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Medicine

रैट जीभ के मैकेनिकल और विस्कोलेस्टिक गुणों के विवो मूल्यांकन में

Published: July 6, 2017 doi: 10.3791/56006
Automatic Translation
*1, *2, 2, 1
1Department of Physiology and Pennsylvania Muscle Institute, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, 2Center for Sleep & Circadian Neurobiology, University of Pennsylvania
* These authors contributed equally

Summary

हम मांसपेशियों की टोन और जीभ के विस्कोइलिस्टिक गुणों का निर्धारण करने के लिए एनेस्थेटेड चूहे मॉडल में एक शल्य प्रक्रिया का वर्णन करते हैं। प्रक्रिया में हाइपोग्लोसास तंत्रिकाओं के विशिष्ट उत्तेजना और मांसपेशियों को निष्क्रिय Lissajous बल / विरूपण घटता के आवेदन शामिल है।

Abstract

जीभ एक बहुत ही मनोरंजक और बेहोशीयुक्त मांसपेशियों की हाइडोस्टैट है जो अधिकांश रीढ़ के मुंह के तल पर है। इसके प्राथमिक कार्यों में चबाने और deglutition, साथ ही स्वाद-संवेदन और ध्वन्यात्मकता का समर्थन शामिल है। तदनुसार, जीभ की ताकत और मात्रा, भोजन, संचार और श्वास जैसे बुनियादी गतिविधियों को पूरा करने के लिए रीढ़ की क्षमता पर प्रभाव डाल सकती है। स्लीप ऐपनिया वाले मानव रोगियों ने मस्तिष्क की चौड़ाई बढ़ा दी है, जो कम मांसपेशी टोन और बढ़ाया अंतःस्रावयुक्त वसा का पता लगाया जा सकता है जिसे चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) द्वारा देखा जा सकता है और मात्रा निर्धारित कर सकते हैं। जीभ के बल पीढ़ी और विस्कोइलिस्टिक गुणों को मापने की क्षमता इमेजिंग डेटा के साथ सहसंबंधित कार्यात्मक जानकारी प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण उपकरण बनाती है। यहां, हम एनास्थेटेड जकर चूहों में जीभ बल के उत्पादन को मापने के लिए तकनीक पेश करते हैं जो हाइपोग्लोसासल नसों के विद्युत उत्तेजना के माध्यम से और विस्कोइलिस्टिक गुणों को निर्धारित करने के लिएनिष्क्रिय एलिसैज फोर्स / विरूपण घटता लगाने से जीभ को।

Introduction

जीभ चबाने, दुर्गंध, स्वाद-संवेदन और बोलने के लिए आवश्यक समर्थन प्रदान करता है अलग-अलग संरक्षण और शरीर रचना / समारोह के साथ बाहरी और आंतरिक मांसपेशियों की उपस्थिति, इस पेशी जलस्तरीय की विशिष्टता के लिए होती है। इमेजिंग तकनीकों में हालिया प्रगति ने अपनी जटिल शरीर रचना 1 के बारे में अधिक विस्तृत दृश्य प्रदान किया है पार्किंसंस 2 , एमीयोट्रॉफ़िक लेटरल स्केलेरोसिस (एएलएस) 3 , मायोटोनिक डिस्ट्रोफी (एमडी) 4 और अन्य मिओपैथी जैसी मैयपैथिक स्थितियों की ज़ोरदार जीभ की क्रियाशीलता, जीभ एरोप्रि, डिस्फागिया और भाषण बाधाएं भी आम अभिव्यक्तियां हैं।

आम बीमारी से जुड़े मांसपेशियों के संयोजन में परिवर्तन जीभ के यांत्रिक और विस्कोयलस्टिक गुणों को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, जीभ बल के कार्यात्मक विश्लेषण ने उम्र बढ़ने से जुड़े सिकुड़ा गुणों में परिवर्तन का खुलासा किया हैSs = "xref"> 5 , 6 , हाइपोक्सिया 7 , 8 और मोटापे 9 , 10 । मांसपेशियों के विकृति के मामले में, वृद्धि हुई फाइब्रोसिस उच्च मांसपेशियों की कठोरता की ओर जाता है, जो विरूपण के अनुपालन को कम करता है जब एक लिसाजस विरूपण प्रोटोकॉल 11 पर लागू होता है। इसके विपरीत, मांसपेशी वसा वाले पदार्थों में परिवर्तन, जैसे मोटापे से ग्रस्त मरीज़ों में प्रलेखित, चयापचय 12 और कंकाल की मांसपेशी 13 , 14 के यांत्रिक गुणों दोनों में परिवर्तन और विकृति के लिए मांसपेशियों को अनुपालन बढ़ाने की भविष्यवाणी की गई है। वृद्धि हुई जीभ फैट भी जीभ की मात्रा को आंशिक ऊपरी वायुमार्ग के अवरोध (एपनिया) 15 , 16 के बिंदु तक बढ़ाकर मनुष्यों 17 में अवरोधक स्लीप एपनिया (ओएसए) के विकास के साथ जुड़ा हुआ है। सिमइसी प्रकार मनुष्यों के लिए, जीभ में फैट घुसपैठ को मोटापे से जुकर के 10 चूहों में प्रलेखित किया गया है, यह सुझाव देते हैं कि यह मॉडल जीभ शरीर विज्ञान पर वसा घुसपैठ के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है।

जीभ के बल को मापने के लिए नाजुक सर्जिकल तकनीकों को अलग करना आवश्यक है और हाइपोग्लोसासल नसों 17 , 18 को द्विपक्षीय रूप से उत्तेजित करना है। इस तरह की तकनीकों को पहले चूहों 5 , 17 , 1 9 , 20 , खरगोशों 21 और 22 , 23 में वर्णित किया गया है, फिर भी अन्वेषक को सीमित दृश्य सहायक के साथ। इसकी उच्च तकनीकी प्रकृति के कारण, एक विस्तृत प्रोटोकॉल की उपलब्धता इस तकनीक की पहुंच और पुनरुत्पादन में काफी सुधार करेगी। हमारे प्रायोगिक प्रतिमान का लक्ष्य बीमार हैएक चूहे मॉडल में जीभ की ताकत और विस्कोइलिस्टिक गुणों को मापने के लिए एक वैध और विश्वसनीय तकनीक को उतारना। इसे पूरा करने के लिए, चूहे संवेदनाहृत कर रहे हैं, हाइपोग्लोसाल नसों को उजागर किया जाता है और जानवरों की जीभ को मुफ़्त पहुंच सुनिश्चित करने के लिए ट्रेकिआ को cannulated किया जाता है। एक सिवनी पाश तो जीभ की नोक को एक बल ट्रांसड्यूसर के साथ जोड़ता है, जो बल और लंबाई दोनों को नियंत्रित करने में सक्षम होता है, जबकि दो द्विध्रुवी हुक इलेक्ट्रोड जीभ के संकुचन को प्रेरित करने के लिए हाइपोग्लोसास नसों को उत्तेजित करता है। बल माप पूरा होने के बाद, बल ट्रांसड्यूसर की लंबाई-नियंत्रित क्षमताओं का प्रयोग जीन की लंबाई को तेजी से बदलने के लिए किया जाता है, एक संत-लहर प्रोटोकॉल के अनुसार निर्धारित आयाम (लिसजेज घटता), अवधि और आवृत्ति के साथ, एक को प्राप्त करने की अनुमति देता है इसके विस्कोइलिस्टिक गुण 11 , 24 प्रोटोकॉल जांचकर्ता को विच्छेदन चरणों के माध्यम से मार्गदर्शन करेगा, प्रायोगिक प्लैटो पर जानवर की स्थितिआरएम, इलेक्ट्रोड की नियुक्ति, और अंततः बल और विस्कोइलिस्टिक डेटा के अधिग्रहण और विश्लेषण के लिए।

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Protocol

पशु विषयों सहित सभी प्रक्रियाओं को पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय (प्रोटोकॉल नंबर 805822) की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आईएसीयूसी) ने मंजूरी दे दी है। वर्णित प्रक्रिया टर्मिनल है और सड़न रोकने वाली स्थितियों या दवा ग्रेड उत्पादों के उपयोग की आवश्यकता नहीं है।

1. सर्जिकल प्रक्रियाएं

आकृति 1
चित्रा 1: सर्जिकल प्रक्रियाएं
(ए) सर्जिकल प्लान सीमांकन लाल धराशायी रेखा चीरा के क्षेत्र को इंगित करता है। दो काली रेखाएं जबड़े की स्थिति को दर्शाती हैं, जबकि नीचे काली रेखा छाती की स्थिति को दर्शाती है। नीली रेखा हाइड अस्थि को इंगित करता है। (बी) वसा ऊतक के कुंद विच्छेदन के बाद डिस्टैक्टिक मांसपेशी (तीर) के पीछे के पेट का एक्सपोजर, सैबलिंगुअल और डिमैमैक्सिल एरी ग्रंथियों (सी) हाइपोग्लोसास तंत्रिका (सफेद तीर) का पर्दाफाश करने के लिए डिस्टासिटिक मांसपेशियों (धराशायी हरे रंग की पंक्ति) के पीछे वाले पेट का संचालन। (डी) हाइपोग्लोसास तंत्रिका (सफेद तीर) आसपास के प्रावरणी से साफ है। (ई) ट्रेकिआ धीरे-धीरे चारों ओर चिकनी मांसपेशियों को अलग खींचकर सामने आती है (हरी तीर लागू बल की दिशा इंगित करते हैं), और इंट्यूबेशन के लिए तैयार करने के लिए (एफ) स्टार हाइड अस्थि पर जीभ का सम्मिलन दर्शाता है हरा धराशायी रेखा इंटुबैषेण के लिए चीरा के बिंदु को चिन्हित करता है। सफेद तीर ढीली गाँठ को इंगित करता है जो कि एक बार डालने के लिए प्रवेशनी को सुरक्षित करने के लिए तैयार है। (जी) कैनोलेशन के लिए ट्रेकिआ का अन्तराल (एच) ट्रेंचियल प्रवेशनी एक वर्ग गाँठ के साथ जगह में डाली जाती है और सुरक्षित होती है (I) जीभ को सीवन के आवेदनलक्ष्य = "_ रिक्त"> कृपया इस आंकड़े के एक बड़े संस्करण को देखने के लिए यहां क्लिक करें।

  1. शल्य चिकित्सा के लिए संज्ञाहरण और तैयारी
    1. 4% isoflurane संज्ञाहरण के साथ प्रेरण कक्ष में चूहा रखें।
    2. एक गर्मी स्रोत पर पशु लापरवाह रखना और 1-3% के साथ संज्ञाहरण बनाए रखना एक नाकसीन से isoflurane, कम से कम 70 साँस प्रति मिनट की श्वसन दर सुनिश्चित करना।
    3. गर्दन क्षेत्र को हवा के कूल्हार और बालों को हटाने क्रीम के साथ दाढ़ी। बालों को हटाने क्रीम का उपयोग करते समय, फू को हटाए जाने तक कपास के आवरण के साथ क्रीम फैलता है। बालों को हटाने क्रीम के लिए लंबे समय तक संपर्क त्वचा की जलन पैदा कर सकता है।
    4. 70% शराब ( चित्रा 1 ए ) के साथ सर्जिकल फ़ील्ड साफ करें।
    5. प्रारंभिक चीरा के साथ आगे बढ़ने से पहले जानवर की श्वास पैटर्न और सरोकार (एक पैर की अंगुली चुटकी प्रतिक्षेपक की कमी) की जाँच करें। निरंतर निगरानी और संज्ञाहरण की गहराई का मूल्यांकन आवश्यक है (पुनःकॉर्ड श्वसन दर और प्रत्येक 10 मिनट प्रति सरोकार की कमी); पशु को पूरी प्रक्रिया के दौरान संज्ञाहरण के गहरे, शल्यचिकित्सा के नीचे रहने की जरूरत है।
  2. हाइपोग्लोसाल नसों की पहचान
    1. चित्रा 1 ए में लाल बिंदीदार रेखा से संकेतित त्वचा को शोधन और निकालने से ऑपरेटिंग कैंची की एक जोड़ी के साथ सर्जिकल फ़ील्ड खोलें।
    2. ब्लंट किसी भी वसा ऊतक के माध्यम से, सब्बलिंग्यूअल और डिमप्लेक्लारी ग्रंथियों और ट्रेकिआ के आसपास की मांसपेशियों की परत के माध्यम से काटना।
      नोट: विच्छेदन के दौरान रूढ़िवादी रहें जब भी संभव हो कुंद विच्छेदन का उपयोग करें और गर्दन के रक्त वाहिकाओं को नुकसान न करने की सावधानी बरतें।
    3. ट्रेचेआ ( चित्रा 1 बी - सफेद तीर) के पार्श्व में डिस्टेक्टिक पेशी (पीडी) के बाद के पेट की पहचान करें। हाइपोग्लोसास तंत्रिका इस पेशी के नीचे चलाती है ( चित्रा -1 सी - सफेद तीर) इलेक्ट्रोकॉटरी के साथ, पीडी प्रॉक्स को रीसक्ट करेंहाइड अस्थि के लिए नकल ( चित्रा -1 सी - डैश्ड लाइन)।
      नोट: तंत्रिका या इसके चारों ओर के ऊतकों को शुष्क न होने दें। इसे बचाने के लिए तंत्रिका पर खनिज तेल की एक बूंद जोड़ें। इलेक्ट्रोड से उत्तेजना के क्षेत्र के प्रसार के कारण मांसपेशी संकुचन से बचने के लिए, तंत्रिका के आसपास संभावित संपर्क स्थलों में मांसपेशियों के ऊतकों को सावधानीपूर्वक रोकें।
    4. ठीक संदंश की एक जोड़ी का उपयोग करते हुए, आसपास के प्रावरणी से हाइपोग्लोसास तंत्रिका काटना। हुक की मदद से, सुनिश्चित करें कि द्विध्रुवी इलेक्ट्रोड ( चित्रा 1 डी ) के कनेक्शन के लिए कम से कम 3 मिमी तंत्रिका उपलब्ध हैं।
    5. सूक्ष्म हेमोस्टैटिक संदंश का प्रयोग, उत्तेजना के प्रतिगामी प्रचार से बचने के लिए संभव के रूप में हयॉइड हड्डी ( चित्रा 1 डी - सफेद तीर) से अलग-अलग रूप से हाइपोग्लोसास तंत्रिका को कुचलने के लिए। 5 एस के लिए माइक्रो हेमोस्टैटिक संदंश के साथ इस पर दबाव डालने से तंत्रिका को कुचलने के लिए जब हेमोस्टैट तंत्रिका को पकड़ता है, तो एक संक्षिप्त टीजीभ के आधार पर चुड़ैल दिखाई देनी चाहिए
    6. दूसरी तरफ के लिए प्रक्रिया दोहराएँ
  3. Tracheal इंटुबैषेण
    1. कुंद विच्छेदन ( आकृति 1 ई - हरे तीर द्वारा दर्शाए गए अनुसार) के आसपास चिकनी मांसपेशियों को धीरे से अलग करके ट्रेकिआ का खुलासा करें।
      नोट: रूढ़िवादी रहें और अधिमानी कुंद विच्छेदन का उपयोग करें। ट्रेकिआ के साथ प्रवेशनी के व्यास की तुलना करें प्रवेशनी को ट्रेकिआ में सही ढंग से फिट होना चाहिए और 1.3.2 से 1.3.5 के चरणों में वर्णित रूप में सुखाया जाने के बाद इसे स्थिर रूप से डाला जाना चाहिए।
    2. धीरे से ट्रेकिआ को सीवन-टंकिंग संदंश की एक जोड़ी का उपयोग करके उठाएं और इसके नीचे एक 4-0 सिवनी को पास करें, छाती के करीब। गले से 6 वें और 7 वीं अंगूठी के बीच प्रारंभिक ढीली गाँठ बाँधें ( चित्रा 1 एफ - सफेद तीर)। इस गाँठ को बंद कर दिया जाएगा, जब इसे जगह रखने के लिए प्रवेशनी डाली जाए।
    3. एक के स्टेम स्लाइड करेंट्रांसी के नीचे ट्रांसीआ के तहत ट्रांसफैक्शन पिपेट (सम्मिलन को सुविधाजनक बनाने के लिए खनिज तेल के साथ विंदुक लूब्रिकेट करें) और इसे प्रवेशनी (IV 14 gx 3.25 "प्रवेशनी) के सम्मिलन की सुविधा प्रदान करें।
    4. गले से चौथे और पांचवीं छल्ले के बीच एक छोटा चीरा कट करें ( चित्रा 1 जी - सफेद तीर)। पहली चीरा के बाद, उद्घाटन फैल जाती है, इसलिए ट्रेकिआ के पूरा लपट से बचने के लिए प्रारंभिक कटौती करते समय रूढ़िवादी होना चाहिए।
      नोट: ट्रेकिआ की चीरा करने से पहले, सुनिश्चित करें कि प्रवेशनी तैयार है और संज्ञाहरण की डिलीवरी चालू है।
    5. प्रवेशनी के माध्यम से संज्ञाहरण प्रशासन को प्रारंभ करें और धीरे-धीरे चीरा में डालें, धीरे-धीरे ट्रेकिआ के अंदर लगभग 5 रिंगों की लंबाई आगे बढ़ें। सीवन के साथ जगह में प्रवेशनी को सुरक्षित रखें, एक वायुरोधी मुहर बनाने के लिए ( चित्रा 1 एच )।
      नोट: सुनिश्चित करें कि suff नहीं होने से बचने के लिए कोई द्रव नाचने में नहीं जाता हैocation। एक बार श्वासनली छेड़ दी जाती है, पशु शयन कक्ष के कमरे में चलेगा। इसलिए इसलिए जल्दी से प्रवेशनी को सम्मिलित करना महत्वपूर्ण है ताकि संज्ञाहरण का वितरण जारी रखा जा सके। जब / अगर पशु को चलाना, ट्रेकिआ में प्रवेशनी की सही स्थिति की निगरानी करें।
    6. धीरे से नाकसीन से जानवर को हटा दें
      नोट: इनोफ्लुरेन के बजाय इनजेक्लेबल एनेस्थेटिक्स का उपयोग प्रक्रिया में सरलता से गुजरने की आवश्यकता को समाप्त करके और अतिरिक्त टयूबिंग से प्रायोगिक कार्यक्षेत्र को साफ करके प्रक्रिया को आसान बना सकता है।
  4. जीभ सुताण
    1. पीबीएस में 5 सेमी सीवन (हम सिल्क, काली लटके का सुझाव देते हैं) का 20 सेमी लंबा टुकड़ा भिगोएँ।
    2. चूहे को खोलने के मुंह को दबाते हुए, धीरे से जीभ की नोक को सीवन-टंकिंग संदंश के साथ पकड़ो।
    3. जीभ की नोक ( चित्रा 1I - सफेद तीर) के माध्यम से सीधी औसत दर्जे को पारित करने के लिए ध्यान रखने के लिए नमक के साथ जीभ नम रखने के लिए संभावित ऊतक से बचने के लिएक्षति।
    4. लगभग 4 सेमी चौड़ा एक लूप बांधें (व्यास पशु और बल ट्रांसड्यूसर के बीच की दूरी के आधार पर बदल सकते हैं)
      नोट: सीवन सुनिश्चित करना और सम्मिलन की सुविधा के लिए जीभ गीला है और टिशू के अनावश्यक घावों से बचने के लिए।

2. प्रायोगिक सेटअप

चित्र 2
चित्रा 2: पशु की स्थिति निर्धारण और सुरक्षा
(ए) माउस प्रायोगिक मंच पर तैनात है। जबड़ा सुरक्षित है और ऊर्ध्वाधर तनाव (ग्रीन तीर) के आवेदन से मुंह बनाए रखा है। सीवन पाश बल ट्रांसड्यूसर (सफेद तीर) से जुड़ा हुआ है। (बी) इलेक्ट्रोड जुड़े हुए हैं। (सी) प्रत्येक इलेक्ट्रोड, एक माइक्रोमैनिपुलेटर पर घुड़सवार, स्नायू तंत्रिका से जुड़ा हुआ है। जड़ना टी की समाप्ति को दर्शाता हैवह इलेक्ट्रोड हुक (डी) जीभ की इष्टतम लंबाई वर्इनीअर कैलिपर के साथ मापा जाता है, जो हाइड अस्थि के स्तर पर जीभ की नोक को सम्मिलित करता है। इस तस्वीर में, इलेक्ट्रोड को स्पष्टता के लिए निकाल दिया गया था। इस आंकड़े के एक बड़े संस्करण को देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें

नोट: प्रयोग के दौरान आंदोलन से बचने के लिए निम्नलिखित सुरक्षित उपायों का उपयोग करते हुए तंत्र के गर्म ट्रे पर जानवरों की लापरवाही की स्थिति।

  1. चूहे के नाक को एक प्लास्टिक-लेपित धातु मोड़-टाई के साथ ट्रे पर सीधे सुरक्षित करें ( चित्रा 2 ए , 2 बी )।
  2. ऊर्ध्वाधर तनाव लगाने के द्वारा खोले गए चूहे के मुंह को बनाए रखें (9 किलो परीक्षण मोनोफिलामेंट लाइन से बंधे 3 मार्ग-कुंडल का उपयोग करें और एक कैमरा छड़ी के साथ रखें) ( चित्रा 2 ए - हरा तीर)।
    नोट: चूहे को स्थिर करने के लिए एक वैकल्पिक दृष्टिकोण एक चूहे का मुंह झूठ या इसके एक कस्टम संशोधन का उपयोग कर रहा है। यह आवश्यक है कि गर्दन की गति को टालने के लिए मुंह को खुले और स्थिर रखा जाता है जो माप की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकता है।
  3. बल ट्रांसड्यूसर ( चित्रा 2 ए - सफेद तीर) को सीवन पाश से कनेक्ट करें।
  4. सर्जिकल टेप का उपयोग करना, उत्तेजनाओं के दौरान आंदोलनों को सीमित करने के लिए अंगों और पेट के पेट को स्थिर करना।
  5. विच्छेदित हाइपोग्लोसास नसों के लिए दो उत्तेजक हुक द्विध्रुवी इलेक्ट्रोड को लागू करें, निकटता क्रश साइट ( चित्रा 2 सी ) के लिए।
    1. सर्जिकल ग्रेड स्टील 29 गेज सुई इलेक्ट्रोड की एक जोड़ी से बने उत्तेजक द्विध्रुवी इलेक्ट्रोड कस्टम का उपयोग करें, एक प्लास्टिक सपोर्ट (यहाँ हम दो 1-एमएल सीरॉलॉजिकल पिपेट्स एक साथ टेप किए गए थे) का इस्तेमाल करते हुए एक दूसरे से 2 मिमी की दूरी पर एक साथ रखा।
    2. हुक आकृति के लिए सुई इलेक्ट्रोड की युक्तियों को मोड़ेंतंत्रिका (~ 1 मिमी व्यास) ( चित्रा 2 सी - इनले) के साथ एक स्थिर संपर्क बनाने के लिए काफी छोटा है।
    3. प्रत्येक इलेक्ट्रोड के दो तारों को केना जैक बीएनसी जैक के साथ एक स्टैकेबल डबल बाइंडिंग पोस्ट में कनेक्ट करें, और फिर एक बीएनसी फाड़नेवाला का उपयोग करके सीटू स्नासिक टेस्ट सिस्टम (टेबल 3) के उत्तेजक मॉड्यूल से कनेक्ट करें।
      नोट: सुनिश्चित करें कि जानवर स्थिर है और गर्दन और जीभ बल ट्रांसड्यूसर लीवर के साथ जुड़ा हुआ है। सांस की दर की निगरानी करना जारी रखें और यह सुनिश्चित करें कि संयम श्वसन के साथ हस्तक्षेप न करें।

3. इष्टतम लंबाई (एल 0 ) और अधिकतम आइसोटोमिक फोर्स निर्धारण

  1. जीभ की लंबाई धीरे-धीरे समायोजित करें और जब तक अधिकतम शक्ति प्राप्त नहीं हो जाती है, तब तक आइसोमेट्रिक टच उत्तेजनाएं लागू करें।
    1. एल के रूप में परिभाषित करें, जिस पर आइसोमेटिक चिकोटी बल ( तालिका 1 ) अधिकतम है, और इसके बाद के सामान्यीकरण के लिए रिकॉर्डबल माप, क्योंकि यह प्रत्येक जानवर के लिए बदलता है वर्नेियर कैलिपर का उपयोग करना, जीभ की नोक को हईड हड्डी के स्तर ( चित्रा 2 डी ) के स्तर पर सम्मिलन से जीभ की लंबाई को मापें।
      नोट: तंत्रिकाओं के साथ इष्टतम संपर्क सुनिश्चित करने के लिए इलेक्ट्रोड की सही स्थिति आवश्यक है। क्रमशः दो नर्वों या दोनों में से एक को उत्तेजित करते समय इष्टतम पोजीशनिंग में समान और योजक बलों को लागू करना चाहिए।
  2. प्रयोग शुरू करने से पहले, इलेक्ट्रोड दोनों को उत्तेजक औलाद से जोड़कर परीक्षण टेनेटिक उत्तेजना ( तालिका 1 ) का प्रबंधन करें। इस संकुचन के दौरान, जानवर की निगरानी के लिए यह सुनिश्चित करें कि स्थिति स्थिर है, और गर्दन की मांसपेशियों के अवांछित दिखाई संकुचनों की जांच करें।
  3. टेटनिक उत्तेजना से 20 के बाद पीछा एक चिकोटी लागू करके आइसोमेट्रिक बल उपाय। उत्तेजनाओं को दोहराएं 3 बार उत्तेजना चक्र के बीच 4 मिनट की वसूली की अनुमति (एक चक्र में एक चिकोटी और परई टेटनिक उत्तेजना), और अधिक से अधिक चिकोटी और टेटैनिक बल दर्ज करें।
  4. संकुचन के बीच पीबीएस के कुछ बूंदों को लागू करके जीभ को हर समय बरकरार रखें।
    नोट: यदि गर्दन की मांसपेशियों का अनुबंध, ध्यान से इलेक्ट्रोड की स्थिति को बदलने के लिए, ताकि वे किसी भी आसपास के मांसपेशियों के ऊतकों को छू नहीं पाएं और यदि आवश्यक हो, तो इलेक्ट्रोड के संपर्क में ऊतक को दबा दें।

4. Viscoelastic गुण निर्धारण (Lissajous घटता)

  1. आईओमेट्रिक बल दृढ़ संकल्प के बाद जीभ को 3 से 5 मिनट तक आराम करने की अनुमति दें। एल 0 से शुरू होने वाली लिसजेज घटता करें, इसलिए पशु और बल ट्रांसड्यूसर की स्थिति को कभी भी बदला नहीं जाना चाहिए।
  2. हाइपोग्लोसासल नसों को उत्तेजित करने के बिना, निष्क्रिय विखंडन (डी) यानी 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, एल 0 के 50% (अधिक मात्रा में दोहरी की आवश्यकता हो सकती है) के साथ निष्क्रिय हिस्सों के चक्र ( तालिका 2 ) को लागू करें मोहिनी के साथ मोड नियंत्रक305 सी-एलआर के मुकाबले भ्रमण मूल्य) उदाहरण के लिए, 40% एल 0 के आयाम से जीभ के विरूपण का कारण होगा + 20% एल 0 से -20% एल 0
    1. प्रत्येक चक्र में 10 पुनरावृत्तियों के साथ तय 2 हर्ट्ज साइन आवृत्ति का उपयोग करें, प्रत्येक चक्र 5 की कुल अवधि के लिए। साइन आवृत्ति का परिवर्तन पूर्व में ऊतकों जैसे डायाफ्राम 24 के साथ प्रयोग किया गया है और प्रायोगिक प्रोटोकॉल को संशोधित करने के लिए अपनाया जा सकता है।
    2. प्रत्येक चक्र के बीच 30 को अनुमति दें और यह सुनिश्चित करें कि पूरी प्रक्रिया के दौरान जीभ गीली हो।
      नोट: पीबीएस के कुछ बूंदों को जोड़ने की प्रक्रिया के दौरान जीभ को गीला रखें। यह सुनिश्चित करें कि जबड़े को पकड़े हुए संयम लंबे समय तक हिस्सों के दौरान स्थिर रूप से बनी रहती है, खासकर जब विस्थापन 40% या इससे अधिक तक पहुंच जाता है
  3. प्रयोग की समाप्ति के तुरंत बाद, जबकि जानवर अभी भी संज्ञाहरण के एक गहरे शल्य चिकित्सा के तहत है, अनुमोदित आईएसीयूसी पशु प्रोटीन के अनुसार जानवरों को euthanizeocol। आगे की प्रक्रिया के लिए जीभ काटना ( यानी जमे हुए सेक्शनिंग या जैव रासायनिक विश्लेषण के लिए भंडारण)

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Representative Results

चित्र तीन
चित्रा 3: प्रतिनिधि परिणाम
(ए) सफल चिकोटी और टेटॅनिक बल के उदाहरण संबंधित उत्तेजना लाल निशान द्वारा प्रतिनिधित्व किया है। (बी) असफल जीभ tetanic संकुचन का उदाहरण submaximal संकुचन (नीला ट्रेस) और गर्दन की मांसपेशियों के अप्रत्यक्ष उत्तेजना के कारण। उत्तेजक इलेक्ट्रोड को दोबारा लगाने या इलेक्ट्रोड समाप्ति और आसपास के मांसपेशियों के ऊतकों के बीच संपर्क से बचने से दोनों स्थितियों में सुधार किया जा सकता है। (सी) जीन के विस्कोलस्टिक गुणों को निर्धारित करने के लिए एल 0 (एल 0 % के 25% ) से साइन लहर विस्थापन का उदाहरण औसत लंबा (नीला वर्ग) और छोटा (ग्रीन स्क्वायर) बलों को पीक-टू-पीक बल 24 की गणना के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। लाल वर्ग मेंविश्लेषण के लिए माना जाने वाला रेंज (पहले और अंतिम साइन लहरों को छोड़कर) (डी) लसीजस लूप के रूप में बल / विस्थापन संबंधों का प्रतिनिधित्व, 5% से 50% एल 0 तक विस्थापन प्राप्त करना प्रत्येक लूप के अंदर का क्षेत्र ऊर्जा हानि से मेल खाता है, मांसपेशी पर काम करने के लिए और मांसपेशियों द्वारा किए गए कार्य के बीच के अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है क्योंकि यह लगातार 24 के बाद छोटा है। इस आंकड़े के एक बड़े संस्करण को देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें

चिकन और टेटनिक बलों के लिए एक 3 महीने की पुरानी जकर चूहे (औसत शरीर का वजन 400 ग्राम और मोटे जैक के लिए 700 ग्राम के लिए अनुमानित मूल्य) चित्रा 3 ए में दिखाए गए हैं। टेटनीक फोर्स को निम्नलिखित उत्तेजनाओं को विकसित करना चाहिए ताकि जल्दी चोटी (काला तीर)और फिर धीरे-धीरे उत्तेजना बंद हो जाता है जब तक कम हो जाती है। चित्रा 3 बी असफल संकुचन का उदाहरण दिखाता है जिसमें बल पीढ़ी उत्तेजना के अंत से पहले एक पठार स्तर तक नहीं पहुंच पाती (नीली रेखा- उदाहरण के लिए अगर जीभ की लंबाई एल 0 से कम मान पर सेट होती है, या यदि जानवर के ऊपरी भाग में नहीं है पूरी तरह से स्थिर), या जिसमें उत्तेजना ने गर्दन की मांसपेशियों (हरे रंग की रेखा) के संकुचन को जन्म दिया। अधिकांश मामलों में, इलेक्ट्रोड की सावधानीपूर्वक पुनर्स्थापना से संकुचन में सुधार हो सकता है। यदि तंत्रिका उत्तेजना के दौरान गर्दन की मांसपेशियों को स्पष्ट रूप से करार किया जाता है, तो मांसपेशियों को जलन या इलेक्ट्रोड को दूर से इलेक्ट्रोड और मांसपेशी ऊतक के बीच किसी भी संपर्क बिंदु को अलग करने का प्रयास करें। एमआरआई द्वारा मापा जीभ की मात्रा से बल सामान्य हो सकते हैं यदि यह उपलब्ध है। विच्छेदन के बाद जीभ के वजन के खिलाफ सामान्य डेटा के उपयोग के लिए एक वैकल्पिक विकल्प है।

आंकड़ा 3 सी और 3 डी में दिखाया गया है। चित्रा 3C लंबाई और बल का पता चलता है अलग से निशान, जो जब चित्रा 3 डी के रूप में संयुक्त ठेठ Lissajous पाश निशान उत्पन्न। यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि जीबी पीबीएस की कुछ बूंदों को जोड़कर प्रत्येक चक्र के बीच गीली रहती है। एल 0 से बढ़ते विस्थापन उच्च निष्क्रिय (लंबे समय तक के दौरान मांसपेशियों पर किया गया काम) और सक्रिय (नकारात्मक दौरान मांसपेशियों द्वारा किया गया काम) से संबंधित है। इन निशानों का विश्लेषण जटिल हो सकता है। प्रत्येक चक्र के लिए अधिकतम औसत बल और / या द्रव्यमान का एक वक्र फिटिंग जीभ के विस्कोइलिस्टिक गुणों का वर्णन करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। Lissajous काम loops का एक और अधिक विस्तृत विश्लेषण का उपयोग कर डीए Syme 24 द्वारा वर्णित किया गया हैचूहा डायाफ्राम

मसविदा बनाना पल्स वोल्ट (वी) पल्स आवृत्ति (हर्ट्ज) पल्स चौड़ाई (एमएस) प्रति ट्रेन में दलहन ट्रेन की अवधि (एमएस)
Twitch 10 2500 0.2 1 0.2
धनुस्तंभ 10 120 0.2 96 800

तालिका 1: सुझाए गए संकुचन उत्तेजना पैरामीटर
आइसोमेट्रिक चिकोटी संकुचन द्विपक्षीय तंत्रिका उत्तेजना द्वारा 10 वी के एक एकल विद्युत नाड़ी के साथ प्राप्त किया जाता है, जो स्थायी 0.2 एमएस है। 20 के बाद, एक टेटैनीक आइसोमैट्रिक संकुचन द्विपक्षीय उत्तेजक द्वारा प्राप्त किया जाता हैदाल की एक ट्रेन के साथ (10 वी, 120 एचजे आवृत्ति, 800 एमएस के लिए) चिकनाई / टेटनस उत्तेजना को प्रत्येक चक्र के बीच 3 से 5 मिनट अंतराल के साथ तीन बार दोहराया जाता है। तीन पुनरावृत्तियों से उच्चतम चिकोटी और उच्चतम टेटनिक बलों को विश्लेषण के लिए माना जाता है।

कुल विचलन (डी) एल 0 (%) से साइन आयाम (% एल 0 ) साइन आवृत्ति (हर्ट्ज) चक्र की संख्या चक्रों के बीच का समय
घ घ / 2 2 10 30

तालिका 2: लसीजस कर्व पैरामीटर्स (एल 0 से साइनसॉइडल विचलन )
लिसाज का आवेदनचिकनाई / विस्थापन प्रोटोकॉल शुरू होता है 3 - 5 मिनट चिकोटी / टेटनस उत्तेजना के बाद प्रत्येक चक्र 5 एस (2 हर्ट्ज आवृत्ति पर 10 पुनरावृत्ति) रहता है और पिछले एक के बाद 30 एस किया जाता है। प्रत्येक चक्र में एल 0 (डी) से% विस्थापन, न्यूनतम 5% से 50% एल 0 तक बढ़ता है। उच्चतर भ्रमण अन्य बल ट्रांसड्यूसर मॉडल ( तालिका 3 ) के साथ प्राप्त किया जा सकता है।

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Discussion

जीभ चयापचय और / या संरचना में परिवर्तन, जैसे मोटापा के परिणामस्वरूप जीभ वसा घुसपैठ, हमारे प्रोटोकॉल द्वारा निर्धारित पैरामीटर में मात्रात्मक परिवर्तन करने के लिए अनुमान लगाया गया है। जीभ बल की मात्रा का ठहराव महान हित का होता है क्योंकि निरोधक और पुनःप्रकाशित गतिविधि या समग्र जीभ के कमजोर होने के बीच असंतुलन से ऊपरी वायुमार्ग 15 के अवरोध में परिणाम हो सकता है। जीभ की ताकत बढ़ाने के लक्ष्य की तकनीक का प्रयोग सफलतापूर्वक चूहों 25 , 26 और मनुष्यों 27 , 28 , 29 में सफलतापूर्वक लागू किया गया है, जहां वे प्रभावी रूप से स्लीप एपनिया की गंभीरता में कमी आई हैं। इसके अतिरिक्त, हाइपोग्लोसास तंत्रिका उत्तेजना अब प्रतिरोधी स्लीप एपनिया 22 , 23 , 30 के लिए एक शल्य चिकित्सा उपचार है।

31 , नींद दवा 10 , 25 और प्रतिरोधी स्लीप एपनिया 15 का रोगजनन वर्णित उत्तेजना प्रोटोकॉल और मापदंडों को आसानी से बल-फ़्रिक्वेंसी रिश्ते, थकान और थकान की वसूली क्षमता जैसे अन्य शारीरिक जानकारी प्राप्त करने के लिए, साथ ही उत्तेजना के जवाब में मांसपेशी संकुचन के कैनेटीक्स प्राप्त करने के लिए संशोधित किया जा सकता है।

उत्तेजना से बने बल के माप के बिना उपयोग किए जाने पर, हम जो निष्क्रिय बल / विरूपण प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं वह दोहराए जाने के लिए उपयुक्त हैसमय के साथ विश्लेषण, क्योंकि यह तंत्रिका उत्तेजना और बल के माप के लिए इस्तेमाल की जाने वाली शल्यचिकित्सा प्रक्रियाओं की आवश्यकता नहीं होती है, केवल जीभ के न्यूनतम आक्रामक साबुन को छोड़कर। इस स्थिति में, एमआरआई द्वारा गणना की जाने वाली जीभ की शारीरिक लंबाई को संदर्भित किया जाता है ( तालिका 2 , पैरामीटर डी) मापा एल 0 के स्थान पर इस प्रयोजन के लिए, इंजेक्टेबल संज्ञाहरण के प्रयोग से श्वासनलीय इंटुबैशन की आवश्यकता को समाप्त कर दिया जाएगा।

वर्तमान दृष्टिकोण का एक सीमा जीभ के संकुचन के निरोधक और पुन: कण घटकों के बीच भेद करने में असमर्थता में रहता है। इस प्रोटोकॉल में वर्णित उत्तेजक हुक इलेक्ट्रोड तंत्रिका के विभाजन के समीपस्थ हैं, जिससे पूरे जीभ को प्रेरित किया जा सकता है। अन्य समूहों ने चूहों 19 , 32 या 21 खरगोशों में सिलिकॉन तंत्रिका कफ इलेक्ट्रोड के उपयोग का वर्णन किया है, जो अलकम चयनात्मक पहुंच और एक या दोनों की शाखाओं में हाइपोग्लोसाल नसों की उत्तेजना। इसके अतिरिक्त, isoflurane साँस लेना के बजाय इनजेक्लेबल एनेस्थेटिक्स का उपयोग सबमांडिबुलर क्षेत्र में बेहतर पहुंच प्रदान करेगा जहां हाइपोग्लोसास तंत्रिका शाखा।

अभ्यास के साथ, यह प्रोटोकॉल चूहों जैसे छोटे जानवरों पर लागू होता है, जहां वर्तमान में बीमारियों के विशाल बहुमत उपलब्ध हैं। विशेष रूप से, माउस मॉडल की एक श्रृंखला में जीभ शरीर विज्ञान बदल जाता है जिसे 33 , 34 , 35 , 36 ज्ञात किया जाता है। नीचे स्केल करने के लिए छोटे सर्जिकल टूल, इलेक्ट्रोड और ट्रेंचियल कैनुलास (यदि आवश्यक हो) के उपयोग की आवश्यकता होगी, और वैकल्पिक रूप से कम बल सीमाओं के लिए डिजाइन किए गए बल ट्रांसड्यूसर के साथ।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासे के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

यह जांच दो राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थानों के संस्थानों द्वारा समर्थित थी: एचएल089447 ("मोटापे और ओएसए: जीभ फैट और मेटाबोलिक फ़ंक्शन के महत्व को समझना") और एचएल094307 ("मोटापे और जीभ फैट के बीच संबंध को समझना")

Materials

Name Company Catalog Number Comments
SurgiSuite (heated Surgical tray) Kent Scientific SurgiSuite-LG Includes heated platform
LED Lighting and Magnification Kit Kent Scientific SURGI- 5003
RC2 Rodent Circuit Controller VetEquip 922100
Isoflurane Butler Schein Animal Health Supply 29405
Alcohol Prep Webcol 6818
Cotton-tipped applicators MediChoice WOD1002
Hair clipper Conair
Hair remover lotion Nair
Medical tape Transpore 3M
D-PBS Corning 21-030-CM
Operating Scissors World Precision Instruments 503717-12
Hemostatic Forceps Merit 97-458 Any tissue forceps can be used instead
Microdissecting Forceps, Angled, Serrated, 10.2 cm, SS World Precision Instruments 504479
Suture Tying Forceps Fine Science Tools 18025-10
Blunt Micro Hook Fine Science Tools 10062-12
Microhemostat Fine Science Tools 12075-14
Thermal cautery WPI 501292 Disposable cauteries are available at lower cost
IV 14g x 3.25" cannula BD B-D382268H For tracheal cannulation
Braided silk non-absorbable suture size 4-0 Harvard Apparatus SP104 For stabilization of the tracheal cannula
Braided non-absorbable silk 5/0 suture Surgik LC, USA ESILRC15387550 For suturing the tongue
Plastic-coated metal twist-tie (or electrical wire) For securing the rat's nose to the platform
Camera stick
3 way-swivel and Trilene 9 Kg test monofilament line Berkley For securing the jaw and maintaining the mouth open
Camera stick with adjustable angle For supporting the 3 way-swivel and maintaining the mouth open.
in situ Muscle Test System Aurora Scientific 809C This system is designed for mice and was modified by extending the platform. Alternatively the rat-specific 806D system can be used.
Dual-Mode Muscle lever (force transducer) Aurora Scientific 305C-LR 309C offers higher excursion capabilities than 305C-LR. Link for more information and specifications: http://aurorascientific.com/products/muscle-physiology/dual-mode-muscle-levers/
Needle Electrodes (surgical steel, 29 gauge) AD Instruments MLA1204 300C is recommended for use in mice.
Magnetic Stands World Precision Instruments M10 Used for making the bipolar stimulating hook electrodes
Kite Manual Micromanipulator World Precision Instruments KITE-R and KITE-L Require a steel plate
Stackable Double Binding Post with Banana Jack x BNC Jack McMaster Carr 6704K13
Carbon fiber composites digital caliper VWR 36934-152

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References

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चिकित्सा अंक 125 जीभ मांसपेशियों बल विस्कोलीस्टिकिटी वसा अवरोधक स्लीप एपनिया फिजियोलॉजी तंत्रिका उत्तेजना
रैट जीभ के मैकेनिकल और विस्कोलेस्टिक गुणों के <em>विवो</em> मूल्यांकन में
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Loro, E., Wang, S. H., Schwab, R.… More

Loro, E., Wang, S. H., Schwab, R. J., Khurana, T. S. In Vivo Evaluation of the Mechanical and Viscoelastic Properties of the Rat Tongue. J. Vis. Exp. (125), e56006, doi:10.3791/56006 (2017).

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