This article describes a safe and reliable method to induce and quantify exertional skeletal muscle damage in human subjects.
Kontraktions-induzierte Muskelschäden durch freiwillige Exzenter (Verlängerung) Kontraktionen bietet ein hervorragendes Modell für die Untersuchung Muskel Anpassung und Erholung beim Menschen. Hier diskutieren wir den Entwurf eines exzentrischen Bewegung Protokoll Schäden in den Quadrizeps-Muskeln zu induzieren, durch Veränderungen in der Stärke gekennzeichnet, Schmerzen und Plasma-Kreatinkinase. Diese Methode ist einfach, ethischen und breit anwendbar, da es in der menschlichen Teilnehmer durchgeführt wird, und beseitigt die zwischenartliche Übersetzung der Ergebnisse. Themen durchführen 300 maximale exzentrische Kontraktionen der Kniestreckmuskulatur mit einer Geschwindigkeit von 120 ° / s auf einem isokinetischen Dynamometer. Das Ausmaß des Schadens ist messbar relativ nicht-invasive isokinetischen und isometrischen Maßnahmen von Festigkeitsverlust, Schmerzen verwendet und Plasma-Kreatinkinase über mehrere Tage nach der Übung. Daher kann die Anwendung auf bestimmte Bevölkerungsgruppen in einem Versuch zu richten Mechanismen zu identifizieren, für die MuskelAnpassung und Regeneration.
The overall goal of this procedure is to induce exertional damage to the quadriceps femoris muscles using voluntary lengthening (eccentric) contractions in human subjects.
Contraction-induced skeletal muscle damage is a common consequence of exercise that is marked by delayed onset muscle soreness1, transient strength loss, and elevated muscle-specific enzymes in the blood2. Exertional muscle damage is most pronounced following exercise to which the subject is unaccustomed, particularly when eccentric contractions are involved3. Exertional muscle damage is typically benign. Soreness subsides, and both serum proteins and strength typically return to pre-damage levels within a few days to weeks after the damaging insult. In extreme cases, exertional muscle damage can lead to a life-threatening syndrome know as rhabdomyolysis. However, exertional muscle damage is usually insufficient to cause clinical rhabdomyolysis in healthy individuals4 in the absence of compounding factors including heat stress, dehydration5, infection6 or rare genetic predispositions7.
Contraction-induced muscle damage is typically less severe than toxin-induced or freezing-induced injury, methods often used in rodent studies8,9. Yet, contraction-induced injury provides a useful method to study the muscle damage response with notable advantages. First, it is a safe and ethical method for use with human subjects1-3. Thus, interspecies translation of the results is not needed as data can be obtained directly from human subjects. Moreover, translating data obtained from rodent studies is very difficult given that the severity of injury seen in the rodent injury models exceeds the level of damage that would be ethical to induce in human subjects. Second, contraction-induced damage is commonly experienced and a natural process of exercise. Therefore, this mode of damage induction is useful for studying muscle damage in the context of exercise, adaptation to exercise as well as overt muscle injury. Here we describe a safe and reliable method to induce and evaluate skeletal muscle damage using lengthening contractions in humans.
Mehrere Schritte sind entscheidend, um die gewünschten Ergebnisse dieses Protokolls zu erzielen. Zunächst müssen Themen angemessen auf die Kontraktion Protokolle vertraut gemacht werden, vor allem die Kraftmessungen. Achten Sie darauf, dass das Thema versteht genau, was sie erwartet, zu tun und geben ihnen die Möglichkeit, die Festigkeitsprüfungen vor der Datensammlung zu üben. Themen, die nicht ausreichend mit diesen Verfahren vertraut sind, können nach dem Schaden Induktion eine Lernkurve über die Tage zeigen….
The authors have nothing to disclose.
The authors have no acknowledgements.
Biodex Dynomometer | Biodex Medical Systems | 850-000 | Other models are available and should produce similar results |
Creatine Kinase kit | Sigma-Aldrich | MAK116 | |
Serum Vacutainers | BD Bioscience | 367812 | |
Winged safety push button blood collection set | BD Bioscience | 367338 | |
Cryogenic vials | Sigma-Aldrich | V5007 | We use the 2mL vials to store serum aliquots |