Максимальное изометрическое тетаническое измерение силы передней мышцы большеберцовой кисти у крысы

Потеря двигательной функции после травматического поражения периферических нервов оказывает существенное влияние на качество жизни и социально-экономический статус больных^1,2,3. Прогноз этой популяции пациентов остается плохим из-за минимальных улучшений в хирургических методах за эти годы^4. Прямой сквозной эпиневральный ремонт без натяжения образует золотой стандарт хирургической реконструкции. Однако в случаях с расширенными нервными промежутками интерпозиция аутологии нервного трансплантата оказалась превосходящей^5,6. Связанная с донором заболеваемость сайтом и ограниченная доступность аутологических нервных трансплантатов наложили необходимость в альтернативных методах^7,8.

Экспериментальные модели на животных были использованы для выяснения механизма регенерации периферических нервов и оценки результатов различных реконструктивных и фармакологических вариантов^{лечения 8,9.} Модель седалищного нерва крысы является наиболее часто используемой животной моделью^10. Их небольшой размер делает их легкими в обращении и домашнем обухоспеи. Из-за их превосходного нейрорегенеративного потенциала сокращение времени между вмешательством и оценкой результатов может привести к относительно более низким затратам^11,12. Другие преимущества его использования включают морфологическое сходство с нервными волокнами человека и большое количество сравнительных/исторических исследований^13. Хотя к последнему следует подходить осторожно, так как большое разнообразие различных показателей исхода между исследованиями затрудняет сравнение результатов^{14,15,16,17,18.}

Показатели результатов для оценки регенерации нервов варьируются от электрофизиологии до гистоморфометрии, но эти методы подразумевают корреляцию, но не обязательно непосредственно измеряют возвращение двигательной функции^14,15. Регенерируя нервные волокна могут не создавать соответствующих соединений, что может вызвать переоценку количества функциональных связей^14,15,19,20. Лучшим и клинически наиболее значимым измерением для демонстрации правильной реиннервации конечных органов остается оценка мышечной функции^21,22,23. Однако создание инструментов оценки двигательных функций для животных моделей является сложной задачей. Medinaceli et al. впервые описали анализ пешеходной дорожки, который с тех пор является наиболее часто используемым методом оценки функционального восстановления в экспериментальных исследованиях периферических нервов^{21,24,25,26,27,28.} Анализ дорожки ходьбы количественно определяет функциональный индекс седалищного паралитического пара (SFI) на основе измерений отпечатков лап у ходячих крыс^21,29. Основные ограничения анализа дорожки ходьбы, такие как контрактуры на носках, автоувыключение, размазывание отпечатка и плохая корреляция с другими показателями реиннервации, обусловили необходимость использования других параметров для количественной оценки функционального восстановления^30,31.

В предыдущих исследованиях на крысах Льюиса³² и новозеландских кроликах³³мы подтвердили измерение изометрической тетановой силы (ITF) для передней мышцы большеберцовой (ТА) и продемонстрировали его эффективность в оценке восстановления мышц после различных типов восстановления нервов^{34,35,36,37,38,39.} Мышца ТА хорошо подходит из-за своих относительно больших размеров, иннервации перонеальной ветвью седалищного нерва и хорошо выясненных биохимических свойств^40,41,42,43. При оптимизации длины мышц (силы преднатяг) и электрических параметров ITF обеспечивает вариабельность из стороны в сторону 4,4% и 7,5% у крыс³² и кроликов³³соответственно.

В этой статье представлен подробный протокол измерения ITF в модели седалищного нерва крыс, включая подробное описание необходимого предоперационного планирования, хирургического подхода и рассечения общего перонеального нерва и дистального сухожилия мышцы ТА. Используя заранее определенные значения интенсивности и продолжительности стимула, будет определена оптимальная длина мышц и частота импульса стимула. С помощью этих четырех параметров МФТ впоследствии может быть последовательно и точно измерена.