تطبيق التحفيز المزمن لدراسة التعديلات المظهرية الهيكل العظمى والعضلات الهوس الفئران التي يسببها النشاط

يعد نموذج النشاط الانقباضي المزمن للتمرين مفيدا لدراسة تكيفات العضلات الهيكلية مع محفزات تدريب التمرين في الجسم الحي. على وجه الخصوص ، يثير هذا النموذج تكيفات النمط الظاهري لبروتوكول تدريب مدته ستة أسابيع في غضون سبعة أيام. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال فسيولوجيا العضلات مثل التكوين الحيوي للميتوكوندريا ، والالتهام الذاتي ، والعديد من التكيفات الخلوية الأخرى المرتبطة بالتمرين.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بمراقبة التكيفات الخاصة بالعضلات على مدار فترة زمنية قصيرة مدتها سبعة أيام مقارنة ببروتوكولات تدريب التمرين الأخرى التي تتطلب عدة أشهر. تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية إلى علاج ضمور العضلات في الأعمار لأنه ثبت أن تحفيز العضلات المزمن له تأثير على تحسين ضعف العضلات المرتبط بالشيخوخة. بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة بسبب صعوبة تحديد العصب الشظوي المشترك وربط الملفات الكهربائية في أي من الطرفين لأنها تتطلب الممارسة والدقة.

ابدأ بتخدير الفئران تحت استنشاق واحد إلى 3٪ من الأيزوفلوران بالأكسجين وتأكد من التخدير الكامل عن طريق التحقق من الاستجابة لقرصة إصبع القدم في الطرف الخلفي ومراقبة عمق الجهاز التنفسي ومعدله. ضع مادة تشحيم العين على العينين لتجنب الجفاف وضع الجرذ على وسادة تدفئة في درجة حرارة منخفضة إلى متوسطة. احلق الطرف الخلفي الأيسر برفق بالإضافة إلى شريط حول الجذع من مؤخرة الرقبة ، وحول خلف الأطراف الأمامية وعبر الصدر الأمامي.

امسح المناطق المحلوقة برفق باليود والكحول الإيثيلي لتطهيرها. مع وضع على بطنه ، استخدم مشرطا معقما بشفرة رقم 10 لعمل شق صغير يبلغ حوالي 0.5 سم على مؤخرة الرقبة في وسط المنطقة المحلوقة. ثم قم بلف على جانبه الأيمن وقم بقطع من سنتيمترين إلى ثلاثة سنتيمترات في جلد الطرف الخلفي الأيسر بين غمازة مفصل الركبة وبالقرب من أصل الذيل.

باستخدام مقص جراحي منحني غير حاد ، قم بتشريح المنطقة تحت الجلد إلى حوالي 3.5 إلى أربعة سنتيمترات ، ويفصل الجلد عن العضلة الأساسية لعمل جيب بين الجلد المفتوح والعضلات الأساسية. بعد ذلك ، استخدم مقصا جراحيا لعمل شق صغير يقل طوله عن 0.5 سم على العضلة ذات الرأسين والفخذ لضمان قطع أطراف المقص مباشرة من خلال العضلات. ثم افتح منطقة القطع برفق حتى تظهر مجموعات العضلات الداخلية والعصب الشظوي المشترك.

توخي الحذر الشديد لتجنب قطع العصب أو إتلافه. بعد ذلك ، قم بإعداد 50 إلى 60 سم من أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ الناعمة المطلية ب PTFE وقم بطيها إلى النصف. اربط الجزء المطوي من السلك في شق قضيب من الفولاذ المقاوم للصدأ بطول 30 سم.

استخدم القضيب لتمرير السلك عبر الجيب المفتوح للطرف الخلفي حتى الساق وعلى طول مركز الظهر بنمط على شكل حرف L للوصول إلى منطقة الشق الصغيرة في مؤخرة الرقبة. قم بإصلاح النافذة عن طريق سحبها لفتحها باستخدام مباعدات معدنية حتى يبلغ حجم النافذة حوالي 1.5 سنتيمتر مربع مع وضع العصب الشظوي في وسط النافذة. باستخدام مشرط ، قم بتجريد نهايات السلك بعناية بمقدار 1.5 سم.

لف نهايات السلك المجردة حول إبرة قياس 21 خمس مرات لعمل ملف. بمجرد صنع الملفات بشكل صحيح ، حرر الإبرة منها. اصنع عقدة في نهاية الملف وخياطتها على الجانب الأيسر من العصب مع التأكد من أن الملف على بعد 1.5 إلى 2.5 ملم من العصب.

لتأمين الملف ، ضع خيوط أو ثلاث خيوط إضافية على طول الملف. تتطلب هذه الخطوة ممارسة وصبرا كبيرين من أجل تجنب إتلاف العصب والعضلات الأساسية وتحقيق جميع حالات التحفيز المتسقة عبر جميع. من الأفضل أن يكون لديك باحث ماهر واحد لإكمال جميع العمليات الجراحية أثناء الدراسة.

ضع قطرتين أو ثلاث قطرات من محلول المضادات الحيوية ثم قم بخياطة النافذة بعناية باستخدام حرير مقاس 5-0. قم بلف الركود المتبقي من الأسلاك بشكل فضفاض وادفعه في الجيب تحت الجلد فوق الشق المخيط لعضلة العضلة ذات الرأسين الفخذية فوق الورك. ضع قطرتين إلى ثلاث قطرات من محلول المضادات الحيوية وأغلق الجلد المفتوح عن طريق التدبيس.

بعد ذلك ، انقل إلى الوضع القصي واقطع الحلقة السلكية الخارجة من الشق في الجزء العلوي من الرقبة لإنشاء طرفين سلكيين. باستخدام مشرط ، قم بتقطيع نهايات الأسلاك بمقدار 0.5 سم. قطع أي أسلاك مهترئة.

ادفع الأجزاء المجردة من الأسلاك ببطء في فتحة مآخذ الدبوس وباستخدام مكواة لحام ، قم بلحام الأسلاك الموجودة على مآخذ الدبوس. مرر نهايات السلك المتصلة بالدبوس من خلال وسادة شاش معقمة مقاس 4.4 سم. ثم قم بتمرير الأسلاك من خلال الفتحة الموجودة في قاعدة صندوق المحفز.

أدخل المسامير في مآخذ التوصيل في وحدة CCA. ضع وحدة CCA برفق في الغرفة باستخدام مسمار لاصق لتأمين وحدة CCA في الجزء السفلي من الغرفة. استخدم شريطا رياضيا أو شريطا جراحيا مساميا لتثبيت الغرفة حول الجذع المحلوق.

أغلق الجزء العلوي من الغرفة بثلاث طبقات من التسجيل. وانتهي بلف شريط حول جوانب صندوق التحفيز لتأمين الصندوق. تحقق مما إذا كان CCA يعمل عن طريق تعريض الوحدة لنبضة واحدة من ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من ضوء الأشعة تحت الحمراء المحمول.

إذا كان CCA يعمل بشكل صحيح ، فسوف تنقبض عضلات الأطراف الخلفية استجابة لضوء الأشعة تحت الحمراء. قم بوزن قبل وقت قصير من بدء إجراء CCA لتسجيل قياس خط الأساس للمساعدة في تحديد أي إجهاد شديد أو آثار ضارة عن طريق تغيير وزن الجسم بعد إجراء CCA. في يوم تحفيز CCA ، قم بتشغيل CCA عن طريق تعريض وحدة المحفز لنبضة واحدة من ضوء الأشعة تحت الحمراء بواسطة ضوء قوي محمول بالأشعة تحت الحمراء وتطبيق ثلاث أو ست ساعات من تحفيز CCA بمقدار 10 هرتز.

تحقق من التحفيز كل 30 إلى 60 دقيقة. بعد فترة CCA المطلوبة ، قم بإيقاف تشغيل وحدة CCA عن طريق التعرض لضوء الأشعة تحت الحمراء. تظهر الفئران التي تتعرض لسبعة أيام من CCA لمدة ست ساعات يوميا التكوين الحيوي الميتوكوندريا المحسنا في العضلات المحفزة مقارنة بالطرف الخلفي المقابل غير المحفز.

يشار إلى هذه الزيادة في التكوين الحيوي للميتوكوندريا من خلال زيادة التعبير البروتيني ل PGC-1 alpha. يكشف فحص ألياف العضلات المنفذة لقياس القدرة التنفسية للميتوكوندريا أن CCA أدى إلى زيادة في القدرة التنفسية القصوى للعضلات بالنسبة للتحكم في العضلات. زادت كل من مجموعات الميتوكوندريا تحت الحمامية وبين العضل العضلي بعد سبعة أيام من CCA مقارنة بالسيطرة على العضلات غير المحفزة.

يمكن أيضا إجراء التكيفات مع أنظمة الالتهام الذاتي والأحزمية بواسطة CCA. لوحظت زيادة في وفرة البروتين لعامل النسخ EB ، المنظم الرئيسي للتكوين الحيوي الليزوزومي بعد CCA في جميع النقاط الزمنية. بعد هذا الإجراء ، يمكن إجراء طرق أخرى مثل الحقن العامة تحت الجلد أو داخل الصفاق من أجل الإجابة على أسئلة إضافية مثل تقدير تدفق الالتهام الذاتي بعلاج الكولشيسين.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تطبيق نموذج النشاط الانقباضي المزمن الحالي من أجل فحص التغيرات المظهرية للعضلات بعد تدريب التحمل.