Gevşemenin mekanik kontrolü (MCR), miyokard gevşeme hızının kas ilerlemesi gevşemesinin gerilme hızına bağımlılığını ölçer 8,9. Gerinim oranı, son yükten ziyade, gevşeme oranını değiştirmek için hem gerekli hem de yeterlidir8. Kalsiyum oranını değiştirmeye yönelik müdahalelerin kardiyak gevşemeyi önemli ölçüde iyileştirdiği kanıtlanmadığından, mekanik müdahale mekanizmaya yeni bakış açıları sağlayabilir ve diyastolik disfonksiyon için yeni bir tedavi sağlayabilir.
Burada tarif edilen miyokard gerinim hızını değiştirme protokolü, izotonik yük kelepçesi 8,9 kullanır. İzotonik yük kelepçesinin bir gücü, yük sonrası stresin kantitatif kontrolüdür. Windkessel benzeri protokoller, son yük, ön yük ve kardiyak çalışmadaki değişiklikleri daha fazla araştırmak için kullanılabilir 2,6,7. Yük kelepçesi tarafından kontrol edilmeyen bir rampa, gerinimdeki değişimi gerinim oranından daha iyi izole etmek için de kullanılabilir. Ne olursa olsun, son yükün kendisi, gevşeme oranı8'in güçlü bir değiştiricisi gibi görünmemektedir.
Protokol ayrıca sıcaklık ve pacing hızı için daha fizyolojik koşullara yaklaşmak üzere uyarlanabilir. MCR'nin varlığını göstermek için mevcut protokol ayrıntıları kullanılmıştır. Deneysel soruya bağlı olarak fizyolojik koşullarda deneyler yapılması genellikle tavsiye edilir. Bununla birlikte, 37 ° C'de veya yüksek pacing hızlarında yapılan deneyler, kaslarda daha hızlı bir şekilde bozulmaya (hasara) neden olabilir. Gelişmiş oksijen taşıma kapasitesine sahip bir çözelti gerekebilir. Ayrıca, veri toplama, hızlı seğirmeleri çözmek ve geri bildirim kontrolü sağlamak için uzunluğu ve kuvveti yeterince hızlı örnekleyebilmelidir.
Mevcut protokol, kalsiyum ölçümünü veya sarkomer uzunluklarının ölçümünü ve kontrolünü tanımlamamaktadır. Kalsiyum ölçümleri diğer protokollerdeele alınmıştır 11, sarkomer uzunluğu ölçümü ise uygun ekipmanlarla eklenebilir. Sarkomer uzunluğu kontrolü mevcut MCR çalışmalarında kullanılmamaktadır, çünkü kas uzunluğu klinik durumla en ilişkili parametredir19. Daha fazla sarkomer uzunluğu kontrolü (kas uzunluğu kontrolüne karşı) kinetik sorulara spesifik cevaplar sağlayacaktır, ancak sarkomerler arası varyasyon ve sarkomer uzunluğu değişikliklerinin in vivo olarak minimum anlaşılması nedeniyle translasyonel bilgiye katkıda bulunması muhtemel değildir.
Verilerin tekrarlanabilirliğini artırmak için burada üç deneysel husus vurgulanmaktadır.
İlk olarak, serbest duran kardiyak trabeküllerin bazı hayvanlarda bulunması zor olabilir (yayınlanmamış sonuçlar ve iletişim). Çoğu sıçanda seğirme kasları bulunabilirken, sıçanlarda trabeculadan veri elde etmek için makul bir başarı oranı üçte birdir. Trabecula başarısı, tarihsel olarak20 kez kullanılan ve daha fazla trabeküle (yayınlanmamış iletişim) sahip olduğu bildirilen Brown Norway x Lewis F1 sıçanları ile daha yüksek olabilir. Fareler için, başarı oranlarının daha düşük olması muhtemeldir, BL / 6 arka planından fareler için 10'da birinden daha azı beklenir; Bununla birlikte, FVBN arka planından (yayınlanmamış iletişim ve gözlemler) fareler için daha yüksek bir oran beklenmektedir.
İkincisi, kaslara verilen hasar çıktıyı azaltabilir. Geliştirilen kuvvetler 25 ° C'de 10 mN mm-2'den az ve 0,5 Hz hızdaysa, araştırmacıların metal forseps ve kas arasında yanlışlıkla gerilme veya temas meydana gelip gelmediğini, çözeltilerin uygun şekilde hazırlanmadığını veya pacing veya deneysel ekipmanın düzgün çalışıp çalışmadığını değerlendirmek için sorun giderme yapmaları gerekebilir. Bozulmamış trabeküla kullanan diğer protokoller, Luer-lock şırıngalarının transfer kapları olarak kullanılmasını önermiştir11. Bu mümkün olsa da, özellikle kullanıcı çok yavaş bir akış hızını veya daha küçük bir kas segmentini kontrol ediyorsa, mevcut protokol olası hasarı en aza indirmek için çok daha büyük bir delik transfer pipeti kullanır. İskemik hasarın oluşabileceği bir diğer adım ise diseksiyon sırasındadır. Aort, kardiyomiyosit izolasyon protokolleri21,22'de listelenen sınırlara benzer şekilde, ilk abdominal kesimden (sıçan) veya servikal çıkıktan (fare) sonraki 3 dakika içinde kanüle edilmeli ve perfüzyon çözeltisi ile yıkanmalıdır. Bu, kalp dokusunun kardiyopleji benzeri perfüzyon çözeltisine maruz kalmadığı zamanı en aza indirir. Ayrıca, 30 dakikadan fazla süren diseksiyonlar genellikle seğirme trabekülü üretmez. Bu nedenle, operatörler hasarı en aza indirmek için hızlı ama dikkatli bir diseksiyon uygulamalıdır. 0.2mm2'nin (2 x 10-7 m2) üzerindeki bir kesit alanı çekirdek iskemisi20'den muzdarip olabilir.
Üçüncüsü, kasların motora ve kuvvet dönüştürücüsüne bağlanma şekli dikkate alınmalıdır. Bu protokol şu anda kancalara ve bağımsız trabeküllere odaklanmaktadır. Gevşemeden önce gerilmenin bazen hızlı gerilme hızı, düzgün bir şekilde yapıştırılmadığı takdirde bir kasın kaymasına neden olabilir, bu nedenle mevcut protokol trabekülayı23,24 tutmak için "sepetler" kullanmaz. Alternatif montaj yöntemleri (yapıştırıcılar, klipsler, vb.25,26) da dikkate alınabilir ve doğrulanabilir. Burada tarif edilen protokol papiller kasları değil, trabekülleri kullanır. Papiller kasın kordaları, MCR9'daki değişiklikleri engelleyebilen bir dizi elastikiyeti indükler. Bununla birlikte, ataşmanların kas içine tam olarak yerleştirilmesinin önlemleri etkilemesi muhtemel değildir, çünkü trabekül uzunluğu (ve çapı) önemli ölçüde değişir.
Kas uçlarını kancalarla delmenin bir sınırlaması, montaj noktasının kendisinin de zarar görebilmesidir. Yapıştırılmış kas dokusunun sık sık kasılmalarla (güçlerine bağlı olarak) olası yırtılması, uzunluğu veya seri elastikiyetini değiştirebilir. Bu yırtılma oranını kontrol etmek zordur. Benzer şekilde, dokuya ve kancaya verilen hasar, germe sırasında daha da şiddetlenebilir ve potansiyel olarak sorunlara neden olabilir. Görsel muayene ve dengelenmiş izometrik kuvvetin% >80'i kalan gelişmiş kuvvet değerleri, preparatın hasar görüp görmediğini değerlendirmek için kullanılmalı ve hariç tutulmalıdır.
Başka bir sınırlama veya düşünce, yöntemle hangi deneysel soruların cevaplanabileceğini etkiler. Örneğin, perfüzyon çözeltisinde 2,3-bütandion monoksitim (BDM) kullanımını düşünün. BDM, kasın işlevini değiştirebilen bir fosfatazdır. Ek olarak, uzun süreli boşaltma ve ilerleme hızı eksikliği, gizli fosforilasyon durumunun muhtemelen değiştiği anlamına gelir. Bu nedenle, bir hayvanın kas kontraktilitesini (genotipler veya tedaviler arasındaki farklara karşı) doğrudan değerlendirmeye çalışıyorsanız, kasılma durumu muhtemelen değiştiğinden, dikkatli olunmalıdır. Bununla birlikte, fosforilasyonun etkisi, yolun bir agonisti veya antagonisti eklenerek farmakolojik olarak değerlendirilebilir.
Özetle, MCR, gevşemenin kas hareketi (gerilme oranı) ile nasıl düzenlendiğine dair fikir verir. MCR, diyastolik hastalığın teşhisi ve izlenmesi ile birlikte miyozin kinetiğinin modifiye edilmesi gibi farmakolojik müdahale hedeflerinin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olabilir. Burada özetlenen protokol ve tavsiye, birkaç yıllık denemeler sonucunda geliştirilen bilgileri ortaya koymaktadır ve diğer kalp hastalığı sistemlerine ve modellerine uygulanabilir olmalıdır.