Rat Prosedürleri<em> In situ</em> İskelet Kası Kontraktil Özellikleri

1. Giriş MacIntosh laboratuar birkaç yıldır medial gastroknemius kas preparatı kullanmaya ve bundan önce, bütün gastroknemius kas hazırlık olarak Dr Phil Gardiner ile geliştirilmiştir. 1 2. Anestezi Yetişkin Sprague-Dawley sıçanları (200-300 g), genellikle in situ kasılma özelliklerini çalışmada için laboratuarımızda kullanılmıştır. Sıçan piyasada bulunan veya bir havlu ile kapsayan ve tutarak, pleksiglas cihazda kısıtlı olabilir. Biz 85:15 karışık (100 mg · mL -1, her biri), xylazine / ketamine kullanın ve intramüsküler 2,3 rat ağırlığı 100 g için 0.1 ml yönetmek. Pentobarbital (50-60 mg kg-1, intraperiteneal) ya da sodyum izofluran (% 2-3.5, inhaler) 4 de kullanılabilir. Anestezik etkisi alıyor olsa da, kesin bir ağırlık elde ve sol arka ekstremite traş edilebilir. Bu, aynı zamanda iyi bir Time tüm elektronik açık ve hazır olduğundan emin olmak için. Bu bilgisayarlar, gerinim ölçer amplifikatör, yağ ısıtıcı ve diğerleri dahildir. Refleks yanıtı periyodik olarak geri dönüşü kontrol edin ve (100 g başına 0,05-0,1 ml) gerektiği gibi anestezi tamamlar. 3. Cerrahi başlatılıyor Biz ameliyat için sıçan hareketsiz bir pleksiglas platformunu kullanacak. Basit maskeleme bandı iş yapar. Hayvan sağ ön, sol bacak uzanan olduğundan emin olun. Gözleri yağlayıcı bir damla ekleyin. Biz parafin yağı kullanın. Aksi takdirde, gözleri ketamin anestezisi ile kurur. Küçük bir cerrahi hafif yararlıdır. Bu bir hayvan sıcak tutmak için yeterli ısı yayar. Alternatif olarak, bir su ısıtma battaniyesi kullanılabilir. Geçmeden önce kornea veya parmak-tutam refleksleri olduklarından emin olmak için kontrol edin. Bu işlem akut çünkü Steril teknik, gerekli değildir. Hayvan anestezi kurtarmak olmaz. Biz anestezi ile sıçan euthanizebütün işlemler tamamlanana doz (0.2 ml, intrakardiyak). İlk kesi topuk Vertebral kolon deri yoluyla. Kesme derinliği kontrol edilebilir ve makas alttaki dokulara gelen cilt ayırmak için kullanılır, çünkü makas kullanın. Sıçanlar böylece sürece büyük kan damarlarının kaçınmak gibi, kanama sınırlı olacaktır, mükemmel hemostaz var. Izotonik salin bulanmış gazlı bez ile kaplı maruz yüzeylerde, mümkün tutun. Cilt bağ dokusu ayrıldıktan sonra, yüzeysel kas tabakası kesilir. Çok derin gitmek için değil emin olun, siz siyatik sinir ya da kan damarları veya ilgi kas zarar istemiyorum. Gastroknemius kası üzerinde başlayın ve proksimal kesim, cilt insizyonu ile aynı hat boyunca. Peek altında siyatik sinir bulmak ve önlemek için. Sonra sinir görmek, size kesi ile yolunu izleyin, ama iyi sinir üzerinde kalabilirler. Mus arasında net bir dikiş yokturcles. Bu bulun ve diz doğru olduğunu dikiş boyunca kesti. Izleyin ve kan damarlarının kaçının. 4. Kemik saç iğnesi için femur pilot delik hazırlayın Çıplak kemik açığa femur kaudal yönü üzerinde kas ince katman sayesinde kesin. Bir el döner aracı, matkap, veya pin yardımcısı, (0.9 mm karbon çelik frez) kullanarak, korteks boyunca küçük bir pilot delik ve sadece medulla içine. Çok derinden delmeyin veya aşırı kanama neden olur. Bu delik myograph taban üzerinde immobilize etmek için bir uyluk kemiği pim yerleştirmek için daha sonra kullanılır. 5. Medial gastroknemius kasının innervasyon Isolate Bir sonraki adım bir diseksiyon mikroskobu gerektirir. Popliteal sinir medial gastroknemius kasının arkasında kaybolur yerini bulun. Yavaşça çeşitli dallarında dışarı yayılır ve medial gastroknemius kası innerve duymadığınız tüm kesti. Inervasyonu mikrostimülasyonla ile tespit edilebilir. Thi Ats aşamada da siyatik sinir yüzeysel dallar kesilir emin olun. Şimdi siyatik sinir uzak bağ dokusu temizlemek, böylece sinir manşet (daha sonra) daldı olabilir. Hafifçe sinir tedavi emin olun. Sinirin herhangi streç inexcitability yol ve zamanından önce deneme bitirebilirsiniz. 6. Aşil tendonu ve gastroknemius kas ayırma Makas ara sıra yardımıyla diseksiyon, diğer dokulardan gastroknemus kas ayırmak için de kullanılabilir. Plantaris tendon, Aşil tendonu altından çıkardı bağladı ve kesilebilir. Kravat sadece tendonu tutmak yardımcı olmak için kullanılır ve tendon kesilir ve plantaris önemli bir uzunluk için gastroknemius kas ayrılır hemen sonra kesilebilir. Bir kare düğüm bir # 1 ipek Aşil tendonu etrafında dikilen ve kravat yerleştirin. Çok sıkı çekmeyin, ya da tendon hasar görecektir. Biz calcan kesmek için kemik rongeurs kullanın yine aşil tendonuna bağlanır kemik küçük bir parça bırakarak eus. Kemik sadece tendon değil kesilmiş olduğundan emin olmak için yatay kesim yüzeyleri tutun. Bu Aşil tendonu sonra myograph yapıştırılmış olabilir sağlar. Gastroknemius alt boyunca soleus görülebilir. Yine, diseksiyon gastroknemius kas soleus ayırmak için de kullanılabilir. Biz medial gastroknemius izole etmek istiyorum, bu yüzden hala aşil tendonuna bağlanır sadece kas. Distal ucuna yakın, soleus tendon kesin. Sonra medial ve lateral gastroknemius kas ayırmak ve aşil tendonuna bağlanır sadece medial gastroknemius kas bırakarak, yatay Tendon kesebilir. Kendi uzunluğunun yaklaşık% 50 boyunca, uzak medial yanal gastroknemus kas çekin. Bu uzunluk ötesinde, lifler kesişir ve hasar daha fazla çekme sonuçlanacaktır. Kas bağ dokusu arınmış olduğundan emin olmak için kontrol edin. e "> 7. tibia Cut Sadece orta nokta üzerinde, sap etrafında bir bağ yerleştirin. Bu doku içine kesmeden sıkı olması gerekiyor. Ipe önce ikinci bir döngü kaymasını önlemeye yardımcı olur. Yine sabitlemek için bir kare düğüm kullanın. Küçük bir testere kullanarak, uzak alt bacak kesti. Bu kesim tibia boyunca yarıda ilgili olmalıdır. Tibia medulla içine keskin bir prob yerleştirin. Bu prob myograph taban üzerinde kaval kemiği hareketsiz hale getirmek için kullanılır. Michel klipler kullanarak, cilt 2 kırıntılılar takın. Bu ve ek elastikler ısıtılmış parafin yağı ile dolu olacak bir kap oluşturmak üzere kas çevresinde cilt kadar tutmak için kullanılır. [OPSİYONEL] 8. Sonometric kristalleri (isteğe bağlı adım) 5 takın Düşük ayarda bir ısıtma yastığı hayvan yerleştirin. Bir rektal sonda, önceden takılmış değil ise, bu aşamada eklenebilir. Yağlamak için parafin yağı küçük bir damla kullanın. Mikrostimülasyonla kullanarak, kas içinden, bir demet ve uçlarını tanımlamaktadır. Kas kökenli ve yerleştirme hem site içine bir 21 gauge iğne Poke. İğne ve veteriner bağ cerrahi yapıştırıcı ile mühür tarafından yapılan deliğe sonometric kristal kaydırın. Tutkal çok küçük bir damla kullanın, o kristal üzerine doğru yerleştirildiğinden emin. Akut açı ile kağıt kesme parçasına tutkal uygulanması doğru tutkalı uygulayarak yardımcı olur. Bu mikrostimülasyonla ile tespit edilmiştir salkım yerleştirilmesi az bir ek kristal yerleştirerek uygulanır. [DEVAM] 9. (Bkz. Şekil 1) aygıtı içinde monte Kolu yönelmiştir tibial probu ile, myograph baz sıçan yerleştirin. Bacak immobilize etmek için, tutucu içinde sonda yerleştirin. Bir kap oluşturmak ve lastikler ile güvenli, kenarlarında deri yukarı çekin. Pilot kullanarak, femur içine matkap ucu (1/16 th inç)cerrahi hazırlığı sırasında oluşturulan delik. Eğer femur kırılması gibi matkap ucu (iğne mengenesi içinde) yerleştirmek gibi ön kısmında femur destekleyen emin olun zamanından deney sonlandırma neden olabilir. Femur hareketsiz bir çapraz bar takılan iğne mengenesi. Kas kökenli geri yakın sinir uyarıcı manşet (katot kas doğru) ve germe ile siyatik sinir distal güdük yerleştirin. Bu teller stimülatör bağlayın. Üzerinde strain gauge sensörlerine sahiptir kolu için Aşil tendonu takın. Kuytu bağla, ama daha sonra ayarı için bazı oda bırakın. Kas uyum kolu ile dik olduğundan emin olun. Isıtılmış parafin yağı ile deri ile oluşan doldurun. Isı lambası ve hayvanın başının üzerinde folyodan yapılmış pozisyonu kalkanları ve kuvvet dönüştürücü açın. Ek folyo kalkan hayvanın çekirdek sıcaklığı exce sağlamak için, gerekli olabileceked 38 ° C. Dize bolluk medial gastroknemius ve kuvvet dönüştürücü arasındaki bağlantı kaldırılana kadar kas uzunluğu ayarlanabilir. 10. Maksimal gerilimi ve referans uzunluğu ayarlama Kas ısınırken, stimülatör kurmak ve stimülasyon gerilimi test edin. Bu stimülasyon çok kısa bir puls süresine de ayarlanmış olduğundan emin olmak için önemlidir. Biz 50 μs kullanın. Maksimal voltajı, 1 daha az V 0,5 V Başlangıç ​​olarak kasılan genlik artmaz kadar gerilimi artırmak gerekir. Maksimal voltajı motor üniteleri aktive düşük gerilim. Biz genellikle çift maksimal gerilimi teşvik veya hangisi daha yüksek ise 3 V. Tipik olarak, deneyler büyük seğirme kasılma verir uzunlukta kas ile başlayacak. Bir kasılma, tek bir teşvik edici darbe ile elde edilir. Kas uzunluğu başka bir seğirme için yaklaşık 1 mm artar. Bu seğirme genlik sürece tekrarlanırartmaktadır. Bir kez genliği azalır seğirme, uzunluğu büyük genlik seğirme verdi birini iade edilecektir. Uzunluğu bu ilk ayar sonra, biz bir "koşullandırma tetanik daralma" olarak bakın ne ile sistemi test. Stimülatör 500 ms için 200 Hz'de darbeleri sunmak için ayarlanır. Bu uyarım Teslim tamamen erimiş tetanik kasılma neden olur. Kas tarafından üretilen kuvvet kas düğümlendiği de dahil olmak üzere, tüm bağlantılarda sıkılır. Potansiasyon 4 yayılımı için uygun bir dinlenmeden sonra, kas referans uzunluğu (bölüm 9.2 'ye bakınız) sıfırlanır. Genellikle, Klima tetanik kasılma bazı salkım uzunluğu kısalmasına izin vermiş, böylece kas büyük genlik seğirme kasılma verir uzunluğunu geri almak için biraz gergin gerekmektedir. 11. Deneme başlatın Tipik bir deney uzunluğu adjustm içerecektirent ve / veya stimülasyon desenleri çeşitli ile stimülasyon. Veri toplama süresi, salkım uzunluk ve elektromiyogram ile, sadece güç ya da kuvvet içerebilir. [OPSİYONEL] 12. Kuvvet-frekans ilişkisi 2 Yeterince ilgi herhangi bir frekansta güç bir platoya ulaşmak üzere tren süresini ayarlayın. Maksimum izometrik kuvveti 200 Hz'de medial gastroknemius kas elde edilir. Tren süresinin en az 200 ms olmalıdır; artık düşük frekanslar için iyidir, ama birkaç kasılmalar kuvvet-frekans ilişkisi tam aralığı belirlemek için kullanılır, bazı yorgunluk neden olur. Biz genellikle 0, 20, 40, 60, 80, 100 ve 200 Hz'de kasılmalar kullanın. Frekansların bu aralığının kuvvet-frekans ilişkisi tam kapsamlı tarif olmasını sağlayacaktır. Kasılmalar arasında uygun dinlenme (1-10 dk) yorgunluğu önlemek için izin verilmelidir. 13. Kuvvet-uzunluk relationship 6 Tahmini optimum uzunluğu önceden belirlenmiş olan bir kuvvet-boy ilişkisi sistematik bir servo-motor aparatı kullanılarak +4 mm -4 mm kas uzunluğunu ayarlamak ile tespit edilebilir. Bu maksimal stimülasyon (200 Hz) kullanılarak yapılmalıdır ama biz çok kısa kasılmalar aynı gerçek optimum uzunluğu 7 verecektir bulduk. Submaksimal kasılmalar, seyirmesi gibi kullanılabilir, ancak bu gücün 8 uzunluğu-bağımlılığı farklı bir verecektir. Kuvvet-boy ilişkisi belirlenmesinde önemli bir yönü ölçülen kuvvet oluştuğu fasikül uzunlukta pasif kuvvet tahmin etmek bir ihtiyaçtır. Aktif gücü toplam kuvvet ve uygun pasif kuvvet arasındaki fark olarak hesaplanır. Paralel elastik yapıları pasif hükmündedir ve bu serileri elastik yapısı ile seri olduğundan, toplam kuvvet için pasif kuvvet katkısı serisi ela olarak azaltmak gerekirSTIC yapılar bir daralma 3 sırasında gerilir. Pasif kuvvet ilgili tüm kas uzunluklarında tanınıyor sonra, uygun pasif kuvvet veya ölçüm sisteminin uygunluğu ve kas-tendon ünitesi içerisinde serisi yapılar tahminine göre sonomicrometry kullanarak salkım uzunluğu sürekli ölçümü ile tahmin edilebilir. Bu yapılmaz ise, bunların hazırlanması ve tepe kuvvetlerin en uygun uzunluk, ihmal edilir. 14. Kuvvet-hız ilişkisi 9 Eğer kuvvet-hız ilişkisini belirlemek istiyorsanız, size uzunluğu değişim yük veya oranı da kontrol sağlayan bir sistemi, kuvvet dönüştürücüleri takmanız gerekmektedir. Kolay ve en maliyet-etkin bir yöntem kontrollü bir yük kısalma kısıtlamak için hava basıncı kullanmaktır. Sistemimizde, kas dayanak bir tarafında koluna bağlı olduğu ve hava basıncı diğer tarafta uzunluk değişikliği engellemektedir. Bir uzunluk sensörü needs Eğer izotonik kasılmalar sırasında kas uzunluğunda değişiklik tespit edebiliyoruz böylece istihdam edilecek. Bu düzenleme, pnömatik direnç ile afterloaded kasılmaları izin verir. Çift tankları izotonik yük sürümü ile izometrik kasılma izin verebilir. 15-20 kasılmalar toplam yaklaşık yüksüz maksimum izometrik değişen yükleri ile alınmalıdır. Denklem için veri takılması sırasında, izometrik% 90 üzerinde yüklerin 9 kullanılmamalıdır. 15. Temsilcisi Sonuçlar: Örnek kasılmalar Şekil 2'de sunulmuştur. Bu kasılmalar kuvvet frekans ilişkiyi göstermek için elde edilmiştir. Bu kasılmaların pik aktif gücü hesaplanması ve frekans karşı etkin bir güç komplo, verimleri Şekil 3, kuvvet-frekans ilişkisi. Şekil 2'de sunulan veriler, aşağıdaki eşitliğe uygun olabilir: AF = c / (1 + e ((Af) / b) + d); AF aktif kuvvet, F frekans ve bir, b, c ve d sabitleridir. Sıçan medial gastroknemius kası için stimülasyon yarı maksimal frekansı tipik olmayan yorulmuş kası 2 50-60 Hz. Sonuçlar yukarıdaki denklemi tarafından açıklanan hattına yakın uyacaktır. Şekil 1 Aparatı ve kas set-up:. Pnömatik set-up sağ izometrik, soldaki gösterilir. Dinamik kasılmalar (13 uyarlanan) arzu edildiğinde sol tarafta gösterilen kol sistemi tercüme tablosuna bağlıdır. Step motor, bir bilgisayar (14 uyarlanmıştır) tarafından kontrol edilir. . Şekil 2 Superimposed izometrik kasılmalar: 20, 40, 60, 80, 100 ve 200 Hz. 200 Hz kasılma amplitüdü 8.13 N. les/ftp_upload/3167/3167fig3.jpg "/> . Şekil 3 Kuvvet-frekans ilişkisi: Şekil 2'de kasılmalar Aktif gücü çizilen ve çizgi en uygun çizgisini temsil edilmektedir.