Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Kas Hızı Kurtarma Döngüleri Kas Membranı Özelliklerini İncelemek için

Published: February 19, 2020 doi: 10.3791/60788

Summary

Burada sunulan kas hızı kurtarma döngüleri kayıt için bir protokol (MVRCs), kas zarı özellikleri inceleyerek yeni bir yöntemdir. MVRCs patoloji ile ilgili kas zarı potansiyeli ve kas iyon kanalı fonksiyonu değişiklikleri in vivo değerlendirilmesi sağlar, ve nörojenik kaslarda kas depolarizasyon gösteri sağlar.

Abstract

Konvansiyonel sinir iletim çalışmaları (NCS) ve elektromiyografi (EMG) nöromüsküler bozuklukların tanısı için uygun olmasına rağmen, kas lif zarı özellikleri ve altta yatan hastalık mekanizmaları hakkında sınırlı bilgi sağlar. Kas hızı kurtarma döngüleri (MVRCs) nasıl bir kas eylem potansiyelinin hızı önceki bir eylem potansiyeli sonra zamanbağlıdır göstermektedir. MVRCs yakından bir eylem potansiyeli takip membran potansiyeli değişiklikleri ile ilgilidir, bu nedenle kas lifi membran özellikleri hakkında bilgi sağlayan. MVRC'ler, çoklu fiber demetlerden doğrudan uyarılma ve kayıt ile hızlı ve kolay bir şekilde kaydedilebilir. MVRCs çeşitli nöromüsküler bozukluklarda hastalık mekanizmaları nın anlaşılmasında yararlı olmuştur. Kanalopaties olan hastalarda çalışmalar kas uyarılabilirlik üzerinde spesifik iyon kanalı mutasyonlarının farklı etkilerini göstermiştir. MVRCs daha önce nörojenik kasları olan hastalarda test edilmiştir. Bu çalışmada hastalarda kas bağıl kırılma süresi (MRRP) uzatılmış, hastalarda erken süpernormallik (ESN) ve geç süpernormallik (LSN) sağlıklı kontrollere göre azalmıştır. Bu nedenle, MVRCs onların azaltılmış uyarılabilirlik altında yatan bozulmamış insan kas liflerinde membran depolarizasyon in vivo kanıt sağlayabilir. Burada sunulan protokol, MVR'lerin nasıl kaydedilen ve kayıtların nasıl analiz edilecek olduğunu açıklar. MVRCs nöromüsküler bozuklukların geniş bir yelpazede hastalık mekanizmaları ortaya çıkarmak için hızlı, basit ve yararlı bir yöntem olarak hizmet verebilir.

Introduction

Sinir iletim çalışmaları (NCS) ve elektromiyografi (EMG) nöromüsküler bozuklukların tanısında kullanılan geleneksel elektrofizyolojik yöntemlerdir. NCS sinirlerde aksonal kayıp ve demiyelinasyon tespiti sağlar1, EMG sinir hasarı nedeniyle kas mevcut olup olmadığını miyopati veya nörojenik değişiklikler ayırt edebilirsiniz. Ancak, NCS veya EMG kas lif idranınözellikleri ve altta yatan hastalık mekanizmaları hakkında sınırlı bilgi sağlar. Bu bilgiler kas biyopsileri2,3,4izole kaslarda hücre içi elektrotlar kullanılarak elde edilebilir. Ancak, hastalarda bozulmamış kaslardan gelen kayıtları kullanarak metodolojileri kullanmak klinik öneme sahiptir.

İlk5 sonra gecikme bir fonksiyonu olarak ikinci bir kas lif eylem potansiyel değişiklikleri hızı , ve bu hız kurtarma fonksiyonu (veya kurtarma döngüsü) distrofik veya denervated kaslarda değiştirmek için gösterilmiştir. Tek kas lifleri bu tür kayıtların verimi, ancak, bir klinik araç olarak kullanılmak üzere çok düşük tü6. Ancak, Z'Graggen ve Bostock daha sonra çok fiber kayıtları, doğrudan stimülasyon ve kas lifleri aynı demet kayıt elde, vivo7bu tür kayıtları elde hızlı ve basit bir yöntem sağlamak bulundu . Bu yöntemde7,8,9,10,11olmak üzere değişen interstimulus aralıkları (ISIs) ile eşleştirilmiş darbe elektriksel uyaranların bir dizi kullanılır.

Değerlendirilen MVRC parametreleri şunlardır: 1) kas bağıl refrakter dönemi (MRRP), bir sonraki eylem potansiyeli ortaya çıkana kadar bir kas eylem potansiyeli sonra süre; 2) erken süper normallik (ESN); ve 3) geç süpernormallik (LSN). ESN ve LSN, etki potansiyellerinin kas zarı boyunca normalden daha hızlı yürütüldüğü refrakter dönemden sonraki dönemlerdir. Depolarize sonrası potansiyeli, ve kas T-tübüllerinde potasyum birikimi sırasıyla, süpernormallik iki dönem için ana nedenleri olarak hipotez vardır.

Kas bozuklukları mvrcs geniş uygulanabilirlik iskemi membran depolarizasyon tespit gösterilmiştir7,10,12 ve böbrek yetmezliği13, kritik hastalık myopati kas zarı anormallikleri hakkında bilgi veren14 ve dahil vücut miyozit15. Frekans rampası ve aralıklı 15 Hz ve 20 Hz simülasyon protokolleri tanıtıldı. MVRC'ler, bu ek protokollerle birlikte, kalıtsal kas iyon kanallarındaki çeşitli kas iyon kanallarında fonksiyon kaybı veya fonksiyon artışı mutasyonlarına bağlı kas zarı uyarılabilirliği üzerindeki farklı etkileri göstermiştir (örn. sodyum kanal miyotoni, paramiyotoni congenita16, miyotonik distrofi17, Andersen-Tawil sendromu18, ve miyotoni congenita19,20).

Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, MVRC'lerin nörojenik kaslara uygulanabilirliği ilk kez gösterilmiştir. Terim "nörojenik kas" ön boynuz hücreleri veya motor aksonları herhangi bir yaralanma sonra denervasyon ve reinnervasyon olarak geliştirmek iskelet kasları ikincil değişiklikler anlamına gelir. Denervasyon EMG'de spontan aktivite (yani fibrilasyonlar [fibs] ve pozitif keskin dalgalar [psws]) olarak nitelendirilirken, uzun süreli ve genlik mevcut reinnervasyona sahip büyük motor birim potansiyelleri21. EMG değişiklikleri denervated kaslarda belirgindir, ancak kas lif ipotemi potansiyellerinde altta yatan hücreseldeğişiklikler sadece izole kas dokusu 2 deneysel çalışmalarda gösterilmiştir,3,4. MVRCs denervasyon süreci ile ilgili in vivo insan kas zarı özellikleri hakkında daha fazla fikir sağlar.

Bu makalede MVR'lerin metodolojisi ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Ayrıca, daha önce bildirilen bir çalışma22 ve sağlıklı kontrol konularından hastaların bir alt grubunda nörojenik kaslarda değişiklikler, yöntemin planlı bir çalışma için uygun olup olmadığının belirlenmesini sağlar.

Kayıtlar, bir yazılım programının parçası olan bir kayıt protokolü kullanarak gerçekleştirilmiştir. Kullanılan diğer ekipman izole lineer bipolar sabit akım uyarıcı, 50 Hz gürültü eliminatörü, izole elektromiyografi amplifikatör ve analog-dijital dönüştürücü.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm denekler sınavdan önce yazılı izin vermelidir ve protokol ilgili yerel etik inceleme kurulu tarafından onaylanmalıdır. Burada açıklanan tüm yöntemler Bölgesel Bilimsel Etik Komitesi ve Danimarka Veri Koruma Ajansı tarafından onaylanmıştır.

1. Konunun hazırlanması

  1. Araştırılacak hastalık grubu dışında daha önce herhangi bir sinir sistemi bozukluğu olmadığından emin olmak için deneklerin tıbbi geçmişlerini değerlendirin.
  2. Sınavları ayrıntılı olarak bildirmek ve yazılı izin almak için talep.
    1. Bir bacak kas iki iğne ekleme hakkında konu bilgilendirmek ve kas lifleri zayıf akım ile uyarılır.
    2. Bu hissi biraz tatsız hissedebilirsiniz açıklayın.
    3. Herhangi bir rahatsızlık durumunda, uyarımın kayıt sırasında herhangi bir anda hemen kapatılabilir olduğunu konu bildirin.
  3. Deneğin alt bacağını alkolle temizleyin.
  4. Anterior tibial kas ve yapışkan yüzey elektrodu üzerine anici monopolar iğne elektrodu (Şekil1)anot 1 cm distal olarak yerleştirin.
  5. Atoda bir zemin elektrot distal yerleştirin.
  6. Kas lifleri boyunca uyarıcı monopolar iğne elektroduna yaklaşık 2cm proksimal (Şekil1)kayıt konsantrik iğne elektrot (25 mm x 30 G) yerleştirin.
  7. Kayıt eşmerkezli iğne ve zemin elektrotlarını preamplifikatöre bağlayın.
  8. Deneğe sessiz kalmasını ve sınav sırasında hareketten kaçınmasını isteyin.
  9. Uyarıcının çıkışını sıfırlayın ve uyarıcı elektrotları uyarıcıya bağlayın (Şekil 1).
  10. Isınan bir lamba kullanarak cilt sıcaklığını 32-36 °C arasında koruyun.

2. MVR'lerin Kaydı

  1. Kas uyarılabilirlik kayıt protokolünü kullanarak yarı otomatik kayıt yazılımını başlatın ve uyarıcıyı açın. Stimülasyonlar 1 Hz ile 2,5 mA'dan başlayacaktır.
  2. Yanıt kaydedilene kadar Ekle tuşuna basarak uyarıcı yoğunluğunu manuel olarak artırın (max = 10 mA).
    1. Uyarıcı ve kayıt iğnelerini gerekirse 10 mA'dan az bir uyarıcı yoğunluğuile kabul edilebilir bir yanıt kaydedene kadar ayarlayın. Kas eylem potansiyelinin şekli triphasic olmalıdır, mümkünse, ve istikrarlı. Tüm kas büyük switches kaçının.
    2. Potansiyel baş aşağı görünürse eksi tuşa (-) vurarak kas eylem potansiyelini tersine çevirin.
      NOT: Ekranda eylem potansiyelinin genişliğini gösteren bir macenta yatay çizgi görüntülenir.
  3. Fare ile çizgi sürükleyerek macenta hattının konumunu ve uzunluğunu ayarlayın. Yeşil yatay çizgi taban çizgisini temsil eder.
  4. MVR'leri kaydetmeye başlamak için Tamam'ı tıklatın.
  5. Ana seçeneklerden bir uyarıcı yanıt ilişkisi seçin.
  6. En fazla 10 mA veya tolere edilebilir insert tuşuna basarak uyarıcı yoğunluğunu artırın.
  7. Uyarıcı yanıt eğrisini alçalmaya başlamak için Tamam'ı tıklatın.
  8. Test uyarıcı sıfıra ulaştığında Tamam'ı tıklatın.
  9. Uyarıcı yoğunluğunu kararlı gecikme için eşit olarak ayarlayın.
  10. Ana menüye dönmek için Tamam'ı tıklatın.
  11. RC için 1/2/5 klima seçeneğiniseçin.
  12. Kurtarma döngüsü seçeneklerinden bir protokol seçin (örneğin, hızlı kurtarma döngüsünü başlatın [alternatif gecikmeleri atlayın]).
    NOT: Kayıt, uyarıcıaralıkları (ISIs) azalan 34 adımda otomatik olarak devam eder.
  13. Kas eylem potansiyelinin kayıt sırasında sabit olduğundan ve iğnenin hareket etmediğini unutmayın. 34 adım tamamlandığında ekran otomatik olarak ana seçeneklere dönüşür.
  14. Finish kaydına tıklayın | Dosyayı kapat | Tamam,bir ramp-up frekans veya 20 Hz s kayıtları gerçekleştiriliyor sürece.
  15. Dosyayı kapat'a tıklayarak kaydı bitirin ve verileri kaydedin.

3. MVRC analizleri

  1. Çözümlemesi çevrimdışı gerçekleştirmek için çözümleme yazılımı programını başlatın.
  2. Analiz edilecek kaydı seçin ve Tamam düğmesine tıklayın.
  3. Dosyalar menüsünden Yükle parametrelerini tıklatın.
  4. Analiz için MANAL9 seçeneğini seçin. Bu listede yoksa, bu dosyayı bulmak için Gözat'ı tıklatın. Devam etmek için Tamam'ı tıklatın.
  5. MAnal9 kas uyarılabilirlik analizi bir açıklama göründüğünde, devam etmek için Tamam'ı tıklatın.
    1. Potansiyel baş aşağı görünürse MM-1 yazarak kas eylem potansiyelini tersine çevirin.
    2. Macenta çizgisini görünür kılmak için fareyi sağ tıklatın. Pencereyi en yüksek yanıtın tabanına ve o yükseklikteki eylem potansiyelinin genişliğine kabaca karşılık gelen bir genişliğe sahip olarak ayarlayın. Pencereyi ayarlamak için fareyle sürükleyin. Pencere, soluk mavi çizgilerle gösterildiği gibi yükseklik ve gecikme nin ölçüldüğü gecikmesürelerini belirler ve yeşil çizgi taban çizgisini gösterir. Devam etmek için Tamam'ı tıklatın.
  6. Gecikmeleri ve zirveleri yeniden ölçmek için Tamam'ı tıklatın. Bu otomatik olarak yapılacaktır.
    NOT: Yeniden ölçülen gecikmelerin görüntülenmesinde, gecikmeler orijinal gecikmelerden daha kısa gecikmelerle ölçülür. Bunun nedeni, koşullandırma uyaranlarına verilen yanıtların tek başına koşullandırma ya da testyanıtlarından çıkarılmış olmasıdır. Bu, koşullandırma uyaranlarının gecikme ölçümlerini engellememesini sağlar. İstem kutusunda belirtildiği gibi, imleci (dikey kırmızı çizgi) noktanın üzerine yerleştirerek ve ~ tuşuna basarak tek kötü noktalar ortadan kaldırılabilir. Kötü nokta, aynı kanalda her iki taraftaki değerlerin ortalamasıyla değiştirilir. Kötü nokta yoksa, DE'yi (ekran sonu) gereken son gecikmeden hemen sonraya ayarlayın.
  7. RMC dosyası oluşturmak için Tamam'ı tıklatın.
  8. "RCC veya RMC oluştur" formunda görünen seçeneklerin çoğunu yoksay, çünkü bunlar MVR'ler yerine C-fiber ölçümleri ile ilgilidir. RMC dosyasını kurtardıktan sonra, komut istemi kutusu farklı seçenekler sunar
  9. Frekans rampası ve/veya tekrarlayan stimülasyon verileri kaydedildiyse, bunları analiz etmek için talimatları uygulayın. Aksi takdirde, mem dosyası oluşturmak için MEM dosyası seçeneği oluşturmak için düz git'i seçin. Devam etmek için Tamam'ı tıklatın.
  10. Devam etmek için Kaydet ve Çıkar'ı tıklatın.
  11. RMC verilerini MEM dosyasına eklemek için Tamam'ı tıklatın.
  12. Bu verileri MEM dosyasına eklemek için Giriş RMC dosyasından Ekle'yi tıklatın ve ardından bileşik MEM dosyasını kaydetmek için dizini değiştirin. Ardından, kaydetmek için Kaydet ve Çıkar'ı tıklatın.
  13. Yeniden ölçülen QZD dosyasını kaydetmek için Tamam'ı tıklatarak orijinal QZD dosyasından # işareti kullanarak farklılaşmaya izin verin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Aşağıdaki sonuçlar, bol denervasyon aktivitesi gösteren tüm sitelerde fib/psws olduğu yeni bir çalışma22'denhastaların bir alt grubunda elde edildi. Sonuçlar, denervasyon sonrası kas liflerinde değişikliklerin bu protokolde açıklanan MVRC tekniği kullanılarak in vivo olarak değerlendirildiğini göstermiştir. MVRCs nörojenik kas liflerinde istirahat membran potansiyelinin depolarizasyon ile tutarlı değişiklikler gösterdi.

14 hasta 29 sağlıklı denek ile karşılaştırıldı. Konu demografisi Tablo 1'degösterilmiştir. Şekil 2 sağlıklı bir denek ve hastanın kayıtlarını göstermektedir. Şekil 3 ve Tablo 2, hastaların MVR'lerinin sağlıklı denekler ile karşılaştırılmasını göstermektedir. MRRP uzatıldı ve hastalarda sağlıklı kontrollere göre ESN ve LSN azaldı(Tablo 2, Şekil 3).

Figure 1
Şekil 1: MVRC'lerin kurulumu resmi. (A) İzole lineer bipolar sabit akım uyarıcı, (B) 50 Hz gürültü giderici, (C) izole EMG amplifikatör, ve (D) analog-to-dijital dönüştürücü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2: MVRC kayıt örnekleri. Bir koşullandırma uyarıcı (kırmızı), iki koşullandırma uyaranları (yeşil) ve beş koşullandırma uyaranlarından (mavi) a (A) sağlıklı denek ve (B) L5 radikülopatisi olan hastadan sonra yapılan kayıtlar. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3: Bir, iki ve beş koşullandırma uyaranlı MVRC'ler. (A) 14 hastada (gri çizgiler) MVRC'ler ortalama değeri 29 sağlıklı kontrol (dolu siyah kareler) ile karşılaştırıldığında. Gecikme yüzdesi değişiminin grafik gösterimi 2-1.000 ms (logaritmik ölçek) arasında IŞİd'e karşı çizilir. (B,C): (A) ile aynı, ancak iki ve beş koşullandırma uyaranları ile. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Sağlıklı kontroller
(n=29)
Hasta
(n=14)
Yaş (yıl) 55.7 ± 14.9 58,9 ± 16,3
Cinsiyet (M/F) 14/15 9/5
Hastalık süresi (ay) - 3.4 ± 2.7
MRC puanı - 3.0 ± 1.1
Etiyoloji - Peronal nöropati (9)
L5 kök affı

Tablo 1: Demografik ve klinik özellikler. Değerler ± standart sapma anlamına gelir olarak listelenir. Bu tablo Witt ve ark.22'dendeğiştirilmiştir.

Sağlıklı Kontroller
(n=29)
Hasta
(n=14)
t-testi için p değeri
MRRP (ms) 3.5 ± 0.4 7.6 ± 3.1 p = 6,8-8
ESN (%) 11.3 ± 2.1 7.6 ± 2.3 p = 5,5-5
ESN (ms) 7.8 ± 1.3 12.7 ± 2.5 p = 1,6-8
5ESN (%) 13.7 ± 2.5 1.0 ± 0.6 p = 9,3-10
LSN (%) 4.1 ± 1.4 2.8 ± 1.7 p = 0,017
XLSN (%) 2.9 ± 0.7 1.0 ± 1.6 p = 1,8-10
5XLSN (%) 8.0 ± 1.4 2.8 ± 1.6 p = 2,2-11

Tablo 2: MVRC parametrelerinin sağlıklı kontroller ile hastalar arasında karşılaştırılması. MRRP = kas bağıl kırılma dönemi; ESN (%) = ISI'de koşulsuz uyarıcı yüzdesi olarak bir koşullanmadan sonra kas eylem potansiyelinin gecikme azaltımı <15 ms ESN (ms), ISI ESN (%). 5ESN = beş koşullandırma uyaranlarından sonra erken süper normallik düzeyine karşılık gelir. LSN (%) = ISI'da 100-150 ms arasında koşulsuz uyarıcı yüzdesi olarak bir koşullandırma uyarıcıdan sonra kas eylem potansiyelinin gecikme azmi. XLSN (%) = ISI'da 100-150 ms 5XLSN (%) arasında bir koşullandırma uyarıcısının yüzdesi olarak iki koşullandırma uyaranlarından sonra kas eylem potansiyelinin gecikme azmi = BEŞ koşullanmadan sonra kas eylem potansiyelinin gecikme azmi, ISI'da bir koşullandırma uyarıcısının yüzdesi olarak 100-150 ms. Değerleri ± standart dasyonasyonasyon aracı olarak listelenmiştir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

MVRCs, kayıt yazılımı programlanmış olarak, son derece otomatik bir prosedürdür, ancak güvenilir sonuçlar elde etmek için bakım gereklidir. Kayıt aşamasında, iğneleri ayarlarken, son plaka zonu veya sinir uyarıcı önlemek için önemlidir. Bu genellikle tüm kas büyük twitches yol açar, hangi uyarılma ve / veya kayıt iğnesi kayıt MVRCs sırasında yer değiştirme riskini artırır. Bugüne kadar, yöntem daha iyi son plaka zonu açıklanan birkaç kaslar için uygulanmıştır; ancak, uç tabakalar dağılmış olabilir (yani, anterior tibial kas). Bu nedenle, özellikle dikkat gereklidir.

Kas lifleri yerine uç plaka veya sinirin uyarılmasını önlemek için, twitches için kas gözlemleyerek dikkat edilmelidir. Uyarıcı monopolar iğne, yanı sıra kayıt konsantrik iğne, twitches neden olmayan bir site bulmak için hareket edilmelidir. Ayrıca, deneklere acı hissedip hissetmedikleri sorulmalıdır. MVRC kayıtları, son plaka bölgesi veya sinir kas lifleri yerine uyarılmış sürece, herhangi bir tatsızlık neden olmaz.

MVRCs yönteminin bir sınırlama sadece bir sitede kayıt ve mutlaka tüm kas temsil etmez sadece birkaç kas lifleri, muayene gerçekleştirmektedir. Patolojinin yaygın olmadığı hastalıklarda bu sınırlama özellikle önemlidir. Bir önceki çalışmada aminotrofik lateral skleroz ve denervate kaslara rağmen sağlıklı kontroller olan hastalar arasında şaşırtıcı hiçbir fark bulundu. Bu muhtemelen denervasyon etkinliği MVRCs23kaydedildi sitede kaydedilmedi çünkü . Ayrıca iğne daha optimal bir yanıt ile sağlıklı bir noktaya ayarlanmış olabilir dışlanamaz.

MVRCs başka bir sınırlama bir ölçümler için istikrarlı bir yanıt elde etmek için kayıt iğnesi ayarlarken sağlıklı kas lifleri nokta bir eğilim olabilir. Bu sınırlamayı aşmanın bir yolu polipazik potansiyellerden kayıtları yapmak olabilir. Ancak, farklılaşmamış zirveler varsa, bu doğru bir gecikme belirlemek için sorunlar oluşturabilir. Ayrıca, biz uyarmak ve kas lifleri aynı paketten kayıt niyetinde olsa da, bu tam olarak aynı olmayabilir. Uyarılmış paket devam eden deney24sırasında farklı lifler içerebilir.

MVRC'ler geleneksel elektrofizyolojik yöntemlerle elde edilemeyen bilgiler sağlar. Bu nedenle, mevcut kullanımda MVR'larla karşılaştırılabilen başka bir yöntem yoktur. Önceki rapor6, aynı kas lifiki sitede kaydetmek için tek lif iğne elektrotlar kullanarak, çok daha zordu. 118 kas lifi çalışmasının sadece 43'ünden iyi kayıtlar elde edilmiştir ve bu yöntem araştırma laboratuarlarında veya kliniklerde benimsenmemiştir. Başka bir benzer ama otomatik olmayan yaklaşım 20 ms 2 ms25sekiz farklı ISIs kullanılır. Yazarlar bir kaydın 20-60 dakika sürdüğünü, bu yöntemin ise MVR'leri yaklaşık 10 dakika içinde 34 ISI ile kaydettiğini bildirmiştir. Analiz de hızlı ve yüksek otomatiktir.

Sonuç olarak, MVRCs nöromüsküler bozuklukların altta yatan mekanizmaları anlamak için paha biçilmez bilgi sağlayabilir bir yöntemdir. Bir iyon kanalı geninde mutasyon tespit edilen hastalar için bu yöntem, bu spesifik mutasyonların in vivo'da kas zarı uyarılabilirliği üzerindeki etkileri hakkında da veri sağlamaktadır. Bu, in vitro ekspresyon çalışmaları ile birlikte, bu hastalarda kas patofizyolojisi daha doğru anlaşılmasını sağlar. Bu yöntem, böylece genel olarak kas hastalığı anlayışını geliştirmek, normal kas fizyolojisi bu kanalların rolü içine fikir sağlamak için potansiyele sahiptir. Diğer hasta grupları ve daha büyük gruplarla daha ileri çalışmalar gereklidir. Farklı kaslarda MVRC'ler kayıt çalışmaları da garanti edilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

H.B. bu çalışmada kullanılan Qtrac yazılımının satışı için UCL'den telif hakkı alır. Diğer yazarların olası çıkar çatışmaları yok. Tüm yazarlar son makaleyi onayladı.

Acknowledgments

Bu çalışma esas olarak Lundbeck Vakfı'nın (R191-2015-931 ve Hibe numarası R290-2018-751) iki hibe tarafından desteklenmiştir. Ayrıca, çalışma Uluslararası Diyabetik Nöropati Konsorsiyumu'nun bir parçası olarak Novo Nordisk Foundation Challenge Programme (Grant numarası NNF14OC0011633) tarafından finansal olarak desteklenmiştir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
50 Hz Noise Eliminator Digitimer Ltd Humbug
Analogue-to-Digital Converter National Instruments NI-6221
Analysing software program Digitimer Ltd (copyright Institute of Neurology, University College, London) QtracP, MANAL9
Disposable concentric needle electrode, 25 mm x 30G Natus Dantec DCN
Disposable monopolar needle electrode, 25 mm x 26G Natus TECA elite
Isolated EMG amplifier Digitimer Ltd D440
Isolated linear bipolar constant-current stimulator Digitimer Ltd DS5
Software and recording protocol Digitimer Ltd (copyright Institute of Neurology, University College, London) QtracW software, M3REC3 recording protocol written by Hugh Bostock, Istitute of Neurology, London, UK)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tankisi, H., et al. Pathophysiology inferred from electrodiagnostic nerve tests and classification of polyneuropathies. Suggested guidelines. Clinical Neurophysiology. 116 (7), 1571-1580 (2005).
  2. Gregorio, C. C., Hudecki, M. S., Pollina, C. M., Repasky, E. A. Effects of denervation on spectrin concentration in avian skeletal muscle. Muscle and Nerve. 11 (4), 372-379 (1988).
  3. Kotsias, B. A., Venosa, R. Role of sodium and potassium permeabilities in the depolarization of denervated rat muscle fibers. Journal of Physiology. 392, 301-313 (1987).
  4. Kirsch, G. E., Anderson, M. F. Sodium channel kinetics in normal and denervated rabbit muscle membrane. Muscle and Nerve. 9 (8), 738-747 (1986).
  5. Stalberg, E. Propagation velocity in human muscle fibers in situ. Acta Physiologica Scandinava Supplementum. 287, 1 (1966).
  6. Mihelin, M., Trontelj, J. V., Stalberg, E. Muscle fiber recovery functions studied with double pulse stimulation. Muscle and Nerve. 14 (8), 739-747 (1991).
  7. Z'Graggen, W. J., Bostock, H. Velocity recovery cycles of human muscle action potentials and their sensitivity to ischemia. Muscle and Nerve. 39 (5), 616-626 (2009).
  8. Bostock, H., Tan, S. V., Boerio, D., Z'Graggen, W. J. Validity of multi-fiber muscle velocity recovery cycles recorded at a single site using submaximal stimuli. Clinical Neurophysiology. 123 (11), 2296-2305 (2012).
  9. Z'Graggen, W. J., Troller, R., Ackermann, K. A., Humm, A. M., Bostock, H. Velocity recovery cycles of human muscle action potentials: repeatability and variability. Clinical Neurophysiology. 122 (11), 2294-2299 (2011).
  10. Lee, J. H. F., Boland-Freitas, R., Ng, K. Sarcolemmal excitability changes in normal human aging. Muscle and Nerve. 57 (6), 981-988 (2018).
  11. Lee, J. H. F., Boland-Freitas, R., Ng, K. Physiological differences in sarcolemmal excitability between human muscles. Muscle and Nerve. 60 (4), 433-436 (2019).
  12. Humm, A. M., Bostock, H., Troller, R., Z'Graggen, W. J. Muscle ischaemia in patients with orthostatic hypotension assessed by velocity recovery cycles. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry. 82 (12), 1394-1398 (2011).
  13. Z'Graggen, W. J., et al. Velocity recovery cycles of human muscle action potentials in chronic renal failure. Clinical Neurophysiology. 121 (6), 874-881 (2010).
  14. Z'Graggen, W. J., et al. Muscle membrane dysfunction in critical illness myopathy assessed by velocity recovery cycles. Clinical Neurophysiology. 122 (4), 834-841 (2011).
  15. Lee, J. H., Boland-Freitas, R., Liang, C., Ng, K. Sarcolemmal depolarization in sporadic inclusion body myositis assessed with muscle velocity recovery cycles. Clinical Neurophysiology. 19 (31205-2), 1388 (2019).
  16. Tan, S. V., Z'Graggen, W. J., Hanna, M. G., Bostock, H. In vivo assessment of muscle membrane properties in the sodium channel myotonias. Muscle and Nerve. 57 (4), 586-594 (2018).
  17. Tan, S. V., et al. In vivo assessment of muscle membrane properties in myotonic dystrophy. Muscle and Nerve. 54 (2), 249-257 (2016).
  18. Tan, S. V., et al. Membrane dysfunction in Andersen-Tawil syndrome assessed by velocity recovery cycles. Muscle and Nerve. 46 (2), 193-203 (2012).
  19. Tan, S. V., et al. Chloride channels in myotonia congenita assessed by velocity recovery cycles. Muscle and Nerve. 49 (6), 845-857 (2014).
  20. Boland-Freitas, R., et al. Sarcolemmal excitability in the myotonic dystrophies. Muscle and Nerve. 57 (4), 595-602 (2018).
  21. Stalberg, E., et al. Standards for quantification of EMG and neurography. Clinical Neurophysiology. 130 (9), 1688-1729 (2019).
  22. Witt, A., et al. Muscle velocity recovery cycles in neurogenic muscles. Clinical Neurophysiology. 130 (9), 1520-1527 (2019).
  23. Kristensen, R. S., et al. MScanFit motor unit number estimation (MScan) and muscle velocity recovery cycle recordings in amyotrophic lateral sclerosis patients. Clinical Neurophysiology. 130 (8), 1280-1288 (2019).
  24. Marrero, H. G., Stalberg, E. V. Optimizing testing methods and collection of reference data for differentiating critical illness polyneuropathy from critical illness MYOPATHIES. Muscle and Nerve. 53 (4), 555-563 (2016).
  25. Allen, D. C., Arunachalam, R., Mills, K. R. Critical illness myopathy: further evidence from muscle-fiber excitability studies of an acquired channelopathy. Muscle and Nerve. 37 (1), 14-22 (2008).

Tags

Nörobilim Sayı 156 MVRCs kas hızı kurtarma döngüleri kas zarı depolarizasyonu kas uyarılabilirliği miyopati iyon kanal fonksiyonu nörojenik kaslar anterior tibial kas
Kas Hızı Kurtarma Döngüleri Kas Membranı Özelliklerini İncelemek için
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Witt, A., Bostock, H., Z'Graggen, W. More

Witt, A., Bostock, H., Z'Graggen, W. J., Tan, S. V., Kristensen, A. G., Kristensen, R. S., Larsen, L. H., Zeppelin, Z., Tankisi, H. Muscle Velocity Recovery Cycles to Examine Muscle Membrane Properties. J. Vis. Exp. (156), e60788, doi:10.3791/60788 (2020).

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