Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

İndüksiyon ve İnsanlarda Egzersizde İskelet Kası Hasar değerlendirilmesi

Published: December 11, 2016 doi: 10.3791/54859
* These authors contributed equally

Abstract

gönüllü eksantrik (uzatma) kasılmalar yoluyla daralma bağlı kas hasarı insanlarda kas adaptasyon ve kurtarma eğitimi için mükemmel bir model sunuyor. Bu yazıda gücü, ağrı ve plazma kreatin kinaz düzeylerindeki değişikliklerle işaretlenmiş kuadriseps kasları, hasar uyarılması için bir eksantrik egzersiz protokol tasarım tartışır. insan katılımcıların gerçekleştirilen ve sonuçları türler arası çeviri ortadan kaldırır, çünkü bu yöntem, basit, etik ve yaygın olarak uygulanmaktadır. Denekler bir hızda diz ekstansör kaslarının 300 maksimal eksantrik kasılmaları gerçekleştirmek 120 ° / izokinetik dinamometre üzerinde sn. Hasarın büyüklüğü egzersiz sonrası birkaç gün içinde mukavemet kaybı, ağrı ve plazma kreatinin kinaz düzeylerinin göreceli olarak non-invaziv izokinetik ve izometrik ölçümler kullanılarak ölçülebilir. Bu nedenle, uygulama kas mekanizmalarını belirlemek amacıyla belirli nüfusa yönelik olabiliradaptasyon ve yenilenme.

Protocol

Aşağıdaki prosedürler Brigham Young Üniversitesi Kurumsal inceleme kurulu (KİK) standartlarına uygundur.

1. Kasılma Protokolleri hazırlayın

NOT: Aşağıdaki protokol talimatlar Biodex Advantage yazılımı dayanmaktadır. yazılım gezinme ve farklı sistemler kullanıldığı takdirde dinamometre işletim farklı olacaktır.

  1. İzokinetik Mukavemet Testi Protokolü
    1. bilgisayarda izokinetik protokol, açık dinamometre kontrol yazılımı yapmak ve "Protokol" sekmesini seçin ve ardından ekranın üst kısmındaki araç çubuğunda "Kayıt" sekmesini seçin. Açılır listeden "Yeni Protokolü" seçeneğini seçin.
    2. "Eğitim Tipi" kutusuna, "Test" seçeneğini seçin.
    3. Açılır menülerden aşağıdaki parametreleri seçin: "Mod" menüsünde seçin Izokinetik altında. "Müşterek" menüsü seçin diz altında. Altında " Desen ". Menü seçeneğini ekstansiyon / fleksiyon hem uzatma ve fleksiyon hareketleri için konsantrik kasılmalar Seçin." Temsilcileri "altında" açılır menüsünden "ile bitirin.
    4. away ve kasılmaların doğru hem de 60 ° / sn hızında 3 tekrarlar "Tek Taraflı" sekmesi program 1 sette. Bunu yapmak için, "# setleri" alanına "1" girin ve "End temsilcileri tarafından" üst üste "3" yazın. Sonra satır "Dışarıda Speed" ve "Karşı Hız" hem de 60 yazın.
    5. (0 ° = tam uzatma, 135 ° doğru yaklaşık 10 uzağa ° ve 110 ° hareket limitlerinin 90 anatomik referans noktası olarak ° ve set aralığı kullanın = Tam fleksiyon) Bunu yapmak .To, ekranın sol tarafındaki "ROM set" düğmesini seçin. (Bilgisayar ekranında verilen manivela kolu açısı göstergesini kullanarak belirtildiği gibi) 90 ° yere paralel olacak şekilde kol kol kalibre edin. Sonra anatomik yeniden olarak 90 ° kullanarakFerence noktası (0 ° = tam uzatma, 135 ° = tam fleksiyon) doğru yaklaşık 10 ° uzakta ve 110 ° hareket limitleri aralığını ayarlayın.
      NOT: Sabit fleksiyon deformitesi veya diğer sınırlaması ile konular ile çalışırken özellikle tercih edilir burada verilen ortak açı ayarları, ancak bu ayarlar bir vaka ile ayrı ayrı modifiye edilmelidir.
    6. Ekranın sol alt köşesindeki "Açıklama" alanına protokolü ad ve üst menü çubuğundaki kaydet düğmesini seçin.
  2. İzometrik Mukavemet Testi Protokolü
    1. Adımları tekrarlayın 1.1.1 izometrik protokol yapmaya başlamak için.
    2. "Eğitim Tipi" kutusundan "Test" seçeneğini seçin.
    3. Açılır menülerden aşağıdaki parametreleri seçin: "Mod" menüsü altında "izometrik" seçeneğini seçin. "Müşterek" menüsü altında "diz" seçeneğini seçin. "Desen" menüsü altında "uzantısı / fleksiyon" seçeneğini seçin. "Contractio altından Yön ". In" "seçin menü" ile End temsilcileri "Uzak" menü seçeneğini ".
    4. Program 70 ° ortak açıyla 5 sn her süren 3 izometrik kasılmalar 1 set ile bir test. "Tek Taraflı" sekmesine "Pozisyonlar" alanına bu tip "1" yapmak. "End temsilcileri tarafından" üst üste pozisyon 1. sütununda, türü "3" altında. "Açı" etiketli satırda "70" i seçin.
    5. anatomik referans noktası ve 70 ° deplasmanda sınır olarak 90 ° seçin.
    6. Ekranın sol alt köşesindeki "Açıklama" alanına protokolü ad ve üst menü çubuğundaki kaydet düğmesini seçin.
  3. Eksantrik Egzersiz Protokolü Zarar kas
    1. bilgisayarda eksantrik egzersiz protokolü, açık dinamometre kontrol yazılımı yapmak ve "Protokol" sekmesini seçin. Sonra ekranın üst kısmındaki araç çubuğunda "Kayıt" sekmesini seçin. Şimdi Yeni Protokolün & "üzerine tıklayın# 34; Açılır listeden.
    2. "Eğitim Tipi" kutusundan "Egzersiz" seçeneğini seçin.
    3. Açılır menülerden aşağıdaki parametreleri seçin: "Mod" menüsü altında "izokinetik" seçeneğini seçin. "Müşterek" menüsü altında "diz" seçeneğini seçin. "Desen" menüsü altında "ekstansiyon / fleksiyon" seçeneğini seçin. "Daralma" menüsü altında "Con / ECC" seçeneğini seçin.
    4. "Tek Taraflı" sekmesine, program setleri arasında 60 sn geri kalanı ile doğru 180 ° / sn uzakta ve 120 ° / sn hızlarda 10 tekrarlar 10 setleri üzerinde.
      1. "# Setleri" alanına "10" yazın.
      2. İlk sütunda, etiketli satırdaki türü "10" "temsilcileri tarafından End" (1 # etiketli). Sonra "Dışarıda Speed" etiketli bir sonraki satırda "180" yazın. "Doğru Hız" etiketli bir sonraki satırda, türü "120". 600 "Tork" etiketli satırda, tip 200 s beklenen gücüne bağlı olarakubject.
      3. 10. diziler arasında 2 için yineleyin 1.3.4.2.
      4. alanında "saniye Rest Time" yazın 60.
    5. "Anatomik Referans" alanına 90 ° yazın.
    6. (0 ° = tam uzantısı, 135 ° = tam fleksiyon) doğru "ROM Set" ekranın sol tarafındaki düğmeye ve 40 uzak ° ve 110 ° hareket sınırları belirlenen aralığını seçin. Bu ayarlar söz konusu dinamometre koluna karşı direnç sağlaması gerekir hangi aracılığıyla hareket aralığı sağlar. Bir güvenlik önlemi olarak, dinamometre konusu hareket, bu belirli bir aralık içinde direnç temin durursa hareket duracaktır.
      1. hareket aralığını ayarlamak için, ekranın sol tarafındaki "set-ROM" düğmesini seçin. (Bilgisayar ekranında verilen manivela kolu açısı göstergesini kullanarak belirtildiği gibi) 90 ° yere paralel olacak şekilde kol kol kalibre edin. Sonra anatomik referans noktası olarak 90 ° kullanarak, set doğru 40 uzakta ° ve 110 ° hareket sınırları aralığı (0 ° = tam uzatma, 135 ° = tam fleksiyon).
        NOT: Bu ortak açı ayarları tipik sağlıklı konu için önerilerdir. Bunlar bir bireyden diğerine yeteneklerini uyacak şekilde modifiye edilmelidir.
    7. "Açıklama" alanına protokolü ad ve üst araç barda "Kaydet" düğmesine basın.

2. Temel Ölçümler

  1. ağrı Ölçümler
    1. Bir sayfa boyunca yatay 100 mm çizgi çizerek bir görsel analog skala olun.
    2. Hattın sol tarafında "Hayır ağrı" belirtmek ve hattın sağ taraftaki "Aşırı ağrı" (Şekil 1) göstermektedir. Bu yöntem yaygın olarak gecikmiş başlangıçlı kas ağrıları 1,10,11 değerlendirmek için kullanılır.
    3. İki vücut ağırlığı ağız kavgası yapmak konuyu söyleyin. kolları düzenlenen straigh hem ağız kavgası gerçekleştirinbirbirinden omuz ve ayaklar omuz genişliğinde önünde dışarı t. Üst bacaklar başlangıç ​​pozisyonuna dönmeden önce yere paralel olduğunda uygun derinliğe ulaşıldığında.
    4. O görsel analog skala üzerinde uygun noktada bir dikey bir çizgi çizerek ağız kavgası sırasında femoris kasları kuadriseps hissedilen ağrı şiddetini göstermek için konuyu isteyin.
    5. deneğin işareti görsel analog ölçek no-ağrı ucundan milimetre mesafeyi ölçerek ağrı deneğin seviyesini ölçmek.
  2. Serum Kreatin Kinaz
    DİKKAT: Kan dokunmadan önce koruyucu eldiven giyin ve hemen hastaneye veya üniversite politikası gereği bir kesici kapta kullanımdan sonra iğnelerin atmayın.
    1. Kan 12 5 6 ml elde etmek için açlık koşullarında deneğin kolunun antekübital bölgeden kan çekilmeye standart flebotomi prosedürleri uygulayın.
    2. santrifüj3 15 dakika boyunca 15 xg kan örneği Kan hücrelerinden serumun ayrılması için ° C.
    3. Bir transfer pipeti kullanarak, konu ve zaman noktası için uygun biçimde etiketlenmiş bir mikrosantrifüj tüpüne serum örneği aktarın.
    4. daha sonra kullanılmak üzere -80 ° C'de örnek saklayın.
    5. imalatçının protokolüne göre, ticari olarak mevcut bir kit kullanılarak kreatin kinaz aktivitesi için, serum örnekleri test edin. Seçenek olarak ise, serum numuneleri analiz için yerel bir tıbbi teşhis laboratuara nakledilebilir.
  3. Konu Hazırlık
    1. deneğin ziyaret kırk sekiz saat önce, yorucu veya alışılmamış egzersiz, non-steroid anti-inflamatuar ilaçlar ve alkol önlemek için isteyin.
    2. konu geldiğinde, kilo, boy, cinsiyet ve kurulum öncesinde bacak hakimiyeti bilgi toplamak. Bacak egemenliği bir topu tekmelemek seçsin hangi bacak ile konuyu sorarak tespit edilebilir.
    3. Sübjektif vart mukavemet testleri yapılmadan önce bir bisiklet ergometresi üzerinde 10 dakika boyunca 150 W 50 ° C'de ısıtın.
    4. ısınma sonrası dinamometre sandalyede oturup konuyu isteyin. konuyu sığdırmak için koltuk ve şaft kolunun eğim, yükseklik, derinlik, yaslanmak ve rotasyon ayarlayın. bir referans olarak lateral femoral kondil kullanın ve dinamometre şaft kolunun bununla diz dönme eksenini hizalayın. o medial malleol sadece yakın böylece mil kol uzunluğunu ayarlamak ve askısı ile sabitleyin. Konu tam hareket yelpazesi ile rahatça esnek plantar gerekir.
    5. kısma ya da rahatsızlık olmadan diz ekleminin maksimum esnemesini sağlamak için koltuğun ön kenarı ve bacak arkası arasında yeterli boşluk (25 mm) bırakın.
    6. Omuz, kalça, ayak bileği ve uyluk askıları ile tabi stabilize. Diz ekstansörleri izole etmek ve yardımcı kas tutulumu önlemek için, konu güvenli stabilize edilmesi esastır.
    7. Konu gerçekleştirmek zorunda3-5 uygulama uzantısı daralma protokolü başlamadan önce mevcut ve gerektiği gibi ayarlayabilirsiniz / fleksiyon diz manevralar, hareket izleme aralığı ve rahatsızlık belirtileri.
    8. Şimdi dinamometre ayarlanabilir bileşenler düzgün konuya takılmış olduğunu, daha sonraki ziyaretlerinizde tekrarlanabilir kurulum için koltuk pozisyonu ayarları ve şaft kolu konumunu kaydedin.
      NOT: Konu güvenli ve rahat olması önemlidir. dinamometre Acil bir durumda özne ve operatör hem de bir acil stop düğmesi ile donatılmıştır.
  4. kuvvet Ölçümleri
    1. konu düzgün koltukta odaklı ve izometrik mukavemeti testi protokolü yüklendikten sonra, testi gerçekleştirmek için nasıl konu talimat.
      1. o sabit kalacak manivela kolu karşı sözleşme olacak konuyu söyle. 5 sn EAC süren 3 kasılmalar yapıyor bilgisayar ekranının yönergeleri izleyin tabi söyleh.
      2. Her kasılma için maksimal çaba korumak için konuyu söyle. kasılmalar sırasında nefes konuyu söyle. Test sırasında göğsünde kollarını çapraz konuyu isteyin.
      3. izometrik protokolü başlatın ve konu Submaksimal çabayla testi uygulamaya izin verir. Bu uygulama deneme testi tabi oldum yanı sıra bir test özgü ısınma sağlayacaktır. konu testi 2 ila 3 kez uygulamaya izin ver.
    2. konu hazır olduğunda, testi başlatmak ve sözlü her kasılma için maksimal çaba sağlamak için konuyu teşvik ediyoruz.
    3. Tutanak tork, güç ve çalışma. Yazılım aynı zamanda varyans katsayısı hesaplar (performans tekrarlanabilirlik dayalı test geçerlilik istatistiksel bir temsilini, düşük değerler yüksek tekrarlanabilirlik göstermektedir). Varyans katsayısı% 15 aşarsa, testi tekrarlayın. 4 kez test kadar tekrarlayın. konu o bir katsayı üretemez isef Varyans 4 denemeden sonra% 15'ten az varyans değerinin düşük katsayısı elde kümesinden verileri kullanır.
    4. konuyu kalanı iki üç dakika bekleyin, ardından izokinetik kuvvet verilerini elde etmek için izokinetik protokol yükleyin.
    5. konu koltuğunda emniyete sonra, izokinetik testi gerçekleştirmek için nasıl talimat.
      1. onlar sabit bir hızda hareket edecek manivela kolu karşı üç uzatma ve fleksiyon kasılmaları yapacağız konuyu söyle. Amaç her kasılma için hareket tüm aralığı boyunca olduğu gibi zorla mümkün olduğunca sözleşme olduğu konuyu söyle.
      2. Onlar hareket aralığının sonuna ulaştığınızda levye kolu duracaktır söyleyin. Test sırasında göğsünde kollarını çapraz konuyu isteyin. kasılmalar sırasında nefeslerini tutmak için değil konuyu hatırlatmak
        NOT: kasılma fleksiyon bileşeni elde edilen veriler araştırmacı, Subj ilgi olmayabilirfleksiyon ve ekstansiyon hem manevraları için maksimal eforu sağlar ECTS uzatma manevrası sırasında daha iyi kuvvet kıvamını elde etmek eğilimindedir.
    6. Testi başlatmak ve sözlü maksimal çaba sağlamak için konuyu teşvik ediyoruz.
    7. Tutanak tork, güç ve çalışma. Yazılım aynı zamanda varyans katsayısı hesaplar (performans tekrarlanabilirlik dayalı test geçerlilik istatistiksel bir temsilini, düşük değerler yüksek tekrarlanabilirlik göstermektedir). Varyans katsayısı% 15 aşarsa, testi tekrarlayın.
      1. 4 kez test kadar tekrarlayın. konu, 4 denemeden sonra% 15 daha az varyans katsayısı üretmek varyans değerinin düşük katsayısı elde kümesinden verileri kullanmak mümkün değilse.

3. Hasar İndüksiyon

  1. Bölüm 2 bazal ölçümden sonra üç gün biri, zarar indüksiyon kısmı için laboratuara tabi dönüşü varprotokol
  2. 150 W'a 50 ° C'de 10 dakika süreyle devirli ergometrede konu ısınma var
  3. ısınma, şark ve adım 2.3.7 kaydedilen ayar ayarlarını kullanarak dinamometre konuyu sabitleyin sonra, eksantrik egzersiz protokolü zarar kas yüklemek ve düzgün egzersiz yapmak nasıl konuyu talimat.
    1. her kasılma için şaft kolunun hareketini başlatmak için kaldıraç kolu karşı daralacak konuyu söyle. şaft kolu sabit bir hızda onlara doğru hareket ettikçe, onların hedefi olarak zorla mümkün olduğunca buna karşı sözleşme olduğunu konuyu söyle.
    2. konusu koltuğun iki tarafında yer alan el tutma yerlerine kavranmış olur.
    3. kasılmalar sırasında nefes konuyu söyle; eksantrik aşamasında nefes verin.
  4. konu hazır olduğunda, ekranda start düğmesine basarak kasılmaların ilk seti başlar.
  5. Sözlü maksimal ef korumak için konuyu teşvikHer kasılması için kale.
  6. set arasında 1 dakika dinlenme süresi ile 10 tekrarlar 10 set üzerinden konuyu rehberlik edecek ekrandaki yönergeleri izleyin.
  7. tamamlanan 10 setleri protokolü tekrarlamadan önce konuyu 1 dinlenme ila 5 dakika izin kez.
    NOT: Bu kullanılan dinamometre ve yazılıma bağlı olarak değişebilir ancak eksantrik protokol kapsamında, mevcut ayar sayısı 10'dur. Gerisi gerekirse operatör protokolünü yeniden için zaman sağlar.
  8. 300 ağırlıklı eksantrik kasılmalar toplam prosedür iki kez daha tekrarlayın.

4. Kas Hasarı Değerlendirmesi

  1. Izokinetik hemen zarar egzersiz sonra 24, 48, 72 ve 96 saat sonra 2.4 de tarif edildiği gibi izometrik kuvvet testleri hem tekrarlayın.
  2. 24, 48, 72 parçası 2.1 açıklandığı gibi ağrı ölçümü tekrarlayın ve egzersiz zarar sonra 96 ​​saat. her biri için yeni bir görsel analog skala kullandığınızdan emin olunKonu önceki yanıtları göremiyorum böylece değerlendirilmesi.
  3. egzersiz zarar sonra 48 ve 120 saatte kreatin kinaz tahlil için kısmen 2.2'de anlatıldığı gibi kan beraberlik tekrarlayın, ya da deneysel protokol tarafından dikte zaman noktalarında.
  4. X-ekseni üzerinde süre karşı bir grafik y-ekseninde kreatin kinaz, mukavemet ve ağrı veri çizilir.
  5. Bu değişkenler hasar ve onarım gösteren sapan ve egzersiz sonrası günlerde bazal değerlere doğru dönüş ne kadar sırasıyla gözlemleyin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Burada sunulan yöntemler, bazal ağrı, serum kreatin kinaz aktivitesi ve kuvvet kullanarak (izometrik ve izokinetik) ölçümleri 7 eğitimsiz genç erkeklerde alındı. Ertesi gün, denekler yukarıda açıklanan eksantrik kasılma protokolü zarar kas uygulandı. Kas harabiyeti endeksleri sağlamak yapılmış gücü, ağrı ve serum kreatin kinaz aktivitesi değerlendirmeler takip etmek. Güç egzersiz sonrasında hem de 24, 48, 72 ve 96 saat sonra ölçülmüştür. Ağrı, 24 ila 48, 72, ve egzersiz sonrasında 96 saat ölçülmüştür. Serum kreatinin kinaz egzersiz sonrası 48 ve 120 saat sonra ölçüldü. Bu veriler egzersiz öncesi değerine egzersiz sonrası değerleri karşılaştırmak için bir Dunnett çoklu karşılaştırma testleri ile varyans tek yönlü tekrarlı ölçümler analizi kullanılarak analiz edildi. egzersiz öncesi, izometrik ve izokinetik kuvvet ile karşılaştırıldığında sırasıyla, 24 ve 48 saat sonrası egzersiz için dışarı azalmış edildi ve (Şekil 2) daha sonra benzer öncesi egzersiz değerlerini geri döndü. Ağrı anlamlı (Şekil 3) 24, 48 arttı ve egzersiz sonrası 72 saat oldu. Serum kreatin kinaz anlamlı (Şekil 4) egzersiz sonrası 48 saat yükseltilmiş. Şekil 5 zarar egzersiz takip eden günlerde bir atipik izometrik kuvvet eğrisini göstermektedir.

Şekil 1
Şekil 1: kuadriseps kas ağrıları ölçmek için kullanılan görsel analog skala femoris kasları. Denekler iki vücut ağırlığı ağız kavgası yapmak için talimat ve daha sonra on line onlar bodur manevra sırasında kuadriseps kaslarında hissedilen ağrı derecesini gösterirler. Araştırmacı ölçek no-ağrı ucundan mm markanın mesafeyi ölçerek bu rakamlarla."Http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54859/54859fig1large.jpg" target = "_ blank"> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

şekil 2
Şekil 2: diz ekstansör kaslarının izometrik kuvveti (A) ve 60 o / s izokinetik kuvvet (B) nöbetinden sonra, hemen sonra (imm sonrası), 24, 48, 72 (ön) ve 96 saat bir gün önce 300 maksimal efor uzatma kasılmaları. Veriler egzersiz öncesi kuvvet değerinin bir yüzdesi olarak ifade edilir (ortalama ± SD). Veriler çoklu karşılaştırmalar için Dunnett testi ile değişmeye ilişkin bir tek-yönlü tekrarlı ölçümler analizi ile analiz edilmiştir. * Önceden (p <0.05) anlamlı bir fark göstermektedir. Bu rakam referans 3 uyarlanmıştır. Daha büyük bir ettik görmek için buraya tıklayınızBu rakamın rsion.

Şekil 3,
Yanı sıra 24, 48, 72 itibariyle egzersiz (pre) önce ağrı tepki eğrisi bir gün ve 300 maksimal efor uzatılması kasılmaları aşağıdaki 96 saat: Şekil 3. Veri günlük 10 ölçeğinde ifade edilir (ortalama ± SD). * Ön egzersiz (p <0.05) anlamlı bir fark göstermektedir. Bu rakam referans 3 uyarlanmıştır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4,
Şekil 4: Serum kreatinin kinaz (CK) aktivitesinin 24 saat önce (ortalama ± SD) (ön), 48 ve 300 maksimal efor uzatma cont sonra 120 saatkasılma konsantrasyona (LC). Veri günlüğü 10 ölçeğinde egzersiz öncesi değerlerinin yüzdesi olarak sunulmuştur. * Anlamlı bir fark gösterir ns öncesi (p <0.05), önemli derecede farklılık gösterir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 5,
Şekil 5: atipik tepki gösterdi bir konu diz ekstansör kaslarının izometrik kuvvet. Kuvvet ölçümleri hemen sonra (imm sonrası) 24, 48, 300 maksimal efor uzatma kasılmaları nöbetinden sonra 72 ve 96 saat bu konuda ön egzersiz (ön) değerine göre indirgenmiş değildi. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Birkaç adım bu protokolün istenen sonuçları elde etmek için kritik öneme sahiptir. İlk olarak, deneklere uygun daralma protokolleri, özellikle kuvvet ölçümleri aşina olmalıdır. konu yaptıklarını ve onlara veri toplama öncesinde kuvvet uygulama testleri için bir fırsat vermek beklenen tam olarak ne anladığından emin olun. yeterince bu işlemler aşina olmayan konular zarar indüksiyon şu günlerde üzerinde bir öğrenme eğrisi gösterebilir. Bu geçersiz gücü ölçümlerini render bir karıştırıcı değişken olabilir. Şekil 5 düzgün familiarized edilmemiştir olabilir bir kişiden verileri gösterir. Bu konu zararlı egzersiz rağmen deney boyunca öğrenme, belki nedeniyle gücü, artan gösterdi. İkincisi, söz konusu nüfusun seçimi de bu protokole kritik olabilir. Efor kas meydana gelen hasar ve f bağlı olarak hastadan hastaya büyük ölçüde değişebilirbireyin eğitimli durumu da dahil olmak üzere aktörler. eksantrik egzersiz alışık Bireyler alışılmadık bireylere göre çok daha az zarar gösterecektir. Bir konu nüfus seçerken bu önemli bir husustur olabilir. Bir araştırmacı, büyük hasar yanıtı gözlemleyerek ilgilenen varsa, eksantrik egzersiz alışık bir nüfus bu sonucu sağlamak için büyük olasılıkla olacaktır. Son olarak, konu sürekli tekrarlanan ziyaretleri üzerinde dinamometre üzerinde konumlandırılmış olması önemlidir. araştırmacı her konu için dinamometre her ayarlanabilir bileşeni için pozisyon ayarları kaydetmek ve her takip test için buna göre yeniden konumlandırmak gerekir. Bunun nedeni postural farklılıklara değişkenliği en aza indirecektir.

Birçok farklı Dynameters mevcuttur. Burada verilen yöntemler Biodex dinamometresi ve kontrol yazılımına özel olmakla birlikte, bu yöntemler Operatin hesaplandıktan sonra, diğer dinamometre ile kullanım için adapte edilebilirg farklılıklar. Burada sunulan dinamometrenin kullanımı, insanlarda kas hasarına neden için kullanılan bir diğer yöntemlere göre daha içerir. Bu avantajlar doğru, egzersiz sırasında yapılan toplam işi miktarının açısal hız kontrol ve doğru bir kuvvet ve dayanıklılık kaybı ölçülerek bulunur. Bununla birlikte, zarar indüksiyonu için diğer yöntemler, bir dinamometre kullanılabilir ya da tercih olması durumunda kullanılabilir. Hubal ve arkadaşları 13 tekrarlanan sandalyede otur ve yükselişi yöntem etkili kas hasarı kaynaklı ederdim. Bu çalışmada, denekler bir koltuğa düşürerek kasılmaları uzatma yapıldı. Stupka ve arkadaşları 14 denek konsantrik bir tekrarı maksimum% 120 kasılma uzatma bileşeni gerçekleştirilen sırasında geleneksel diz ekstansör egzersiz kullanılır. İniş çalışan, aynı zamanda kas hasarına 15,16 neden etkili bir uyarıcıdır. araştırmacı ise hasar indüksiyon Bu diğer yöntemler tercih edilebilirBir daha gerçek-dünya ya da spor özgü uyaran veya kapalı kinetik zincir hareketinden zarar gözlemleyerek ilgilenen. Araştırmacı düşünebilirsiniz bu protokole başka değişiklik kreatin kinaz ölçümü için kan örneği sıklığıdır. Serum kreatinin kinaz sonrası egzersiz en bilgilendirici resim elde etmek için, araştırmacı hasar sonrası beş ile altı gün boyunca kan örnekleri her 24 saat almayı tercih edebilir. Bu zirve serum kreatin kinaz değerleri cevapsız olmadığını sağlayacaktır. Ayrıca bu tür eğri bir mono veya bifazik şekli aşağıdaki olmadığı gibi, serum kreatin kinaz değişiklikler, niteliği daha iyi bilgi verecektir.

Bu protokolün bir sınırlama gücü kaybı, serum kreatinin kinaz ve ağrı, hasar dolaylı belirteçleri olmasıdır. hasar doğrudan kanıt kas örneği alınması ve elektron mikroskobu kullanılarak görülebilir, diğer histolojik yöntemler VOLU algılamaz kemirgen çalışmalarında kullanılanİnsan kas 17,18 yılında ntary daralma kaynaklı hasar. Doğrudan insanlarda gönüllü daralma kaynaklı hasar bağlamında kas hasarını tespit edebilen sınırlı yöntemleri göz önüne alındığında, hasar dolaylı belirteçleri iyi seçeneklerden 10 arasındadır.

Her iki veri toplama ve analiz Yönleri giderme gerektirebilir. kas zarar protokol sırasında, söz konusu her bir eksantrik kasılma için şaft kolunun hareketini tetiklemek gerekir. konu bir eşik kuvveti değeri mili hareketini ve eksantrik daralma tetikler karşılanıncaya kadar uzatılmış diz pozisyonunda sabit kol karşı sözleşme yapar. eşik kuvveti değeri kasılma protokolü (adım 1.3.4.2) içine programlı tork değerinin% 10'dur. Denekler birkaç setleri tamamlandıktan sonra özellikle, zorluk uzatılmış diz başlangıç ​​konumunda eşik kuvveti toplantı olabilir. Araştırmacı konusu thr ulaşmasına yardımcı olabilirşaft kolu çekerek kasılmaları başlatmak için eshold. eşiği düşük olduğu Alternatif olarak, iletişim kuralı (1.3.4.2), her kasılma programlanmış tork değeri düşürülebilir. Ancak, söz konusu tork değerini aşarsa mil kolu duracaktır çünkü tork değeri çok düşük ayarlanmış olmamalıdır ve daralma kesilecektir. kreatin kinaz ve ağrı verilerinin niteliği de araştırmacı için bazı sorun sağlayabilir. Bu veri setleri genellikle normal dağılım değil. Her iki değişken artan değişkenlik yüksek ortalama değerlerle oluşur, öyle ki varyans olmayan homojenlik gösterme eğilimindedir. Nedeniyle bu değişkenlerin doğasına, bir günlük dönüşümü genellikle dağılımları normalleştirmek ve istatistiksel analiz öncesi varyans homojenize edilmesi uygundur. Alternatif olarak, parametrik olmayan testler kullanılabilir.

Bu yazıda anlatılan egzersize bağlı kas hasarı protokolü geniş uygulamalar olabilir. birincil strprotokolü kullanarak ength insan denekler doğrudan kas onarımı, rejenerasyon ve adaptasyon yöneten hücresel ve moleküler süreçleri incelemek için potansiyelidir. Ayrıca, gecikmeli kas ağrısı ve geçici mukavemet kayıpları yorucu ya da roman egzersiz istenmeyen sonuçları genellikle. burada açıklanan gibi bir egzersize dayalı hasar protokolü kullanarak, araştırmacılar valide modeli, beslenme nutraceutical, ya da farmakolojik girişimler ya da egzersiz sonrası gecikmiş başlangıçlı kas ağrıları karşı korumak amacıyla diğer tedavilerin etkinliğini test edebilirsiniz sağlanmaktadır.

Sonuç olarak, bu Eser neden insanlarda daralma bağlı iskelet kası hasarı ölçmek için güvenli ve güvenilir bir yöntem tarif eder. Zarar ikna etmek için bir dinamometre tarafından kontrol edilir diz ekstensörlerinin eksantrik kasılmalar kullanır. Kas hasarı, noninvaziv gecikmeli kas ağrısı ile değerlendirilirserum kreatin kinaz ve kuvvet kaybı. Protokol hasarı indüksiyonu ve kuvvet ölçümleri için özel bir dinamometre için yazılmıştır birlikte, bu protokol arada diğer frenler ve daralma kaynaklı hasarın diğer modlar ile kullanım için adapte edilebilir.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Deyhle, M. R., et al. Skeletal Muscle Inflammation Following Repeated Bouts of Lengthening Contractions in Humans. Front. Physiol. 6, 424 (2015).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Clarkson, P. M. Exertional rhabdomyolysis and acute renal failure in marathon runners. Sports Med. 37 (4-5), 361-363 (2007).
  6. Seedat, Y. K., Aboo, N., Naicker, S., Parsoo, I. Acute renal failure in the "Comrades Marathon" runners. Ren. Fail. 11 (4), 209-212 (1989).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Stasinger, S. K., Di Lorenzo, M. S. Phlebotomy Textbook. , 3rd, F.A. Davis Company. 188-203 (2011).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Smith, L. L., et al. Changes in serum cytokines after repeated bouts of downhill running. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 32 (2), 233-240 (2007).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).

Tags

Tıp Sayı 118 kas hasar eksantrik egzersiz daralma ağrı kuvvet kaybı tekrarlayan butik etkisi kreatin kinaz adaptasyon
İndüksiyon ve İnsanlarda Egzersizde İskelet Kası Hasar değerlendirilmesi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Deyhle, M. R., Sorensen, J. R.,More

Deyhle, M. R., Sorensen, J. R., Hyldahl, R. D. Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans. J. Vis. Exp. (118), e54859, doi:10.3791/54859 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter