The authors have no acknowledgements.

Le seguenti procedure sono conformi alle norme della revisione istituzionale bordo Brigham Young University (IRB). 1. Preparare i protocolli Contrazione NOTA: Le seguenti istruzioni di protocollo sono basati sul software Biodex Advantage. Navigazione del software e della gestione del dinamometro sarà diverso se vengono utilizzati sistemi diversi. <ol><li> Forza Isokinetic protocollo di prova <ol><li> Per rendere il protocollo isocinetico, il software di controllo aperta al banco dinamometrico del computer e selezionare la scheda &quot;Protocollo&quot; e quindi selezionare la scheda &quot;Record&quot; sulla barra degli strumenti sulla parte superiore dello schermo. Selezionare &quot;Nuovo protocollo&quot; dal menu a tendina. </li><li> Nella casella &quot;Studio Type&quot;, selezionare l&#39;opzione &quot;Test&quot;. </li><li> Selezionare i seguenti parametri dal menu a discesa: Sotto il menu &quot;Mode&quot; selezionare Isokinetic. Nel menu di selezione del ginocchio &quot;Joint&quot;. Sotto il &amp;#34; Pattern &quot;. Menu di selezione di estensione / flessione Selezionare contrazioni concentriche per entrambi i movimenti di estensione e flessione Selezionare.&quot; Ripetizioni &quot;sotto la&quot; End di &quot;menu a discesa. </li><li> Sul &quot;unilaterale&quot; programma scheda 1 serie di 3 ripetizioni ad una velocità di 60 ° / sec sia la distanza e verso contrazioni. Per fare questo, inserire &quot;1&quot; nel campo &quot;# set&quot; e digitare &quot;3&quot; nella riga &quot;End da Reps&quot;. Quindi digitare 60 sia nella &quot;velocità verso&quot; &quot;Speed ​​Away&quot; e le righe. </li><li> Utilizzare 90 ° come il punto di riferimento anatomici e impostare serie di limiti di movimento a circa 10 ° di distanza e 110 ° verso (0 ° = estrazione totale, 135 ° = Flessione completa) .Per fare questo, selezionare il pulsante &quot;set ROM&quot; sul lato sinistro dello schermo. Calibrare il braccio leva in modo che il 90 ° è parallela al pavimento (come indicato usando l&#39;indicatore di angolo braccio di leva fornito sullo schermo del computer). Quindi, utilizzando 90 ° come il re anatomicapunto conferenza, impostare l&#39;intervallo dei limiti di movimento a circa 10 ° di distanza e 110 ° verso (0 ° = estensione completa, 135 ° = flessione completa). NOTA: Le impostazioni angolo articolare qui riportati sono da preferire, tuttavia queste impostazioni dovrebbe essere modificata caso per caso, soprattutto quando si lavora con i soggetti con una deformità in flessione fissa o altra limitazione. </li><li> Assegnare un nome al protocollo nel campo &quot;Descrizione&quot; in basso a sinistra dello schermo e selezionare il pulsante Salva sulla barra dei menu in alto. </li></ol></li><li> Forza isometrica protocollo di prova <ol><li> Ripetere passaggi 1.1.1 per cominciare a fare il protocollo isometrica. </li><li> Selezionare l&#39;opzione &quot;Test&quot; dalla casella &quot;Studio Type&quot;. </li><li> Selezionare i seguenti parametri dal menu a discesa: Sotto il menu &quot;Modo&quot; selezionare &quot;isometrica&quot;. Sotto il menu &quot;comune&quot; selezionare &quot;ginocchio&quot;. Sotto il menu &quot;Pattern&quot; selezionate &quot;estensione / flessione&quot;. Sotto la &quot;contraction Direction &quot;menù selezionare&quot; via &quot;. Nel&quot; End di menu &quot;selezionare&quot; ripetizioni &quot;. </li><li> Programmazione di un test con 1 set di 3 contrazioni isometriche della durata di 5 secondi ciascuno ad un angolo congiunta di 70 °. Per fare questo, digitare &quot;1&quot; nel campo &quot;Posizioni&quot; della scheda &quot;unilaterale&quot;. Sotto la posizione # 1 della colonna, tipo &quot;3&quot; nella riga &quot;End da Reps&quot;. Nella riga etichettata &quot;Angolo&quot; selezionare &quot;70&quot;. </li><li> Selezionare 90 ° come punto di riferimento anatomico e un limite di distanza a 70 °. </li><li> Assegnare un nome al protocollo nel campo &quot;Descrizione&quot; in basso a sinistra dello schermo e selezionare il pulsante Salva sulla barra dei menu in alto. </li></ol></li><li> Muscle Danneggiare eccentrico di esercitazione protocollo <ol><li> Per rendere il protocollo di esercizio eccentrico, software di controllo aperta al banco dinamometrico del computer e selezionare la scheda &quot;Protocollo&quot;. Quindi selezionare la scheda &quot;Record&quot; sulla barra degli strumenti sulla parte superiore dello schermo. Ora cliccate su &quot;Nuovo protocollo &amp;# 34; dall&#39;elenco a discesa. </li><li> Selezionare l&#39;opzione &quot;Esercizio&quot; dalla casella &quot;Studio Type&quot;. </li><li> Selezionare i seguenti parametri dal menu a discesa: Sotto il menu &quot;Modo&quot; selezionare &quot;isocinetica&quot;. Sotto il menu &quot;comune&quot; selezionare &quot;ginocchio&quot;. Sotto il menu &quot;Pattern&quot; selezionate &quot;estensione / flessione&quot;. Sotto il menu &quot;Contrazione&quot; selezionare &quot;Con / ECC&quot;. </li><li> Nella scheda &quot;unilaterale&quot;, programma di 10 serie da 10 ripetizioni con velocità di 180 ° / sec di distanza e 120 ° / sec verso con 60 sec di riposo tra le serie. <ol><li> Tipo &quot;10&quot; nel campo &quot;# Imposta&quot;. </li><li> Nella prima colonna (l&#39;etichetta # 1), digitare &quot;10&quot; nella riga etichettata &quot;End da Reps&quot;. Quindi digitare &quot;180&quot; nella riga successiva con l&#39;etichetta &quot;velocità di distanza&quot;. Nella riga successiva con l&#39;etichetta &quot;velocità verso&quot;, tipo &quot;120&quot;. Nella riga etichettata &quot;Torque&quot;, tipo 200 e 600 a seconda della forza anticipata dei salve. </li><li> Ripetere il passaggio 1.3.4.2 per i set # 2 al # 10. </li><li> Tipo 60 nel &quot;Resto tempo in secondi&quot; campo. </li></ol></li><li> Tipo 90 ° nel campo &quot;anatomica di riferimento&quot;. </li><li> Selezionare il pulsante &quot;Set ROM&quot; sul lato sinistro dello schermo e impostare limiti di campo di movimento a distanza 40 ° e 110 ° verso (0 ° = estensione completa, 135 ° = flessione completa). Queste impostazioni forniscono la gamma di movimento attraverso cui il soggetto deve fornire resistenza contro il braccio del dinamometro. Come precauzione di sicurezza, il dinamometro smetterà di muoversi se il soggetto smette di fornire la resistenza all&#39;interno di questo intervallo specificato di movimento. <ol><li> Per impostare l&#39;intervallo di movimento, selezionare il pulsante &quot;set ROM&quot; sul lato sinistro dello schermo. Calibrare il braccio leva in modo che il 90 ° è parallela al pavimento (come indicato usando l&#39;indicatore di angolo braccio di leva fornito sullo schermo del computer). Quindi, utilizzando 90 ° come punto di riferimento anatomici, set la gamma dei limiti di movimento a distanza di 40 ° e 110 ° verso (0 ° = estensione completa, 135 ° = flessione completa). NOTA: Queste impostazioni angolari comuni sono suggerimenti per un soggetto tipico sano. Questi dovrebbero essere modificati per adattarsi alle abilità da un individuo all&#39;altro. </li></ol></li><li> Assegnare un nome al protocollo nel campo &quot;Descrizione&quot; e selezionare il pulsante &quot;Salva&quot; nella barra degli strumenti in alto. </li></ol></li></ol> 2. Misure basali <ol><li> Misure indolenzimento <ol><li> Fai una scala analogica visiva disegnando una linea da 100 mm in orizzontale in una pagina. </li><li> Sul lato sinistro della linea indica &quot;No dolore&quot; e sul lato destro della linea indica &quot;dolore Extreme&quot; (Figura 1). Questo metodo è comunemente utilizzato per valutare insorgenza ritardata dolore muscolare 1,10,11. </li><li> Istruire il soggetto a fare due squat di peso corporeo. Eseguire entrambe squat con straigh braccia tenutot fuori di fronte alla spalle e piedi alla larghezza delle spalle. profondità corretta è raggiunta quando le cosce siano parallele al pavimento prima di ritornare alla posizione iniziale. </li><li> Chiedi al soggetto di indicare l&#39;intensità del dolore lui o lei sentiva del quadricipite femorale muscoli durante gli squat tracciando una linea verticale nel punto appropriato sulla scala analogica visiva. </li><li> Quantificare il livello del soggetto di dolore misurando la distanza in millimetri dalla fine no-dolore della scala analogica visiva al marchio del soggetto. </li></ol></li><li> Creatina chinasi serica ATTENZIONE: Indossare guanti di protezione prima di maneggiare sangue e smaltire aghi immediatamente dopo l&#39;uso in un apposito contenitore come da ospedale o politica universitaria. <ol><li> Seguire le procedure standardizzate salasso di ritirare il sangue dalla regione antecubitale del braccio del soggetto in condizioni di digiuno per ottenere 5 a 6 ml di sangue 12. </li><li> Centrifuga lacampione di sangue a 15 xg per 15 min a 3 ° C per separare il siero dalle cellule del sangue. </li><li> Usando una pipetta di trasferimento, trasferire il campione di siero in una provetta etichettata in modo appropriato per punto del soggetto e del tempo. </li><li> Conservare il campione a -80 ° C per un uso successivo. </li><li> Analizzare i campioni di siero per l&#39;attività di creatin-chinasi utilizzando un kit disponibile in commercio secondo il protocollo del produttore. In alternativa, i campioni di siero possono essere trasportati in un laboratorio medico diagnostico locale per l&#39;analisi. </li></ol></li><li> soggetto Preparazione <ol><li> Quarantotto ore prima della visita del soggetto, istruirli per evitare un intenso esercizio fisico o non abituati, droga e alcol non steroidei anti-infiammatori. </li><li> Quando il soggetto arriva, raccogliere il peso, l&#39;altezza, il sesso, e la gamba informazioni predominio prima configurazione. Leg dominio può essere determinata chiedendo al soggetto con cui gamba loro avrebbero scelto di calciare un pallone. </li><li> Avere la subject riscaldamento da 50 a 150 W per 10 minuti su un cicloergometro prima di eseguire le prove di resistenza. </li><li> Dopo il warm-up chiedere al soggetto di sedersi sulla sedia del dinamometro. Regolare l&#39;inclinazione, altezza, profondità e inclinazione e rotazione del sedile e dell&#39;albero del braccio per adattarsi al soggetto. Utilizzare il condilo femorale laterale come riferimento e allineare l&#39;asse di rotazione del ginocchio con quello del tubo di trasmissione dinamometro. Regolare la lunghezza del braccio dell&#39;albero in modo che sia solo prossimale al malleolo mediale, e fissare con cinturino. Soggetto dovrebbe essere in grado di plantare flessibile comodamente con gamma completa di movimento. </li><li> Lasciare spazio sufficiente (25 mm) tra il bordo anteriore del sedile e la parte posteriore della gamba per consentire massima flessione del ginocchio senza pizzicare o disagio. </li><li> Stabilizzare soggetto con le cinghie di spalla, anca, caviglia e alla coscia. Per isolare estensori del ginocchio ed evitare muscoli coinvolgimento accessoria, è essenziale che il soggetto essere stabilizzato in modo sicuro. </li><li> Avere eseguire il soggetto3-5 pratica estensione manovre / flessione del ginocchio, la gamma del monitor di movimento e segni di disagio che possono esistere prima di iniziare il protocollo di contrazione, e regolare come necessario. </li><li> Ora che i componenti regolabili del banco sono correttamente montati sul soggetto, registrare la posizione impostazioni della posizione del sedile e tubo di trasmissione per la configurazione ripetibile nelle visite successive. NOTA: È importante che il soggetto è sicuro e confortevole. Il banco è dotato di un pulsante di arresto di emergenza sia per il soggetto e l&#39;operatore in caso di emergenza. </li></ol></li><li> misura della forza <ol><li> Dopo il soggetto è orientato correttamente nella sede e il protocollo di test forza isometrica viene caricato, istruire il soggetto su come eseguire il test. <ol><li> Dite al soggetto che lui o lei sarà contrae contro il braccio di leva che rimarrà fermo. Dillo al soggetto di seguire le istruzioni dello schermo del computer facendo 3 contrazioni della durata di 5 sec each. </li><li> Dite al soggetto per mantenere lo sforzo massimo per ogni contrazione. Dite al soggetto di respirare durante le contrazioni. Chiedi al soggetto di incrociare le braccia sul petto durante la prova. </li><li> Avviare il protocollo isometrica e permettere al soggetto di praticare il test con sforzo submassimale. Questa prova pratica sarà di familiarizzare il soggetto alla prova, oltre a fornire un warm-up specifico per il test. Lasciare il soggetto di praticare il test 2 a 3 volte. </li></ol></li><li> Una volta che il soggetto è pronto, avviare il test e verbalmente incoraggiare l&#39;oggetto di fornire massimo sforzo per ogni contrazione. </li><li> Record coppia, potenza, e il lavoro. Il software calcola anche il coefficiente di variazione (una rappresentazione statistica di validità test basato sulla riproducibilità delle prestazioni, valori più bassi indicano maggiore riproducibilità). Se il coefficiente di variazione supera il 15%, ripetere il test. Ripetere il test fino a 4 volte. Se il soggetto non è in grado di produrre un coefficiente of varianza meno del 15% dopo 4 tentativi utilizzare i dati dal set che ha prodotto il più basso coefficiente di valore varianza. </li><li> Lasciare che il soggetto da due a tre minuti di riposo, e poi caricare il protocollo isocinetico per ottenere i dati di forza isocinetica. </li><li> Dopo che il soggetto è assicurato sul sedile, istruire su come eseguire il test isocinetico. <ol><li> Dite al soggetto che saranno facendo tre estensione e flessione contrazioni contro il braccio di leva che si sposta a tasso fisso. Dite al soggetto l&#39;obiettivo è quello di contrarre con forza quanto più possibile in tutta la gamma di movimento per ogni contrazione. </li><li> Dì loro che il braccio di leva si ferma quando raggiungono la fine della gamma di movimento. Chiedi al soggetto di incrociare le braccia sul petto durante la prova. Ricordare al soggetto di non trattenere il respiro durante le contrazioni NOTA: Mentre i dati raccolti dal componente di flessione della contrazione, non possono essere di interesse per il ricercatore, SubjECTS che forniscono massimo sforzo sia per la flessione ed estensione manovre tendono a produrre una maggiore coerenza forza durante la manovra di estensione. </li></ol></li><li> Avviare il test e verbalmente incoraggiare l&#39;oggetto di fornire massimo sforzo. </li><li> Record coppia, potenza, e il lavoro. Il software calcola anche il coefficiente di variazione (una rappresentazione statistica di validità test basato sulla riproducibilità delle prestazioni, valori più bassi indicano maggiore riproducibilità). Se il coefficiente di variazione supera il 15%, ripetere il test. <ol><li> Ripetere il test fino a 4 volte. Se il soggetto non è in grado di produrre un coefficiente di variazione inferiore al 15% dopo 4 tentativi, utilizzare i dati dalla serie che ha prodotto il più basso coefficiente di valore varianza. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. Danni induzione <ol><li> Da uno a tre giorni dopo la misurazioni di base della Parte 2, hanno il ritorno soggetto al laboratorio per la porzione danni induzione dellaprotocollo </li><li> Hanno il soggetto warm-up su un cicloergometro per 10 minuti a 50 a 150 W. </li><li> Dopo il warm-up, orientare e fissare il soggetto in dinamometro utilizzando le impostazioni di regolazione registrati in fase 2.3.7, caricare il muscolo danneggiare protocollo di esercizio eccentrico e istruire il soggetto su come eseguire correttamente l&#39;esercizio. <ol><li> Dì oggetto che si contrarrà contro il braccio di leva per avviare il movimento del tubo di trasmissione per ogni contrazione. Dite al soggetto che, come il tubo di trasmissione si muove verso di loro a tasso fisso, il loro obiettivo è quello di contrarre contro di essa, come forza possibile. </li><li> Consentire al soggetto di afferrare le impugnature situate su entrambi i lati del sedile. </li><li> Dite al soggetto di respirare durante le contrazioni; espirare durante la fase eccentrica. </li></ol></li><li> Quando il soggetto è pronto, avviare la prima serie di contrazioni premendo il pulsante di avvio sullo schermo. </li><li> Verbalmente incoraggiare l&#39;oggetto di mantenere la massima efforte per ogni contrazione. </li><li> Seguire le istruzioni sullo schermo che guiderà il soggetto attraverso 10 serie da 10 ripetizioni con un intervallo di 1 minuto tra le serie. </li><li> Una volta 10 set vengono completati consentono al soggetto 1 a 5 min a riposare prima di ripetere il protocollo. NOTA: Il numero massimo di set disponibili nell&#39;ambito del protocollo eccentrico è di 10 ma questo può variare a seconda del dinamometro e software utilizzati. Il resto fornisce il tempo per l&#39;operatore per ricaricare il protocollo se necessario. </li><li> Ripetere la procedura altre due volte per un totale di 300 contrazioni prevalentemente eccentriche. </li></ol> 4. muscolare valutazione dei danni <ol><li> Ripetere sia Isokinetic e prove di forza isometrica come descritto in 2.4 immediatamente dopo l&#39;esercizio dannosi e dopo 24, 48, 72, e 96 ore dopo. </li><li> Ripetere la misurazione dolore, come descritto nella parte 2.1 a 24, 48, 72, e 96 ore dopo aver danneggiato l&#39;esercizio. Assicurarsi di utilizzare una nuova scala analogica visiva per ognila valutazione in modo che il soggetto non può vedere le loro risposte precedenti. </li><li> Ripetere l&#39;estrazione del sangue, come descritto nella parte 2.2 per il saggio creatina chinasi a 48 e 120 ore dopo aver danneggiato esercizio, o in punti temporali dettati dal protocollo sperimentale. </li><li> Tracciare i dati creatina chinasi, resistenza e indolenzimento sul l&#39;asse y di un grafico contro il tempo su l&#39;asse x. </li><li> Osservare come queste variabili si discostano da e tornano ai valori basali nei giorni seguenti l&#39;esercizio, indicando i danni e la riparazione, rispettivamente. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Diversi passaggi sono fondamentali per ottenere i risultati desiderati di questo protocollo. In primo luogo, i soggetti devono essere adeguatamente familiarità ai protocolli di contrazione, in particolare le misure di forza. Assicurarsi che il soggetto capisce esattamente quello che ci si aspetta di fare e dare loro l&#39;opportunità di praticare le prove di resistenza prima della raccolta dei dati. I soggetti che non sono adeguatamente familiarità con queste procedure possono mostrare una curva di apprendimento nel ...

The overall goal of this procedure is to induce exertional damage to the quadriceps femoris muscles using voluntary lengthening (eccentric) contractions in human subjects.
Contraction-induced skeletal muscle damage is a common consequence of exercise that is marked by delayed onset muscle soreness1, transient strength loss, and elevated muscle-specific enzymes in the blood2. Exertional muscle damage is most pronounced following exercise to which the subject is unaccustomed, particularly when eccentric contractions are involved3. Exertional muscle damage is typically benign. Soreness subsides, and both serum proteins and strength typically return to pre-damage levels within a few days to weeks after the damaging insult. In extreme cases, exertional muscle damage can lead to a life-threatening syndrome know as rhabdomyolysis. However, exertional muscle damage is usually insufficient to cause clinical rhabdomyolysis in healthy individuals4 in the absence of compounding factors including heat stress, dehydration5, infection6 or rare genetic predispositions7. 
Contraction-induced muscle damage is typically less severe than toxin-induced or freezing-induced injury, methods often used in rodent studies8,9. Yet, contraction-induced injury provides a useful method to study the muscle damage response with notable advantages. First, it is a safe and ethical method for use with human subjects1-3. Thus, interspecies translation of the results is not needed as data can be obtained directly from human subjects. Moreover, translating data obtained from rodent studies is very difficult given that the severity of injury seen in the rodent injury models exceeds the level of damage that would be ethical to induce in human subjects. Second, contraction-induced damage is commonly experienced and a natural process of exercise. Therefore, this mode of damage induction is useful for studying muscle damage in the context of exercise, adaptation to exercise as well as overt muscle injury. Here we describe a safe and reliable method to induce and evaluate skeletal muscle damage using lengthening contractions in humans.

<table><tbody><tr><td>Biodex Dynomometer</td><td>Biodex Medical Systems</td><td>850-000</td><td>Other models are available and should produce similar results</td></tr><tr><td>Creatine Kinase kit</td><td>Sigma-Aldrich&amp;nbsp;</td><td>MAK116</td><td></td></tr><tr><td>Serum Vacutainers</td><td>BD Bioscience</td><td>367812</td><td></td></tr><tr><td>Winged safety push button blood collection set</td><td>BD Bioscience</td><td>367338</td><td></td></tr><tr><td>Cryogenic vials</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>V5007</td><td>We use the 2&amp;nbsp;ml vials to store serum aliquots</td></tr></tbody></table>

induction and assessment of exertional skeletal muscle damage in humans

danno muscolare contrazione indotta tramite (allungamento) contrazioni volontarie eccentriche offre un ottimo modello per studiare l&#39;adattamento e il recupero muscolare negli esseri umani. Qui si discute il disegno di un protocollo di esercizio eccentrico per indurre danni nei muscoli quadricipiti, segnati da cambiamenti nella forza, dolore, e livelli di creatina chinasi plasma. Questo metodo è semplice, etico e ampiamente applicabile poiché viene eseguita in soggetti umani ed elimina la traduzione interspecie dei risultati. Soggetti eseguono 300 massime contrazioni eccentriche dei muscoli estensori del ginocchio alla velocità di 120 ° / sec su un dinamometro isocinetico. L&#39;entità del danno è misurabile attraverso misure isocinetica e isometrica relativamente non-invasive di perdita di forza, dolore, e livelli di creatina chinasi nel plasma di diversi giorni a seguito dell&#39;esercizio. Pertanto, la sua applicazione può essere diretto a specifiche popolazioni nel tentativo di identificare meccanismi per muscoloadattamento e rigenerazione.

Utilizzando i metodi qui presentati, dolore al basale, il siero di attività creatina chinasi, e la forza (isometrica e isocinetica) dati sono rilevati in 7 giovani uomini non allenati. Il giorno seguente, i soggetti sono stati sottoposti al muscolo danneggiare eccentrica protocollo contrazione sopra descritto. Per fornire gli indici di danno muscolare, follow-up valutazioni di forza, dolore e siero attività chinasi della creatina sono state fatte. Forza è stata misurata immediatamente...

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Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

This article describes a safe and reliable method to induce and quantify exertional skeletal muscle damage in human subjects.

Induzione e valutazione di Exertional scheletrico danno muscolare negli esseri umani

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

7.4K Views.  Brigham Young University. This article describes a safe and reliable method to induce and quantify exertional skeletal muscle damage in human subjects.

Video: Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

In Vivo Canine Muscle Function Assay

We describe a minimally-invasive and reproducible method to measure canine pelvic limb muscle strength and muscle response to repeated eccentric 
contractions. The pelvic limb of an anesthetized dog is immobilized in a stereotactic frame to align the tibia at a right angle to the femur. Adhesive wrap affixes the 
paw to a pedal mounted on the shaft of a servomotor to measure torque. Percutaneous nerve stimulation activates pelvic limb muscles of the paw to either push (extend) or 
pull (flex) against the pedal to generate isometric torque. Percutaneous tibial nerve stimulation activates tibiotarsal extensor muscles. Repeated eccentric (lengthening) 
contractions are induced in the tibiotarsal flexor muscles by percutaneous peroneal nerve stimulation. The eccentric protocol consists of an initial isometric contraction 
followed by a forced stretch imposed by the servomotor. The rotation effectively lengthens the muscle while it contracts, e.g., an eccentric contraction. During 
stimulation flexor muscles are subjected to an 800 msec isometric and 200 msec eccentric contraction. This procedure is repeated every 5 sec. To avoid fatigue, 4 min rest 
follows every 10 contractions with a total of 30 contractions performed.

In Vivo Canine Muscle Function Assay

We describe a minimally-invasive and painless method to measure canine hindlimb muscle strength and muscle response to repeated eccentric contractions.

In Vivo saggio canina funzione muscolare

We describe a minimally-invasive and reproducible method to measure canine pelvic limb muscle strength and muscle response to repeated eccentric 
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Medicina

Manual Muscle Testing:  A Method of Measuring Extremity Muscle Strength Applied to Critically Ill Patients

Survivors of acute respiratory distress syndrome (ARDS) and other causes of critical illness often have generalized weakness, reduced exercise tolerance, and persistent nerve and muscle impairments after hospital discharge.1-6 Using an explicit protocol with a structured approach to training and quality assurance of research staff, manual muscle testing (MMT) is a highly reliable method for assessing strength, using a standardized clinical examination, for patients following ARDS, and can be completed with mechanically ventilated patients who can tolerate sitting upright in bed and are able to follow two-step commands. 7, 8 
This video demonstrates a protocol for MMT, which has been taught to &ge;43 research staff who have performed &gt;800 assessments on &gt;280 ARDS survivors. Modifications for the bedridden patient are included. Each muscle is tested with specific techniques for positioning, stabilization, resistance, and palpation for each score of the 6-point ordinal Medical Research Council scale.7,9-11 Three upper and three lower extremity muscles are graded in this protocol: shoulder abduction, elbow flexion, wrist extension, hip flexion, knee extension, and ankle dorsiflexion. These muscles were chosen based on the standard approach for evaluating patients for ICU-acquired weakness used in prior publications. 1,2.

Survivors of acute respiratory distress syndrome (ARDS) and critical illness frequently develop long-lasting muscle weakness. Manual muscle testing (MMT) is a standardized clinical examination commonly used to measure strength of peripheral skeletal muscle groups. This video demonstrates MMT using the 6-point Medical Research Council scale.

Test muscolare manuale: un metodo di misurazione muscolare forza degli arti applicate a pazienti critici

Survivors of acute respiratory distress syndrome (ARDS) and other causes of critical illness often have generalized weakness, reduced exercise tolerance, ...

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.

Un In vivo Modello di roditore della contrazione indotta Lesioni e monitoraggio non invasivo di recupero

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

The Use of Thermal Infra-Red Imaging to Detect Delayed Onset Muscle Soreness

Delayed onset muscle soreness (DOMS), also known as exercise induced muscle damage (EIMD), is commonly experienced in individuals who have been physically inactive for prolonged periods of time, and begin with an unexpected bout of exercise1-4, but can also occur in athletes who exercise beyond their normal limits of training5. The symptoms associated with this painful phenomenon can range from slight muscle tenderness, to severe debilitating pain1,3,5. The intensity of these symptoms and the related discomfort increases within the first 24 hours following the termination of the exercise, and peaks between 24 to 72 hours post exercise1,3. For this reason, DOMS is one of the most common recurrent forms of sports injury that can affect an individual&#x2019;s performance, and become intimidating for many1,4.
For the last 3 decades, the DOMS phenomenon has gained a considerable amount of interest amongst researchers and specialists in exercise physiology, sports, and rehabilitation fields6. There has been a variety of published studies investigating this painful occurrence in regards to its underlying mechanisms, treatment interventions, and preventive strategies1-5,7-12. However, it is evident from the literature that DOMS is not an easy pathology to quantify, as there is a wide amount of variability between the measurement tools and methods used to quantify this condition6. It is obvious that no agreement has been made on one best evaluation measure for DOMS, which makes it difficult to verify whether a specific intervention really helps in decreasing the symptoms associated with this type of soreness or not. Thus, DOMS can be seen as somewhat ambiguous, because many studies depend on measuring soreness using a visual analog scale (VAS)10,13-15, which is a subjective rather than an objective measure. Even though needle biopsies of the muscle, and blood levels of myofibre proteins might be considered a gold standard to some6, large variations in some of these blood proteins have been documented 6,16, in addition to the high risks sometimes associated with invasive techniques. 
Therefore, in the current investigation, we tested a thermal infra-red (IR) imaging technique of the skin above the exercised muscle to detect the associated muscle soreness. Infra-red thermography has been used, and found to be successful in detecting different types of diseases and infections since the 1950&#x2019;s17. But surprisingly, near to nothing has been done on DOMS and changes in skin temperature. The main purpose of this investigation was to examine changes in DOMS using this safe and non-invasive technique.

The purpose of this investigation was to assess whether using an infra-red thermal camera is a valid tool for detecting and quantifying the muscle soreness after exercising.

L&#39;uso di Thermal Imaging Infra-Red per rilevare indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata

Delayed onset muscle soreness (DOMS), also known as exercise induced muscle damage (EIMD), is commonly experienced in individuals who have been physically ...

Induction of Acute Skeletal Muscle Regeneration by Cardiotoxin Injection

Skeletal muscle regeneration is a physiological process that occurs in adult skeletal muscles in response to injury or disease. Acute injury-induced skeletal muscle regeneration is a widely used, powerful model system to study the events involved in muscle regeneration as well as the mechanisms and different players. Indeed, a detailed knowledge of this process is essential for a better understanding of the pathological conditions that lead to skeletal muscle degeneration, and it aids in identifying new targeted therapeutic strategies. The present work describes a detailed and reproducible protocol to induce acute skeletal muscle regeneration in mice through a single intramuscular injection of cardiotoxin (CTX). CTX belongs to the family of snake venom toxins and causes myolysis of myofibers, which eventually triggers the regeneration events. The dynamics of skeletal muscle regeneration is evaluated by histological analysis of muscle sections. The protocol also illustrates the experimental procedures for dissecting, freezing, and cutting the Tibialis Anterior muscle, as well as the routine Hematoxylin &#38; Eosin staining that is widely used for subsequent morphological and morphometric analysis.

This manuscript describes a detailed protocol to induce acute skeletal muscle regeneration in adult mice and subsequent manipulations of the muscles, such as dissection, freezing, cutting, routine staining, and myofiber cross-sectional area analysis.

Induzione di acuta muscolo scheletrico Rigenerazione da cardiotossina Injection

Skeletal muscle regeneration is a physiological process that occurs in adult skeletal muscles in response to injury or disease. Acute injury-induced ...

Biologia dello sviluppo

Human Skeletal Muscle Biopsy Procedures Using the Modified Bergstr&#246;m Technique

The percutaneous biopsy technique enables researchers and clinicians to collect skeletal muscle tissue samples. The technique is safe and highly effective. This video describes the percutaneous biopsy technique using a modified Bergstr&#246;m needle to obtain skeletal muscle tissue samples from the vastus lateralis of human subjects. The Bergstr&#246;m needle consists of an outer cannula with a small opening (&#8216;window&#8217;) at the side of the tip and an inner trocar with a cutting blade at the distal end. Under local anesthesia and aseptic conditions, the needle is advanced into the skeletal muscle through an incision in the skin, subcutaneous tissue, and fascia. Next, suction is applied to the inner trocar, the outer trocar is pulled back, skeletal muscle tissue is drawn into the window of the outer cannula by the suction, and the inner trocar is rapidly closed, thus cutting or clipping the skeletal muscle tissue sample. The needle is rotated 90&#176;&#160;and another cut is made. This process may be repeated three more times. This multiple cutting technique typically produces a sample of 100-200 mg or more in healthy subjects and can be done immediately before, during, and after a bout of exercise or other intervention. Following post-biopsy dressing of the incision site, subjects typically resume their activities of daily living right away and can fully participate in vigorous physical activity within 48-72 hr. Subjects should avoid heavy resistance exercise for 48 hr to reduce the risk of herniation of the muscle through the incision in the fascia.

The purpose of this video is to present the modified Bergstr&#246;m skeletal muscle biopsy technique on human subjects.

Scheletrici Procedure biopsia muscolare dell&#39;uomo con la tecnica Bergström Modificato

The percutaneous biopsy technique enables researchers and clinicians to collect skeletal muscle tissue samples. The technique is safe and highly ...

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

Described here is a method to measure contractility of isolated skeletal muscles. Parameters such as muscle force, muscle power, contractile kinetics, fatigability, and recovery after fatigue can be obtained to assess specific aspects of the excitation-contraction coupling (ECC) process such as excitability, contractile machinery and Ca2+ handling ability. This method removes the nerve and blood supply and focuses on the isolated skeletal muscle itself. We routinely use this method to identify genetic components that alter the contractile property of skeletal muscle though modulating Ca2+ signaling pathways. Here, we describe a newly identified skeletal muscle phenotype, i.e., mechanic alternans, as an example of the various and rich information that can be obtained using the in vitro muscle contractility assay. Combination of this assay with single cell assays, genetic approaches and biochemistry assays can provide important insights into the mechanisms of ECC in skeletal muscle.

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

We describe a method to directly measure muscle force, muscle power, contractile kinetics and fatigability of isolated skeletal muscles in an in vitro system using field stimulation. Valuable information on Ca2+ handling properties and contractile machinery of the muscle can be obtained using different stimulating protocols.

Vivo Valutazione Ex della contrattilità, affaticabilità e alternanza in isolati muscoli scheletrici

 
Described here is a method to measure contractility of isolated skeletal muscles. Parameters such as muscle force, muscle power, contractile kinetics, ...

Biologia

Isometric and Eccentric Force Generation Assessment of Skeletal Muscles Isolated from Murine Models of Muscular Dystrophies

Critical to the evaluation of potential therapeutics for muscular disease are sensitive and reproducible physiological assessments of muscle function. Because many pre-clinical trials rely on mouse models for these diseases, isolated muscle function has become one of the standards for Go/NoGo decisions in moving drug candidates forward into patients. We will demonstrate the preparation of the extensor digitorum longus (EDL) and diaphragm muscles for functional testing, which are the predominant muscles utilized for these studies. The EDL muscle geometry is ideal for isolated muscle preparations, with two easily accessible tendons, and a small size that can be supported by superfusion in a bath. The diaphragm exhibits profound progressive pathology in dystrophic animals, and can serve as a platform for evaluating many potential therapies countering fibrosis, and promoting myofiber stability. Protocols for routine testing, including isometric and eccentric contractions, will be shown. Isometric force provides assessment of strength, and eccentric contractions help to evaluate sarcolemma stability, which is disrupted in many types of muscular dystrophies. Comparisons of the expected results between muscles from wildtype and dystrophic muscles will also be provided. These measures can complement morphological and biochemical measurements of tissue homeostasis, as well as whole animal assessments of muscle function.

Muscle function measurements contribute to the evaluation of potential therapeutics for muscle pathology, as well as to the determination of mechanisms underlying physiology of this tissue. We will demonstrate the preparation of the extensor digitorum longus and diaphragm muscles for functional testing. Protocols for isometric and eccentric contractions will be shown, as well as differences in results between dystrophic muscles, representing a pathological state, and wildtype muscles.

Isometrica ed eccentrica valutazione della forza dei muscoli scheletrici Isolato da modelli murini di distrofie muscolari

Critical to the evaluation of potential  therapeutics for muscular disease are sensitive and reproducible physiological  assessments of muscle function. ...

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with 'One Stop Shop' Near-infrared Spectroscopy

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic demand. Reactive hyperemia (in response to a brief period of tissue ischemia) is an independent predictor of cardiovascular events and provides important insight into vascular health and vasodilatory capacity. Skeletal muscle oxidative capacity is equally important in health and disease, as it determines the energy supply for myocellular processes. Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess each of these major clinical endpoints (reactive hyperemia, neurovascular coupling, and muscle oxidative capacity) during a single clinic or laboratory visit. Unlike Doppler ultrasound, magnetic resonance images/spectroscopy, or invasive catheter-based flow measurements or muscle biopsies, our approach is less operator-dependent, low-cost, and completely non-invasive. Representative data from our lab taken together with summary data from previously published literature illustrate the utility of each of these end-points. Once this technique is mastered, application to clinical populations will provide important mechanistic insight into exercise intolerance and cardiovascular dysfunction.

Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess reactive hyperemia, neurovascular coupling and skeletal muscle oxidative capacity in a single clinic or laboratory visit.

Muscolo scheletrico Neurovascular accoppiamento, capacità ossidativa e funzione microvascolare con 'One Stop Shop' spettroscopia nel vicino infrarosso

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic ...

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.

Valutazione non invasiva della funzione Dorsiflexor muscolare nei topi

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

Induzione e valutazione di Exertional scheletrico danno muscolare negli esseri umani

Riepilogo

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