Name: Permeabilize İskelet Kası Fibers tarafından oluşturulan Maksimum İzometrik Kuvvet Ölçümü (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 30 s
Description: Öğrenin, kimyasal yöntemle geçirgenleştirilmiş iskelet kası liflerinden maksimum izometrik kuvvet ölçümü tekniğini. Bu yöntem, kas fizyolojisi ve hücre biyolojisi araştırmalarında tek tek liflerin kasılma özelliklerini değerlendirmeyi sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma aşağıdaki finansman kaynakları tarafından desteklenmiştir: R01-AR063649, AG-020591, F31-AR035931.

<ol><li>Mendias, C. L., Kayupov, E., Bradley, J. R., Brooks, S. V., Claflin, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decreased+specific+force+and+power+production+of+muscle+fibers+from+myostatin-deficient+mice+are+associated+with+a+suppression+of+protein+degradation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Decreased specific force and power production of muscle fibers from myostatin-deficient mice are associated with a suppression of protein degradation.</a> J Appl Physiol. 111 (1), 185-191 (2011).</li>
<li>Gumucio, J. P., Davis, M. E., Bradley, J. R., Stafford, P. L., Schiffman, C. J., Lynch, E. B., Claflin, D. R., Bedi, A., Mendias, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rotator+cuff+tear+reduces+muscle+fiber+specific+force+production+and+induces+macrophage+accumulation+and+autophagy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">Rotator cuff tear reduces muscle fiber specific force production and induces macrophage accumulation and autophagy.</a> J Orthop Res. 30 (12), 1963-1970 (2012).</li>
<li>Mendias, C. L., Roche, S. M., Harning, J. A., Davis, M. E., Lynch, E. B., Sibilsky Enselman, E. r, Jacobson, J. A., Claflin, D. R., Calve, S., Bedi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+muscle+fiber+force+production+and+disrupted+myofibril+architecture+in+patients+with+chronic+rotator+cuff+tears%5BTitle%5D)+AND+%22J+Shoulder+Elbow+Surg%22%5BJournal%5D)">Reduced muscle fiber force production and disrupted myofibril architecture in patients with chronic rotator cuff tears.</a> J Shoulder Elbow Surg. 1 (4), 111-119 (2015).</li>
<li>Moss, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sarcomere+length-tension+relations+of+frog+skinned+muscle+fibres+during+calcium+activation+at+short+lengths%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Sarcomere length-tension relations of frog skinned muscle fibres during calcium activation at short lengths.</a> J Physiol. 292, 177-192 (1979).</li>
<li>Chase, P. B., Kushmerick, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+pH+on+contraction+of+rabbit+fast+and+slow+skeletal+muscle+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Effects of pH on contraction of rabbit fast and slow skeletal muscle fibers.</a> Biophys J. 53, 935-946 (1988).</li>
<li>Moisescu, D. G., Thieleczek, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+and+strontium+concentration+changes+within+skinned+muscle+preparations+following+a+change+in+the+external+bathing+solution%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Calcium and strontium concentration changes within skinned muscle preparations following a change in the external bathing solution.</a> J Physiol. 275, 241-262 (1978).</li>
<li>Walker, S. M., Schrodt, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((I+Segment+lengths+and+thin+filament+periods+in+skeletal+muscle+fibers+of+the+Rhesus+monkey+and+the+human%5BTitle%5D)+AND+%22Anat+Rec%22%5BJournal%5D)">I Segment lengths and thin filament periods in skeletal muscle fibers of the Rhesus monkey and the human.</a> Anat Rec. 178, 63-81 (1974).</li>
<li>Gollapudi, S. K., Lin, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+determination+of+sarcomere+force-length+relationship+in+type-1+human+skeletal+muscle+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Experimental determination of sarcomere force-length relationship in type-1 human skeletal muscle fibers.</a> J Biomech. 42, 2011-2016 (2009).</li>
<li>Brenner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technique+for+stabilizing+the+striation+pattern+in+maximally+calcium-activated+skinned+rabbit+psoas+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Technique for stabilizing the striation pattern in maximally calcium-activated skinned rabbit psoas fibers.</a> Biophys J. 41 (1), 99-102 (1983).</li>
<li>Claflin, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+high+and+low-velocity+resistance+training+on+the+contractile+properties+of+skeletal+muscle+fibers+from+young+and+older+humans%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effects of high and low-velocity resistance training on the contractile properties of skeletal muscle fibers from young and older humans.</a> J Appl Physiol. 111, 1021-1030 (2011).</li>
<li>Lynch, G. S., Faulkner, J. A., Brooks, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Force+deficits+and+breakage+rates+after+single+lengthening+contractions+of+single+fast+fibers+from+unconditioned+and+conditioned+muscles+of+young+and+old+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Cell+Physiol%22%5BJournal%5D)">Force deficits and breakage rates after single lengthening contractions of single fast fibers from unconditioned and conditioned muscles of young and old rats.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 295, C249-C256 (2008).</li>
<li>Frontera, W. R., Rodriguez Zayas, A., Rodriguez, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aging+of+human+muscle%3A+understanding+sarcopenia+at+the+single+muscle+cell+level%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Med+Rehabil+Clin+N+Am%22%5BJournal%5D)">Aging of human muscle: understanding sarcopenia at the single muscle cell level.</a> Phys Med Rehabil Clin N Am. 23, 201-207 (2012).</li>
<li>Malisoux, L., Francaux, M., Theisen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+do+single-fiber+studies+tell+us+about+exercise+training%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Sci+Sports+Exerc%22%5BJournal%5D)">What do single-fiber studies tell us about exercise training.</a> Med Sci Sports Exerc. 39 (7), 1051-1060 (2007).</li>
<li>Widrick, J. L., Stelzer, J. E., Shoepe, T. C., Garner, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+properties+of+human+muscle+fibers+after+short-term+resistance+exercise+training%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Regulatory+Integrative+Comp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Functional properties of human muscle fibers after short-term resistance exercise training.</a> Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol. 238, 408-416 (2002).</li>
<li>Trappe, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+spaceflight%2C+simulated+spaceflight+and+countermeasures+on+single+muscle+fiber+physiology%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gravit+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effects of spaceflight, simulated spaceflight and countermeasures on single muscle fiber physiology.</a> J Gravit Physiol. 9 (1), 323-326 (2002).</li>
<li>Malisoux, L., Jamart, C., Delplace, K., Nielens, H., Francaux, M., Thiesen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+long-term+muscle+paralysis+on+human+single+fiber+mechanics%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effect of long-term muscle paralysis on human single fiber mechanics.</a> J Appl Physiol. 102, 340-449 (2006).</li>
<li>Krivickas, L. S., Walsh, R., Amato, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+muscle+fiber+contractile+properties+in+adults+with+muscular+dystrophy+treated+with+MYO-029%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Single muscle fiber contractile properties in adults with muscular dystrophy treated with MYO-029.</a> Muscle Nerve. 39, 3-9 (2009).</li>
<li>Russell, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+fast+skeletal+muscle+troponin+as+a+potential+therapeutic+approach+for+treating+neuromuscular+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Activation of fast skeletal muscle troponin as a potential therapeutic approach for treating neuromuscular diseases.</a> Nature Medicine. 18 (3), 352-356 (2012).</li>
<li>Krivickas, L. S., Yang, J. I., Kim, S. K., Frontera, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skeletal+muscle+fiber+function+and+rate+of+disease+progression+in+amyotrophic+lateral+sclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Skeletal muscle fiber function and rate of disease progression in amyotrophic lateral sclerosis.</a> Muscle Nerve. 26, 636-643 (2002).</li>
<li>Mendias, C. L., Marcin, J. E., Calerdon, D. R., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contractile+properties+of+EDL+and+soleus+muscles+of+myostatin-deficient+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Contractile properties of EDL and soleus muscles of myostatin-deficient mice.</a> J Appl Physiol. 101, 898-905 (2006).</li>
<li>Lynch, G. S., Rafael, J. A., Chamberlain, J. S., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contraction-induced+injury+to+single+permeabilized+muscle+fibers+from+mdx%2C+transgenic+mdx+and+control+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Cell+Physiol%22%5BJournal%5D)">Contraction-induced injury to single permeabilized muscle fibers from mdx, transgenic mdx and control mice.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 279, 1290-1294 (2000).</li>
<li>Mizunoya, Q., Wakamatsu, J., Tatsumi, R., Ikeuchi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol+for+high-resolution+separation+of+rodent+myosin+heavy+chain+isoforms+in+a+mini-gel+electrophoresis+system%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Biochem%22%5BJournal%5D)">Protocol for high-resolution separation of rodent myosin heavy chain isoforms in a mini-gel electrophoresis system.</a> Anal Biochem. 377, 111-113 (2008).</li>
<li>Hill, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+heat+of+shortening+and+the+dynamic+constants+of+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+R+Soc+Lond+B+Biol+Sci%22%5BJournal%5D)">The heat of shortening and the dynamic constants of muscle.</a> Proc R Soc Lond B Biol Sci. 126, 136-195 (1938).</li>
<li>Bottinelli, R., Canepari, M., Pellegrino, M. A., Reggiani, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Force-velocity+properties+of+human+skeletal+muscle+fibres%3A+myosin+heavy+chain+isoform+and+temperature+dependence%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Force-velocity properties of human skeletal muscle fibres: myosin heavy chain isoform and temperature dependence.</a> J Physiol. 495, 573-586 (1996).</li>
<li>Edman, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+velocity+of+unloaded+shortening+and+its+relation+to+sarcomere+length+and+isometric+force+in+vertebrate+muscle+fibres%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">The velocity of unloaded shortening and its relation to sarcomere length and isometric force in vertebrate muscle fibres.</a> J Physiol. 291, 143-159 (1979).</li>
<li>Brenner, B., Eisenberg, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rate+of+force+generation+in+muscle%3A+Correlation+with+actomyosin+ATPase+activity+in+solution%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">Rate of force generation in muscle: Correlation with actomyosin ATPase activity in solution.</a> PNAS. 83, 3542-3546 (1986).</li>
<li>Moss, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+calcium+on+the+maximum+velocity+of+shortening+in+skinned+skeletal+muscle+fibres+of+the+rabbit%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Muscle+Res.+Cell+Motil%22%5BJournal%5D)">The effect of calcium on the maximum velocity of shortening in skinned skeletal muscle fibres of the rabbit.</a> J. Muscle Res. Cell Motil. 3, 295-311 (1982).</li>
<li>Pate, E., Wilson, G. J., Bhimani, M., Cooke, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+dependence+of+the+inhibitory+effects+of+orthovanadate+on+shortening+velocity+in+fast+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Temperature dependence of the inhibitory effects of orthovanadate on shortening velocity in fast skeletal muscle.</a> Biophys J. 66, 1554-1562 (1994).</li>
<li>Ashley, C. C., Moisescu, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+changing+the+composition+of+the+bathing+solutions+upon+the+isometric+tension-pCa+relationship+in+bundles+of+crustacean+myofibrils%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effect of changing the composition of the bathing solutions upon the isometric tension-pCa relationship in bundles of crustacean myofibrils.</a> J Physiol. 270, 627-652 (1977).</li>
<li>Godt, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium-activated+tension+of+skinned+muscle+fibers+of+the+frog.+Dependence+on+magnesium+adenosine+triphosphate+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gen+Physiol%22%5BJournal%5D)">Calcium-activated tension of skinned muscle fibers of the frog. Dependence on magnesium adenosine triphosphate concentration.</a> J Gen Physiol. 63, 722-739 (1974).</li>
<li>Fabiato, A., Fabiato, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calculator+programs+for+computing+the+composition+of+the+solutions+containing+multiple+metals+and+ligands+used+for+experiments+in+skinned+skeletal+muscle+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+de+Physiologie+%28Paris%29%22%5BJournal%5D)">Calculator programs for computing the composition of the solutions containing multiple metals and ligands used for experiments in skinned skeletal muscle cells.</a> Journal de Physiologie (Paris). 75, 463-505 (1979).</li>
<li>Chase, P. B., Kushmerick, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+physiological+ADP+concentrations+on+contraction+of+single+skinned+fibers+from+rabbit+fast+and+slow+muscles%29%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effect of physiological ADP concentrations on contraction of single skinned fibers from rabbit fast and slow muscles).</a> Am J Physiol. 268, C480-C489 (1995).</li>
<li>Godt, R. E., Maughan, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Swelling+of+skinned+muscle+fibers+of+the+frog%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Swelling of skinned muscle fibers of the frog.</a> Biophysical Journal. 19, 103-116 (1977).</li>
<li>Kawai, M., Wray, J. S., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+lattice+spacing+change+on+cross-bridge+kinetics+in+chemically+skinned+rabbit+psoas+muscle+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">The effect of lattice spacing change on cross-bridge kinetics in chemically skinned rabbit psoas muscle fibers.</a> Biophys J. 64, 187-196 (1993).</li>
<li>Millman, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+filament+lattice+of+striated+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rev%22%5BJournal%5D)">The filament lattice of striated muscle.</a> Physiol Rev. 78 (2), 359-391 (1998).</li>
<li>Edman, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contractile+properties+of+mouse+single+muscle+fibers%2C+a+comparison+with+amphibian+muscle+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Contractile properties of mouse single muscle fibers, a comparison with amphibian muscle fibers.</a> J Exp Biol. 208, 1905-1913 (2005).</li>
<li>Phillips, S. K., Woledge, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+isometric+force%2C+maximum+power+and+isometric+heat+rate+as+a+function+of+sarcomere+length+in+mouse+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Pfl%C3%BCgers+Archiv%22%5BJournal%5D)">A comparison of isometric force, maximum power and isometric heat rate as a function of sarcomere length in mouse skeletal muscle.</a> Pflügers Archiv. 420, 578-583 (1992).</li>
<li>Stephenson, D. G., Williams, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+sarcomere+length+on+the+force-pCa+relation+in+fast+and+slow-twitch+skinned+muscle+fibres+from+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effects of sarcomere length on the force-pCa relation in fast and slow-twitch skinned muscle fibres from the rat.</a> J Physiol. 333, 637-653 (1982).</li>
</ol>

Bu makalenin üretimi ve ücretsiz erişimi Aurora Scientific tarafından desteklenmektedir

Permeabilize tek iskelet kas liflerinin kasılma özelliklerinin değerlendirmeler bağlamlarda çeşitli kas fonksiyonunu araştırmak için kullanılır. Örnekler yaşlanma etkilerini 12 değerlendiren çalışmalar, 10,13,14 egzersiz, uçuşunda 15, yaralanma 2,3,16, ilaç tedavileri 17,18, hastalık 19 ve fiber yapısı ve fonksiyonu üzerine genetik manipülasyon 20,21 sayılabilir. Nedeniyle doğrudan kendi doğal konfigürasyonda miyofibril kasılma performansını değerlendirmek için yeteneği, bu tekniğin mevcut potansiyel karıştırıcı etkileri miyofibriler işlevi Evde olmayan bir anlayış oluşturmak için cazip bir platform sağlar zaman nöromüsküler sinyal iletimi ve uyarma kaynaklı kalsiyum bırakma çalışılan sisteme dahil edilmiştir. Bundan başka, tek elyaflar fonksiyonel deneyler bu gibi kontraktil protein tanımlanması sonuçları tamamlamak için kullanılabilirimmünohistokimya veya jel elektroforez + western blot 22 ile elde edilmiştir. Iskelet kası temel işlevlerinden biri kuvvet üretir etmektir. Sonuç olarak sF o kasılabilir sistemin kendi kuvvetini üretici yeteneğinin bir ölçüsü, kas fizyolog büyük ilgi görmektedir. SF o Güvenilir tahminler lif CSA ve F o hem doğru önlemler gerektirir. Lifler olduğu CSA tahmininde, genel olarak, uzunlukları boyunca CSA de enine kesiti dairesel, ne tek tip, büyük dikkat gösterilmelidir. Bu amaçla, ölçümler 90 ° ile ayrılmış, iki bakış açısından, her konumda, fiberin uzunluğu boyunca çeşitli yerlerde yapılan ve edilmektedir. F o güvenilir önlemler kalsiyum konsantrasyonu t bir aktive çözümü istihdam kalın ve ince filamentlerin örtüşme maksimize etmek için sarkomer uzunluğunun ayarlanması, pasif kuvvet için muhasebe dahil olmak üzere birçok ayrıntılara dikkat gerektirenazami etkinleşmesini hat sonuçları, arzu edilen deney sıcaklık muhafaza ve deney bir gün önce, elyafların en uygun saklama koşulları (sıcaklık ve süre) muhafaza. Burada belirtilen adımlar, maksimum izometrik kuvvet değerlendirmek için prosedür tarif ederken, bu iskelet kas lifleri için diğer önemli fonksiyonel özellikleri değerlendirmek için sık sık arzu edilir. Bu lif ek mekanik manipülasyonlar dahil deney protokolü genişleterek elde edilebilir. Örneğin, fiber farklı yüklerin bir dizi karşı kısaltır hangi hız ölçümü kuvvet-güç ve hız-güç ilişkileri 10,23,24 hesaplanabilir hangi kuvvet-hız ilişkisi, belirlenmesini sağlar. Ayrıca, yüksüz kısalma hızı gevşek kandıran kısalma adımlar ve measuri bir dizi uygulayarak oluşan &quot;gevşek test&quot; 25, kullanılarak tespit edilebilirlif tarafından gerekli süreyi ng boşluğu kaldırın. Sık bildirilen bir başka kinetik parametre k tr, geçici olarak tüm ayırır mekanik pertürbasyon aşağıdaki kuvvet yeniden geliştirilmesi için hız sabiti 26 crossbridges olduğunu. Son olarak, kalsiyum konsantrasyonu ve etkin bir güç üretimi (&quot;kuvvet-PCA ilişkisi&quot;) arasındaki ilişki, ilgi 18 genellikle ve eşik aşağıdaki kasılma aktive edilmesi için değişen kalsiyum konsantrasyonları çözeltilerin bir dizi elyaf maruz bırakılması ile tespit edilebilir Bu yeterli sistem maksimum aktivasyona ve bu nedenle maksimum kuvvet (F o) ortaya çıkarmak için. Söz konusu ekipmanın daha tek lif kasılma değerlendirmek için gerekli olsa da, diğer ekipman mutlaka gerekli değildir. uzunluğu kontrol cihazı, örneğin,, elyafın, hızlı ve kesin bir uzaması veya kısalması gerektiren herhangi bir deney protokolü için gerekli olanancak (kuvvet kayıtlarında sıfır kuvvet seviyesi hala bazı yollarla tespit edilmelidir rağmen) maksimum izometrik kuvvet değerlendirmek için kesinlikle gerekli değildir. Deney odası içinde lif konumlandırırken, kesit alanını değerlendirmek için kendi haklarıyla yararlı taraftan elyaf gözlem izin prizmalar, mutlaka gerekli değildir. Ayrıca, alternatif odaları veya hızlı bir şekilde doldurulmasına imkân verir, tek bir bölmenin elle çalıştırılan bir sistemin oluşturulması ve çözümlerin boşalma dahil olmak üzere kullanılabilir olabilir çeşitli deneysel çözümlere fiber maruz için araçlar. Böyle 15 ° C gibi alt-fizyolojik deneysel sıcaklıklar genellikle mekanik ölçümlerin 1,2,3,5,8,12,17,27 tekrarlanabilirliğini artırmak için kullanılır ise son olarak, diğer sıcaklıklarda 23 geçerli veri oluşturmak mümkündür çözelti özelliklerine sıcaklığında (kalsiyum konsantrasyonu, pH, vs.) etkileri gibi 28 sürece dikkate alınır. </p&gt; test çözümleri bileşimleri burada açıklanan permeabilize fiber tekniklerinin en kritik yönleri arasında yer alıyor. Çözelti kompozisyonu ile ilgili Hususlar karmaşık ve bu makalenin kapsamı dışındadır. protokol bölümünün Aşama 5&#39;te tarif edilen çözüm sabit bir iyonik kuvvet, katyonik bir bileşim, ve osmolarite 6,29 korurken çözüm aktive önceden aktive olan transfer edildiği permeabilize elyaf hızlı aktivasyonu üzerine bir vurgu ile tasarlanmıştır. Çözelti bileşimine diğer yaklaşımlar diğer araştırma grupları tarafından önemli bir başarı ile kullanılan ve genellikle yayınlanan bağlanma sabitleri ve hesaplama araçları 27,30,31 faydalanmak oylandı. Çeşitli aktive Çözeltilerin kalsiyum iyonları konsantrasyonları, bu kuvvet-PCA değerlendirmeler olarak submaksimal aktivasyonunu kapsayan çalışmalar için özellikle önemlidir. Böyle gibi elyaflar tamamen aktif olan deneyler için tarifD, burada aktive edici çözelti içinde kalsiyum konsantrasyonu tipik olarak tam olarak bilinmesi, daha az kritik hale maksimum kuvveti elde etmek için gerekli olan rahat bir farkla aşmaktadır. Kreatin fosfat ilavesi, aksi kontraktil aktivitesi ile ilişkili olacaktır intramyofibrillar ATP ve ADP dalgalanmaları tamponlanması için önemlidir. Kreatin kinaz ADP kreatin fosfat, fosfat transferini katalize etmek için gereklidir. Yüksek sıcaklıklarda çalışan ya da hızlı bir elyaf 32 yüksek hızlı kısalması ölçüm de dahil olmak üzere yüksek bir ATP devinimlerinin, neden deney koşulları altında, kreatin kinaz elyafa bağlı kalır endojen kreatin kinaz ek çözeltiye ilave edilmelidir. Daha az talep deneysel koşullar için, ATP rejenerasyon sistemi 27 daha az kritiktir. Permeabilize tek lif tekniği Sınırlamalar şunlardır. Bu testler tarafından oluşturulan veriler tanımlamakDeneysel cihazına bağlı olduğu, belirli miyofibriler biriminin kontraktil özellikler. Sonuç olarak, bu kademeli bir sırayla, kas içinde elyafların toplam sayısı küçük bir kısmını temsil ettiği, elde edildiği, tüm çekirdekli elyaf arasında sadece küçük bir kısmını çeker. Müfettişler bu nedenle dikkatli deneylerden çizilmiş herhangi bir sonuç desteklemek için gerekli örnekleme düşünmelisiniz. Ayrıca, lif fonksiyonu üzerinde bir egzersiz eğitim müdahalenin etkisini değerlendiren değerlendirilen lifler gerçekten eğitim sırasında alınmıştır varsayar. Protokol lifin doğal hücre içi ortam taklit etmek için çalışır rağmen, sarkolemma geçirimli hale sürecinin spesifik olmayan ve mutlaka çözülebilen hücre içi bileşenleri serbest banyo çözeltileri içine nüfuz sağlar. Membran geçirgenliğini bir başka sonucu elyaf hacmi 33 bir şişme ile kanıtlandığı ozmotik dengesi bir değişikliktir.lif şişmesi Myofilament sistemi 34,35 azaltılmış kalsiyum hassasiyet elde edilen aktin ve myosin filamentler arasındaki mesafe artar, ancak büyük, ozmotik açıdan aktif bileşikler 34 girişi ile ters çevrilebilir. Dikkate nihai sınırlama deneysel aparatına lifleri bağlamak için kullanılan tekniğin sonucudur. Bu kaçınılmaz fonksiyonel açıklarının katılıyor, ek noktalarında ve yakın iplik sistemi içinde mekansal ilişki bozan gerektirir. Özellikle, en lif ve bağlantı noktalarına komşu bölgeleri işlevsel tehlikeye ve böylece ölçüm sistemine artefakt seri elastikiyetini katkıda bulunur. Özetle, in vitro kimyasal olarak geçirgen, iskelet kas liflerinin kuvvet üreten kapasitesini değerlendirmek için bir vasıta tarif etmişlerdir. Bu yazının amacı, maksimum izometrik kuvvet generatin değerlendirilmesi olmuştur rağmeninsan iskelet kas liflerinin g kapasite, deneysel yaklaşım modifiye türleri, memeli ya da başka bir dizi boyunca kinetik parametreleri ve ilişkiler, çeşitli belirlemek için genişletilebilir.

iskelet kası birincil işlevi kuvveti üretmektir. Kas kuvveti motor sinir aksiyon potansiyelleri, nöromüsküler iletimi, kas lifi aksiyon potansiyelleri, hücre içi kalsiyum salınımını, düzenleyici ve kontraktil proteinlerin sistemin aktivasyonunu içeren olaylar karmaşık bir dizisi boyunca in vivo ortaya almaktadır. Kuvvet oluşturma bu dizinin nihai sonucu olduğu için, kuvvet bir eksiklik, bireysel adımların bir veya daha fazla yetersizliği neden olabilir. Permeabilize elyaf hazırlığı bir kilit özelliği, miyofibriler cihazı kalan ile ilişkili tek düzenleyici ve kontraktil fonksiyonla birlikte in vivo gücü üretimi için gerekli olan adımların çoğu ortadan kaldırmasıdır. Araştırmacı kalsiyum ve enerji (ATP) aktive teslim üzerinde kontrol varsayar ve onların yerli co izole düzenleyici ve kasılma yapılarının değerlendirilmesini sağlar basitleştirilmiş bir sistem ile ödüllendirilirnfiguration. In vivo gözlenen kas fonksiyonunda değişiklik değerlendirirken geçirgenleştirildi iskelet kas lifleri kullanarak kuvvet ölçümü ve böylece değerlidir. Örneğin, biz miyostatin eksik farelerde 1 liflerin kuvvet üretme kapasitesini karakterize etmek ve kronik rotator manşet yırtığı 2,3 aşağıda sergilenen kalıcı kas zayıflığı nedenini değerlendirmek için bu tekniği kullandık. Modern Permeabilize lif metodolojisi erken etkili çalışmalara 4,5 kadar takip ve araştırma gruplarının sayısına göre şu anda kullanımda olabilir. Teknikler literatürde tarif edilmiş olmasına rağmen, henüz video formatında sunulmamıştır. Bu makalenin amacı kimyasal geçirgen iskelet kası örneklerinden tek liflerin maksimum kuvvet üretme kapasitesini ölçmek için güncellenmiş, geçerli ve güvenilir bir teknik göstermektir. Bu, bir olarak adlandırılan tek bir lif parçası (gerçekleştirmek için ̶0 lif &quot;), liflerin bir ön-geçirgen bir paket elde edilir ve rahatlatıcı çözeltisi ihtiva eden bir deney odasına yerleştirilir, belirleyici özelliği ise, 10 &lt;nM&#39;dir bir kalsiyum konsantrasyonu. Lif daha sonra bir kuvvet transdüktörüne bir ucunda ve bir uzunluk-kontrolöre diğer ucunda eklenir. Optimal sarkomer uzunluğu tutulan elyaf ile, maksimum aktivasyon ve böylece maksimum izometrik kontraksiyon kuvveti ortaya çıkarmak için yeterli bir kalsiyum konsantrasyonuna sahip bir aktive solüsyonuna aktarılır. Kuvvet verileri, edinilen saklanır ve bir kişisel bilgisayar kullanılarak analiz edilmektedir.

<table><tbody><tr><td>Kapaklı polistiren kültürü test tüpü</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>14-956-3D</td><td></td></tr><tr><td>0.5 ml vidalı kapaklı mikrosantrifüj</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>02-681-334</td><td></td></tr><tr><td>O-ringli 0.5 ml mikrosantrifüj kapakları</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>02-681-358</td><td></td></tr><tr><td>Mikrosantrifüj cryobox</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>5055-5005</td><td></td></tr><tr><td>pH metre</td><td>Mettler-Toledo</td><td>FE20</td><td></td></tr><tr><td>Petri kabı</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>08-757-11YZ</td><td></td></tr><tr><td>Steril olmayan sütür 10-0 monofilament</td><td>Ashaway Line Sicim</td><td>S30002</td><td></td></tr><tr><td>Böcek pimleri</td><td>Güzel Bilim Araçları</td><td>26002-10</td><td></td></tr><tr><td>Forseps - Dumont #5</td><td>Güzel Bilim Araçları</td><td>11251-20</td><td></td></tr><tr><td>Mikrodiseksiyon makası</td><td>Güzel Bilim Araçları</td><td>15000-08</td><td></td></tr><tr><td>Stereo mikroskop</td><td>Leica Microsystems</td><td>MZ8</td><td></td></tr><tr><td>Mikrometre sürücüleri</td><td>Parker Hannifin</td><td>3936M</td><td></td></tr><tr><td>Termometre</td><td>Physitemp</td><td>BAT-12</td><td></td></tr><tr><td>Su banyosu sirkülatörü ve nbsp;</td><td>Neslab Instruments</td><td>RTE-111</td><td></td></tr><tr><td>Sıcaklık kontrolörü</td><td>Aplha Omega Instruments</td><td>Series 800</td><td></td></tr><tr><td>LabVIEW yazılımı</td><td>National</td> <td>Instruments-Bilgisayar</td><td></td></tr> <tr><td></td><td>Değişken</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Oda sistemi</td><td>Aurora Scientific</td><td>802D</td><td></td></tr><tr><td>Uzunluk kontrolörü</td><td>Aurora Scientific</td><td>312C</td><td></td></tr><tr><td>Kuvvet dönüştürücü</td><td>Aurora Scientific</td><td>403A</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Reaktifler</td></tr><tr><td>K-proprionate</td><td>TCI America</td><td>P0510</td><td></td></tr><tr><td>Imadizole</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I0125</td><td></td></tr><tr><td>MgCl2&bull; 6H20</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2670</td><td></td></tr><tr><td>Brij 58</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5884</td><td></td></tr><tr><td>EGTA (asit)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E0396</td><td></td></tr><tr><td>Na2H2ATP&boğa; 0.56H<alt>2</alt>O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A7699</td><td></td></tr><tr><td>Gliserol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G6279</td><td></td></tr><tr><td>HEPES (asit)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H7523</td><td></td></tr><tr><td>MgO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>529699</td><td></td></tr><tr><td>HDTA (asit)</td><td>TCI Amerika</td><td>D2019</td><td></td></tr><tr><td>CaCO3</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C4830</td><td></td></tr><tr><td>NaN < alt > 3< / alt ></td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>S8032</td><td></td></tr><tr><td>KOH (1 N)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>35113</td><td></td></tr><tr><td>HCL (1 N)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>318949</td><td></td></tr><tr><td>Na2CrP & boğa; 4H2O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7936</td><td></td></tr><tr><td>pH 10 standardı</td><td>Fisher Scientific</td><td>SB115</td><td></td></tr><tr><td>pH 7 standardı</td><td>Fisher Scientific</td><td>SB107</td><td></td></tr></tbody></table>

permeabilize İskelet kası fibers tarafından oluşturulan maksimum İzometrik kuvvet Ölçümü

Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers

Kimyasal olarak derili veya geçirgen iskelet kası liflerinin kasılma özelliklerinin analizi, tek kas hücresi düzeyinde kas fonksiyonunu değerlendirmek için güçlü bir araç sunar. Tek kas lifi çalışmaları hem temel bilimlerde hem de klinik çalışmalarda yararlıdır. Temel çalışmalar için, tek kas lifi kasılma ölçümleri, kuvvet üretiminin temel mekanizmalarının araştırılmasına ve genetik manipülasyonlar bağlamında kas fonksiyonunun analizine izin verir. Klinik olarak, tek kas lifi çalışmaları, yaralanma ve hastalığın kas fonksiyonu üzerindeki etkisi hakkında yararlı bilgiler sağlar ve kas patolojilerinin anlaşılmasına rehberlik etmek için kullanılabilir. Bu video makalesinde, tek bir iskelet kası lifi segmentini hazırlamak ve izole etmek, kuvvet ölçüm aparatına bağlamak, maksimum izometrik kuvvet üretmek için etkinleştirmek ve üretilen kuvveti normalleştirmek amacıyla kesit alanını tahmin etmek için gereken adımları özetliyoruz.

Sağlıklı, kimyasal geçirgen tek lifler şeklinde üniforma görünür ve yüksek büyütme altında bakıldığında tutarlı çizgi çizgi aralığı olmalıdır. Forseps ile manipüle zaman esnek ya da bariz yapısal hasar Lifler atılmalıdır. Adım 15 sırasında alınan yüksek büyütme dijital görüntüler lif orta kesimi boyunca 5 eşleştirilmiş çap ölçümleri için analiz edilir. Fiber CSA eliptik kesite varsayarak ve Şekil 7A&#39;da gösterildiği gibi 5 ayrı CSA ölçümleri ortalama tahmin edilmektedir. Şekil 7B de tek bir görünümde lif boyutları diğer görünümü (yani çapraz eşleştirilmiş boyutlara ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde farklı olabilir nasıl göstermek için hizmet vermektedir bölümler) Genel, yuvarlak, değil. İnsan yavaş ve hızlı liflerden Örnek kuvvet izleri, sırasıyla Şekiller 8A ve 8B&#39;de gösterilmektedir. Voltajlıkuvvet dönüştürücünün e çıkışı test sırasında elde edilen ve veri toplama ve analiz yazılımı (LabVIEW) kullanarak (mN) zorlamak dönüştürülür. 9 Şekil çıkarılarak hesaplanan maksimum aktif güç (F o) değerlendirmek için kullanılan bir yaklaşım göstermektedir Optimal sarkomer uzun uzadıya fiber korumak için gerekli kuvvet rahat bir devlet iken (pasif kuvvet, F P), maksimal lif aktivasyonu sırasında geliştirilen büyük izometrik kuvvet (toplam kuvvet, F T) den. Sıfır kuvvete karşılık gelen kuvvet dönüştürücünün çıkış yana olan, genel olarak, farklı banyo odaları her biri için farklı kısaca sıfır kuvvet seviyesini yakalamak için ön-aktive edici ve çözümler aktive hem de lif gevşetin Deneysel kaydı. Lif CSA maksimum aktif gücün Normalleştirme spesifik kuvvet (sF o) daha bilgilendirici değeri oluşturmak için kullanılır. Göz önüne lif CSA aldığından, sF o </sub&gt; ve böylece farklı boyutlarda lifleri arasındaki işlevsel karşılaştırmalar sağlayan fiberin kontraktil aparat içsel kuvvet üretim kapasitesinin bir ölçü sağlar. Bununla birlikte, CSA ölçümleri diğer alt-hücresel yapılar tarafından işgal edilen oran karşı kontraktil filamentler tarafından işgal edilen fiber oranını ayırt etmek mümkün olmadığı not edilmelidir. Tipik sağlıklı özellikleri, fare ve Gumucio ve ark Claflin ve ark., 2011, insan için 10, Mendias ve ark., 2011 1 yetişkin lifleri. Sıçan için 2012 2 Tablo 3&#39;te ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Kullanılarak elde edilmiştir Tablo 3&#39;te sunulan tüm veriler Bu makalede tarif edilen teknikler. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="text-align:center"><tbody><tr><td rowspan="3" style="border:0px #fff solid"></td><td colspan="4"> Insan (Vastus lateralis) </strong&gt; </td><td> Fare (EDL) </td><td nowrap="nowrap"> Sıçan (Infraspinatus) </td></tr><tr><td colspan="2"> Erkek </td><td colspan="2"> Kadın </td><td> Erkek </td><td> Erkek </td></tr><tr><td> Tip 1 </td><td> Tip 2a </td><td> Tip 1 </td><td> Tip 2a </td><td> (Daktilo değil) </td><td> (Daktilo değil) </td></tr><tr><td> CSA (mikron 2) </td><td> 6900 - 4880 </td><td> 8380 - 5270 </td><td> 5470 - 3870 </td><td> 5610 - 4010 </td><td> 3080 - 1850 </td><td> 8010 - 5290 </td></tr><tr><td> F o (MN) </td><td> 0,79-1,17 </td><td> 1,02-1,54 </td><td> 0,64-0,97 </td><td> 0,71-1,07 </td><td> 0,14-0,25 </td><td> 0,55-0,97 </td></tr><tr><td> sF o (kPa) </td><td> 142-182 </td><td> 165-210 </td><td> 156-193 </td><td> 172-214 </td><td> 67-94 </td><td> 102-131 </td></tr><tr><td> n </td><td> 129 </td><td> 160 </td><td> 149 </td><td> 207 </td><td> 37 </td><td> 94 </td></tr></tbody></table> İnsan vastus sağlıklı, erişkin liflerin Tablo 3. Tipik özellikleri 10 lateralis, fare ekstansör digitorum longus 1 ve sıçan infraspinatus 2 kaslar. Optimal sarkomer uzunlukları, hem fare insan liflerin 7,8 için 2.7 mm ve 2.5 mm (36 olarak belirlenmiştir 37) ve sıçan elyaf (38). Deneysel fazla F aralıkları (25. ve 75. kuvartiller) 1,39-1,73 mm, 1,17-1,53 mm, sırasıyla insan, fare ve sıçan için 1,32-1,59 mm idi. Gösterilen aralıklar 25 inci ve 75 inci çeyrekleri gösterir ve n test liflerin sayısıdır. test sırasında yaşanan en sık karşılaşılan sorunlar bir kuvvet yanıt vermeyen sonuçlanan bir dikiş döngü kayma içerirŞekil 10A&#39;da gösterildiği şekilde, bir &quot;tutulmuş&quot; ve aniden doğru ya da (arası) döner bir kuvvet yanıt ile sonuçlanır lif, kısmi ya da tam kalınlıkta gözyaşı ile e sıfır fiber halen, çözelti aktive daldırılmış bir halde iken (Şekil 10B). Bir kayma, gözyaşı kırılma veya bir deney sırasında meydana gelirse, lif atılmalıdır ve lif arızaları kaydını muhafaza da 11 bilgilendirici olabilir ama veriler hariç. Karşılaşılabilecek bir başka negatif sonuç ise, önceden aktive çözeltisi (Şekil 10 c) &#39;de fiber erken aktivasyonudur. Ön aktive çözeltisi içinde kısmi aktivasyon (örneğin, kalsiyum konsantrasyonunda bir artış istenmeyen sıra önceden aktive) önemli çapraz-çukurlu kontaminasyonu göstermektedir. Bu durumda, bütün hamam aspire edilmelidir ve iyonu giderilmiş su ile iyice durulandı. Odacıklar arasında bölünmesi yüzeyleri Kurutma de yapılması önerilmiştir olduğunuBu alanlarda nem veya yoğunlaşma olarak kayda banyoları arasında çözeltisi fitilleme neden olabilir. Karar içerir veya veri nihai deney odak bağlıdır ve çalışma tasarımı bu şekilde düşünülmelidir hariç tutmak. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52695/52695fig1.jpg" /> Şekil 1: Dikiş döngü (10-0 monofilament naylon dikiş). <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig2.jpg" /> Şekil 2:. Bundle diseksiyon Forseps sol elinde olan mikrodisseksiyon makas sağ elinde bulunmaktadır. Kırmızı çizgi liflerin boyuna eksenleri ile el bileği ve makas olumlu yönünü gösterir. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig3.jpg" /> Şekil 3: </stronetiketlenmiş bileşenleri g&gt; (A) test cihazı. (A) şeffaf dipleri ile deneysel odaları. (B) Boy-kontrolör. (C) Kuvvet-dönüştürücü. (D) Işık kaynağı. (E) dijital göstergeli Boy-denetleyici xyz mikrometre sürücü. Dijital göstergeli (f) Sahne mikrometre sürücü. (G) Kuvvet-dönüştürücü xyz mikrometre sürücü. Kalibre lazer difraksiyon Hedef ekranın (h) platformunda kaydedilmiştir. (I) Titreşim izolasyonu tablosu. (B) Deneysel odaları Close-up görünümü. Uzunluk denetleyici uzanan (j) Paslanmaz çelik eki yüzeyi. Kuvvet-transdüser uzanan (k) Paslanmaz çelik eki yüzeyi. (L) Yan görünüm prizma. Termoelektrik soğutma modülleri için (m) Konut. Raporlama odası te (n) Termokuplmperature. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig4.jpg" /> Şekil 4: Deneysel odasına diseksiyonu çanak lif aktarmak için kullanılan 100 ul pipet ucu Modifiye. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig5.jpg" /> Şekil 5:. Deneysel aparat üzerine tek bir lifin Montaj (A) Hazırlanan dikiş döngüler paslanmaz çelik eki yüzeylere dişli. (B) Elyaf deney bölmesine aktarıldı. (C) Elyaf kaldırıldı aşırı sütür ile sütür döngüler ilk çifti tarafından paslanmaz çelik eki yüzeylere demirledi. (D) birinci sütür döngüler üstünden dişli ve yerinde bağlı sütür döngüler İkinci çifti. <img alt="Şekil 6,"src = &quot;/ files / ftp_upload / 52695 / 52695fig6.jpg&quot; /&gt; Şekil 6: Sarkomer uzunluğu, kalibre edilmiş bir hedef ekran üzerine bir lazer girişim deseni çıkıntı ile değerlendirilir: (a) lazer kaynağı.. (B) Ayna. (C) Hedef ekranı. (D) Lazer girişim deseni. <img alt="Şekil 7A" src="/files/ftp_upload/52695/52695fig7A.jpg" /><img alt="Şekil 7B" src="/files/ftp_upload/52695/52695fig7B.jpg" /> Şekil 7: uygun sarkomer uzunluğunda lif kesit alanının (A) belirlenmesi (2.7 um = insan). Eliptik kesiti varsayıldığında, CSA beş lif orta kesimi boyunca yer ve beş ayrı ölçümlerin ortalamasından her elyaf CSA olarak rapor edilir için hesaplanır. 2a üstten görünüm çapını temsil eder ve bir<html> elips eksenlerinin, 2b yandan görünüşüdür çapını temsil eder ve elips diğer eksenidir. (B) hem üst hem de yan görünümde alınan beş karşılık gelen çap ölçümleri, her gösteren Örnek elyaf ve görüntüler. <img alt="Şekil 8," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig8.jpg" /> Şekil 8: Sağlıklı insan vastus Temsilcisi kuvvet izleri kas liflerini lateralis (A) 1 lif (CSA: 5710 mikron 2, F o: 0.89 mN ve sF o: 156 kPa) yazın.. (: 9510 mikron 2, F o: 1.66 mN ve sF o: 174 kPa CSA) (B) 2a lif yazın. Elyaf miyozin ağır zincir tipi elektroforetik ayırımı ve gümüş boyama teknikleri 22 kullanımı ile tespit edilmiştir. OAD / 52695 / 52695fig9.jpg &quot;/&gt; Şekil 9: maksimum aktif kuvvet (F o) hesaplanması önceden aktive çözelti içinde başlatılan uzunluğu kontrolörünün gevşek indükleyici hareketi sırasında lif kuvveti tepki (a) Genişletilmiş görünüm.. F p istirahat fiber ile 2.7 um&#39;lik bir sarkomer uzunluğunu korumak için gerekli kuvvettir. (B) uzunluk-denetleyici gevşek uyaran hareketin Genişletilmiş görünümü. F P - o F o = F T unutmayın. <img alt="Şekil 10," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig10.jpg" /> Şekil 10: kuvvet yükselişi sırasında kuvvet izlemesinde bir &quot;catch&quot; kanıtladığı (A) Sütür döngü kayma. Emin döngüler lif etkinleştirmeden önce güvenli olmak için kontrol edin. Etkinleştirme sırasında (B) Lif molası. Dikiş döngü bir yerde sırasında kötü lif bütünlüğü veya agresif lif tedavisine bağlı olabilirment. Nedeniyle Ca aktivasyon öncesi bölmesinin kirlenmesine (C) Erken kısmi fiber aktivasyonunu 2+.

Kimyasal tenli, ya da permeabilize, iskelet kas liflerinin kasılma özelliklerinin analizi tek kas hücre düzeyinde kas fonksiyonunu değerlendirmek için bir güçlü bir araç sunuyor. Bu yazıda hazırlamak için geçerli ve güvenilir bir teknik anahat ve test in vitro iskelet kas lifleri geçirgenleştirildi.

Permeabilize İskelet Kası Fibers tarafından oluşturulan Maksimum İzometrik Kuvvet Ölçümü

Analysis of the contractile properties of chemically skinned, or permeabilized, skeletal muscle fibers offers a powerful means by which to assess muscle ...

Bu prosedürün genel amacı, kimyasal olarak perme hale getirilmiş iskelet kası örneklerinden alınan tekil liflerin maksimum izometrik kuvvet üretme kapasitesini ölçmektir. Bu işlem, öncelikle kas lifi membranlarının kimyasal bir deterjana maruz bırakılmasıyla, böylece hücre dışı ve hücre içi içerikler arasındaki bariyerin kaldırılmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adım ise, küçük bir lif demetinden tek bir lifin çıkarılması ve bu lifin deney düzeneğine bağlanmasıdır.Ardından, bireysel fiber için optimal sarkomer uzunluğunu ayarlamak amacıyla lazer girişim desenleri kullanılır. Son olarak, maksimum izometrik kasılma kuvvetini oluşturmak için kalsiyum uygulanır. Nihayetinde, perme tek fiber tekniği, tüm kas mimarisiyle ilişkili karmaşıklıklar olmaksızın iskelet kasının kasılma özelliklerinin değerlendirilmesini sağlar.Protokolün başarıyla uygulanması için kritik adımların öğrenilmesi zor olabileceğinden, bu yöntemin görsel gösterimi faydalıdır. Eşlik eden metin protokolünde açıklandığı şekilde diseksiyon, saklama ve test çözeltilerini hazırlayarak başlayın. Ardından, USP 10 zero monofilaman naylon sütür ipliklerinden sütür halkaları hazırlamak için pens kullanın.Çift üzerine düğüm tekniğini kullanarak, test edilecek her bir fiber için dört döngü hazırlayın. Döngüler oluşturulduktan sonra düğümü bir mikroskop altına yerleştirin ve IPS GTI işaretlerini kılavuz olarak kullanarak boyutunu yaklaşık 750 micrometer çapa düşürün.Ardından, sadece halkayı ve her iki yanda 500 µm'lik küçük uçları bırakacak şekilde fazla sütürü kesin. Açık veya iğne biyopsisiyle elde edilen küçük bir kas dokusu kütlesini, soğutulmuş diseksiyon solüsyonu içeren bir kaba aktarın ve dokunun tamamen batmış olduğundan emin olmak için daha fazla diseksiyon solüsyonu ekleyin. Numuneyi mikroskop altında inceleyin ve liflerin boylamsal eksenini araştırmacının sağ omzuna doğru hizalayacak şekilde manipüle edin.Ardından, sol eldeki forseps ve sağ eldeki mikro disseksiyon makasıyla köşelerden sabitleyerek numuneyi kaba tutturun. Lifler arasındaki uzunlamasına kenarlar boyunca bir demeti nazikçe diseke etmeye başlayın. Forseps veya iğneler tarafından hasar görmüş tüm dokuları çıkarıp atın.Diseksiyon işleminin sonucunda, demetleri diseksiyon solüsyonundan, non-iyonik deterjan eklenmiş 2,5 mL taze soğutulmuş diseksiyon solüsyonu içeren üç mililitrelik bir viyale aktarın. Örneği, ara sıra nazikçe çalkalayarak 30 dakika boyunca buz üzerinde inkübe edin ve inkübasyon boyunca demetlerin batık kalmasını sağlayın. Ardından demetleri taze diseksiyon solüsyonu içeren bir viyale aktarın ve kalan deterjanı uzaklaştırmak için kısa süreli ve nazikçe çalkalayın.Durulama işleminden sonra demetleri soğutulmuş saklama çözeltisi içeren bir viyale aktarın ve dört derece santigrat sıcaklıkta gece boyunca inkübe edin. Ertesi gün, viyali dört derece santigrat saklama alanından çıkarın ve tüm demetleri bir ilaç kabına veya diseksiyon kabına aktarın. Saklama hazırlığı için demetleri, 200 ila 400 mikrolitre taze saklama çözeltisi ile doldurulmuş, ayrı ayrı etiketlenmiş kriyoviyallere aktarın ve demetin tüpün kenarına yapışmadığından veya yüzeyde yüzmediğinden emin olun.Ardından tüpün kapağını kapatın ve örneği -80 °C'de saklayın. Burada gösterilen ve beraberindeki metin protokolünde tanımlanan düzeneğe benzer bir deneysel düzenek kurun. Ardından ilk deneysel bölmeyi gevşeme çözeltisiyle, ikinci bölmeyi ön reaktivasyon çözeltisiyle ve üçüncüyü aktivasyon çözeltisiyle doldurun.Cihaz rahatlama solüsyonu içerisindeyken, hazne sıcaklığını 15 °C'de sabitlenene kadar ayarlayın. Hazırlanan sütür halkalarından ikisini, hem kuvvet dönüştürücüsünden hem de uzunluk kontrolcüsünden uzanan paslanmaz çelik bağlantı yüzeylerine geçirin. Ardından, ilgilenilen bir fiber demetini buz üzerinde yaklaşık 15 dakika boyunca çözün ve sonrasında taze, soğutulmuş rahatlama solüsyonu ile doldurulmuş, silikon elastomer kaplı bir Petri kabına aktarın.Demetin her iki ucunu pimlerle sabitleyin ve pens yardımıyla tamamen daldırıldığından emin olun. Bir uçtan bir fiberi kavrayın ve boylamsal ekseni boyunca yumuşak bir şekilde çıkarmaya başlayın. Fiberler ile hücre dışı matriks arasındaki yapışmalar aşırı gerilime neden olabileceği ve bu durumun sonuç olarak germeye bağlı hasara yol açabileceği göz önünde bulundurularak, demetten fiber çıkarılırken dikkatli olunmalıdır.Ekstraksiyon sonrası, fiberi az miktarda gevşetme çözeltisiyle birlikte modifiye edilmiş bir pipet ucuna yerleştirin ve pensetle nazikçe yönlendirerek gevşetme çözeltisi içeren deney odasına aktarın. Fiberi pipet ucundan çıkarın ve uzunluk kontrolörüne sabitleyin. İlk sütur halkasını kullanarak, fiberin diğer ucunu kuvvet transduserine doğru yönlendirin ve aynı prosedürü uygulayarak fiberi sabitleyin.Mikro diseksiyon makasını kullanarak fazla dikişleri temizleyin. Ardından, ikinci halkayı birincinin üzerine geçirin ve fiberi, uzunluk kontrolörü bağlantı yüzeyinin ucundan 0.2 milimetre mesafe içindeki bir noktaya sabitleyin. Aynı işlemi fiberin kuvvet transdüseri ucundaki ikinci halka ile tekrarlayın.Fiberi deney odasının yan duvarlarına paralel hale getirmek için uzunluk kontrolörünün Y ekseni yönündeki konumunu ayarlayın. Ardından, prizma yan görünümünü kullanarak fiberi inceleyin ve fiber odanın tabanına paralel olana kadar uzunluk kontrolörünün Z ekseni yönündeki konumunu ayarlayın. Fiber herhangi bir şekilde hasar görmüşse, bu fiber atılmalı ve yeni bir fiber takılmalıdır.Lazeri açın ve lazerin fiberin merkezinden geçecek şekilde sahne konumunu ayarlayın. Ardından, hedef ekranda istenen kırınım ışığı aralığı gözlemlenene kadar, uzunluk kontrolörü X-ekseni mikrometre sürücüsünü kullanarak fiber üzerindeki gerilimi artırıp azaltarak sarkomer uzunluğunu ayarlayın. Optimal sarkomer uzunluğu ayarlandıktan sonra, en içteki iki sütür arasındaki mesafeyi ölçün.Hazneyi, okülerdeki dikey artı çizgisinin bir iç dikişin en iç sınırıyla hizalanacağı şekilde konumlandırın ve sıfırlayın. Mikrometre sürücüsündeki dijital ekran, okülerdeki dikey artı çizgisi en iç dikişle hizalanana kadar sahneyi mikroskoba göre x ekseni boyunca kaydırır. Dijital ekran fiberin uzunluğunu gösterecektir; fiberi ölçülen uzunlukta tutun ve mikroskoba monte edilmiş kamerayı kullanarak fiberin orta kısmının hem üstten hem de yandan yüksek büyütmeli görüntülerini yakalayın.Fiberin kesit alanını hesaplamak için bu görüntüleri kullanın. Fiberi, ön reaktivasyon çözeltisi içeren bölmeye taşımak için hazne kontrol yazılımını kullanın ve orada üç dakika inkübe edin. Fiber inaktivasyon çözeltisindeyken pasif gerilimini ölçün, ardından fiberi aktivasyon çözeltisi içeren bölmeye taşıyın ve hızlı bir yükselişi takip eden bir platoyla kanıtlanan maksimum izometrik kuvvetin gelişmesine izin verin.Ardından, sıfıra karşılık gelen kuvvet transduser çıktısını belirlemek için uzunluk kontrolörünü kullanarak fiber tutunma noktaları arasındaki mesafede büyük, hızlı ve kısa süreli bir azalma uygulayın ve ardından hızla orijinal uzunluğa geri dönün. Burada gösterilen kuvvetler, eliptik şekilli bir fiberin hem üstten hem de yandan görünümleridir. Kesit alanı, fiberin uzunluğu boyunca beş farklı noktadaki çapların ölçülmesi ve ardından ortaya çıkan beş alanın ortalamasının hesaplanmasıyla belirlenmiştir.Bu videoda gösterilen teknik kullanılarak yapılan ölçümlerde, insan yavaş ve hızlı kas liflerinden elde edilen kuvvet izleri, hızlı liflerin yavaş liflere göre daha yüksek bir oranda kuvvet ürettiğini göstermektedir. İnsan, fare ve sıçan kas liflerinin tipik özellikleri ölçülmüş ve burada sunulmuştur. Gösterilen aralık 25. ile 75. çeyreklik dilimleri belirtmekte olup N, test edilen lif sayısını ifade etmektedir.Farklı türler arasındaki spesifik kuvvetin geniş varyasyonuna dikkat edin. Burada özetlenen prosedürler; uzunluk-kuvvet, kuvvet-hız ve kuvvet-kalsiyum ilişkileri dahil olmak üzere iskelet kası fizyolojisinin önemli yönlerini içeren ek müdahalelerin eklenmesiyle, tek bir iskelet kası lifinin maksimum intrinsik kuvvet üretme kapasitesinin değerlendirilmesiyle sonuçlanır.

measurement-maximum-isometric-force-generated-permeabilized-skeletal

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bu video bir serotonin geri alım inhibitörü (SSRI) akut oral yoldan bir sonucu olarak, refleks aktivite modülasyonu, motor inkomplet SKY olan kişilerde klinik ve kantitatif değerlendirmeler ile iradi gücü ve ambulasyon göstermektedir.

İnsan Eksik SKY Motor Fonksiyonu İlaç İndüklenmiş değişiklikler belirlememize • yöntemleri

İzole İskelet Kası Myo-mekanik Analizi

Bu video cerrahi hazırlık ve sıçan medial gastroknemius kas hazırlık kasılma cevapları incelemek için gerekli prosedürleri...

Rat Prosedürleri<em&gt; In situ</em&gt; İskelet Kası Kontraktil Özellikleri

Biz doğrudan kas kuvveti, kas gücü, kasılma kinetiği ve izole iskelet kaslarında yorulma ölçmek için bir yöntem...

İzole İskelet Kaslar Kasılma, çabuk yorulma ve Alternans Ex Vivo Değerlendirilmesi

Kas fonksiyonunun measurements kas patoloji için potansiyel terapötik değerlendirilmesi yanı sıra, bu dokuda fizyolojik altında yatan mekanizmaların belirlenmesi için katkıda bulunur. Biz fonksiyonel testleri için ekstansör digitorum longus ve diyafram kaslarının hazırlanması gösterecektir. Izometrik ve eksantrik kasılmalar için Protokoller patolojik bir devleti temsil eden distrofik kaslar arasındaki sonuçlar farklılıklar, ve yabani-tip kaslar yanı sıra görünecek.

İskelet Kası İzometrik ve Eksantrik Kuvvet Oluşturma Değerlendirme İzole Müsküler Distrofisi arasında murin Models

Nöromüsküler fonksiyondaki değişiklikleri değerlendirmek için bir protokol sunuyoruz. Perkütan elektriksel sinir stimülasyonu, kas yanıtlarını uyandıran non-invaziv bir yöntemdir. Bu yanıtların elektrofizyolojik ve mekanik özellikleri, beyinden kasa kadar nöromüsküler fonksiyonun değerlendirilmesine izin verir (supra-spinal, spinal ve periferik seviyeler).

Perkütan Elektriksel Sinir Stimülasyonu kullanma Nöromüsküler Fonksiyonu Değerlendirilmesi

Peroneal sinirin uyarılmasını ve sıçan arka ayağının anterior krural kompartmanının kasılmasını takiben ayağın dorsifleksiyonunu ölçmek için bir in vivo protokol tarif ediyoruz. Bu tür ölçümler, iskelet kası patolojisini ve kas onarımı ve rejenerasyonuna yönelik doku mühendisliği yaklaşımlarını değerlendirmek için vazgeçilmez bir translasyonel araçtır.

Uygulamaları<em&gt; İn Vivo</em&gt; Doku değerlendirilmesi için Rat Tibialis Anterior Fonksiyonel Test İskelet Kası Onarım Engineered

Nöromüsküler kavşak (NMJ) işlevsel bir değerlendirilmesi sinir ve kas arasındaki iletişimi ilgili gerekli bilgileri sağlar. Burada biz kapsamlı bir şekilde kullanarak iki farklı kas-sinir hazırlıklar, yani soleus siyatik ve diyafram frenik NMJ ve kas işlevselliğini değerlendirmek için bir protokol tanımlamak.

Nöromüsküler kavşak işlevleri ölçme

Burada nano-Newton çözünürlüğü ile striated kas miyofibrils kontraktil özelliklerini değerlendirmek için bir protokol sunulmaktadır. Protokolde interferometri tabanlı optik kuvvet sondası içeren bir kurulum uyguluyor. Bu kurulum yüksek sinyal-gürültü oranı ile veri üretir ve miyofibrils kontraktil kinetiği değerlendirilmesini sağlar.

İskelet Kas Biyopsilerinden Miyofibrillerin İzlenmesi ve Nano-Newton Çözünürlük Transdüseri ile Kontraktil Fonksiyonun Belirlenmesi

Motor geri kazanımın değerlendirilmesi deneysel periferik sinir çalışmalarında kıyaslama sonucu ölçüsü olmaya devam etmektedir. Sıçandaki tibialis ön kasının izometrik tetanik kuvvet ölçümü, siyatik sinir kusurlarının yeniden yapılandırılmasından sonra fonksiyonel sonuçları değerlendirmek için paha biçilmez bir araçtır. Yöntemler ve nüanslar bu makalede ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Sıçandaki Tibialis Ön Kasının Maksimum İzometrik Tetanik Kuvvet Ölçümü

Bu protokol, anestezi uygulanan domuzlarda ortak peroneal sinirin elektriksel stimülasyonu yoluyla elde edilen in vivo tork verilerinin değerlendirilmesi ve yorumlanması ile ilgili kısa deneysel ayrıntıları açıklamaktadır.

İn Vivo Domuzdan Hindlimb Dorsiflexor İzometrik Tork Ölçümü

Öğrenin, kimyasal yöntemle geçirgenleştirilmiş iskelet kası liflerinden maksimum izometrik kuvvet ölçümü tekniğini. Bu yöntem, kas fizyolojisi ve hücre biyolojisi araştırmalarında tek tek liflerin kasılma özelliklerini değerlendirmeyi sağlar.

Permeabilize İskelet Kası Fibers tarafından oluşturulan Maksimum İzometrik Kuvvet Ölçümü

Daha fazla video keşfet