прочности, креатинкиназы в сыворотке крови, и болезненность, являются косвенными маркерами повреждения. В то время как прямые доказательства ущерба можно наблюдать путем взятия образца мышц и с помощью электронной микроскопии, другие гистологические методы, используемые в исследованиях на грызунах не обнаруживают VOLUПищеварительный сокращение индуцированного повреждения в мышцах человека 17,18. Учитывая ограниченные методы , способные непосредственно обнаруживать повреждения мышц в контексте добровольного сокращения индуцированного повреждения в организме человека, косвенные маркеры повреждения являются одними из лучших вариантов 10.
Аспекты как для сбора и анализа данных может потребоваться поиск и устранение неисправностей. Во время поражающего протокола мышц, субъект должен вызвать движение рычага вала для каждого эксцентричный сокращения. Субъект делает это стягиванием против неподвижного рычага в выдвинутом положении колена, пока значение порога сила не удовлетворяется, который вызывает движение вала и эксцентричный сокращения. Пороговое значение силы составляет 10% от значения крутящего момента программированного в протокол сжатия (этап 1.3.4.2). Субъекты могут возникнуть трудности, стоящих не меньше усилие в выдвинутом положении старта до колена, особенно после того, как несколько комплектов завершены. Исследователь может помочь субъект достичь THReshold инициировать схватки, потянув за руку вала. В качестве альтернативы, значение крутящего момента программируются в каждом сокращении протокола (1.3.4.2), может быть уменьшена так, чтобы порог ниже. Тем не менее, значение крутящего момента не должна быть слишком низкой, потому что если субъект превышает значение крутящего момента рычаг вала остановится и сжатие будет прервано. Характер креатинкиназы и болезненность данных может также обеспечивать некоторые проблемы для исследователя. Эти наборы данных часто не распределены нормально. Обе переменные, как правило, показывают неоднородность дисперсии таким образом, что повышение изменчивости происходит с более высокими средними значениями. Из-за характера этих переменных, преобразование лог часто целесообразно, чтобы нормализовать распределения и гомогенизируют дисперсию до начала статистического анализа. В качестве альтернативы, можно использовать непараметрические тесты.
Вызванная осуществлением протокола повреждение мышц описано в настоящем документе, может иметь широкое применение. Основная улength использования протокола является возможность изучать клеточные и молекулярные процессы, которые регулируют ремонт мышц, регенерации и адаптации непосредственно у человека. Кроме того, крепатура и потери прочности временные часто нежелательные последствия напряженной или нового упражнения. Использование упражнений на основе протокола повреждений, таких как тот, описанный здесь, исследователи при условии, проверенная модель может проверить эффективность пищевых, нутрицевтиков, или фармакологических вмешательств или других видов лечения, предназначенных для защиты от крепатура следующего упражнения.
В заключение, эта рукопись описывает безопасный и надежный способ вызвать и количественно оценить сократительную-индуцированное повреждение скелетных мышц в организме человека. Он использует эксцентричные сокращениями разгибателей колена, которые управляются с помощью динамометра, чтобы вызвать повреждение. повреждение мышц оценивается неинвазивно с крепатура,креатинкиназы в сыворотке крови и потери прочности. Хотя протокол написан для конкретного динамометра для повреждения индукционных и силовых измерений, этот протокол может быть адаптирован для использования с другими динамометров, а также другие виды сокращения, вызванного повреждением все вместе.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Biodex Dynomometer | Biodex Medical Systems | 850-000 | Other models are available and should produce similar results |
| Creatine Kinase kit | Sigma-Aldrich | MAK116 | |
| Serum Vacutainers | BD Bioscience | 367812 | |
| Winged safety push button blood collection set | BD Bioscience | 367338 | |
| Cryogenic vials | Sigma-Aldrich | V5007 | We use the 2 ml vials to store serum aliquots |
References
- Deyhle, M. R., et al. Skeletal Muscle Inflammation Following Repeated Bouts of Lengthening Contractions in Humans. Front. Physiol. 6, 424 (2015).
- Hyldahl, R. D., et al. Extracellular matrix remodeling and its contribution to protective adaptation following lengthening contractions in human muscle. FASEB J. 29 (7), 2894-2904 (2015).
- Hyldahl, R. D., Olson, T., Welling, T., Groscost, L., Parcell, A. C. Satellite cell activity is differentially affected by contraction mode in human muscle following a work-matched bout of exercise. Front. Physiol. 5, 485 (2014).
- Clarkson, P. M., Kearns, A. K., Rouzier, P., Rubin, R., Thompson, P. D. Serum creatine kinase levels and renal function measures in exertional muscle damage. Med. Sci. Sports Exerc. 38 (4), 623-627 (2006).
- Clarkson, P. M. Exertional rhabdomyolysis and acute renal failure in marathon runners. Sports Med. 37 (4-5), 361-363 (2007).
- Seedat, Y. K., Aboo, N., Naicker, S., Parsoo, I. Acute renal failure in the "Comrades Marathon" runners. Ren. Fail. 11 (4), 209-212 (1989).
- Landau, M. E., Kenney, K., Deuster, P., Campbell, W. Exertional rhabdomyolysis: a clinical review with a focus on genetic influences. J. Clin. Neuromuscul. Dis. 13 (3), 122-136 (2012).
- Warren, G. L., et al. Role of CC chemokines in skeletal muscle functional restoration after injury. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 286 (5), C1031-C1036 (2004).
- Zhang, J., et al. CD8 T cells are involved in skeletal muscle regeneration through facilitating MCP-1 secretion and Gr1(high) macrophage infiltration. J. Immunol. 193 (10), 5149-5160 (2014).
- Cermak, N. M., Noseworthy, M. D., Bourgeois, J. M., Tarnopolsky, M. A., Gibala, M. J. Diffusion tensor MRI to assess skeletal muscle disruption following eccentric exercise. Muscle Nerve. 46 (1), 42-50 (2012).
- Chen, Y. W., Hubal, M. J., Hoffman, E. P., Thompson, P. D., Clarkson, P. M. Molecular responses of human muscle to eccentric exercise. J. Appl. Physiol. 95 (6), 2485-2494 (2003).
- Stasinger, S. K., Di Lorenzo, M. S. Phlebotomy Textbook. , 3rd, F.A. Davis Company. 188-203 (2011).
- Hubal, M. J., Chen, T. C., Thompson, P. D., Clarkson, P. M. Inflammatory gene changes associated with the repeated-bout effect. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 294 (5), R1628-R1637 (2008).
- Stupka, N., Tarnopolsky, M. A., Yardley, N. J., Phillips, S. M. Cellular adaptation to repeated eccentric exercise-induced muscle damage. J. Appl. Physiol. 91 (4), 1669-1678 (2001).
- Smith, L. L., et al. Changes in serum cytokines after repeated bouts of downhill running. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 32 (2), 233-240 (2007).
- Marqueste, T., Giannesini, B., Fur, Y. L., Cozzone, P. J., Bendahan, D. Comparative MRI analysis of T2 changes associated with single and repeated bouts of downhill running leading to eccentric-induced muscle damage. J. Appl. Physiol. 105 (1), 299-307 (2008).
- Crameri, R. M., et al. Myofibre damage in human skeletal muscle: effects of electrical stimulation versus voluntary contraction. J. Physiol. 583 (Pt 1), 365-380 (2007).
- Yu, J. G., Malm, C., Thornell, L. E. Eccentric contractions leading to DOMS do not cause loss of desmin nor fibre necrosis in human muscle. Histochem. Cell Biol. 118 (1), 29-34 (2002).
- Jamurtas, A. Z., et al. Comparison between leg and arm eccentric exercises of the same relative intensity on indices of muscle damage. Eur. J. Appl. Physiol. 95 (2-3), 179-185 (2005).
