עבודה זו מומנה על ידי המכון הלאומי לבריאות בארה&quot;ב (NIH) K12 למטפלים, מקיף הזדמנויות פיזיותרפיה וריפוי בעיסוק באימון מחקר שיקום (K12 HD055931), הקרן פיזיותרפיה קלוד פיטסבורג ד &#39;פלפל ישן יותר אמריקאים העצמאות מרכז (p30 AG024827 ).

1. אלקטרודה הכנה <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים 1 ס&quot;מ x 1 ס&quot;מ בחלק של המעגל וקטור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצב 2 סיכות wirewrap באמצעות אחיזה סגן, עם סיכות במרווחים של כ 3.5 מ&quot;מ זה מזה. את הקצוות מפוצלת של הפינים יש פונה כלפי מעלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכופף wirewrap סיכות בזווית 90 מעלות, כ באמצע הדרך לאורך שלהם, באמצעות צבת נידלנוז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשוף את חוטי נחושת של מחברים, כ 7 ס&quot;מ מחיבור עופרת, על ידי הפשטת בידוד תיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הלחמה אחת חוטי נחושת עד הסוף מפוצלת של אחד הפינים wirewrap. חזור על שלב ההלחמה של סיכה wirewrap אחר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משוך לכווץ צינורות על החיבור מולחם בין חוטי נחושת וסיכות זהב כדי לבודד ולייצב. מחממים את צינורות באמצעות קצה הלחמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את הטיפים unsoldered של wirewrap סיכות לתוך פתחים סמוכים של המעגל קרש החיתוך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח את הסיכות wirewrap מקבילים זה לזה רחובאיכס באמצעות קרש החיתוך כך את הטיפים נמצאים באותו מרחק כאשר הניח את הלוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שבץ קצוות מולחמים של סיכות אפוקסי ברור. אפשר אפוקסי לרפא כ 10 דקות, או עד לייבוש מלא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על היישום של אפוקסי עד סיכות המעגלים וקטור מוטבעים לחלוטין על מנת לספק שלמות מבנית והקלה על מתח החוטים מובילים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חול למטה אפוקסי באמצעות קובץ מתכת לחשוף את קצות הפינים זהב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש מודד על מנת להבטיח את שתי הפניות לא לקצר חשמלי וכי החוטים מובילים יש המשכיות ראויה </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את האלקטרודה מוביל מהמכשיר NMES למחבר 2-way נקבה חוט (כבל פומונה תיקון). </li></ul> 2. בעלי חיים הכנה <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעלי חיים מורדמים באמצעות שאיפת באמצעות isofluorane 2% (Abbott Laboratories, צפון שיקגו, אילינוי) ב 100 הגז O 2%. בעל חיים צריך להישאר בהרדמה ברחבי tהוא NMES הפגישה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני שמתחילים לבצע פרוטוקול NMES קמצוץ הבוהן על מנת להבטיח כי בעל החיים הוא מורדם לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעלי חיים צריך להיבדק באופן קבוע על מנת להבטיח את רמת ההרדמה היא מספיק בתגובה לגירוי. הרדמה יש להתאים לפי הצורך. תנועה חוץ מזה של הרגל מגורה, שינויים עומק הנשימה, צבע ריריות צריכים להיבדק באופן קבוע כדי לפקח על עומק ההרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את החיה שכיבה לרוחב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל סיכה עיניים לעיניים, כדי למנוע התייבשות הקרנית במהלך ההליך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגלח את האזור hindlimb לקבל טיפול, ולנגב עם אלכוהול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נגב את האלקטרודה עם אקונומיקה 3%, ולאחר מכן לשטוף עם מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למרוח שכבה של מנהלים ג&#39;ל על האתר שבו האלקטרודה יחולו. להחיל מחדש לפי הצורך בכל פרוטוקול NMES כדי להבטיח זרימת הנוכחי בין האלקטרודה ואת העור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חום מנורת Or שמיכה במחזור המים יש להשתמש כדי לשמור על נורמליות בגוף טווחי הליבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הערה: כל הנהלים נבדקו ואושרו על ידי טיפול אוניברסיטת פיטסבורג בעלי חיים מוסדי ועדת שימוש והופיע PHS מובטח ויש AAALAC int. תוכנית מוסמך ומתקנים. </li></ul> 3. גירוי <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אלקטרודה מיקום: <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על גירוי של השרירים תא הקדמי, כולל הקדמי tibialis ואת השרירים longus extensor digitorum, למקם את האלקטרודה פני השטח באופן ישיר על העצב שוקיתי עמוק של בעל החיים, שהוא סניף דיסטלי את העצב peroneal משותף, והוא ממוקם קדמית רק כדי שוקיתי הראש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על גירוי של השרירים תא הקדמי, מיקום האלקטרודה הוא אישר כאשר גירוי מעורר dorsiflexion הקרסול מלא והסיומת מלא הספרות. מצד שני, dorsiflexion, בהעדר סיומת ספרות עולה כי רק אנטה tibialisשרירים rior נמצא מגורה. תגובה כזו כויץ ממוקד יכול להיות רצוי, בהתאם לעיצוב המחקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התכווצות השריר מחולק 2 שלבים: שלב של גירוי חינם מרגש, קונצנטרי, אשר מתרחשת במהלך הראשוני ~ 0.5 שניות. בשלב ראשון זה, כפה עובר ממצב מנוחה כדי dorsiflexion מירבית סיומת ספרות. השלב השני של גירוי הוא כיווץ איזומטרי שעברנו dorsiflexion מקצה טווח סיומת ספרות. </li></ul></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גירוי פרמטרים: <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מודל זה מנצל NMES 300 PV Empi מכשיר תכליתי בחשמל, המספק 2 ערוצי NMES קונבנציונאלי (ראו טבלה). לצורך מודל זה, רק ערוץ 1 משמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפרמטרים המשמשים כוללים צורת גל סימטרי, משך הדופק של 150 μs ואת תדירות 50Hz. בזמן גירוי מוגדר 5 שניות, עם עד 0.5 הרמפה השנייה כבש 0.5 2 למטה. זה יאפשר לשריר יותר בהדרגה accliחבר לגירוי. בפרוטוקול הנוכחי, את הזמן בין הצירים נקבע ל -10 שניות, אבל זה עשוי להיות מותאם בהתאם לפעילות הרצויה. ירידה הזמנים תגרום ייזום מהירה יותר של עייפות שרירים. פרמטרים אלה גירוי התבססו על פרוטוקולים קליניים שנועדו לשפר את כוח השרירים באמצעות גירוי חשמלי neuromuscular, ללא גרימת נזק משמעותי בשריר השלד 1, 15, 16. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים להשלים שתי קבוצות של 10 צירים, עם כל 5 דקות בין סטים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעלי חיים בוגרים, עוצמת NMES היא יזמה בדרך כלל mA 9. מניסיוננו, זה בערך לעוצמת החל מקסימלי זה לא לגרום פגיעה בהליכה מורגש מיד לאחר הגירוי. עבור הפעלות NMES הבאים, עוצמת גדל ב 1 mA בכל פעם החיות יכולים להשלים 20 dorsiflexions מלא. </li></ul></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות השלמת גירוי פרוטוקול recoמאוד מן ההרדמה, בעלי חיים בדרך כלל להפגין הליכה יציבה תקינה. ההליכה צריך להישאר נפגמה לכל אורך התוכנית NMES. </li></ul> 4. נציג תוצאות פרוטוקול NMES המתוארת במאמר זה יושם על זני עכברים שונים, וביניהם: סוג Wild (B6/10), B6.SCID MDX ו / עכברי SCID. תוצאות נציג של NMES שבוצעו במהלך 4 שבועות (20 מפגשים) ב 3-5 חודשים בן MDX / SCID מוצגים. החיות היו מורדמים אנושי על ידי צוואר הרחם בזמן העקירה בהרדמה. השריר הקדמי tibialis היה לקצור ולהקפיא מיד ג 2 מתיל בוטאן מראש מקורר בחנקן נוזלי, ומאוחסנים ב -80 ° טורי חתכים (10 מיקרומטר) התקבלו ו מותקן על גבי שקופיות. ניתוחים סטטיסטיים בוצעו באמצעות תקן חבילות תוכנה סטטיסטית (SPSS, v19.0 תוכנה). ראשית, המבחן של לוין שימש כדי להעריך אם יש WAשל שוויון שונויות. מדגמים בלתי תלויים מבחן t נערך אז לחקור את ההבדלים בין NMES וקבוצות בקרה. Hematoxylin ו Eosin (H &amp; E) כתמים בוצעו כדי לבדוק האם פרוטוקול NMES יביא לפגיעה מוגברת בשריר dystrophic. חלק אחד נבחר, ותמונות התקבלו באמצעות מיקרוסקופ אור (Nikon Eclipse E800, ניקון, יפן). המספר הכולל של סיבים ומספר סיבי עם גרעינים במיקום מרכזי נספרו באופן ידני באמצעות המכון הלאומי לבריאות בארה&quot;ב (NIH) - פיתחה תוכנה לניתוח תמונה, תמונה ג&#39;לא היתה עלייה משמעותית במדד התחדשות (מספר סיבי גרעיני מרכזי / המספר הכולל של סיבים) של בעלי החיים שהוגשו NMES, בהשוואה לקבוצת הביקורת (p = 0.802, איור 1). הדבר מצביע על כך את היישום של NMES אינו מעלה את מפל ניוון-התחדשות נצפתה אצל בעלי חיים dystrophic, ולכן לא סבירלהיות גרימת פציעה בשריר מוגברת. מכתים Immunofluorescent עבור CD31 בוצע כדי לחקור את ההשפעה של פרוטוקול NMES 4 שבועות על כלי הדם בשריר. בקצרה, שרירים חלקים תוקנו ב 4% פורמלין וחסמו באמצעות סוס 5% סרום (HS). סעיפים היו מודגרות עם נוגדנים נגד עכברוש העכבר הראשי (1:300 דילול ב HS 5%) מטופלים עם נוגדנים 555-שכותרתו עז נגד עכברים משני (1:300 דילול ב HS 5%). כדי לכמת את המספר הכולל של תאים CD31 חיובי, חלק אחד נבחר, וצילם באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי (Nikon Eclipse E800, יפן). המספר הכולל של הנימים נמנה באופן ידני באמצעות צפון Eclipse תוכנה (Empix הדמיה בע&quot;מ). חלה עלייה משמעותית במספר CD31 בתאים חיוביים בעלי החיים שהוגשו NMES בהשוואה לקבוצת הביקורת (p &lt;0.01, איור 2), המציין את הפרוטוקול NMES כמתואר מעודד היווצרות כלי דם בשרירי השלד. <strong&gt; בבדיקה situ כויץ: ארבעה שבועות לאחר סיום פרוטוקול NMES, בדיקות התכווצות של שרירי תא הקדמי בוצעה באמצעות מנגנון בדיקה באתרם (דגם 809B, אורורה מדעי Inc, קנדה), ממריץ (דגם 701C, אורורה מדעי Inc , קנדה), וכוח מתמר (אורורה מדעי Inc, קנדה). בקצרה, עצב peroneal בעלי חיים הרדים היה מבודד דרך חתך קטן לרוחב כדי לברך. עכברים הונחו אז פרקדן על משטח מוגבה, רגל למבחן היה ממוקם על מדרגת. Hindlimb המשמש לבדיקות התייצב עם סרט בד על הברך וכף הרגל. השרירים היו מגורה באמצעות מספר אלקטרודות וו מוכנס מתחת לעור. התכווצות שרירים tetanic נבדק בתדר של 150Hz עבור 350ms לבדוק האם פרוטוקול 4 שבועות NMES תגרום לשיפור כוח השרירים. התוצאות היו מנורמל משקל שריר רטוב. חלה עלייה של 30% בערך tetanהתכווצות IC בעלי חיים שהוגשו NMES, בהשוואה לקבוצת הביקורת (p = 0.005) (איור 3), דבר המצביע על פרוטוקול תיאר משפר את חוזק שרירי השלד ב MDX / SCID בעלי חיים. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/3914/3914fig1.jpg" /> . איור 1 Hematoxylin &amp; Eosin מכתים שלד שריר dystrophic (MDX) / עכברים immunodeficient (4-5 חודשים) (הגדלה פי 10): א) שולטת ללא טיפול, ב &#39;) לאחר 4 שבועות של NMES. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/3914/3914fig2.jpg" /> איור 2. CD31 immunofluorescence (אדום), כסמן של כלי הדם בשרירי השלד, בשריר השלד של dystrophic (MDX) / עכברים immunodeficient (4-5 חודשים) (20x בהגדלה) A) שולטת ללא טיפול, ב &#39;) לאחר 4 שבועות של NMES. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/3914/3914fig3.jpg" /> איור 3. בדיקות כויץשל שרירי תא הקדמי בשליטה חיות שטופלו NMES למשך 4 שבועות. mNm = מילי מטר ניוטון. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3914/3914fig3large.jpg">לחץ כאן כדי להציג דמות גדולה</a> .

<ol>
	<li>Snyder-Mackler, L., Delitto, A., Bailey, S. L., Stralka, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strength+of+the+quadriceps+femoris+muscle+and+functional+recovery+after+reconstruction+of+the+anterior+cruciate+ligament.+A+prospective,+randomized+clinical+trial+of+electrical+stimulation.">Strength of the quadriceps femoris muscle and functional recovery after reconstruction of the anterior cruciate ligament. A prospective, randomized clinical trial of electrical stimulation.</a> Journal of Bone &#38; Joint Surgery - American. 77, 1166-1173 (1995).</li><li>Gibson, J. N., Smith, K., Rennie, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevention+of+disuse+muscle+atrophy+by+means+of+electrical+stimulation:+maintenance+of+protein+synthesis.">Prevention of disuse muscle atrophy by means of electrical stimulation: maintenance of protein synthesis.</a> Lancet. 2, 767-770 (1988).</li><li>Malatesta, D., Cattaneo, F., Dugnani, S., Maffiuletti, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+electromyostimulation+training+and+volleyball+practice+on+jumping+ability.">Effects of electromyostimulation training and volleyball practice on jumping ability.</a> Journal of Strength &#38; Conditioning Research. 17, 573-579 (2003).</li><li>Maffiuletti, N. A., Dugnani, S., Folz, M., Di Pierno, E., Mauro, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+combined+electrostimulation+and+plyometric+training+on+vertical+jump+height.">Effect of combined electrostimulation and plyometric training on vertical jump height.</a> Med. Sci. Sports Exerc. 34, 1638-1644 (2002).</li><li>Pichon, F., Chatard, J. C., Martin, A., Cometti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+stimulation+and+swimming+performance.">Electrical stimulation and swimming performance.</a> Med. Sci. Sports Exerc. 27, 1671-1676 (1995).</li><li>Gondin, J., Guette, M., Ballay, Y., Martin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromyostimulation+training+effects+on+neural+drive+and+muscle+architecture.">Electromyostimulation training effects on neural drive and muscle architecture.</a> Med. Sci. Sports Exerc. 37, 1291-1299 (2005).</li><li>Mathieu-Costello, O., Agey, P. J., Wu, L., Hang, J., Adair, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary-to-fiber+surface+ratio+in+rat+fast-twitch+hindlimb+muscles+after+chronic+electrical+stimulation.">Capillary-to-fiber surface ratio in rat fast-twitch hindlimb muscles after chronic electrical stimulation.</a> Journal of Applied Physiology. 80, 904-909 (1996).</li><li>Ebina, T., Hoshi, N., Kobayashi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+angiogenesis+in+electrically+stimulated+skeletal+muscle+in+rabbits:+characterization+of+capillary+sprouting+by+ultrastructural+3-D+reconstruction+study.">Physiological angiogenesis in electrically stimulated skeletal muscle in rabbits: characterization of capillary sprouting by ultrastructural 3-D reconstruction study.</a> Pathology International. 52, 702-712 (2002).</li><li>Zhao, M., Huai, B., Wang, E., Forrester, J. V., McCaig, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+stimulation+directly+induces+pre-angiogenic+responses+in+vascular+endothelial+cells+by+signaling+through+VEGF+receptors.">Electrical stimulation directly induces pre-angiogenic responses in vascular endothelial cells by signaling through VEGF receptors.</a> Journal of Cell Science. 117, 397-405 (2004).</li><li>Nagasaka, M., Kohzuki, M., Fujii, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+low-voltage+electrical+stimulation+on+angiogenic+growth+factors+in+ischaemic+rat+skeletal+muscle.">Effect of low-voltage electrical stimulation on angiogenic growth factors in ischaemic rat skeletal muscle.</a> Clinical &#38; Experimental Pharmacology &#38; Physiology. 33, 623-627 (2006).</li><li>Brutsaert, T. D., Gavin, T. P., Fu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+differences+in+expression+of+VEGF+mRNA+in+rat+gastrocnemius+following+1+hr+exercise+or+electrical+stimulation.">Regional differences in expression of VEGF mRNA in rat gastrocnemius following 1 hr exercise or electrical stimulation.</a> BMC Physiology. 2, 8 (2002).</li><li>Putman, C. T., Dusterhoft, S., Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+satellite+cell+content+and+myosin+isoforms+in+low-frequency-stimulated+fast+muscle+of+hypothyroid+rat.">Changes in satellite cell content and myosin isoforms in low-frequency-stimulated fast muscle of hypothyroid rat.</a> Journal of Applied Physiology. 86, 40-51 (1999).</li><li>Monaghan, B., Caulfield, B., O'Mathuna, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+neuromuscular+electrical+stimulation+for+quadriceps+strengthening+pre+and+post+total+knee+replacement.">Surface neuromuscular electrical stimulation for quadriceps strengthening pre and post total knee replacement.</a> Cochrane Database Syst. Rev. CD007177, (2010).</li><li>Jubeau, M., Gondin, J., Martin, A., Sartorio, A., Maffiuletti, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Random+motor+unit+activation+by+electrostimulation.">Random motor unit activation by electrostimulation.</a> Int. J. Sports Med. 28, 901-904 (2007).</li><li>Piva, S. R., Goodnite, E. A., Azuma, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuromuscular+electrical+stimulation+and+volitional+exercise+for+individuals+with+rheumatoid+arthritis:+a+multiple-patient+case+report.">Neuromuscular electrical stimulation and volitional exercise for individuals with rheumatoid arthritis: a multiple-patient case report.</a> Physical Therapy. 87, 1064-1077 (2007).</li><li>Delitto, A., Rose, S. J., McKowen, J. M., Lehman, R. C., Thomas, J. A., Shively, 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=Electrical+stimulation+versus+voluntary+exercise+in+strengthening+thigh+musculature+after+anterior+cruciate+ligament+surgery.[erratum+appears+in+Phys+Ther+1988+Jul;68(7):1145].">Electrical stimulation versus voluntary exercise in strengthening thigh musculature after anterior cruciate ligament surgery.[erratum appears in Phys Ther 1988 Jul;68(7):1145].</a> Physical Therapy. 68, 660-663 (1988).</li></ol>

אין לנו מה למסור.

התוצאות מראות כי המודל Murine מפותחת שלנו NMES מעודד היווצרות כלי דם בשרירי השלד (איור 2) וחיזוק (איור 3), אך לא לגרום נזק שרירי השלד (איור 1). יש לציין כי הפרמטרים גירוי המתוארים כאן עוצבו כדי לגרום שרירים עומס יתר על שרירי תא הקדמי. בדיוק כמו במקרה של תרחישים קליניים, מיקום האלקטרודה עשוי להיות מותאם כדי לעורר את קבוצות השרירים האחרות, אם כי התגובה שריר NMES עשויים להיות שונים, בהתאם לסוג הרכב סיבים. NMES משך הזמן, המספר הכולל של טיפולים, והמספר הכולל של חזרות ניתן לשנות לפי ללמוד עיצוב. כמו עם כל פרוטוקול, שיטה זו יש מגבלות, כי יש לציין. במחקר הנוכחי, גירוי בוצע על העצב שוקיתי עמוק. עם זאת, במרפאה, גירוי אניזה מנוהל בדרך כלל על יחידת המנוע. במודל חיה, גירוי של העצב ידרוש עוצמה נמוכה יותר כדי לעורר התכווצות שרירים מלא. מגבלה נוספת של המודל כפי שהוצגה היא כי איננו יכולים לקבל מידע לגבי רמת הנוחות במהלך היישום של NMES, שכן בעלי החיים מורדמים. לכן, והסבילות של בעוצמות דומות באוכלוסייה קליני קשה להעריך. עם זאת, תוצאות היסטולוגית שלנו מציעים מודל NMES שלנו, כפי שתואר, לא לגרום לפגיעה בשרירים. פיתוח מודלים בעלי חיים המחקים את שיטות מיושם בדרך כלל במרפאה לספק לנו כלים שימושיים מעבדה המאפשרת הבנה משופרת של תגובות תאית ומולקולרית התערבויות טיפוליות. בנוסף, מודלים כאלה שימושיים לערוך מחקרים קדם קליניים הן לחדד פרוטוקולים השיקום הקיימים ולפתח סימנים חדשים.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td></tr><tr><td> תיל וקטור לעטוף ההודעה עם מסוף הלחמה מפוצלת </td><td> ניוארק </td><td> T68 </td></tr><tr><td> וקטור המעגלים </td><td> ניוארק </td><td> 3662-2 </td></tr><tr><td> פומונה תיקון כבל </td><td> ניוארק </td><td> P-36-0 </td></tr><tr><td> 5 דקות אפוקסי </td><td> VO בכר ושות&#39; </td><td> 4001 </td></tr><tr><td> ספקטרה 360 ג&#39;ל אלקטרודה </td><td> Milliken רפואי </td><td> MR41217 </td></tr><tr><td> ניידת גירוי neuromuscular המכשיר </td><td> EMPI </td><td> 300pv </td></tr></tbody></table>

a murine model of muscle training by neuromuscular electrical stimulation

גירוי חשמלי neuromuscular (NMES) היא שיטת קליני נפוץ בשימוש נרחב להחזיר 1, 2 לשמור או לשפר 3-5 קיבולת שרירים פונקציונלי. גירוי משטח Transcutaneous של שרירי השלד כולל זרימת הנוכחי בין הקתודה לבין האנודה, ובכך גרימת ההתרגשות של יחידת המנוע סיבי השריר שמסביב. NMES היא שיטת אטרקטיבי כדי להעריך את התגובות שריר השלד הסתגלות מכמה סיבות. ראשית, הוא מספק מודל ניסיוני לשחזור בו התאמות פיזיולוגיות, כגון hypertophy myofiber וחיזוק שרירים 6, אנגיוגנזה 7-9, 9-11 הפרשת גורם הגדילה, ו מבשר שריר תא הפעלת 12 מתועדים היטב. התגובות הפיזיולוגיות כאלה ניתן טיטרציה בזהירות באמצעות פרמטרים שונים של גירוי (Cochrane לבדיקה, לראות 13). בנוסף, NMES המגויסיםיחידות המנוע הלא סלקטיבי, ובאופן קבוע במרחב ואת סינכרוני temporally 14, מציע את היתרונות של הפעלת השפעה על הטיפול סיבי כל, ללא קשר לסוג סיבים. אמנם יש התוויות נגד שצוינו NMES באוכלוסיות קליניות, כולל הפרעות ורידיים הפריפריה או גידול ממאיר, למשל, NMES הוא בטוח ריאלי, אפילו עבור אלה אשר חולים ו / או מרותק למיטתו ועל אוכלוסיות שבהן פעילות גופנית קפדנית יכול להיות אתגר. הנה, אנחנו מדגימים את פרוטוקול התאמת האלקטרודות זמינים מסחרית וביצוע פרוטוקול NMES תוך שימוש במודל murine. מודל זה בעל חיים יש את היתרון של שימוש במכשיר זמין קלינית ומתן משוב מיידי לגבי המיקום של האלקטרודה לעורר את האפקט הרצוי שרירים כויץ. לצורך כתב יד זה, נתאר את פרוטוקול לגירוי שרירים של שרירי תא הקדמי של hindlimb העכבר.

Watch this Scientific Journal Video about A Murine Model of Muscle Training by Neuromuscular Electrical Stimulation at JoVE.com

A Murine Model of Muscle Training by Neuromuscular Electrical Stimulation

מודל murine של גירוי חשמלי neuromuscular (NMES), שיטת קליני בטוח ולא יקר, אל השרירים תא הקדמי מתואר. מודל זה יש את היתרון של שינוי התקן קליני זמינים לצורך לעורר התכווצויות שרירים ממוקד וספציפי בעכברים.

דגם Murine של אימון שרירים באמצעות גירוי חשמלי neuromuscular

Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is a common clinical modality that is widely used to restore1, maintain2 or enhance3-5 muscle functional ...

a-murine-model-muscle-training-neuromuscular-electrical

Research

JoVE Journal

Medicine

20.8K Views.  University of Pittsburgh. מודל murine של גירוי חשמלי neuromuscular (NMES), שיטת קליני בטוח ולא יקר, אל השרירים תא הקדמי מתואר. מודל זה יש את היתרון של שינוי התקן קליני זמינים לצורך לעורר התכווצויות שרירים ממוקד וספציפי בעכברים.

Video: A Murine Model of Muscle Training by Neuromuscular Electrical Stimulation

Programmed Electrical Stimulation in Mice

Genetically-modified mice have emerged as a preferable animal model to study the molecular mechanisms underlying conduction abnormalities, atrial and ventricular arrhythmias, and sudden cardiac death.1 Intracardiac pacing studies can be performed in mice using a 1.1F octapolar catheter inserted into the jugular vein, and advanced into the right atrium and ventricle. Here, we illustrate the steps involved in performing programmed electrical stimulation in mice. Surface ECG and intracardiac electrograms are recorded simultaneously in the atria, atrioventricular junction, and ventricular myocardium, whereas intracardiac pacing of the atrium is performed using an external stimulator. Thus, programmed electrical stimulation in mice provides unique opportunities to explore molecular mechanisms underlying conduction defects and cardiac arrhythmias.

Programmed electrical stimulation provides the ability to determine conduction properties of the heart, and the possibility to induce and terminate cardiac arrhythmias using various pacing protocols. Using a transvenous catheter, intracardiac electrogram recordings can be obtained in mice following programmed electrical stimulation protocols to identify arrhythmogenic substrates.

גירוי חשמלי מתוכנת עכברים

Genetically-modified mice have emerged as a preferable animal model to study the molecular mechanisms underlying conduction abnormalities, atrial and ...

Utilizing Transcranial Magnetic Stimulation to Study the Human Neuromuscular System

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade. While the use of TMS has expanded to the study of many systems and processes during this time, the original application and perhaps one of the most common uses of TMS involves studying the physiology, plasticity and function of the human neuromuscular system. Single pulse TMS applied to the motor cortex excites pyramidal neurons transsynaptically 2 (Figure 1) and results in a measurable electromyographic response that can be used to study and evaluate the integrity and excitability of the corticospinal tract in humans 3. Additionally, recent advances in magnetic stimulation now allows for partitioning of cortical versus spinal excitability 4,5. For example, paired-pulse TMS can be used to assess intracortical facilitatory and inhibitory properties by combining a conditioning stimulus and a test stimulus at different interstimulus intervals 3,4,6-8. In this video article we will demonstrate the methodological and technical aspects of these techniques. Specifically, we will demonstrate single-pulse and paired-pulse TMS techniques as applied to the flexor carpi radialis (FCR) muscle as well as the erector spinae (ES) musculature. Our laboratory studies the FCR muscle as it is of interest to our research on the effects of wrist-hand cast immobilization on reduced muscle performance6,9, and we study the ES muscles due to these muscles clinical relevance as it relates to low back pain8. With this stated, we should note that TMS has been used to study many muscles of the hand, arm and legs, and should iterate that our demonstrations in the FCR and ES muscle groups are only selected examples of TMS being used to study the human neuromuscular system.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive tool to gain insight on the physiology and function of the human nervous system. Here, we present our TMS techniques to study cortical excitability of the upper limb and lumbar musculature.

ניצול גירוי מגנטי Transcranial לחקר מערכת Neuromuscular האדם

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has been in use for more than 20 years 1, and has grown exponentially in popularity over the past decade.  While ...

Breathing-controlled Electrical Stimulation (BreEStim) for Management of Neuropathic Pain and Spasticity

Electrical stimulation (EStim) refers to the application of electrical current to muscles or nerves in order to achieve functional and therapeutic goals. It has been extensively used in various clinical settings. Based upon recent discoveries related to the systemic effects of voluntary breathing and intrinsic physiological interactions among systems during voluntary breathing, a new EStim protocol, Breathing-controlled Electrical Stimulation (BreEStim), has been developed to augment the effects of electrical stimulation. In BreEStim, a single-pulse electrical stimulus is triggered and delivered to the target area when the airflow rate of an isolated voluntary inspiration reaches the threshold. BreEStim integrates intrinsic physiological interactions that are activated during voluntary breathing and has demonstrated excellent clinical efficacy. Two representative applications of BreEStim are reported with detailed protocols: management of post-stroke finger flexor spasticity and neuropathic pain in spinal cord injury.

Breathing-controlled Electrical Stimulation BreEStim for Management of Neuropathic Pain and Spasticity

The purpose is to present a new method, breathing-control electrical stimulation (BreEStim) for management of neuropathic pain and spasticity.

גירוי נשימה מבוקרת חשמל (BreEStim) לטיפול בכאב נוירופתי וספסטיות

Electrical stimulation (EStim) refers to the application of electrical current to muscles or nerves in order to achieve functional and therapeutic goals. ...

Murine Model of Wound Healing

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. Impaired wound healing, which occurs in diabetic patients for example, can lead to severe unfavorable outcomes such as amputation. There is, therefore, an increasing impetus to develop novel agents that promote wound repair. The testing of these has been limited to large animal models such as swine, which are often impractical. Mice represent the ideal preclinical model, as they are economical and amenable to genetic manipulation, which allows for mechanistic investigation. However, wound healing in a mouse is fundamentally different to that of humans as it primarily occurs via contraction. Our murine model overcomes this by incorporating a splint around the wound. By splinting the wound, the repair process is then dependent on epithelialization, cellular proliferation and angiogenesis, which closely mirror the biological processes of human wound healing. Whilst requiring consistency and care, this murine model does not involve complicated surgical techniques and allows for the robust testing of promising agents that may, for example, promote angiogenesis or inhibit inflammation. Furthermore, each mouse acts as its own control as two wounds are prepared, enabling the application of both the test compound and the vehicle control on the same animal. In conclusion, we demonstrate a practical, easy-to-learn, and robust model of wound healing, which is comparable to that of humans.

A murine model of cutaneous wound healing that can be used to assess therapeutic compounds in physiological and pathophysiological settings.

מודל עכברי של ריפוי פצע

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. ...

A Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of Willis perforation (CWp) and proven by intracranial pressure (ICP) monitoring. Thereby a homogenous blood distribution in subarachnoid spaces surrounding the arterial circulation and cerebellar fissures is achieved. Animal physiology is maintained by intubation, mechanical ventilation, and continuous on-line monitoring of various physiological and cardiovascular parameters: body temperature, systemic blood pressure, heart rate, and hemoglobin saturation. Thereby the cerebral perfusion pressure can be tightly monitored resulting in a less variable volume of extravasated blood. This allows a better standardization of endovascular filament perforation in mice and makes the whole model highly reproducible. Thus it is readily available for pharmacological and pathophysiological studies in wild type and genetically altered mice.

A standardized mouse model of subarachnoid hemorrhage by intraluminal Circle of Willis perforation is described. Vessel perforation and subarachnoid bleeding are monitored by intracranial pressure monitoring. In addition various vital parameters are recorded and controlled to maintain physiologic conditions.

מודל Murine של תת עכבישי דימום

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid  hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of  Willis ...

Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion

Background 
Lower extremity paralysis continues to complicate aortic interventions. The lack of understanding of the underlying pathology has hindered advancements to decrease the occurrence this injury.&#160;The current model demonstrates reproducible lower&#160;extremity paralysis following thoracic aortic occlusion.
Methods 
Adult male C57BL6 mice were anesthetized with isoflurane. Through a cervicosternal incision the aorta was exposed. The descending thoracic aorta and left subclavian arteries were identified without entrance into pleural space. Skeletonization of these arteries was followed by immediate closure (Sham) or occlusion for 4 min (moderate ischemia) or 8 min (prolonged ischemia). The sternotomy and skin were closed and the mouse was transferred to warming bed for recovery.&#160; Following recovery, functional analysis was obtained at 12 hr intervals until 48 hr.
Results 
Mice that underwent sham surgery showed no observable hind&#160;limb deficit. Mice subjected to moderate ischemia for 4 min had minimal functional deficit at 12 hr followed by progression to complete paralysis at 48 hr. Mice subjected to prolonged ischemia had an immediate paralysis with no observable hind-limb movement at any point in the postoperative period. There was no observed intraoperative or post&#160;operative mortality.
Conclusion 
Reproducible lower extremity paralysis whether immediate or delayed can be achieved in a murine model. Additionally, by using a median sternotomy and careful dissection, high survival rates, and reproducibility can be achieved.

The lack of mechanistic understanding of spinal cord ischemia-reperfusion injury has hindered further adjuncts to prevent paraplegia following high risk aortic operations. Thus, the development of animal models is imperative. This manuscript demonstrates reproducible lower extremity paralysis following thoracic aortic occlusion in a murine model.

פרפלגיה Reproducable ידי בית חזה אבי העורקים ספיגה במודל Murine של חוט השדרה איסכמיה reperfusion

Background
Lower extremity paralysis continues to complicate aortic interventions. The lack of understanding of the underlying pathology has hindered ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

הערכה של מבנה הנכון חדרית ותפקוד בעכבר הדגם של תעוקת עורק ריאה על ידי Transthoracic אקו

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As such, primary or &#39;neuronal-like&#39; cell culture systems are commonly utilized. While&#160;these systems are relatively easy to work with, and are useful model systems in which various functional outcomes (such as cell death) can be readily quantified, the examined outcomes and pathways in cultured immature neurons (such as excitotoxicity-mediated cell death pathways) are not necessarily the same as those observed in mature brain, or in intact tissue. Therefore, there is the need to develop models in which cellular mechanisms in mature neural tissue can be examined. We have developed an in vitro technique that can be used to investigate a variety of molecular pathways in intact nervous tissue. The technique described herein utilizes rat cortical tissue, but this technique can be adapted to use tissue from a variety of species (such as mouse, rabbit, guinea pig, and chicken) or brain regions (for example, hippocampus, striatum, etc.). Additionally, a variety of stimulations/treatments can be used (for example, excitotoxic, administration of inhibitors, etc.). In conclusion, the brain slice model described herein can be used to examine a variety of molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.

Excitotoxic Stimulation of Brain Microslices as an In vitro Model of Stroke

We have developed a brain slice model which can be used to examine molecular mechanisms involved in excitotoxicity-mediated brain injury.&#160;This technique generates viable mature brain tissue and reduces animal numbers required for experimentation, whilst keeping the neuronal circuitry, cellular interactions, and postsynaptic compartments partly intact.

הפעלת יתר רעיל גירוי של המוח כMicroslices<em&gt; במבחנה</em&gt; דגם של שבץ

Examining molecular mechanisms involved in neuropathological conditions, such as ischemic stroke, can be difficult when using whole animal systems. As ...

Clinical Assessment of Spatiotemporal Gait Parameters in Patients and Older Adults

Spatial and temporal characteristics of human walking are frequently evaluated to identify possible gait impairments, mainly in orthopedic and neurological patients1-4, but also in healthy older adults5,6. The quantitative gait analysis described in this protocol is performed with a recently-introduced photoelectric system (see&#160;Materials table) which has the potential to be used in the clinic because it is portable, easy to set up (no subject preparation is required before a test), and does not require maintenance and sensor calibration. The photoelectric system consists of series of high-density floor-based photoelectric cells with light-emitting and light-receiving diodes that are placed parallel to each other to create a corridor, and are oriented perpendicular to the line of progression7. The system simply detects interruptions in light signal, for instance due to the presence of feet within the recording area. Temporal gait parameters and 1D spatial coordinates of consecutive steps are subsequently calculated to provide common gait parameters such as step length, single limb support and walking velocity8, whose validity against a criterion instrument has recently been demonstrated7,9. The measurement procedures are very straightforward; a single patient can be tested in less than 5 min&#160;and a comprehensive report can be generated in less than 1&#160;min.

This protocol is used to evaluate spatial and temporal gait variables of neurological/orthopedic patients and older persons by means of a recently-introduced floor-based photocell system.

הערכה קלינית של פרמטרי ההליכה Spatiotemporal בחולים ומבוגרים

Spatial and temporal characteristics of human walking are frequently evaluated to identify possible gait impairments, mainly in orthopedic and ...

Reproducible Arterial Denudation Injury by Infrarenal Abdominal Aortic Clamping in a Murine Model

Percutaneous vascular interventions uniformly result in arterial denudation injuries that subsequently lead to thrombosis and restenosis. These complications can be attributed to impairments in re-endothelialization within the wound margins. Yet, the cellular and molecular mechanisms of re-endothelialization remain to be defined. While several animal models to study re-endothelialization after arterial denudation are available, few are performed in the mouse because of surgical limitations. This undermines the opportunity to exploit transgenic mouse lines and investigate the contribution of specific genes to the process of re-endothelialization. Here, we present a step-by-step protocol for creating a highly reproducible murine model of arterial denudation injury in the infrarenal abdominal aorta using external vascular clamping. Immunocytochemical staining of injured aortas for fibrinogen and &#946;-catenin demonstrate the exposure of a pro-thrombotic surface and the border of intact endothelium, respectively. The method presented here has the advantages of speed, excellent overall survival rate, and relative technical ease, creating a uniquely practical tool for imposing arterial denudation injury in transgenic mouse models. Using this method, investigators may elucidate the mechanisms of re-endothelialization under normal or pathological conditions.

Understanding the cellular and molecular mechanisms of re-endothelialization following arterial denudation injury is of paramount importance in preventing thrombosis and restenosis of arteries. Here we describe a protocol for reproducible arterial denudation injury of the infrarenal abdominal aorta. The procedure was developed to investigate the underlying mechanisms that regulate endothelial regeneration using mouse models.