Summary

נהלי ביופסיה של שריר שלד אנושי באמצעות טכניקת Bergstrom השתנה

Published: September 10, 2014
doi:

Summary

The purpose of this video is to present the modified Bergström skeletal muscle biopsy technique on human subjects.

Abstract

טכניקת הביופסיה מלעורית מאפשרת לחוקרים ולרופאים כדי לאסוף דגימות רקמת שריר שלד. הטכניקה היא בטוחה ויעילה ביותר. וידאו זה מתאר את טכניקת הביופסיה מלעורית באמצעות מחט Bergstrom שונה כדי להשיג דגימות רקמת שריר שלד מlateralis vastus של בני אדם. מחט Bergstrom מורכבת מצינורית חיצונית עם פתח קטן ('חלון') בצד של הקצה ונקז פנימי עם להב חיתוך בקצה הדיסטלי. בתנאי הרדמה וספטית מקומיים, המחט התקדמה לתוך שריר השלד באמצעות חתך בעור, הרקמה התת עורית, וfascia. בשלב הבא, היניקה מוחלת על הנקז הפנימי, הנקז החיצוני משוך לאחור, רקמת שריר שלד הוא נשאבה לתוך החלון של הצינורית החיצונית על ידי היניקה, והנקז הפנימי סגור במהירות, ובכך חיתוך או גזיר דגימת רקמת שריר השלד . המחט מסובבת 90 °60; וקיצוץ נוסף הוא עשה. תהליך זה ניתן לחזור עוד שלוש פעמים. טכניקת חיתוך מרובה זה בדרך כלל מייצרת מדגם של 100-200 מ"ג או יותר בנבדקים בריאים ויכולה להיעשות באופן מיידי לפני, במהלך, ואחרי התקף של פעילות גופנית או התערבות אחרת. בעקבות הלבשה לאחר ביופסיה של אתר החתך, נושאים בדרך כלל לחדש את פעילותם של חיים היום יום באופן מיידי ויכולים להשתתף באופן מלא בפעילות גופנית נמרצת בתוך 48-72 שעה. נושאים צריכים להימנע מפעילות גופני התנגדות כבדה ל48 שעות כדי להפחית את הסיכון של פריצת של השריר דרך החתך בfascia.

Introduction

טכניקת הביופסיה מלעורית או 'פתוחה למחצה "משמשת כדי להשיג דגימות רקמת שריר שלד מחולים אנושיים ונושאי מחקר. דושן (1806-1875) הוא זוכה כראשון לבניית מחט עם נקז כדי להשיג שרירי שלד מנושאים המתגוררים דרך הביופסיה מלעורית 1. בשנתי ה -1960, Bergstrom הציג מחט ביופסיה מלעורית דומה לזה שתואר על ידי דושן 2-4. עשרים שנה מאוחר יותר, אוונס et al. 5 הותאם על ידי יישום טכניקת יניקה דרך נקז החיתוך של מחט Bergstrom. שינוי זה יכול לשפר את התשואה של רקמה 3 עד 5 פי 6,7, והוא מועסק בהגדרות מחקר קליניות וביו. טכניקה זו יש ותמשיך לטפח את האבחנה של myopathies וההבנה של המבנה והתפקוד של שרירי שלד שלנו.

טכניקת הביופסיה של שריר מלעורית היא straightforward. כאשר נעשו בצורה נכונה, עם הקפדה על טכניקת ספטית, הסיכונים הכרוכים בכך הם מינימאליים. הליך הביופסיה של השריר נחשב ככלי מחקרי לפרויקטי מחקר. חלק מהמוסדות האקדמיים מאפשרים מאומנים חוקרי פקולטה עם תואר דוקטור, עם פיקוח רופא ישיר, כדי להשיג ביופסיות שריר ואחרים דורשים רופא מוסמך לוח כדי לבצע את הטכניקה. צוות הביופסיה ASU ביצע בהצלחה מעל 1,600 ביופסיות שריר במהלך 13 השנים האחרונות 8-15. המטרה של הווידאו הזה היא לתאר את טכניקת הביופסיה של שריר מלעורית מחט Bergstrom הותאם 5 להשיג דגימות רקמת שריר שלד מlateralis vastus של בני אדם.

Protocol

הליך שרירי השלד כמתואר להלן ההנחיות של אוניברסיטת מדינת Appalachian מוסדי המועצה לביקורת. הערה: צוות מורכב ממפעיל (Ph.D. או MD שהוכשר בטכניקת הביופסיה), ולפחות אחד, אבל באופן אידיאלי, שלושה או יותר טכנאים. המפעיל אחראי לניהול ופיקוח על כל ה…

Representative Results

הליך הביופסיה של השריר כפי שתואר לעיל מאפשר לחוקר לאסוף במהירות ובאופן עקבי דגימות רקמת שריר שלד. התשואה האופיינית בנבדקים בריאים, אתלטי היא 200 מ"ג או יותר במעבר אחד עם 3-4 סרטונים. ההליך אורך 15-20 דקות, שרובו בילו בהכנה לחתך. במחקרים מבוססי תרגיל, דגימות שריר לעתים קרו…

Discussion

וידאו זה מספק סיכום צעד אחר צעד של הליך ביופסיה של שריר השלד המשמש במעבדה ביצועי אדם ASU. הליך זה, עם שינויים קטנים, נעשה שימוש כדי לאסוף כ 1,600 ביופסיות שריר במהלך 13 השנים האחרונות. דגימות הביופסיה של השריר סיפקו נתונים חשובים בחקירות מבוססות תזונת ספורט, שהובילו לתגליו?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

אין מימון להכריז.

Materials

Name of Material / Equipment Company Catalog Number Comments /  Description
Bergström biopsy needle, 5 x 100mm Stille Surgical Inc. 119-29187-50 1 ea
Durasorb blue pad Fisher 22-031-340 case of 300
Prep Razor Disposable Moore Medical 89760 1 ea
Shave Cream Moore Medical 92869 1 can
Alcohol Swab Moore Medical 98721 box/200
Povidone-iodine Swabsticks (3 pack) Moore Medical 90691 pack of 50
Face masks Fisher 19-039-690 case of 50
Sterile Gloves; sz 6.5 Moore Medical 68128 box of 50 pairs
Sterile Gloves; sz 7.0 Moore Medical 68129 box of 50 pairs
Sterile Gloves; sz 8.5 Moore Medical 68132 box of 50 pairs
Fenestrated Towel Drape Moore Medical 92712 case of 50
Lidocaine (1% HCl, w/o Epi Dealmed 427902 30cc vial
Ethyl Chloride spray Dealmed 386020 3.5 fl. Oz. bottle
5 mL syringe w/ 21G needle Fisher 14-827-48 case of 100
25G 5/8" needle Fisher 14-826AA case of 100
25G 1 1/2" needle Fisher 14-826-49 case of 100
Single-Use Scalpels  w/ #11 blade Fisher 0-8927-5B box of 20
60 mL Syringe Fisher 13-689-8 case of 40
~30 inch extension tubing Fisher 14-169-7A roll of 50ft
Metal stopcock Fisher 01-290-38 each
Polypropylene tubing connector w/ tapered ends, 3.2 to 5.5 mm Fisher 15-315-28A case of 100
Yellow pipette tips (1-200 µL) Fisher 02-681-2 cut off  ~15-18 mm of the tip
Topical surgical adhesive Medline MSC091076 case of 36 tubes
Topical surgical adhesive Medline MSC091076Z box of 6 tubes
Butterfly stitches (adhesive strips) 1/2" x 4" (6 per pack) Moore Medical 93050 box/300
Bandadge, Strip, 3/4 x 3 in. Fisher 19-027-202 pack of 100
Adhesive bandage (5m rolls) Fisher 19-027-768 case of 36
1" paper surgical tape Fisher 19-027-761 case of 12
Sutures (4-0 reverse cutting, FS2) Moore Medical 82926 box of 36
4 x 4 sterile gauze pads Moore Medical 66949 pkg/50
2 x 2 non-sterile gauze pads Moore Medical 37336 pkg/200
3 x 4 Non-Adherent Pads Moore Medical 74389 bx/100
Autoclave bags 3.5 x 9 Moore Medical 40390 box of 200
Autoclave bags 5.25 x 10 Moore Medical 40391 box of 200
Autoclave indicator tape Moore Medical 31608 box of 250
Lab Coats—small Fisher 23-900-520A  10/pk
Lab Coats—medium Fisher 23-900-520B  10/pk
Lab Coats—large Fisher 23-900-520C  10/pk
Germicidal Disposable Cloth Wipes Moore Medical 62879 Can/160

Riferimenti

  1. Duchene, G. B. A. Recherches sur la paralysie musculaire pseudohypertrophique ou paralysie myo-sclerosique. Arch Gen Med. 11 (30), (1868).
  2. Bergstrom, J. Muscle electrolytes in man. Determined by neutron activation analysis on needle biopsy specimens. Scand J Clin Lab Invest (England). 14, (1962).
  3. Bergstrom, J. Percutaneous needle biopsy of skeletal muscle in physiological and clinical research). Scand J Clin Lab Invest. 35, 609-616 (1975).
  4. Bergstrom, J., Hultman, E. A study of the glycogen metabolism during exercise in man. Scand J Clin Lab Invest. 19, 218-228 (1967).
  5. Evans, W. J., Phinney, S. D., Young, V. R. Suction applied to a muscle biopsy maximizes sample size. Med Sci Sports Exerc. 14, 101-102 (1982).
  6. Hennessey, J. V., Chromiak, J. A., Della Ventura, S., Guertin, J., MacLean, D. B. Increase in percutaneous muscle biopsy yield with a suction-enhancement technique. J Appl Phys. 82, 1739-1742 (1997).
  7. Tarnopolsky, M. A., Pearce, E., Smith, K., Lach, B. Suction-modified Bergstrom muscle biopsy technique: experience with 13,500 procedures. Muscl., & Nerve. 43, 717-725 (2011).
  8. Nieman, D. C., et al. Carbohydrate ingestion influences skeletal muscle cytokine mRNA and plasma cytokine levels after a 3-h run. J Appl Physiol. 94, 1917-1925 (2003).
  9. Nieman, D. C., et al. Influence of carbohydrate ingestion on immune changes after 2 h of intensive resistance training. J Appl Physiol. 96, 1292-1298 (2004).
  10. Utter, A. C., et al. Carbohydrate supplementation and perceived exertion during prolonged running. Med Sci Sports Exerc. 36, 1036-1041 (2004).
  11. Nieman, D. C., et al. Muscle cytokine mRNA changes after 2.5 h of cycling: influence of carbohydrate. Med Sci Sports Exerc. 37, 1283-1290 (2005).
  12. Nieman, D. C., et al. Effects of quercetin and EGCG on mitochondrial biogenesis and immunity. Med Sci Sports Exerc. 41, 1467-1475 (2009).
  13. Nieman, D. C., et al. Quercetin’s Influence on Exercise Performance and Muscle Mitochondrial Biogenesis. Med Sci Sports Exerc. 42, 338-345 (2010).
  14. Dumke, C. L., et al. Quercetin’s effect on cycling efficiency and substrate utilization. Appl Physiol Nut Metab. 34, 993-1000 (2009).
  15. Nieman, D. C., et al. Quercetin’s influence on exercise-induced changes in plasma cytokines and muscle and leukocyte cytokine mRNA. J Appl Physiol. 103, 1728-1735 (2007).
  16. . Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities. http://www.cdc.gov/hicpac/Disinfection_Sterilization/toc.html. , (2008).
  17. Faria, F. E., et al. The onset and duration of mobilization affect the regeneration in the rat muscle. Histol Histopath. 23, 565-571 (2008).
  18. Carlson, B. M., Shepard, B., Komorowski, T. E. A histological study of local anesthetic-induced muscle degeneration and regeneration in the monkey. J Ortho Res. 8, 485-494 (1990).
  19. Yagiela, J. A., Benoit, P. W., Buoncristiani, R. D., Peters, M. P., Fort, N. F. Comparison of myotoxic effects of lidocaine with epinephrine in rats and humans. Anesth Analg. 60, 471-480 (1981).
  20. Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1986).
  21. Gibala, M. J., et al. Brief intense interval exercise activates AMPK and p38 MAPK signaling and increases the expression of PGC-1alpha in human skeletal muscle. J Appl Physiol. 106, 929-934 (1985).
  22. Phillips, S. M., Tipton, K. D., Ferrando, A. A., Wolfe, R. R. Resistance training reduces the acute exercise-induced increase in muscle protein turnover. Am J Physiol. 276, 118-124 (1999).
  23. Davis, J. M., Murphy, E. A., Carmichael, M. D., Davis, B. Quercetin increases brain and muscle mitochondrial biogenesis and exercise tolerance. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 296, 1071-1077 (2009).
  24. Vissing, K., Andersen, J. L., Schjerling, P. Are exercise-induced genes induced by exercise. FASEB J. 19, 94-96 (2005).
  25. Lundby, C., et al. Gene expression in human skeletal muscle: alternative normalization method and effect of repeated biopsies. Eur J Appl Physiol. 95, 351-360 (2005).
  26. Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1985).
check_url/it/51812?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Shanely, R. A., Zwetsloot, K. A., Triplett, N. T., Meaney, M. P., Farris, G. E., Nieman, D. C. Human Skeletal Muscle Biopsy Procedures Using the Modified Bergström Technique. J. Vis. Exp. (91), e51812, doi:10.3791/51812 (2014).

View Video