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Behavior

Che imita una missione spaziale su Marte utilizzando Hindlimb lo scarico e il carico parziale in ratti

Published: April 4, 2019 doi: 10.3791/59327

Summary

Utilizzando un modello innovativo di analogici terrestri, siamo in grado di simulare una missione spaziale, tra cui un viaggio a (0g) e un soggiorno su Marte (0,38 g) in ratti. Questo modello permette una valutazione longitudinale dei cambiamenti fisiologici che si verificano durante le due fasi IPO-gravitazionale della missione.

Abstract

Modelli del roditore terrestri sono ampiamente usati per capire le conseguenze fisiologiche di spazio volo sul sistema fisiologico e sono stati regolarmente occupate dal 1979 e lo sviluppo di hind arto scarico (HLU). Tuttavia, i prossimi passi nell'esplorazione dello spazio ora comprendono per viaggiare su Marte dove la gravità è il 38% di gravità della terra. Dato che nessun essere umano ha sperimentato questo livello di gravità parziale, un modello sostenibile basati a terra è necessario indagare come il corpo, già compromessa dal tempo trascorso in condizioni di microgravità, avrebbe reagito a questo carico parziale. Qui, abbiamo usato il nostro modello innovativo di parziale del peso-cuscinetto (PWB) per imitare una breve missione e soggiornare su Marte per valutare i danni fisiologici nei muscoli dell'arto posteriore indotti da due diversi livelli di gravità ridotta applicata in modo sequenza. Ciò potrebbe fornire un modello di cassetta di sicuro, basati a terra per studiare gli adattamenti muscolo-scheletrici al cambiamento gravitazionale e stabilire efficaci contromisure per preservare la salute e la funzione degli astronauti.

Introduction

Obiettivi extraterrestri, compresa la luna e Marte, rappresentano il futuro dell'esplorazione umana dello spazio, ma entrambi hanno considerevolmente più debole gravità della terra. Mentre le conseguenze dell'assenza di gravità sul sistema muscolo-scheletrico sono state studiate estesamente in astronauti1,2,3,4,5 e in roditori6, 7 , 8 , 9, quest'ultima grazie alla consolidata hindlimb scarico (HLU) model10, pochissimo è conosciuto circa gli effetti della gravità parziale. La gravità marziana è 38% della terra e questo pianeta è diventato il focus dell' esplorazione a lungo termine11; quindi, è fondamentale capire le alterazioni muscolari che possono verificarsi in questa impostazione. A tale scopo, abbiamo sviluppato un sistema di cuscinetti (PWB) di peso parziale in ratti12, basato sul precedente lavoro svolto in topi6,13, che è stato convalidato utilizzando risultati sia del muscolo e dell'osso. Tuttavia, l'esplorazione di Marte sarà preceduto da un prolungato periodo di microgravità, che non è stato affrontato nel nostro modello precedentemente descritto12. Pertanto, in questo studio, abbiamo alterato il nostro modello per simulare un viaggio su Marte, composto da una prima fase di scarico totale hindlimb e immediatamente seguita da una seconda fase del cuscinetto di peso parziale al 40% di carico normale.

A differenza della maggior parte dei modelli HLU, abbiamo scelto di utilizzare una cintura pelvica (basata su quella descritta da Chowdhury et al.9) piuttosto che una sospensione di coda per migliorare il comfort degli animali e per essere in grado di muoversi senza soluzione di continuità e senza sforzo da HLU PWB in pochi minuti. Insieme, abbiamo usato le gabbie ed i dispositivi di sospensione che abbiamo precedentemente sviluppato e ampiamente descritto12. Oltre a fornire dati affidabili/coerenti, anche precedentemente abbiamo dimostrato che il punto di attacco fisso del sistema di sospensione al centro dell'asta non ha impedito gli animali dal movimento, toelettatura, alimentazione o bere. In questo articolo, descriveremo come scaricare arti posteriori degli animali (sia totalmente che parzialmente), verificare i loro livelli di gravità raggiunti, nonché come funzionalmente valutare le alterazioni muscolari risultante utilizzando presa forza e bagnato di massa muscolare. Questo modello sarebbe estremamente utile per i ricercatori che desiderano studiare le conseguenze di gravità parziale (artificiale o extra-terrestre) su un sistema muscolo-scheletrico già compromesso, permettendo loro di indagare come gli organismi si adattano alla parziale, ricarico e per lo sviluppo di contromisure che potrebbero essere sviluppati per mantenere la salute durante e dopo il volo spaziale umano.

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Protocol

Tutti i metodi descritti qui sono stati approvati dal istituzionale Animal Care e uso Committee (IACUC) del Beth Israel Deaconess Medical Center sotto protocollo numero 067-2016.

Nota: Vengono utilizzati Wistar maschio ratti invecchiati di 14 settimane al basale (giorno 0). Ratti sono alloggiati singolarmente in gabbie personalizzato 24 h prima della linea di base per consentire per acclimatazione.

1. Hindlimb scarico

Nota: La cinghia pelvica può essere messo su animali anestetizzati o svegli. Qui, la descrizione del protocollo è dato su animali anestetizzati. Indossare dispositivi di protezione personale (PPE) per gestire gli animali.

  1. Posizionare il ratto in una scatola di anestesia con isoflurano 3,5% e un flusso di ossigeno di 2 L/min.
    Nota: Amputate corretta viene confermata quando un pizzico costante della zampa posteriore non suscitare una reazione.
  2. Una volta che l'animale è completamente anestetizzato, posizionare il ratto sul banco con gas anestetico provenienti da un musetto con isoflurano 2% e un flusso di ossigeno pari a 1,5 L/min.
  3. Posizionare il ratto in posizione prona e mettiti la cintura pelvica in un movimento rostro-caudale.
  4. Piegare la cinghia pelvica di fornire un'aderenza perfetta in forma mentre facendo attenzione a non spremere delicatamente le zampe posteriori per evitare abrasioni e disagio.
  5. Fissare la catena in acciaio inox con la chiusura girevole in cima la cinghia pelvica, dove un gancio è fissato alla base della coda.
  6. Rimuovere il ratto dall'anestesia e metti l'animale in una gabbia su ordinazione con la catena estesa al massimo.
  7. Una volta che il ratto è completamente sveglio e mobile, accorciare la catena utilizzando la chiusura superiore girevole fino a quando gli arti posteriori non raggiungono più il pavimento.
  8. Osservare l'animale per pochi minuti valutare i suoi comfort e fare in modo che a tutte le volte, entrambi gli arti posteriori rimangono completamente scaricate.

2. parziale peso cuscinetto

Nota: Questo passaggio può essere realizzato in animali anestetizzati sia svegli.

  1. Convertire il dispositivo di sospensione HLU in una sospensione PWB aggiungendo la parte a forma di triangolo composta da catene in acciaio inossidabile e una canna posteriore.
  2. Anestetizzare l'animale seguendo le stesse procedure dettagliate per il HLU (punti 1.1 e 1.2).
  3. Posizionare una giacca cavezza di dimensioni adeguate sugli arti anteriori del ratto (M su ratti di 400 g o inferiore, L per ratti pesano sopra 400 g) e chiuderla utilizzando il dispositivo extender reggiseno schiena.
  4. Attaccare una chiusura della parte a forma di triangolo al gancio situato sull'extender reggiseno posteriore e la chiusura opposta al gancio situato sulla cinghia pelvica alla base della coda.
  5. Permettere all'animale di recuperare dall'anestesia nella gabbia. Una volta sveglio, verificare che la sospensione sia uguale su entrambi gli arti anteriori e le posteriori accorciando la catena e modificando la posizione della fibbia girevole inferiore, se necessario.
    Nota: Questo passaggio può essere realizzato anche utilizzando una piastra di forza per confermare il caricamento uguale su tutte le membra.
  6. Posizionare il ratto in cima alla scala per registrare il peso corporeo "caricato", vale a dire, il peso dell'animale e l'intero apparato, senza dover accorciare la catena.
  7. Accorciare la catena fino a quando la bilancia Visualizza il 40% del peso corporeo "caricato" e record il raggiunto livello di gravità (espressa come il rapporto tra il peso scaricato e il peso a pieno carico).
  8. Osservare l'animale per assicurarsi che il peso scaricato è stabile e che il ratto è ugualmente caricato su tutti gli arti.
  9. Rimuovere l'intero apparato dalla scala utilizzando l'asta e rimettere il ratto nella sua gabbia.

3. valutazione dell'arto posteriore presa di forza

  1. Tenere il topo con un sistema di ritenuta tradizionale mettendo una mano sotto le zampe anteriori. Premere delicatamente la coda con la lancetta dei secondi.
  2. Approccio del manubrio con le zampe posteriori e assicurarsi che entrambe le zampe sono completamente a riposo sulla barra.
    Nota: Se il ratto non completamente afferrare la barra o non visualizza alcuna prova della presa volontaria, leggermente sbloccare la sicura. Se questo ha esito negativo, tornare il ratto alla sua gabbia e riprovare dopo qualche minuto.
  3. Delicatamente tirare il topo verso l'indietro fino a quando si rilascia la morsa. Registrare la forza massima visualizzata sul trasduttore.
  4. Attendere circa 30 s tra misure e ripetere il test 3 volte.
  5. Calcolare la media delle tre misurazioni per il punteggio, per tenere conto di affaticamento.

4. registrazione del muscolo bagnato massa

  1. Posto il ratto in una camera di eutanasia di CO2 . Dopo aver atteso il tempo appropriato secondo le linee guida IACUC e AVMA, confermare l'eutanasia di un'osservazione visiva di una mancanza di respirazione.
  2. Posizionare il ratto sulla tabella di dissezione in posizione prona e incidendo vicino alla caviglia utilizzando le forbici piccole dissezione per rimuovere il pelo e la pelle. Usare le mani per togliere lo strato di pelle.
  3. Utilizzando le forbici piccole dissezione, delicatamente rompere la fascia muscolare e isolare il tendine del calcaneus.
    Nota: Il tendine del calcaneus è il punto di attacco dei muscoli gastrocnemio e soleo.
  4. Tenendo il tendine del calcaneus con un piccolo paio di pinzette, utilizzare le forbici di dissezione per isolare i muscoli gastrocnemio e soleo dal bicipite femorale, situato sopra.
  5. Una volta isolato, tagliare il punto di attacco dei muscoli gastrocnemio e soleo in zona poplitea.
  6. Delicatamente tirare il soleo lontano il gastrocnemio e staccarli dal taglio del tendine del calcaneus.
  7. Posto il ratto in posizione supina. Con attenzione togliere la mascherina ed il tibiale anteriore dalla caviglia di buccia in un movimento verso l'alto.
  8. Tagliare il tibiale anteriore al suo punto di attacco superiore.
  9. Registrare la massa umida esatta di ciascun muscolo asportato utilizzando una scala di precisione tarato e una barca di pesatura.

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Representative Results

Approfittando di nuove gabbie che abbiamo progettato in precedenza e descritto nel dettaglio12, abbiamo usato un dispositivo di sospensione a catena-base in acciaio inox che è adatto per arto posteriore scarico (HLU, Figura 1) e carico parziale (PWB, Figura 2). Il vantaggio fondamentale del nostro design è la capacità di passare da un tipo di scarico a altra in pochi minuti, mantenendo un ambiente identico per gli animali. Abbiamo usato una cinghia pelvica su misura (Figura 2A) che è attaccato ad una catena singola in acciaio inox su misura con una chiusura girevole su ogni lato per HLU. Al fine di modificare il dispositivo di sospensione e raggiungere PWB, l'aggiunta di un pezzo a forma di triangolo di catena in acciaio inox che incorporava un inflessibile asta posteriore, progettato per sedersi appena sopra la colonna vertebrale (Figura 3) è l'unico requisito. Questi passaggi possono essere eseguiti in animali svegli o anestetizzati.

Con l'ambiente versatile fornito in questo esperimento, potremmo scaricare correttamente l'arto posteriore di tutti i nostri animali per 7 giorni senza complicazioni e rapidamente li espongono a una gravità parziale al 40% del loro carico normale (PWB40, media ottenuta livello di gravità di 0,4076 g ± 0,0036 g). Durante la prima settimana di totale HLU, gli animali hanno visualizzato una perdita di peso significativa (Figura 4A:-7.19% ± 0,87%, n = 9, p < 0,001), che è stato testimone in altri modelli14e non differisce significativamente da quello che abbiamo osservato ratti esposti a PWB40 per la stessa durata (-5.53% ± 1,44%, n = 10, p = 0,37). Tuttavia, gli animali ha continuato a perdere peso nel tempo mentre successivamente essere esposti a PWB40 (-9.06% ± 1,35% rispetto al basale, p < 0,0001).

Forza di presa del hindlimb è una misura standard della funzione muscolare che può essere utilizzata in senso longitudinale (Figura 4B). Abbiamo notato che una settimana di scarico totale ha condotto ad una diminuzione media in forza di presa della 50.16% ± 4,10% rispetto al basale (p < 0.0001). Dopo una settimana successiva del cuscinetto al 40% del normale caricamento parziale di peso, non abbiamo notato alcuna ulteriore cambiamento per quanto riguarda la forza di presa (-44.29 ± 4,67% rispetto al basale, p < 0,0001). A tutti i punti di tempo, la variazione percentuale in forza di presa della zampa posteriore era significativamente differente dai comandi di pari età (p < 0,0001 per sia il giorno 7 che il giorno 14, n = 11). Inoltre, abbiamo osservato che dopo il completamento dello studio, animali che hanno subito lo scarico totale seguita da cuscinetto (HLU-PWB40) parziale di peso visualizzato una perdita di forza presa significativamente maggiore rispetto al gruppo PWB40 (p = 0,03).

Muscolo massa umida registrata alla fine dell'esperimento, rispetto ai dati ottenuti dopo due settimane di carico normale o due settimane di PWB40 (Figura 4) e dati precedentemente pubblicati dal nostro gruppo di12. Abbiamo trovato che i gruppi PWB40 e HLU-PWB40 hanno significativamente inferiore bagnato massa del soleo (S), gastrocnemio (G), e i muscoli tibiale anteriore (TA) che i comandi di pari età (PWB100). Infatti, abbiamo registrato una massa media soleo di 0,1681 g ± 0,007 g per i nostri animali che era significativamente più basso che i ratti esposti a PWB100 per 2 settimane nei nostri esperimenti precedenti (-24.60% ± 3,18%, p < 0,0001). Per il gastrocnemio, abbiamo registrato una media massa bagnata di 2,192 g ± 0,096 g (-10.55% ± 3,93%, p = 0,038 vs PWB100) e una massa umida di 0,759 g ± 0,029 g per il tibiale anteriore (-14.40 ± 3,27%, p = 0,009 vs PWB100). Mentre il nostro set di dati ha evidenziato che gli animali esposti a un analogo di missione del Marte (HLU-PWB100) avevano una massa di bagnato in diminuzione dei muscoli soleo e gastrocnemio rispetto agli animali esposti a PWB40 per 2 settimane continue (-8.75 ± 3.84% e-5.85% ± 4,14%, rispettivamente), non abbiamo osservato una differenza significativa tra questi due gruppi.

Figure 1
Figura 1: Descrizione dei dispositivi di sospensione e come convertire da HLU PWB. (A) basato su nostro disegno precedente, abbiamo usato una barretta di alluminio che si siede in cima alla gabbia per tenere una costante sospensione dispositivo costituito da un anello di chiave protetto al centro dell'asta (freccia 1), una catena in acciaio inox (freccia 2), e due girevoli fermagli (freccia 3). (B) per convertire il dispositivo di sospensione per raggiungere PWB, una struttura a forma di triangolo è collegato utilizzando la chiusura girevole di fondo. Questo pezzo è composto da catene in acciaio inossidabile e un'asta posteriore di cloruro di polivinile (PVC) che si siede sopra la spina dorsale del ratto (freccia 1). Su ogni lato dell'asta posteriore è situato un fermaglio per collegare il cablaggio e la giacca, rispettivamente (freccia 2). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: arto scarico utilizzando una cinghia pelvica. (A) anteriore e lato Mostra disegni della struttura di cablaggio utilizzato per supportare le zampe degli animali. (B) la cinghia pelvica è stato posizionato come descritto per inserirsi agevolmente intorno le zampe del ratto. Il collegamento di acciaio inossidabile è posizionato sopra la base della coda e collegato la chiusura girevole. La posizione esatta e la forma dell'imbracatura possono variare tra gli animali ma ratti dovrebbero essere confortevole ed è necessario che loro arti posteriori non toccano mai terra. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: cuscinetto di peso parziale. Lo scarico parziale richiede l'aggiunta di una giacca per l'animale al fine di sostenere gli arti anteriori. La giacca è poi chiuso con un dispositivo extender reggiseno schiena e un gancio è collegato al dispositivo Extender, che si trova tra le scapole. Sia la giacca e la cinghia pelvica sono collegati a fermagli situati su ciascuna estremità dell'asta posteriore. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4: esempi di follow-up longitudinale in animali esposti a livelli di scarico differenti. Peso corporeo (A) cambiamento (BW). Gli animali sono stati pesati settimanalmente senza l'imbracatura o giacche ed il peso corporeo è stato registrato. PWB100 = peso parziale cuscinetto a carico normale; PWB40 = il carico parziale al 40% del carico normale; HLU-PWB40 = una settimana di arto posteriore scarico seguite da una settimana di PWB40. I risultati del test post-hoc di Tukey seguendo una ANOVA impilato 2 vie sono presentati come *: p < 0,05, * *: p < 0.01, * * *: p < 0,001, e * * *: p < 0,0001 vs PWB100. (B) cambiamento nella forza di presa della zampa posteriore. Forza di presa della zampa posteriore, settimanale è stata misurata e risultati sono stati espressi in variazioni percentuali dal basale per ciascun animale. I risultati del test post-hoc di Tukey seguendo una ANOVA impilato 2 vie sono presentati come * * *: p < 0,001 e * * *: p < 0,0001 vs PWB100, α: p < 0.05 vs PWB40. (C) Muscle bagnato massa dopo 14 giorni. Muscolo massa umida è stato registrato su una scala di precisione immediatamente dopo il sacrificio a 14 giorni. Risultati sono presentati come percentuale della massa umida ottenuta nel gruppo di controllo di pari età (PWB100). S = Soleo; G = gastrocnemio; TA = tibiale anteriore. I risultati del test post-hoc di Tukey seguendo un one-way ANOVA sono presentati come *: p < 0,05, * *: p < 0.01, e * * *: p < 0,0001 vs PWB100. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Discussion

Questo modello presenta il primo analogo terrestre sviluppato per studiare i successivi livelli di scarico meccanici e mira a imitare un viaggio e soggiorno su Marte.

Molti passaggi del presente protocollo sono fondamentali per garantire il suo successo e la necessità di essere esaminati attentamente. In primo luogo, è fondamentale per monitorare il benessere degli animali e garantire che essi stanno mantenendo un comportamento normale (cioè, esecuzione di attività come mangiare, riposare ed esplorare), particolarmente durante lo stato PWB dove mantengono una relativamente normale postura fisiologica. In secondo luogo, nonostante il livello di PWB essendo estremamente stabile nel tempo e che richiedono un intervento umano minimo12,14, è essenziale per registrare la gravità parziale raggiunta per minimizzare le variazioni tra gli animali. Inoltre, quando gli animali sono la transizione da scarico meccanico totale parziale gravità (PWB40), mostrano già l'atrofia notevole del muscolo e la perdita di funzione6,9,15, che può causare transitori Difficoltà nella ripresa quadrupede peso-cuscinetto comportamento e portare ad una momentanea andatura goffa.

A causa dell'ambiente variabile, diversi problemi possono sorgere e dovrebbe essere strettamente registrate e indirizzate. Ad esempio, si verifica uno spostamento fluido durante il periodo HLU a causa della posizione obliqua dell'animale, mentre non è presente durante i PWB16. In alcuni casi, ridistribuzione fluido può causare sottile edema più evidente in faccia o le zampe posteriori e di solito scomparirà nelle ore successive il ricaricamento. Consigliamo gli investigatori a segnare la gravità dell'edema e valutarlo al giorno. Se l'edema severo persiste per più di 48 h, animali devono essere escluso dall'esperimento.

Mentre l'uso di una cintura pelvica offre comfort agli animali e maggiore convenienza per l'investigatore, alcuni animali possono, occasionalmente, sia totalmente o parzialmente fuggire da loro imbracatura durante HLU o PWB. Abbiamo seguito il protocollo di esclusione basato sul precedente lavoro in topi6 in cui qualsiasi animale che scappa tre volte viene rimosso dallo studio. Come nota a margine, fughe sono estremamente rari; nel nostro lavoro meno dell'1% degli animali doveva essere escluso per un periodo di 1 anno (1 animale fuori 148 animali studiati). La titolazione giornaliera del livello PWB è un momento cruciale in cui lo sperimentatore può garantire la calzata di entrambi la giacca e la cinghia pelvica, minimizzando così il rischio di fuga. Nel valutare il peso e il benessere degli animali al giorno, speciale considerazione dovrebbe essere messo nel mantenimento della cinghia pelvica. Mentre site-specific di perdita di capelli è la conseguenza più comune, all'abrasione può essere presente se la cinghia pelvica è danneggiato (ossia, masticato). Consigliamo ai ricercatori di controllare ogni giorno la condizione di imbracatura e sostituire componenti quando danneggiato o l'intera imbracatura quando necessario per prevenire la comparsa di abrasione della pelle. Benessere dovrebbe includere almeno le seguenti operazioni: controllo del peso corporeo, porfiria, l'ingestione di cibo, presenza di urina e feci, perdita di capelli, abrasione della pelle, l'edema.

Gli artigli degli animali anche occasionalmente possono diventare intrappolati nel fermo del gancio-e-ciclo o un panno, quindi compromettere il loro equilibrio. Un modo semplice ed efficiente per evitare che ciò accada consiste nel tagliare delicatamente gli artigli sotto anestesia prima di mettere la giacca. Questo passaggio può essere ripetuto quando necessario durante il corso di studio.

Particolare attenzione deve essere pagato durante la transizione da HLU PWB. Mentre abbiamo osservato che tutti gli animali sono in grado di camminare con poca difficoltà immediatamente dopo essere stato messo in PWB, la quantità di tempo necessario per mettere la stessa quantità di peso sia il fronte e le zampe varia fra i ratti. Se un ratto non dimostra relativamente normale andatura utilizzando tutte le membra in 24h, si consiglia di che dovrebbe essere escluso dallo studio.

Questo modello di romanzo progettato per simulare ambienti gravitazionali sequenziali è affidabile e sostenibile nel tempo. Tuttavia, alcune limitazioni esistono e sono ancora da affrontare. In primo luogo, questa combinazione di modelli è progettata solo per valutare le alterazioni che si verificano negli arti posteriori degli animali come il modello HLU crea solo artificiale microgravità sugli arti posteriori. Pertanto, non è adatto per indagare questo analogo HLU-PWB sequenza basati a terra ribalta flettenti alterazioni. In secondo luogo, durante il periodo di 14 giorni, i nostri animali visualizzato una continua ma non pericolosa perdita di massa di corpo intero evidenziando il complesso riaggiustamento dei ratti a scarico parziale (Figura 4A). Nel nostro studio precedente di modello del ratto PWB, gli animali esposti a PWB40 e PWB20 per due settimane ha presentato una perdita significativa sopra solo i primi 7 giorni e riacquistato peso successivamente12. Questo era probabilmente dovuto al fatto che i ratti erano in grado di adattarsi allo scarico quadrupede dopo un periodo iniziale di adattamento. Tuttavia, in questo studio, i ratti mai completamente adattati ai due diversi periodi di scarico/parziale-ricaricamento di una settimana ciascuno, che probabilmente spiega la perdita di peso continua. Sarebbe importante estendere ulteriormente questi periodi di pieno e lo scarico parziale per confermare che gli animali completamente possono adattare e stabilirsi in ogni ambiente. Livelli di stress non sono stati valutati in questo modello ancora e potrebbero essere facilmente monitorati in futuro mediante campionamento di sangue regolare utilizzando la coda che rimane completamente accessibile.

Le nostre valutazioni longitudinali della funzione di muscolo e muscolo massa ha mostrato che una settimana di scarico hindlimb ha causato una diminuzione tremenda in forza di presa della zampa posteriore (Figura 4B) con uno dei nostri ratti che esibiscono una riduzione del 70% in forza di presa. Non sorprende che, dopo 14 giorni, gli animali hanno visualizzato una forza di presa significativamente più bassa che gli animali che erano stati esposti a 14 giorni di PWB40 nel nostro precedente studio12 , considerando che la media bagnato la massa dei muscoli del hindlimb non differiva significativamente tra i Gruppi PWB40 e HLU-PWB40, siamo stati in grado di stabilire una forte correlazione lineare tra i nostri 3 gruppi (PWB100, PWB40 e HLU + PWB40) per quanto riguarda il soleo medio massa (R2 = 0.92, p < 0,0001).

Questi risultati confermano che parziale carico a seguito di una totale meccanica scarico compromessi muscolo salute più di quello che sarebbe essere osservato durante un periodo continuo ma stabile di scarico parziale. Fino ad ora, questa lacuna nella conoscenza non è stata studiata. Ulteriore valutazione di questo fenomeno dovrebbe essere perseguito al fine di sviluppare contromisure efficaci impedire Decondizionamento muscolare nel contesto di una missione per la luna o Marte. La forza del nostro modello risiede anche nella sua versatilità come permette per una varietà di diversi esperimenti con diversi gradi di scarico e per diversi periodi di tempo.

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Disclosures

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Acknowledgments

Questo lavoro è stato supportato dalla National Aeronautics and Space Administration (NASA: NNX16AL36G). Autori vorrei ringraziare Carson Semple per fornire i disegni inclusi in questo manoscritto.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10G Insulated Solid Copper Wire Grainger 4WYY8 100 ft solid building wire with THHN wire type and 10 AWG wire size, black
2 Custom design plexiglass walls P&K Custom Acrylics Inc. N/A 2 clear plexiglass custom wall 3/16" tick, width 12 3/16", height 18 13/16", 1 rounded slot 0.25 in of diameter located at the center top of the wall
3M Transpore Surgical Tape Fisher Scientific 18-999-380 Transpore Surgical Tape 
Accessory Grasping Bar Rat Harvard Apparatus 76-0479 Accessory grasping bar rat, front or hind paws
Analytical Scale Fisher Scientific 01-920-251 OHAUS Adventurer Analytic Balance
Animal Scale ZIEIS by Amazon N/A 70 lb capacity digital scale big top 11.5" x 9.3" dura platform z-seal 110V adapter 0.5 ounce accuracy
Back Bra Extenders Luzen by Amazon N/A 17 pcs 2 hook 3 rows assorted random color women spacing bra clip extender strap
Digital Force Gage Wagner Instruments DFE2-010 50 N Capacity Digital Grip Force Meter Chatillon DFE II
Gauze Fisher Scientific 13-761-52 Non-sterile Cotton Gauze Sponges 
Key rings and swivel claps Paxcoo Direct by Amazon N/A PaxCoo 100 pcs metal swivel lanyard snap hook with key rings
Lobster Claps Panda Jewelry International Limited by Amazon N/A Pandahall 100 pcs grade A stainless steel lobster claw clasps 13x8mm
Rat Tether Jacket - Large Braintree Scientific RJ L Rodent Jacket
Rat Tether Jacket - Medium Braintree Scientific RJ M Rodent Jacket
Silicone tubing Versilon St Gobain Ceramics and Plastics ABX00011 SPX-50 Silicone Tubing
Stainless Steel Chains Super Lover by Amazon N/A 4.5m 15FT stainless steel cable chain link in bulk 6x8mm

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Comportamento numero 146 volo spaziale gravità parziale Marte lo scarico dell'arto parziale del peso-cuscinetto muscolo
Che imita una missione spaziale su Marte utilizzando Hindlimb lo scarico e il carico parziale in ratti
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Mortreux, M., Riveros, D., Bouxsein, More

Mortreux, M., Riveros, D., Bouxsein, M. L., Rutkove, S. B. Mimicking a Space Mission to Mars Using Hindlimb Unloading and Partial Weight Bearing in Rats. J. Vis. Exp. (146), e59327, doi:10.3791/59327 (2019).

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