The authors would like to thank Dr. Hannah Baker for her extensive work in optimizing this procedure.

כל בעלי החיים היו ליחס אנושי כל הפרוטוקולים אושרו על ידי אוניברסיטת וירג&#39;יניה IACUC. 1. הכנת ציוד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא כי כל המכונות מחוברות כראוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המחשב, ואחריו ממריץ דו-פאזי הספק גבוה ומערכת מנוף מצב כפול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב זה, למקם את בעל החיים לתוך תא ההרדמה מסופק עם 2% isoflurane, ולהדליק את גוף החימום כך הפלטפורמה מחוממת ל -37 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את האלקטרודות באתנול 70% כך טיפים מצופים polytetrafluoroethylene (PTFE) שקועים ויהיה לחטא בעת הגדרת המכשיר ותוכנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אתר ופתח את תוכנת בקרת מערכת המנופים על שולחן העבודה. הערה: זו תהיה התוכנה המאפשרת לבצע בדיקות תפקודיות. </li></ol> 2. התקנת תוכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר התוכנית נפתחת (איור 1 א), לשנות את הפרמטרים לצפיית Stim תחת תפריט הגדרת הערכים הרצויים. הערה: בפרוטוקול זה, כל הפרמטרים להישאר ברמות המוגדרות מראש למעט &quot;Run Time (הים)&quot;, אשר השתנה ל -180 שניות (איור 1B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור תיקיית שמירה אוטומטית תחת תפריט Setup. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אתר חלון מסוג מסוגל שכותרתו &quot;Base השמירה האוטומטי&quot;. הזן את השם של המדגם, למשל &quot;Rat1 עדכני-timepoint&quot;. ישירות השמאלי של החלון &quot;מאגר שמירה אוטומטית&quot; סוג-מסוגל, לחץ על התיבה &quot;אפשר שמירה אוטומטית.&quot; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחלק העליון של מסך הבקרה, בחר באפשרות &quot;ברצף&quot;. חלון חדש ייפתח. על החלק התחתון של החלון החדש, בחר &quot;רצף פתוח&quot;. חלון חדש ייפתח. בחר את רצף premade ולחץ על אישור. רשימת פרוטוקול עם פרמטרי רצף כולל תדירות, משך הגירויים, וזמן מנוחה תפתח בחלון בשם: עורך רצף (איור 1 ג). לחץ על &quot;רצף טען&quot; -&gt; &amp; #34; סגור חלון &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לראות בזמן אמת הנוכחי וגירוי, בחר &quot;קובץ&quot; -&gt; &quot;צג נתונים חי&quot;. חלון חדש ייפתח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחלון נתוני Live החדש, מסך בפורמט לבדיקה על ידי שימוש בפונקציית autoscale, או להזין באופן ידני את מינימום והמקסימום y-ערכים המוצג על המסך. </li></ol> 3. בעלי החיים קמים הערה: כל מדידות כוח הם אלה של 11 שבועות בן לואיס חולדה. קיים מתאם ליניארי בין מסת שריר וייצור כוח (ניוטון). לכן, ככל שהגיל עולה העכברוש, ערכי הכח הנוצר על ידי הרגל צריכים להגדיל גם כן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח כי בעל החיים הוא במישור התקין של הרדמה לפני הסרתו מאולם ההרדמה. להסיר לחלוטין את כל השיער בצד לרוחב בין הקרסול והאגן של הרגל ניסיון באמצעות גוזז שיער חשמלי. ההערה: המטוס התקין של הרדמה מושג כאשר אני חייתיזה ללא תגובה קמצוץ הבוהן. יש צורך לעקוב אחר ההנחיות נקבעו על-ידי כל הטיפול בבעלי החיים של מוסד ועדת שימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את החיה במצב שכיבה, הבטחת האף של החיה הוא מאובטח בחרוט אף הרדמה כך שהוא נשאר בעומק של הרדמה מספיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להסדיר את מעמדה של מנגנון הדוושה ידי שלוש ידיות עצמאיות (איור 2). באמצעות הידיות (A ו- B) כדי להתאים את דוושת הרגל, להציב מנגנון הדוושה ב עמדתה שמאל הקיצוני והנמוך ביותר, בהתאמה. דבר זה יאפשר את המיקום הנכון של כף הרגל של החיה תוך השארת מקום מניפולציות מאוחר יותר. בעמדה זו, השתמש הידית בצד השמאל של המסלול כדי להזיז את המנגנון גם כלפי או הרחק הנסיין כך שרגל החיה טמונה מטוס ישר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה את הרגל עם שלושה שינויים של יוד ואלכוהול. היוד צריך להישאר על הרגל למשך 30 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את החיה או פלטפורמה(איור 2 א &#39;, ד&#39;) כך שהרגל המורחבת מבטיחה מגע מלא בין סוליית כף הרגל על דוושת הרגל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות קלטת רפואית, לאבטח את הרגל של החיה נגד צלחת כף הרגל (איור 2 ד). זה חיוני כי העקב הוא סומק נגד התחתונה של דוושת כף הרגל כולה הוא שטוח ולא לעקור מהצלחת במהלך בדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אתר את מנגנון clamping כדי לייצב את הרגל. לדחוף את הסיכה המייצבת רחוק מספיק כדי להפחית תנועה של הרגל ולנעול אותו במקום על ידי סיבוב מפתח ברגי אלן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעמדה זו, השתמש ידית C כדי להזיז את המנגנון או פנימה או החוצה הנסיין כך הקרסול, השוקה, ולשכב הירך בקו ישר (איור 2 ג). ודאו הרגל מקביל עם דוושת הרגל. לבצע התאמות על המהלך וידיות בסדר מצאו בגב המכשיר, כדי להזיז את הקרסול לאט כך שכף הרגל לבין השוקה נמצאת בעמדה 90 °. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> continuדואר להזיז את הרגל כך את עצם הירך לבין השוקה היא בזווית אנכית של 90 מעלות (איור 2 ב). בנקודה זו, החיה מוכנה האלקטרודות. </li></ol> 4. מיקום האלקטרודות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל &quot;Stim המיידי&quot; על ידי לחיצה על הכפתור הכתום שכותרתו &quot;Stim המיידי&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים שתי אלקטרודות באופן שטחי על הקצה הפרוקסימלי של הקדמי tibialis ולעבור טיפים אלקטרודה סביב עד קוצים נראים על המסך בזמן אמת. באופן אידיאלי, הקוצים צריכים להיות סביב 0.4 נ הערה: האלקטרודות צריך להיות ממוקם סמוך מאונך ו למישור של עצב peroneal, אשר בתורו, פועל רוחבי מהברך וניצבת השוקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס מחט אחד רחוק מספיק כדי הדרמיס פירס, ובקושי לתוך שכבת השרירים. הזז את האלקטרודה האחר ברחבי עד קוצים נראים על המסך בזמן האמת סביב 0.6 מחטי נ הכנס מהדק אותם למקומם באמצעות מלחציים תחביב או קלטת רפואית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אdjust התאמות גסות ועדינות למצוא פלט כוח מקסימאלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על הממריץ דו-פאזי בהספק הגבוה, תהיינה שתי ידיות במרכז. אחת מתויג &quot;RANGE&quot; והשני &quot;להתאים&quot;. סובבו את כפתור &quot;RANGE&quot; כדי amperage המירבית הרצויה. הערה: הפסגות תגדלנה לאט מבחינת היקפו, ואת amperage המרבי נקבע כפי הרמה שבה שלושה גירויים רצופים לגרום לתגובות התכווצות זהות. הימנעי הפיכת amperage גבוה מהנדרש; amperage מקסימלית יעודד את השריר כולו להתכווץ, אבל השום נוכחי גבוה יגרום גיוס השרירים שכנים ואפשרות יריבה גם כן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את הכפתור &quot;להתאים&quot; כדי להגדיר את האחוז של &quot;RANGE&quot; אשר ישמש כדי לעורר את השריר. בשלב זה, כוח צריך לקרוא סביב 1.0 נ זו עשויה לדרוש גידול או קיטון הנוכחי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק שוב את האלקטרודות לוודא כי הם בטוחים. תפסיקStim מידיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחלון &#39;נתונים עדכניים &quot;, לחץ על&quot; התחל רצף. &quot; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשך לעקוב אחר העקומות ידי חזרה למסך הבקרה ולאחר הלחיצה על כפתור ה &quot;הניתוח&quot; הממוקמת מעל הכתום &quot;Stim המיידי&quot; כפתור. עקומת tetanic צריך להתחיל להתגבש סביב גירוי 60 הרץ. </li></ol> 5. גימור גירוי ולנקות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הרצף נגמר, להסיר אלקטרודות לנגב לנקות עם אלכוהול 70%. הנח את האלקטרודות מעל השמיכות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתיר את מהדק הברך לכבות הרדמה. הסר את החיה מגז ההרדמה והמקום חי במצב נוטה, עדיין על כרית החימום. שמירה על העכברוש על 100% O 2 במשך כמה דקות לאחר גז isoflurane כובה לשמור החולדה מחומצן. החיה עשויה לעבור בתחילה, אבל לא להחזיר את החיה חזרה לכלוב עד שהחיה להכרתו. אם כאבי שרירים הוא שם לבעל התאוששות, מנה של NSAID צריכה להינתן כפי שצוינה על ידי ועדת הטיפול בבעלי החיים שלך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את כל הציוד המפורט בשלב 1.2, לסגור את התוכנה, ולהמשיך ניתוח נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגב את דוושת הפלטפורמה ורגל. </li></ol> 6. ניתוח נתונים הערה: ניתוח נתונים מתבצע כדי להתאים רצף שעצב במעבדה זה ועל פי פרוטוקולי מעבדה. ערכי ניתוח, נקודות נתונים בעלי חשיבות, והיבטים אחרים של ההליך ישתנו בהתאם את כוונת המשתמש. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את תוכנת ניתוח נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקש על תפריט התפוקה הגבוה כדי לאפשר ניתוח של קבצי נתונים מרובים (דגימות) בכל פעם. בחר ניתוח &quot;תדר חיל&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הכפתור &quot;בחר קבצים&quot; ולפתוח קבצים רבים נתונים שנשמרו המועדפים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר &quot;ידני&quot; בתיבת שיטת מיקום הסמן. הערה: זה יאפשר למשתמש לנתח כל datבתוך חותמת רצויה, בניגוד לתכנית לבחור את מיקום הניתוח אוטומטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שנה את הערך החותם הסמן קץ 2. לחץ על כפתור ה &quot;נתח&quot; (1D איור). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לשמור את הטבלה ולנתח את הנתונים באמצעות גיליון אלקטרוני, לחץ על &quot;הלוח השמור ACSII כפתור. זה יחסוך את הקובץ, והוא ניתן לפתוח באמצעות גיליון אלקטרוני במועד מאוחר יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את קובץ הנתונים שנשמרו גיליון אלקטרוני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור עמודה נוספת שכותרתה &quot;Absolute מקסימום&quot;, ולקבוע את ההבדל בין קו הבסיס ואת ערכי מקסימום עבור כל דגימה. זה יספק את הכח המקסימאלי הכולל המיוצר על כל תדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לקבוע מומנט, להכפיל כל ערך כוח לפי אורך זרוע המנוף. הערה: במקרה זה, כי יהיה מיוצג על ידי אורך הרגל של החיה. פרוטוקול זה משתמש השווי שנקבע הממוצע ניסיוני של 30 מ&quot;מ. משתמש חברה קבע את הערכים עבור maמומנט ximum מיוצר בכל תדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גרף ערכים אלה כמו עקומת תדר מומנט, או, המומנט המרבי המיוצר על ידי בעלי החיים על פני כל תדרי הגירוי. הערה: זה יכול להיות מזוהה ושמש נקודה אחת של השוואה בין דגימות. </li></ol>

<ol>
	<li>Jarvinen, T. A., Jarvinen, T. L., Kaariainen, M., Kalimo, H., Jarvinen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+injuries:+biology+and+treatment.">Muscle injuries: biology and treatment.</a> Am J Sports Med. 33, 745-764 (2005).</li><li>Ciciliot, S., Schiaffino, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regeneration+of+mammalian+skeletal+muscle.+Basic+mechanisms+and+clinical+implications.">Regeneration of mammalian skeletal muscle. Basic mechanisms and clinical implications.</a> Curr Pharm Des. 16, 906-914 (2010).</li><li>Lin Shiau, S. Y., Huang, M. C., Lee, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+action+of+cobra+cardiotoxin+in+the+skeletal+muscle.">Mechanism of action of cobra cardiotoxin in the skeletal muscle.</a> J Pharmacol Exp Ther. 196, 758-770 (1976).</li><li>Lepper, C., Partridge, T. A., Fan, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+absolute+requirement+for+Pax7-positive+satellite+cells+in+acute+injury-induced+skeletal+muscle+regeneration.">An absolute requirement for Pax7-positive satellite cells in acute injury-induced skeletal muscle regeneration.</a> Development. 138, 3639-3646 (2011).</li><li>Charge, S. B., Rudnicki, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+and+molecular+regulation+of+muscle+regeneration.">Cellular and molecular regulation of muscle regeneration.</a> Physiol Rev. 84, 209-238 (2004).</li><li>Couteaux, R., Mira, J. C., d'Albis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regeneration+of+muscles+after+cardiotoxin+injury+I.+Cytological+aspects.">Regeneration of muscles after cardiotoxin injury I. Cytological aspects.</a> Biol Cell. 62, 171-182 (1988).</li><li>d'Albis, A., Couteaux, R., Janmot, C., Roulet, A., Mira, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regeneration+after+cardiotoxin+injury+of+innervated+and+denervated+slow+and+fast+muscles+of+mammals.+Myosin+isoform+analysis.">Regeneration after cardiotoxin injury of innervated and denervated slow and fast muscles of mammals. Myosin isoform analysis.</a> Eur J Biochem. 174, 103-110 (1988).</li><li>Reali, M., Serafim, F. G., da Cruz-Hofling, M. A., Fontana, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurotoxic+and+myotoxic+actions+of+Naja+naja+kaouthia+venom+on+skeletal+muscle+in+vitro.">Neurotoxic and myotoxic actions of Naja naja kaouthia venom on skeletal muscle in vitro.</a> Toxicon. 41, 657-665 (2003).</li><li>Sambasivan, R., Tajbakhsh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+skeletal+muscle+stem+cells.">Adult skeletal muscle stem cells.</a> Results Probl Cell Differ. 56, 191-213 (2015).</li><li>Le Grand, F., Rudnicki, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skeletal+muscle+satellite+cells+and+adult+myogenesis.">Skeletal muscle satellite cells and adult myogenesis.</a> Curr Opin Cell Biol. 19, 628-633 (2007).</li><li>Mauro, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Satellite+cell+of+skeletal+muscle+fibers.">Satellite cell of skeletal muscle fibers.</a> J Biophys Biochem Cytol. 9, 493-495 (1961).</li><li>Brack, A. S., Rando, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-specific+stem+cells:+lessons+from+the+skeletal+muscle+satellite+cell.">Tissue-specific stem cells: lessons from the skeletal muscle satellite cell.</a> Cell Stem Cell. 10, 504-514 (2012).</li><li>Sambasivan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pax7-expressing+satellite+cells+are+indispensable+for+adult+skeletal+muscle+regeneration.">Pax7-expressing satellite cells are indispensable for adult skeletal muscle regeneration.</a> Development. 138, 3647-3656 (2011).</li><li>Lees, S. J., Rathbone, C. R., Booth, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-associated+decrease+in+muscle+precursor+cell+differentiation.">Age-associated decrease in muscle precursor cell differentiation.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 290, C609-C615 (2006).</li><li>Rotter, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Erythropoietin+improves+functional+and+histological+recovery+of+traumatized+skeletal+muscle+tissue.">Erythropoietin improves functional and histological recovery of traumatized skeletal muscle tissue.</a> J Orthop Res. 26, 1618-1626 (2008).</li><li>Rathbone, C. R., Wenke, J. C., Warren, G. L., Armstrong, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Importance+of+satellite+cells+in+the+strength+recovery+after+eccentric+contraction-induced+muscle+injury.">Importance of satellite cells in the strength recovery after eccentric contraction-induced muscle injury.</a> Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 285, R1490-R1495 (2003).</li><li>Bassel-Duby, R., Olson, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signaling+pathways+in+skeletal+muscle+remodeling.">Signaling pathways in skeletal muscle remodeling.</a> Annu Rev Biochem. 75, 19-37 (2006).</li><li>Bentzinger, C. F., Wang, Y. X., Rudnicki, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+muscle:+molecular+regulation+of+myogenesis.">Building muscle: molecular regulation of myogenesis.</a> Cold Spring Harb Perspect Biol. 4, (2012).</li><li>von Maltzahn, J., Chang, N. C., Bentzinger, C. F., Rudnicki, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wnt+signaling+in+myogenesis.">Wnt signaling in myogenesis.</a> Trends Cell Biol. 22, 602-609 (2012).</li><li>Collu, G. M., Hidalgo-Sastre, A., Brennan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wnt-Notch+signalling+crosstalk+in+development+and+disease.">Wnt-Notch signalling crosstalk in development and disease.</a> CMLS. 71, 3553-3567 (2014).</li><li>Bjornson, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Notch+signaling+is+necessary+to+maintain+quiescence+in+adult+muscle+stem+cells.">Notch signaling is necessary to maintain quiescence in adult muscle stem cells.</a> Stem Cells. 30, 232-242 (2012).</li><li>Vignaud, A., Hourde, C., Butler-Browne, G., Ferry, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+recovery+of+neuromuscular+function+after+nerve/muscle+injury+induced+by+crude+venom+from+Notechis+scutatus,+cardiotoxin+from+Naja+atra+and+bupivacaine+treatments+in+mice.">Differential recovery of neuromuscular function after nerve/muscle injury induced by crude venom from Notechis scutatus, cardiotoxin from Naja atra and bupivacaine treatments in mice.</a> Neurosci Res. 58, 317-323 (2007).</li><li>Grogan, B. F., Hsu, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skeletal+Trauma+Research,+C.+Volumetric+muscle+loss.">Skeletal Trauma Research, C. Volumetric muscle loss.</a> J Am Acad Orthop Surg. 19 Suppl 1, S35-S37 (2011).</li><li>Sicari, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+murine+model+of+volumetric+muscle+loss+and+a+regenerative+medicine+approach+for+tissue+replacement.">A murine model of volumetric muscle loss and a regenerative medicine approach for tissue replacement.</a> Tissue Eng Part A. 18, 1941-1948 (2012).</li><li>Wu, X., Corona, B. T., Chen, X., Walters, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+standardized+rat+model+of+volumetric+muscle+loss+injury+for+the+development+of+tissue+engineering+therapies.">A standardized rat model of volumetric muscle loss injury for the development of tissue engineering therapies.</a> Biores Open Access. 1, 280-290 (2012).</li><li>Armstrong, R. B., Phelps, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+fiber+type+composition+of+the+rat+hindlimb.">Muscle fiber type composition of the rat hindlimb.</a> Am J Anat. 171, 259-272 (1984).</li><li>Yeh, L. S., Gregory, C. R., Theriault, B. R., Hou, S. M., Lecouter, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+functional+model+for+whole+limb+transplantation+in+the+rat.">A functional model for whole limb transplantation in the rat.</a> Plast Reconstr Surg. 105, 1704-1711 (2000).</li><li>Lin, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+small+animal+peripheral+artery+disease+models:+recent+advancements+and+translational+potential.">Imaging of small animal peripheral artery disease models: recent advancements and translational potential.</a> Int J Mol Sci. 16, 11131-11177 (2015).</li><li>Larcher, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+dystrophin+deficient+rats:+a+new+model+for+Duchenne+muscular+dystrophy.">Characterization of dystrophin deficient rats: a new model for Duchenne muscular dystrophy.</a> PloS one. 9, e110371 (2014).</li><li>Warren, G. L., Stallone, J. L., Allen, M. R., Bloomfield, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+recovery+of+the+plantarflexor+muscle+group+after+hindlimb+unloading+in+the+rat.">Functional recovery of the plantarflexor muscle group after hindlimb unloading in the rat.</a> Eur J Appl Physiol. 93, 130-138 (2004).</li><li>Muller-Delp, J. M., Spier, S. A., Ramsey, M. W., Delp, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+impairs+endothelium-dependent+vasodilation+in+rat+skeletal+muscle+arterioles.">Aging impairs endothelium-dependent vasodilation in rat skeletal muscle arterioles.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 283, H1662-H1672 (2002).</li><li>Liu, M., Bose, P., Walter, G. A., Thompson, F. J., Vandenborne, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+longitudinal+study+of+skeletal+muscle+following+spinal+cord+injury+and+locomotor+training.">A longitudinal study of skeletal muscle following spinal cord injury and locomotor training.</a> Spinal Cord. 46, 488-493 (2008).</li><li>Yoshida, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+phosphodiesterase+3+inhibitor,+K-134,+improves+hindlimb+skeletal+muscle+circulation+in+rat+models+of+peripheral+arterial+disease.">A phosphodiesterase 3 inhibitor, K-134, improves hindlimb skeletal muscle circulation in rat models of peripheral arterial disease.</a> Atherosclerosis. 221, 84-90 (2012).</li><li>Regensteiner, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+changes+in+skeletal+muscle+histology+and+function+in+peripheral+arterial+disease.">Chronic changes in skeletal muscle histology and function in peripheral arterial disease.</a> Circulation. 87, 413-421 (1993).</li><li>Park, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+assessment+of+contractility,+fatigability+and+alternans+in+isolated+skeletal+muscles.">Ex vivo assessment of contractility, fatigability and alternans in isolated skeletal muscles.</a> J Vis Exp. , e4198 (2012).</li><li>MacIntosh, B. R., Esau, S. P., Holash, R. J., Fletcher, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Procedures+for+rat+in+situ+skeletal+muscle+contractile+properties.">Procedures for rat in situ skeletal muscle contractile properties.</a> J Vis Exp. , e3167 (2011).</li><li>Grassi, B., Gladden, L. B., Samaja, M., Stary, C. M., Hogan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Faster+adjustment+of+O2+delivery+does+not+affect+V(O2)+on-kinetics+in+isolated+in+situ+canine+muscle.">Faster adjustment of O2 delivery does not affect V(O2) on-kinetics in isolated in situ canine muscle.</a> J Appl Physiol (1985). 85, 1394-1403 (1998).</li><li>Chiu, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+muscle+contraction+assay+to+study+rodent+models+of+sarcopenia.">Non-invasive muscle contraction assay to study rodent models of sarcopenia.</a> BMC Musculoskelet Disord. 12, 246 (2011).</li><li>Corona, B. T., Ward, C. L., Baker, H. B., Walters, T. J., Christ, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implantation+of+in+vitro+tissue+engineered+muscle+repair+constructs+and+bladder+acellular+matrices+partially+restore+in+vivo+skeletal+muscle+function+in+a+rat+model+of+volumetric+muscle+loss+injury.">Implantation of in vitro tissue engineered muscle repair constructs and bladder acellular matrices partially restore in vivo skeletal muscle function in a rat model of volumetric muscle loss injury.</a> Tissue Eng Part A. 20, 705-715 (2014).</li><li>Burks, T. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Losartan+restores+skeletal+muscle+remodeling+and+protects+against+disuse+atrophy+in+sarcopenia.">Losartan restores skeletal muscle remodeling and protects against disuse atrophy in sarcopenia.</a> Sci transl med. 3, 82ra37 (2011).</li><li>Brooks, S. V., Zerba, E., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Injury+to+muscle+fibres+after+single+stretches+of+passive+and+maximally+stimulated+muscles+in+mice.">Injury to muscle fibres after single stretches of passive and maximally stimulated muscles in mice.</a> J Physiol. 488 (Pt 2), 459-469 (1995).</li><li>Machingal, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+tissue-engineered+muscle+repair+construct+for+functional+restoration+of+an+irrecoverable+muscle+injury+in+a+murine+model.">A tissue-engineered muscle repair construct for functional restoration of an irrecoverable muscle injury in a murine model.</a> Tissue Eng Part A. 17, 2291-2303 (2011).</li><li>Pizza, F. X., Koh, T. J., McGregor, S. J., Brooks, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+inflammatory+cells+after+passive+stretches,+isometric+contractions,+and+lengthening+contractions.">Muscle inflammatory cells after passive stretches, isometric contractions, and lengthening contractions.</a> J Appl Physiol (1985). 92, 1873-1878 (2002).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

פרוטוקול זה מדגים שיטה פשוטה יחסית לביצוע בדיקות תפקוד שרירי vivo על תא crural הקדמי של hindlimb החולדה. צורות אחרות של בדיקות תפקוד השרירים, כולל לשעבר vivo ו פרוטוקולים באתרו, גם יכול לספק מידע חשוב לגבי פיזיולוגיה שריר. עם זאת, המשמעות של בדיקת תפקודי vivo טמונה באופיו פולשנית, והעובדה שזה בצורה המדויקת ביותר משחזר מנגנונים אנדוגניים של גירוי השריר. עבור שתי לשעבר vivo ו בדיקות באתרו, הגיד ו / או שריר חשופים, ועל כן, חייב להישמר לחה או שקוע 41,42. בדיקות בשנת vivo מסיר משתנים מבלבלים של טראומה ודלקת שעלול להיגרם על ידי ניתוחים הנדרשים עבור בדיקות תפקוד השרירים באתרו; זה חשוב במיוחד אם מטרת הניסוי היא לחקור תהליכים דלקתיים הסלולר <sעד&gt; 43. יתר על כן, in vivo בדיקות דורש מיומנות כירורגית קטנה כמו השריר אינו מבודד מסביבתה ואינו דורש קשרים מדויקים להפחית החלקת שריר / גיד (כפי שקורה עבור באתרו או לשעבר בדיקות vivo) 41. בנוסף, עם תרגול מספיק, את המהירות של מיקום האלקטרודה הנכון ואת היכולת לבצע התאמות במהירות כדי להשיג ייצור כוח מקסימאלי של השריר יבטיח השלמת הפרוטוקול היא מהירה reproducible- הוא בתוך חיות בין משתמשים שונים של אותו הציוד 39 . זה מועיל להתחיל עם הערכה של הרכיב crural הקדמי כולו כפי שמודגם, לפני כריתה של שרירי סינרגיסטי פחות נגיש (EDL ו HL) לחקירה ישירה יותר של השריר ת&quot;א. בגישה זו, אפשר די מהר להשיג שליטה של ​​הטכניקה. בעוד ההליך המתואר במסמך זה מדגים ומדגיש את התועלת של fr כוחפרוטוקול equency לגרום טטנוס לקבוע את הכח המקסימאלי המיוצר על ידי שרירים, המשתמשים צריכים לקבוע את הסוג (ים) של בדיקות פונקציונליות כי ילשין טובת הניסוי הספציפי שלהם (ים) ו מטרות מחקר. ישנם מספר שלבים קריטיים כי צריכה להתבצע בזהירות על מנת להבטיח תוצאות ניסוי אופטימליות לשחזור, כלומר, ייצור כוח מקסימאלי עקבי על ידי השריר למגוון פרמטרי גירוי. כמה מן התכונות העיקריות מתוארים באיור 2. עם זאת, מיקום נכון ויציבות של אלקטרודה מגרה הוא תנאי מוקדם והכרחי עבור גירוי מקסימאלי לשחזור של עצב peroneal. בהקשר זה, האלקטרודות צריך להיות ממוקם באופן שטחי. כלומר, אם מיקום האלקטרודה הוא עמוק מדי, אחד סיכוני גירוי חשמלי ישיר של שרירי אנטגוניסט, ובכך מצמצם את עוצמת תגובת ההתכווצות הנצפית של תא crural הקדמי. יתר על כן,שתי אלקטרודות צריכות להיות ממוקמות בסמיכות כמו זה לזה ככל האפשר כדי להפחית את ההתנגדות החשמלית של העור שמסביב ורקמות חיבור. באופן כללי, מיצוב אלקטרודה קרוב הברך המדיאלי רגל התחקות הקצה ישירות של קדמי tibialis למקום שבו הוא פוגש את הגסטרוקנמיוס לעתים קרובות מניב ייצור כוח נאות. זה גם מבטיח כי האלקטרודות ממוקמות סמוכות מאונכות ו למישור של עצב peroneal, אשר בתורו, פועל בניצב הטיביה הרוחבית לאורך הרגל מהברך. עם זאת, השונות הטבעית באנטומיה בין בעלי חיים דורש ערנות מתמדת כדי להבטיח כי מיקום האלקטרודה הוא מותאם על בסיס כל מקרה לגופו. ככזה, יש רמה מסוימת של ניסוי וטעייה הקשורים מיקום האלקטרודה כי היא פחתה באופן משמעותי על ידי החוויה של המשתמש. מספר הפעמים האלקטרודות לחדור את העור צריך להיות ממוזער כדי להפחית את הנפיחות והדלקת, אשר מקטין אותיייצור כוח asured. זה תלוי איפה את המחטים ממוקמות בתחילה, אך מומלץ להעביר את שתי המחטים פעמים או פחות במיוחד באזור סביב פיקת הברך. לבסוף, לאחר האלקטרודות ממוקמות ברגלו של החיה, שינויים קלים ניתן לבצע את המיצוב של הרגל ואת הנוכחית מועברת דרך אלקטרודות. זה צריך להיעשות תוך מעקב אחר הכח בו זמנית המופק עווית יחידה. בנוסף מיקום האלקטרודה, התאמות יכולות להתבצע גם על המתח המוצג בכל אלקטרודות. עם זאת, ההתקנה המתוארת כאן, חשוב לנקוט באמצעי זהירות כאשר הם מגבירים את המתח כדרך להגדיל את תפוקת כוח בגלל המתח גדל יעודד עצבי שרירי אנטגוניסט innervate. ישנם שלוש בעיות טכניות מפתח מצריך השגחה על מנת להבטיח כי מיקום האלקטרודה נשאר אופטימלי. ראשית, למרגלות החיה הרדימה חייבות להיות מאובטחתמעוגן למנגנון דוושת רגל, אשר מודד את ייצור כוח השריר (איור 2). אם הרגל אינה מעוגנת היטב, את כוחה האמיתי המיוצר על ידי השריר עשוי להיות מתורגם באופן חלקי כדי מתמר הכח. קיבוע רגל יציב גם מציג את הסיכון לאבד את המיקום האופטימלי של אלקטרודות כמו תנועה מעבר התכווצות שרירים נורמלית (כלומר כף הרגל מתרחקת המדרגת) יכולה לגרום לעקירה של אלקטרודות מהעמדה השטחית שלהם או לסלק אותם לחלוטין. כך או תרחיש יקטין את כוח מדוד. שנית, הגוף של בעל החיים צריך להיות פרקדן לגמרי מיושר במטוס ישר (איור 2). מיצוב הנכון של גוף החיות מונע תנועות קלות של הרגל בשל נשימה, וגם ממזער פיתול של הרגל ואגן, מה שמאפשר מיקום וקשר רציף טובים יותר של אלקטרודות הגירוי. מיצוב עיגון שלישי, נכונים של הברך הוא critiקאל על מנת להבטיח כי הרגל נשארת יציבה, ובכך, עוזר לייצב את המיקום האופטימלי של אלקטרודות הגירוי להתיר הפעלה עקבית של עצב peroneal. ישנן כמה נקודות נוספות יודגש. ראשית, המערכת המסחרית מנוף שריר נועדה לבצע בדיקות על רגל השמאל, אולם ההתקנה עשויה להיות שונה כדי לבצע בדיקות על הרגל ימין גם כן. שנית, מערכות מנוף שרירות עלולות להיבחר בהתבסס על הגודל של החיה, כך שמשתמשים צריכים להבטיח כי הפלטפורמה ששמשה מספיקה כדי למדוד ולתמוך הכח הנוצר על ידי במודל החיה של בחירה. שרירים לבדיקה עבור פלטפורמת הציוד מוגבלים לאלה משרים רחבים plantar או dorsiflexion של כף הרגל. שלישית, צריך שוב להדגיש כי מיקום האלקטרודה יכול להיות מאתגר ודורש סבלנות לתרגל להשתלט על הטכניקה. אלקטרודות גם להיות משעממות מהר עם שימוש קבוע, אז זה מועיל כדי לקבל כמה s חילוףETS לשם שינוי הוא הופך להיות קשה לדקור את העור באופן שטחי. שלישית, הפרוטוקול המתואר בדוח זה מנצל רצפי גירוי ונהלים ספציפיים ניתוח נתונים. תוכנת שליטת מערכת מנופי שרירי נתוני התוכנה לניתוח הנתונים שהוא מספק יכול לענות על שאלות ניסיוניות רבות אחרות ולכן, השירות שלה הם מעבר למה שמתואר במסמך זה. ככזה, משתמשים מעודד לחקור מעבר לגבולות של פרוטוקול התוכנה (ים) המוצג במאמר זה. למרות מגבלות הזניחות אלה, בדיקות תפקוד שרירי vivo היא גישה חזקה כדי לקבוע את יכולת בריאות התכווצות של שרירי שלד כי זה פולשנית וניתן לבצעו בהזדמנויות מרובות, על פני פרק זמן ממושך, על אותה החיה. בקיצור, זה סוג של כלי שמיש הופך את המערכת מיומנת במיוחד לבדיקת ההשפעות של טיפולים חדשניים עבור פציעה בשריר שלד או מחל hindlimb החולדה.

יש שריר שלד קיבולת מהותית מדהימה לתיקון בתגובת 1,2 פציעה או מחלה. לשם ניסוי, על חוסנו של תגובת משובים זה תועד היטב במודלים של בעלי חיים על ידי לימוד, למשל, את מהלך הזמן של ניזק שרירי שלד, תיקון והתחדשות לאחר היישום של myotoxins (למשל, cardiotoxin) 3-7. באופן ספציפי יותר, בעקבות נזק לשרירים נרחב הנגרמת cardiotoxin (38-67% של סיבי שריר 8), התחדשות מתווכת על ידי תאי לווין, תאי הגזע אותו תושב להתבגר ובסופו של דבר להפוך סיבי השריר תפקודית 4,9-13. התוצאה הסופית היא הגדילה שלאחר נזק התחדשות תפקודית של רקמת שריר בריא, מייצרי כוח 14-16. למרות הפרטים הם הרבה מעבר להיקף של דו&quot;ח זה, בסיס מכניסטי התחדשות שריר משקף את האירועים מתוזמרים בקפידה של סוגי תאים רבים משורות רבות המשתמשות canoniקאל איתות מסלולים חיוניים למדינת התפתחות הרקמה ומורפוגנזה 5,17-21. חשוב לציין, התחדשות נגרמת myotoxin מופעלת על ידי העובדה כי תאי מטריקס, העצבוב עצבי זלוף כלי דם להישאר מבני שלמים הבאים ניזק לשרירים נגרמים cardiotoxin 3,8,22. בניגוד גמור, מבני רקמות מפתח אלה רכיבים הם, מעצם הגדרתו, נעדר לחלוטין בהקשר של פגיעת VML; שם לאיבוד רקמת פרנק, בשל מגוון סיבות, תוצאות בגירעונות פונקציונליים קוסמטיים קבעו 23-25. לא משנה של אתגרים נוספים הקשורים תיקון רקמות השריר ואת התחדשות בעקבות פציעה VML בהשוואה נזק לשרירים הנגרמת myotoxin, הבנה משופרת של בסיס מכניסטי התחדשות שרירי השלד ותיקון, במגוון של הקשרים, יהיה גם שימש ידי ניצול של ביולוגית במודלים של בעלי חיים רלוונטיים בשילוב עם אורךssessments של פעולות פונקציונליות רלוונטיות. כפי שנאמר כאן, מחקרים של hindlimb העכברוש לספק מערכת מודל מצוינת למטרה זו. באופן ספציפי יותר, שרירי תא crural הקדמי (שוקה הקדמית, longus digitorum פושטים (EDL) ו longus hallicus (HL)), אשר אחראים dorsiflexion של כף הרגל, מזוהה בקלות מניפולציות. יתר על כן, הם מוגשים על ידי כלי דם גדולים (כסל וענפים), ו מעוצבבים על ידי עצבים (הנשה וענפים, כולל peroneal) המשתרעים לכל אורך הרגל 26-28. ככזה, אפשר להשתמש במודל hindlimb העכברוש להעריך פונקציה / פתולוגיה שרירי שלד ישירות in vivo, או להעריך את ההשפעה עקיפה יותר של שינויים הקשורים פתולוגיה בכלי דם או עצבים על המקביל תפקוד שרירי שלד. בכל אחד מהתרחישים הנ&quot;ל, חומרת המחלה, כמו גם את יעילות הטיפול ניתן לקבוע כפונקציה של ייצור כוח השריר (מומנט) ו- m רגל המקביליםovement 29-34. באופן אידיאלי, מדידות כוח מלוות מחקרים היסטולוגית ו ביטוי גנים מנתח ליותר בקפדנות להעריך את המצב המובנה ומולקולרית של שרירי השלד. בסיס היסטולוגיה אימונוהיסטוכימיה, למשל, מסוגלת לענות על שאלות על גודל השריר, יישור סיבי שריר, רכב תאי מטריקס, מיקום של גרעינים, מספר תאים, ולוקליזציה חלבון. ג&#39;ין ניתוח ביטוי, בתורו, יש צורך לזיהוי המנגנונים המולקולריים העשויים להשפיע / לווסת את מידת הבשלות של סיבי שריר, מצבי מחלה, ופעילות מטבולית. בעוד שיטות אלה מספקים מידע חיוני, הם מייצגים נקודות קצה מסוף בדרך כלל, והכי חשוב, הם לא מצליחים להתמודד עם יכולת תפקודית של שרירי השלד באופן ישיר, ובכך, הם גומל ולא סיבתי. עם זאת, כאשר מחקרים היסטולוגית וניתוחי ביטוי גנים מוערכים בשיתוף עם measur הפונקציונליes, אם כן, מנגנוני ייצור כוח והתחדשות פונקציונלית ניתן לזהות בצורה המדויקת ביותר. בהקשר זה, הכוח לייצר יכולות של שריר ניתן למדוד במבחנה, באתרו, או in vivo. כל שלוש הגישות יתרונות ומגבלות. בניסוי במבחנה, למשל, את השריר הוא מבודד לחלוטין מגופתו של החיה. לאחר הסרת ההשפעה של כלי הדם והעצבים המספקים את השריר, את יכולת ההתכווצות של הרקמה ניתן נמדדה בסביבות העבודה חיצוניות לפיקוח הדוק 35. בבדיקת שריר באתרו מאפשרת לשריר להיות מבודדת, כמו בהכנות במבחנה, אולם , עצבוב ואספקת הדם נותרו על כנן. היתרון של המודל באתרו הניסיוני הוא שהיא מאפשרת שריר בודד להיחקר בעוד העצבוב ואת אספקת דם מוטרד מינימאלי 36. בשניהםבמבחנה בניסויים באתרו, ניתן להחיל טיפולים תרופתיים באופן ישיר יותר מבלי לתת דין וחשבון על ההשפעות של כל רקמות סובבות או את ההשפעה של מערכת הדם על תגובות התכווצות נמדדות 37. עם זאת, בבדיקת תפקוד vivo, כפי שתואר לעיל, היא הטכניקה פולשנית לפחות להערכת תפקוד שריר בסביבתו יליד 38, והוא יכול להתבצע שוב ושוב לאורך זמן (כלומר, אורכים). ככזה, הוא יהיה מוקד הדיון שלהלן. בהקשר זה, אלקטרודות מלעורית מוכנסת ליד השריר של עניין, או העצב המוטורי המשרת אותו, לספק אות חשמלית אל השריר. מתמר ואז מודד את השינויים אורכים או כוח כתוצאה בשריר מופעל על פי הנחיות פרוטוקול תוכנה קבועה מראש, מותאם אישית. מנתונים אלו, את התכונות הפיסיקליות של השריר ניתן לקבוע. אלה כוללים עבורce-תדר, טטנוס מקסימאלי, כוח-מהירות, נוקשות, מתח אורך, ועייפות. אורך או כוח שרירים יכול להיות גם קבוע כך חוזי שרירי isometrically או isotonically. חשוב לציין, פרוטוקולי ניסוי אלה יכולים להתבצע במהירות, חזרו בקלות, customized- כל בעוד החיה מורדמת ועם תקופת החלמה של שעות עד ימים. חיה אחת יכולה לעבור בתוקף vivo בדיקות מספר פעמים, ובכך לאפשר מחקרים ארוכי טווח של מודלים המחלה או הערכה של פלטפורמות / טכנולוגיות טיפוליות. כפי שיתואר בהמשך, מערכת מנוף מסחרית שרירים בשילוב עם מתח גבוה, דו-פאזי ממריץ משמשת לביצוע בדיקות תפקוד שרירי vivo להעריך את התרומה של השריר הקדמי tibialis של hindlimb חולדת dorsiflexion של כף הרגל באמצעות גירוי של עצב peroneal. פיתחנו פרוטוקול אשר נועד במיוחד כדי לבדוק רפואה רגנרטיבית / tiטכנולוגיות הנדסת ssue לגבי תיקון רקמות שריר בעקבות פציעת VML הטראומתית של שריר עכברוש ת&quot;א. זה ראוי לציון; אדי ו HL צריך להיות גזור מתוך תא crural הקדמי על מנת להעריך את השריר ת&quot;א במיוחד (הם מהווים כ 15-20% של מומנט הקדמי tibialis הכולל נמדד בעקבות גירוי עצב peroneal (Corona et al., 2013) ). בגלל גישה זו מספקת ניתוח אורך מקיף של שריר פיזיולוגיה / פונקציה, זה יכול לשפוך תובנה מכניסטית חשוב על סוגים אחרים רבים של חקירות פיסיולוגיות כמו גם מגוון רחב של מחלות או תחומי טיפול 39. לדוגמה, בבדיקת תפקוד השרירים vivo ישימה מחקרים של תרגיל פיזיולוגיה, איסכמיה / מחקר reperfusion, מיופתיה, עצב נזק / נוירופתיה ו vasculopathy, sarcopenia, ו בניוון שרירים 40.

<table><tbody><tr><td>Isothesia</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>05260-04-04</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane Vaporizer-Funnel Fill</td><td>Vet Equip</td><td>911103</td><td></td></tr><tr><td>Inlet Adaptor for Vaporizer</td><td>Vet Equip</td><td>911124</td><td></td></tr><tr><td>Outlet Adaptor for Vaporizer</td><td>Vet Equip</td><td>911125</td><td></td></tr><tr><td>Tabletop Anaesthesia Machine</td><td>Vet Equip</td><td>901801</td><td></td></tr><tr><td>Compressed oxygen gas</td><td>Praxair</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>VaporGuard Activated Charcoal Filter</td><td>Vet Equip</td><td>931401</td><td></td></tr><tr><td>T/Pump Professional water heater</td><td>Stryker</td><td>N/A</td><td>set on Continuous Therapy Time at 38/100 for temperature</td></tr><tr><td>Transpore Surgical Tape</td><td>3M</td><td>1527S-1</td><td>rip in half to make thinner strips</td></tr><tr><td>A5 Golden animal clippers</td><td>Oster</td><td>078005-050-002</td><td></td></tr><tr><td>Povidone-Iodine Solution</td><td>Aplicare</td><td>82-227K</td><td></td></tr><tr><td>Alcohol Swabs</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>200 proof Ethanol</td><td>Decon labs</td><td></td><td>diluted to 70% with deionized water</td></tr><tr><td>cotton tipped applicators</td><td>Puritan</td><td>836-WC</td><td></td></tr><tr><td>Teflon coated electrodes-Monopolar needle electrode</td><td>Chalgren Enterprises</td><td>111-725-24TP</td><td></td></tr><tr><td>servomotor</td><td>Cambridge Technology</td><td>Model 6650LR</td><td></td></tr><tr><td>Dual Mode Lever System</td><td>Aurora Scientific Inc</td><td>Model 305C-LR-FP</td><td>contact manufacturer to order</td></tr><tr><td>Signal Interface</td><td>Aurora Scientific Inc</td><td>Model 604A</td><td></td></tr><tr><td>High-Power, Bi-Phase Stimulator</td><td>Aurora Scientific Inc</td><td>Model 701C</td><td></td></tr><tr><td>Data analysis software</td><td>Aurora Scientific Inc</td><td>DMAv5.110 software</td><td></td></tr><tr><td>Muscle lever system control software</td><td>Aurora Scientific Inc</td><td>DMCv5.400 software</td><td></td></tr></tbody></table>

applications of in vivo functional testing of the rat tibialis anterior for evaluating tissue engineered skeletal muscle repair

למרות יכולת ההתחדשות של שרירי שלד, גירעונות תפקודיים ו / או קוסמטיים קבעו (למשל, אובדן שריר נפחים (VML) כתוצאה מפגיעה טראומטית, מחלות שונות תנאים מולדים, גנטיים רכשו נפוץ למדי. הנדסת רקמות וטכנולוגיות רפואת רגנרטיבית יש עצומות פוטנציאל לתת מענה טיפולי. עם זאת, הניצול של מודלים של בעלי חיים רלוונטיים ביולוגי בשילוב עם ערכות אורכות של פעולות פונקציונליות רלוונטיות הוא קריטי פיתוח תרופות משובי משופרת לטיפול פציעות VML הדמויות. מבחינה זו, מערכת מנוף מסחרית שריר ניתן להשתמש כדי למדוד אורך, מתח, כוח ופרמטרים מהירות בשרירי השלד. השתמשנו במערכת זו, בשילוב עם מתח גבוה, ממריץ דו-פאזי, למדוד בייצור כוח vivo בתגובה הפעלה של תא crural הקדמי של hindlimb חולדה. יש לנו previמבישה השתמש בציוד זה להעריך את ההשפעה הפונקציונלית של פגיעת VML על קדמי tibialis (ת&quot;א) השרירים, כמו גם את מידת ההתאוששות תפקודית לאחר טיפול של שריר ת&quot;א נפגע עם תיקון רקמות שריר הרקמות המהונדסות שלנו (TEMR) טכנולוגיה. ללימודים כאלה, רגל שמאל של עכברוש מורדם מעוגנת היטב על אדן מקושר סרוו, ואת העצב peroneal המשותף הוא מגורה על ידי שתי אלקטרודות מחט מלעורית לעורר התכווצות שרירים dorsiflexion של כף הרגל. התכווצות השרירים הנגרמים גירוי עצב peroneal נמדדת על פני טווח של תדרי גירוי (1-200 הרץ), כדי להבטיח רמה סופית בייצור כוח המאפשרת קביעה מדויקת של כוח tetanic שיא. בנוסף הערכה של היקף הפגיעה VML וכן מידת התאוששות תפקודית לאחר הטיפול, מתודולוגיה זו ניתן ליישם בקלות ללמוד היבטים מגוונים של הפיזיולוגיה השריר והפתופיזיולוגיה. כזו sho גישהULD לסייע בפיתוח רציונלי יותר של הרפוי משופרת לגבי תיקון רקמות השריר ואת התחדשות.

עקומת tetanic יכול לשמש כדי להבדיל בין תוצאות אופטימליות מתוצאות תת אופטימלית. עקומה זו בדרך כלל מתחיל להיווצר בתדר של 60 הרץ. גורם המפתח להשגת תוצאות טובות הוא היכולת לעורר את השריר, כך שהוא מייצר מקסימום הכח שלה ושומר כוח במהלך טטנוס. העקומה האידיאלית צריכה בעלייה רצופה, חדה, אנכית בעת הגירוי, ואחריו שלב מפנה שטוח עם תנודות מינימאליות, תקופת ירידה אנכית רצופה, בדיוק בשעת סיום הגירוי (איור 4). סטיות מעקום אידיאלי אינדיקציות לכך השריר עייף (5D איור) או שהשריר אינו מגורה כמו שצריך כדי לייצר מקסימום כוח (איור 5 ב - C). האחרון נובע בדרך כלל מן מיקום האלקטרודה שגוי מובילים לכישלון של גיוס המקסימאלי של סיבי שריר במהלך stimulation. נתון מבחין כי מאפשר לחוקר לקבוע אם עקומה הלא אידיאלית היא התוצאה של מיקום האלקטרודה שגוי או שינויים פתולוגיים לשריר הוא האם או לא העקום tetanic יושלם (התמזג) או לא שלם (unfused). עקומת tetanic unfused, שלמה עולה כי האלקטרודות במקומה, וכתוצאה מכך השריר לא חווה התכווצות מקסימלי. דוגמא שינוי פתולוגי בשריר ניתן לצפות כפי ירד התכווצות מקסימלי כפי לעומת השליטה, או תגובת התכווצות שיותר מעייפת במהירות. השלושה הסוגים השונים של פסגות שהושגו במהלך הליך זה מייצגים עמדות אלקטרודה ורגל שונות וניתן לראות באיור 3. הפסגה הראשונה תהיה סביב 0.4N ו להתרחש כאשר מיקום האלקטרודה הנכון נקבע באופן שטחי על העור (האיור 3A). יש הסט השני של פסגות חמשרעת igher, בדרך כלל סביב 0.5-0.6N (איור 3B) ומקורן האלקטרודות לחדור מבעד הדרמיס. לאחר מתקבלים אלה, הרגל וכף הרגל מותאמת למקסם את תפוקת כוח, אשר מושגת כאשר העליות משרעת שיא 1N או יותר כ (איור 3 ג). בשלב זה, מיידית Stim יכולה להיות כבויה ואת הרצף עשוי להתחיל. הנחיות אלו להבטיח תוצאות מדויקות לשחזור והם מחסומים מרכזיים ברחבי הפרוטוקול. התוצאות הסופיות יכולות להיות מיוצגות בכמה דרכים שונות, תלוי המידע שמשתמש חילוץ ממבחן הכח ואת מערך הניסוי. בפרוטוקול זה, הכח המרבי נמדד בכל התדרים של גירוי, לעומת זאת נקודות נתונים אחרות עשויות להיות חשובות עבור חוקר או יישום מסוים. דוגמה אחת היא לתדר הגירויים שבו עקומת tetanic מתחיל לקרום עור וגידים. Tנתונים הוא ניתן להשוות תוצאות אחרות שהושגו מניסוי קודם או מאוחר יותר על אותה חיה, או להשוואה בין קבוצות הטיפול השונות. ייצור כוח יכול להיות מנורמל על ידי מסת גוף לחשב כוח איזומטרי ולספק הערכה משוחדת יותר להשפעת גיל על ההתכווצות המקסימלי ציינה. למרות חיות של משקל וגיל גוף שונים יצרו כוחות מקסימלית שונים, את הצורה של עקומת tetanic צריכה להיות עקבית בין כל הקבוצות כאשר ההליך מבוצע כהלכה. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54487/54487fig1.jpg" /> איור 1: סקירה כללית של מערכת בקרת מנוף ותוכנת ניתוח נתונים עבור ניתוח (א) סקירה של תוכנות שליטה בעת פתיחת התכנית.. (ב) פרמטרים &quot;מיידי Stim.&quot; (C) רצף דוגמה לגירוי כוח בתדר. (D </stרונג&gt;) נציגי נתונים מתוך ניתוח תדירות כוח תפוקה גבוהה בתוכנת הניתוח. יצוין כי למשל רצף ונתוני הליך הניתוח ספציפי פרוטוקול זה אינו מייצג את הטווח המלא של רצפים ותפוקות אשר סופקו על ידי תוכנה זו. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54487/54487fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/54487/54487fig2.jpg" /> איור 2: היבטים קריטיים עבור מיקום של עכברוש והשמה של פוט במנגנון (א) החולדה נמצאת במצב שכיבה עם רגל שמאל מחובר היטב אל אדן.. את הזוויות הישרות שנעשו על ידי כף הרגל, הרגל, והירך מוקפת בעיגול. (ב) הזווית הנכונה שיצרה הקרסול מודגש. (ג) הרגל צריך<html> להיות מתואם במטוס ישר מרגל הגוף. (ד) מיקום האלקטרודה הוא מקבילים מאונך למישור של עצב peroneal. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54487/54487fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/54487/54487fig3.jpg" /> איור 3: פסגות נציג מדגימות את החשיבות של מיקום האלקטרודה נכון ייצור כוח מקסימאלי (א) תגובות tetanic שיא Baseline ציינו עם אלקטרודות המונחות מדי שטחי.. (ב) מוגדלת פסגות עם אלקטרודות הוכנס למקום הנכון. (ג) מעבר מ פסגה גדולה איתות מיקום האלקטרודה נכון המשרעת שיא מראש רצף אופטימלית כמו עמדות הרגל וכף רגל מותאמות באופן אופטימלי./ftp_upload/54487/54487fig3large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/54487/54487fig4.jpg" /> איור 4:. Curve האופטימלית Tetanic ב 100 הרץ זה עולה עקום יורד בחדות ויש לו שלב מפנה שטוח. דוגמא זו מציינת מיקום האלקטרודה נכון וגירוי מקסימום כוח. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54487/54487fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/54487/54487fig5.jpg" /> איור 5:. דוגמאות מייצגות של Curves תת-אופטימלית Tetanic שהושגו ב 100 הרץ (א) בעקבות הרפיה, עקום זה יורד מתחת לקו הבסיס. זה מעיד על גירוישל יריבים. (B - D) גרפים אלו הם התוצאה של מיקום האלקטרודה פסול וגיוס שוויוני של סיבי שריר. שלבי הרמה להפגין תנודות גדולות (B), מדרון כלפי מעלה (C), או שיפוע כלפי מטה (ד &#39;). <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54487/54487fig4large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair at JoVE.com

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

We describe an in vivo protocol to measure dorsiflexion of the foot following stimulation of the peroneal nerve and contraction of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. Such measurements are an indispensable translational tool for evaluating skeletal muscle pathology and tissue engineering approaches to muscle repair and regeneration.

יישומים של<em&gt; In vivo</em&gt; בדיקות פונקציונליות של עכברוש השוקה הקדמי להערכת רקמות מהונדסות תיקון שרירי שלד

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

applications-vivo-functional-testing-rat-tibialis-anterior-for

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

13.7K Views.  University of Virginia. We describe an in vivo protocol to measure dorsiflexion of the foot following stimulation of the peroneal nerve and contraction of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. Such measurements are an indispensable translational tool for evaluating skeletal muscle pathology and tissue engineering approaches to muscle repair and regeneration. 

Video: Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

Muscle strains are one of the most common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and physical exam alone, however the clinical presentation can vary greatly depending on the extent of injury, the patient's pain tolerance, etc. In patients with muscle injury or muscle disease, assessment of muscle damage is typically limited to clinical signs, such as tenderness, strength, range of motion, and more recently, imaging studies. Biological markers, such as serum creatine kinase levels, are typically elevated with muscle injury, but their levels do not always correlate with the loss of force production. This is even true of histological findings from animals, which provide a "direct measure" of damage, but do not account for all the loss of function. Some have argued that the most comprehensive measure of the overall health of the muscle in contractile force. Because muscle injury is a random event that occurs under a variety of biomechanical conditions, it is difficult to study. Here, we describe an in vivo animal model to measure torque and to produce a reliable muscle injury. We also describe our model for measurement of force from an isolated muscle in situ. Furthermore, we describe our small animal MRI procedure.

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

An in vivo animal model of injury is described. The method takes advantage of the subcutaneous position of the fibular nerve. Velocity, timing of muscle activation, and arc of motion are all pre-determined and synchronized using commercial software. Post injury changes are monitored in vivo using MR imaging/spectroscopy.

In vivo מכרסמים דגם של פגיעה הנגרמת על התכווצות ולא פולשנית לניטור של התאוששות

Muscle strains are one of the most  common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and  physical ...

Medicine

Athymic Rat Model for Evaluation of Engineered Anterior Cruciate Ligament Grafts

Anterior cruciate ligament (ACL) rupture is a common ligamentous injury that often requires surgery because the ACL does not heal well without intervention. Current treatment strategies include ligament reconstruction with either autograft or allograft, which each have their associated limitations. Thus, there is interest in designing a tissue-engineered graft for use in ACL reconstruction. We describe the fabrication of an electrospun polymer graft for use in ACL tissue engineering. This polycaprolactone graft is biocompatible, biodegradable, porous, and is comprised of aligned fibers. Because an animal model is necessary to evaluate such a graft, this paper describes an intra-articular athymic rat model of ACL reconstruction that can be used to evaluate engineered grafts, including those seeded with xenogeneic cells. Representative histology and biomechanical testing results at 16 weeks postoperatively are presented, with grafts tested immediately post-implantation and contralateral native ACLs serving as controls. The present study provides a reproducible animal model with which to evaluate tissue engineered ACL grafts, and demonstrates the potential of a regenerative medicine approach to treatment of ACL rupture.

Animal models are important tools for the evaluation of tissue-engineered grafts. This paper presents the protocol for preparing an electrospun biodegradable polymer graft for use in anterior cruciate ligament tissue engineering, as well as a surgical protocol for implantation in a rat model.

Athymic עכברוש מודל להערכת הנדסי קדמי צולב גידים שתלי

Anterior cruciate ligament (ACL) rupture is a common ligamentous injury that often requires surgery because the ACL does not heal well without ...

Evaluation of Stem Cell Therapies in a Bilateral Patellar Tendon Injury Model in Rats

Regenerative medicine provides novel alternatives to conditions that challenge traditional treatments. The prevalence and morbidity of tendinopathy across species, combined with the limited healing properties of this tissue, have prompted the search for cellular therapies and propelled the development of experimental models to study their efficacy. Umbilical cord matrix-derived mesenchymal stem cells (UCM-MSC) are appealing candidates because they are abundant, easy to collect, circumvent the ethical concerns and risk of teratoma formation, yet resemble primitive embryonic stem cells more closely than adult tissue-derived MSCs. Significant interest has focused on chitosan as a strategy to enhance the properties of MSCs through spheroid formation. This paper details techniques to isolate UCM-MSCs, prepare spheroids on chitosan film, and analyze the effect of spheroid formation on surface marker expression. Consequently, creation of a bilateral patellar tendon injury model in rats is described for in vivo implantation of UCM-MSC spheroids formed on chitosan film. No complication was observed in the study with respect to morbidity, stress rising effects, or tissue infection. The total functional score of the operated rats at 7 days was lower than that of normal rats, but returned to normal within 28 days after surgery. Histological scores of tissue-healing confirmed the presence of a clot in treated defects evaluated at 7 days, absence of foreign body reaction, and progressing healing at 28 days. This bilateral patella tendon defect model controls inter-individual variation via creation of an internal control in each rat, was associated with acceptable morbidity, and allowed detection of differences between untreated tendons and treatments.

This paper describes the preparation and evaluation of umbilical cord matrix-derived mesenchymal stem cells spheroids with a bilateral patellar tendon defect model in a rat. This model was associated with an acceptable morbidity and was found to detect differences between untreated and treated tendons, and between the two treatments tested.

הערכה של תאי גזע טיפולים במודל פציעת גיד ברך הדו-צדדיים בחולדות

Regenerative medicine provides novel alternatives to conditions that challenge traditional treatments. The prevalence and morbidity of tendinopathy across ...

Evaluation of Muscle Function of the Extensor Digitorum Longus Muscle Ex vivo and Tibialis Anterior Muscle In situ in Mice

Body movements are mainly provided by mechanical function of skeletal muscle. Skeletal muscle is composed of numerous bundles of myofibers that are sheathed by intramuscular connective tissues. Each myofiber contains many myofibrils that run longitudinally along the length of the myofiber. Myofibrils are the contractile apparatus of muscle and they are composed of repeated contractile units known as sarcomeres. A sarcomere unit contains actin and myosin filaments that are spaced by the Z discs and titin protein. Mechanical function of skeletal muscle is defined by the contractile and passive properties of muscle. The contractile properties are used to characterize the amount of force generated during muscle contraction, time of force generation and time of muscle relaxation. Any factor that affects muscle contraction (such as interaction between actin and myosin filaments, homeostasis of calcium, ATP/ADP ratio, etc.) influences the contractile properties. The passive properties refer to the elastic and viscous properties (stiffness and viscosity) of the muscle in the absence of contraction. These properties are determined by the extracellular and the intracellular structural components (such as titin) and connective tissues (mainly collagen) 1-2. The contractile and passive properties are two inseparable aspects of muscle function. For example, elbow flexion is accomplished by contraction of muscles in the anterior compartment of the upper arm and passive stretch of muscles in the posterior compartment of the upper arm. To truly understand muscle function, both contractile and passive properties should be studied.
The contractile and/or passive mechanical properties of muscle are often compromised in muscle diseases. A good example is Duchenne muscular dystrophy (DMD), a severe muscle wasting disease caused by dystrophin deficiency 3. Dystrophin is a cytoskeletal protein that stabilizes the muscle cell membrane (sarcolemma) during muscle contraction 4. In the absence of dystrophin, the sarcolemma is damaged by the shearing force generated during force transmission. This membrane tearing initiates a chain reaction which leads to muscle cell death and loss of contractile machinery. As a consequence, muscle force is reduced and dead myofibers are replaced by fibrotic tissues 5. This later change increases muscle stiffness 6. Accurate measurement of these changes provides important guide to evaluate disease progression and to determine therapeutic efficacy of novel gene/cell/pharmacological interventions. Here, we present two methods to evaluate both contractile and passive mechanical properties of the extensor digitorum longus (EDL) muscle and the contractile properties of the tibialis anterior (TA) muscle.

Evaluation of Muscle Function of the Extensor Digitorum Longus Muscle Ex vivo and Tibialis Anterior Muscle In situ in Mice

Changes in limb muscle contractile and passive mechanical properties are important biomarkers for muscle diseases. This manuscript describes physiological assays to measure these properties in the murine extensor digitorum longus and tibialis anterior muscles.

הערכה של תפקוד שרירים של שריר extensor digitorum Longus<em&gt; גופיים</em&gt; ושריר קדמי tibialis<em&gt; באתר</em&gt; בעכברים

Body  movements are mainly provided by mechanical function of skeletal muscle. Skeletal  muscle is composed of numerous bundles of myofibers that are ...

Biology

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

הערכה בלתי פולשני של תפקוד השרירים Dorsiflexor בעכברים

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

עומס מכני מחזורי לגרימת טנדינופתיה בגיד אכילס של חולדה

A Passive Ankle Dorsiflexion Testing System for an In Vivo Model of Overuse-induced Tendinopathy

Tendinopathy is a chronic tendon condition that results in pain and loss of function and is caused by repeated overload of the tendon and limited recovery time. This protocol describes a testing system that cyclically applies mechanical loads via passive dorsiflexion to the rat Achilles tendon. The custom-written code consists of pre- and post-cyclic loading measurements to assess the effects of the loading protocol along with the feedback control-based cyclic fatigue loading regimen. 
We used 25 Sprague-Dawley rats for this study, with 5 rats per group receiving either 500, 1,000, 2,000, 3,600, or 7,200 cycles of fatigue loads. The percentage differences between the pre- and post-cyclic loading measurements of the hysteresis, peak stress, and loading and unloading moduli were calculated. The results demonstrate that the system can induce varying degrees of damage to the Achilles tendon based on the number of loads applied. This system offers an innovative approach to apply quantified and physiological varying degrees of cyclic loads to the Achilles tendon for an in vivo model of fatigue-induced overuse tendon injury.

מחבר זרקור: שילוב אנליזה מכנית וביולוגית במחקר טנדינופתיה 

This protocol presents a testing system used to induce quantifiable and controlled fatigue injuries in a rat Achilles tendon for an in-vivo model of overuse-induced tendinopathy. The procedure consists of securing the rat's ankle to a joint actuator that performs passive ankle dorsiflexion with a custom-written MATLAB script.

מערכת בדיקת דורסיפלקסיה פסיבית בקרסול למודל In Vivo של טנדינופתיה הנגרמת על ידי שימוש יתר

Tendinopathy is a chronic tendon condition that results in pain and loss of function and is caused by repeated overload of the tendon and limited recovery ...

ייצור מכלולי גידי עכבר לחקר אינטראקציות תאיות במחלות

Engineering Tendon Assembloids to Probe Cellular Crosstalk in Disease and Repair

Tendons enable locomotion by transferring muscle forces to bones. They rely on a tough tendon core comprising collagen fibers and stromal cell populations. This load-bearing core is encompassed, nourished, and repaired by a synovial-like tissue layer comprising the extrinsic tendon compartment. Despite this sophisticated design, tendon injuries are common, and clinical treatment still relies on physiotherapy and surgery. The limitations of available experimental model systems have slowed the development of novel disease-modifying treatments and relapse-preventing clinical regimes. 
In vivo human studies are limited to comparing healthy tendons to end-stage diseased or ruptured tissues sampled during repair surgery and do not allow the longitudinal study of the underlying tendon disease. In vivo animal models also present important limits regarding opaque physiological complexity, the ethical burden on the animals, and large economic costs associated with their use. Further, in vivo animal models are poorly suited to systematic probing of drugs and multicellular, multi-tissue interaction pathways. Simpler in vitro model systems have also fallen short. One major reason is a failure to adequately replicate the three-dimensional mechanical loading necessary to meaningfully study tendon cells and their function. 
The new 3D model system presented here alleviates some of these issues by exploiting murine tail tendon core explants. Importantly, these explants are easily accessible in large numbers from a single mouse, retain 3D in situ loading patterns at the cellular level, and feature an in vivo-like extracellular matrix. In this protocol, step-by-step instructions are given on how to augment tendon core explants with collagen hydrogels laden with muscle-derived endothelial cells, tendon-derived fibroblasts, and bone marrow-derived macrophages to substitute disease- and injury-activated cell populations within the extrinsic tendon compartment. It is demonstrated how the resulting tendon assembloids can be challenged mechanically or through defined microenvironmental stimuli to investigate emerging multicellular crosstalk during disease and injury.

מחבר זרקור: קידום מחקר הגידים על ידי פיתוח מכלולי עכברים להבנת מנגנונים תאיים

Here, we present an assembloid model system to mimic tendon cellular crosstalk between the load-bearing tendon core tissue and an extrinsic compartment containing cell populations activated by disease and injury. As an important use case, we demonstrate how the system can be deployed to probe disease-relevant activation of extrinsic endothelial cells.

יישומים של

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

In vivo מכרסמים דגם של פגיעה הנגרמת על התכווצות ולא פולשנית לניטור של התאוששות

Athymic עכברוש מודל להערכת הנדסי קדמי צולב גידים שתלי

הערכה של תאי גזע טיפולים במודל פציעת גיד ברך הדו-צדדיים בחולדות

הערכה של תפקוד שרירים של שריר extensor digitorum Longus

הערכה בלתי פולשני של תפקוד השרירים Dorsiflexor בעכברים

מערכת בדיקת דורסיפלקסיה פסיבית בקרסול למודל In Vivo של טנדינופתיה הנגרמת על ידי שימוש יתר

מערכת בדיקת דורסיפלקסיה פסיבית בקרסול למודל In Vivo של טנדינופתיה הנגרמת על ידי שימוש יתר

מערכת בדיקת דורסיפלקסיה פסיבית בקרסול למודל In Vivo של טנדינופתיה הנגרמת על ידי שימוש יתר

הנדסת מכלולי גידים לבדיקת הצלבה תאית במחלה ותיקון

הנדסת מכלולי גידים לבדיקת הצלבה תאית במחלה ותיקון