Ein In vivo Nager-Modell der Kontraktion-induzierte Verletzung und nicht-invasive Überwachung von Recovery
Summary
Ein<em> In vivo</em> Tiermodell der Verletzung ist beschrieben. Die Methode nutzt die subkutane Lage des N. peronaeus. Velocity, Zeitpunkt der Muskelaktivität und Bogen der Bewegung sind alle vorher festgelegten und synchronisiert mit kommerzieller Software. Beitrag Verletzungen Änderungen werden überwacht<em> In vivo</em> Mit der MR-Bildgebung / Spektroskopie.
Abstract
Muskelzerrungen sind eine der häufigsten Beschwerden von Ärzten behandelt. Eine Muskelverletzung in der Regel aus der Anamnese und körperliche Untersuchung allein diagnostiziert, aber die klinische Präsentation kann variieren stark je nach dem Ausmaß der Verletzung, die Schmerzen des Patienten Toleranz, etc. Bei Patienten mit Muskel-Verletzungen oder Muskelerkrankungen, die Beurteilung der Schädigung der Muskulatur ist in der Regel um die klinischen Symptome, wie Zärtlichkeit, Kraft, Beweglichkeit, und in jüngerer Zeit, bildgebende Verfahren beschränkt. Biologische Marker, wie zB Serum-Kreatin-Kinase-Ebenen werden in der Regel mit Muskelverletzungen erhöht, aber ihre Werte nicht immer mit dem Verlust von Kraft Produktion korrelieren. Dies gilt auch für histologische Befunde von Tieren, die eine "direkte Maßnahme" des Schadens, aber nicht für alle der Verlust der Funktion Konto. Manche haben argumentiert, dass das umfassendste Maß für die allgemeine Gesundheit des Muskels in kontraktilen Kraft. Da Muskelverletzung ist ein zufälliges Ereignis, dass unter einer Vielzahl von biomechanischen Bedingungen auftritt, ist es schwer zu untersuchen. Hier beschreiben wir eine In-vivo-Tiermodell, um das Drehmoment zu messen und eine zuverlässige Muskelverletzung zu produzieren. Wir beschreiben auch unser Modell zur Messung der Kraft von einem isolierten Muskel in situ. Außerdem beschreiben wir unseren Kleintiere MRT-Verfahren.
Protocol
Discussion
"Muscle Schaden" wurde definiert und gemessen in vielerlei Hinsicht. Bauschäden ist in histologischen Befunden 6,9 evident, aber ein Problem mit vielen der biologischen Marker verwendet werden, um Muskelverletzungen, einschließlich derjenigen in tierexperimentellen Studien verwendet zu bewerten, ist, dass sie in der Regel nicht mit dem Verlust der Kraft korrelieren. Muscle Schaden ist oft im Rahmen des Tests verwendet werden, um es zu untersuchen definiert und niemand finden kann, damit die Änder…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren bedanken sich bei Dr. Robert Bloch für seine großzügige Spende an Laborfläche und Einrichtungen und Dr. Rao Gullapalli und Da Shi danken in die Core for Translational Imaging bei Maryland (C-TRIM) und der Magnet-Resonanz-Forschungszentrum (MRRC) für den technischen Support. Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse unterstützt, um von den National Institutes of Health (K01AR053235 und 1R01AR059179) und von der Gesellschaft für Muskeldystrophie (# 4278), und durch einen Zuschuss RML aus der Jain Foundation JAR.
Materials
(All equipment is the same for mice and rats except for the footplate)
- BUD Value Line Cabinet (Newark, 06M4718)
- Multifunction l/O USB-6221M (National Instruments, 779808-01)
- Stepper motor controller (Newark, 16M4189)
- Stepper Motor (Newark, 16M4198)
- Strain Gauge Amplifier (Honeywell, Sensotec, DV-05)
- Torque Sensor (Honeywell, QWLC-8M)
- Foot plate and stabilization device (custom made, patent pending)
Referências
- Aldridge, R. Muscle pain after exercise is linked with an inorganic phosphate increase as shown by 31P. NMR. Biosci. Rep. 6, 663-663 (1986).
- Argov, Z., Lofberg, M., Arnold, D. L. Insights into muscle diseases gained by phosphorus magnetic resonance spectroscopy. Muscle Nerve. 23, 1316-1316 (2000).
- Brooks, S. V., Zerba, E., Faulkner, J. A. Injury to muscle fibres after single stretches of passive and maximally stimulated muscles in mice. J. Physiol. 488, 459-459 (1995).
- Burkholder, T. J. Relationship between muscle fiber types and sizes and muscle architectural properties in the mouse hindlimb. J. Morphol. 221, 177-177 (1994).
- Hakim, M. Dexamethasone and Recovery of Contractile Tension after a Muscle Injury. Clin. Orthop. Relat Res. 439, 235-235 (2005).
- Hamer, P. W. Evans Blue Dye as an in vivo marker of myofibre damage: optimising parameters for detecting initial myofibre membrane permeability. J. Anat. 200, 69-69 (2002).
- Hammond, J. W. Use of Autologous Platelet-rich Plasma to Treat Muscle Strain Injuries. Am. J. Sports Med. , (2009).
- Heemskerk, A. M. Determination of mouse skeletal muscle architecture using three-dimensional diffusion tensor imaging. Magn Reson. Med. 53, 1333-1333 (2005).
- Ho, K. W. Skeletal muscle fiber splitting with weight-lifting exercise in rats. Am. J. Anat. 157, 433-433 (1980).
- Huijing, P. A., Baan, G. C. Myofascial force transmission causes interaction between adjacent muscles and connective tissue: effects of blunt dissection and compartmental fasciotomy on length force characteristics of rat extensor digitorum longus muscle. Arch. Physiol Biochem. 109, 97-97 (2001).
- Ingalls, C. P. Dihydropyridine and ryanodine receptor binding after eccentric contractions in mouse skeletal muscle. J. Appl. Physiol. 96, 1619-1619 (2004).
- Lee, D., Marcinek, D. Noninvasive in vivo small animal MRI and MRS: basic experimental procedures. J. Vis. Exp. , (2009).
- Lovering, R. M., Deyne, P. G. D. e. Contractile function, sarcolemma integrity, and the loss of dystrophin after skeletal muscle eccentric contraction-induced injury. Am. J. Physiol Cell Physiol. 286, C230-C238 (2004).
- Lovering, R. M. The contribution of contractile pre-activation to loss of function after a single lengthening contraction. J. Biomech. 38, 1501-1501 (2005).
- Lovering, R. M. Recovery of function in skeletal muscle following 2 different contraction-induced injuries. Arch. Phys. Med. Rehabil. 88, 617-617 (2007).
- Provencher, S. W. Automatic quantitation of localized in vivo 1H spectra with LCModel. NMR Biomed. 14, 260-260 (2001).
- Roche, J. A., Lovering, R. M., Bloch, R. J. Impaired recovery of dysferlin-null skeletal muscle after contraction-induced injury in vivo. Neuroreport. 19, 1579-1579 (2008).
- Stone, M. R. Absence of keratin 19 in mice causes skeletal myopathy with mitochondrial and sarcolemmal reorganization. J. Cell Sci. 120, 3999-3999 (2007).
- Van Donkelaar, C. C. Diffusion tensor imaging in biomechanical studies of skeletal muscle function. J. Anat. 194, 79-79 (1999).
- Vogl, T. J. The value of in-vivo 31-phosphorus spectroscopy in the diagnosis of generalized muscular diseases. The clinical results and the differential diagnostic aspects. Rofo. 162, 455-455 (1995).
