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다음 절차는 브리검 영 대학 기관 검토위원회 (IRB)의 기준에 따라 있습니다. 1. 수축 프로토콜을 준비 참고 : 다음 프로토콜 지침은 Biodex의 장점 소프트웨어를 기반으로합니다. 소프트웨어를 탐색하고 서로 다른 시스템을 사용하는 경우 동력계를 운영하는 것은 다른 것입니다. <ol><li> 등속 강도 시험 프로토콜 <ol><li> 컴퓨터의 등속 프로토콜, 개방 동력계 제어 소프트웨어를 확인하고 &quot;프로토콜&quot;탭을 선택한 후 화면 상단의 툴바에서 &quot;기록&quot;탭을 선택합니다. 드롭 다운 목록에서 &quot;새 프로토콜&quot;을 선택합니다. </li><li> 은 &quot;학습 유형&quot;상자에서 &quot;테스트&quot;옵션을 선택합니다. </li><li> 드롭 다운 메뉴에서 다음 매개 변수를 선택하십시오 &quot;모드&quot;메뉴를 선택 등속 성에서. 은 &quot;공동&quot;메뉴를 선택 무릎 아래. 아래의 &amp;#(34) 패턴 &quot;. 메뉴 선택 확장 / 굴곡 모두 확장과 굴곡 운동에 대한 동심 수축을 선택을 선택합니다.&quot;담당자를 &quot;에서&quot;드롭 다운 메뉴 &quot;으로 종료합니다. </li><li> 원정과 수축을 향해 모두 60 °가 / sec의 속도로 3 반복 &quot;일방적&quot;탭 프로그램 1 세트. 이렇게하려면 &quot;# 세트&quot;필드에 &quot;1&quot;을 입력하고 &quot;끝 담당자으로&quot;행의 &quot;3&quot;을 입력합니다. 그런 다음 행은 &quot;멀리 속도&quot;와 &quot;향해 속도&quot;모두 60을 입력합니다. </li><li> (0 ° = 전체 확장, 135 ° 방향으로 약 10 멀리 ° 및 110 °로 운동 제한의 90 해부학 적 기준점으로 ° 및 설정 범위를 사용 = 전체 굴곡) 이렇게 .TO, 화면의 왼쪽에있는 &quot;ROM 설정&quot;버튼을 선택한다. (컴퓨터 화면에 제공되는 레버 아암 각도 표시기를 사용하여 표시됨) 90 바닥에 평행하도록 레버 아암 보정. 그 다음 해부 재로 90 °를 사용하여ference 포인트는 (0 ° = 전체 확장, 135 ° = 전체 굴곡)으로 약 10 ° 거리 110 °에 운동 제한의 범위를 설정합니다. 참고 : 고정 굴곡 변형 또는 다른 제한 피험자 작업을 특히 선호 여기에 주어진 관절 각 설정은, 그러나이 설정은 경우에 따라 수정해야합니다. </li><li> 화면의 왼쪽 하단에있는 &quot;설명&quot;필드에 프로토콜 이름을 지정하고 상단 메뉴 표시 줄에서 저장 버튼을 선택합니다. </li></ol></li><li> 아이소 메트릭 강도 시험 프로토콜 <ol><li> 단계를 반복 1.1.1 등각 투영 프로토콜을 시작합니다. </li><li> 은 &quot;학습 유형&quot;상자에서 &quot;테스트&quot;옵션을 선택합니다. </li><li> 드롭 다운 메뉴에서 다음 매개 변수를 선택하십시오 &quot;모드&quot;메뉴에서 &quot;메트릭&quot;을 선택합니다. 은 &quot;공동&quot;메뉴에서 &quot;무릎&quot;을 선택합니다. 은 &quot;패턴&quot;메뉴에서 &quot;확장 / 굴곡&quot;을 선택합니다. 은 &quot;Contractio에서N 방향. &quot;에서&quot; &quot;를 선택 메뉴&quot;으로 종료 담당자 &quot;멀리&quot;메뉴 선택 &quot;. </li><li> 프로그램 70 °의 공동 각도로 5 초마다 지속 3 아이소 메트릭 수축의 1 세트와 테스트. 은 &quot;일방적&quot;탭의 &quot;위치&quot;필드에이 입력 &quot;1&quot;을 수행합니다. 은 &quot;종료 담당자에 의해&quot;행에 위치 # 1 열, 유형 &quot;3&quot;에서. &quot;각도&quot;로 표시된 행에 &quot;70&quot;을 선택합니다. </li><li> 해부학 적 기준점 70 °에 거리 제한이 90 °를 선택합니다. </li><li> 화면의 왼쪽 하단에있는 &quot;설명&quot;필드에 프로토콜 이름을 지정하고 상단 메뉴 표시 줄에서 저장 버튼을 선택합니다. </li></ol></li><li> 편심 운동 프로토콜에 손상을 입히는 근육 <ol><li> 컴퓨터의 편심 운동 프로토콜, 오픈 동력계 제어 소프트웨어를 확인하고 &quot;프로토콜&quot;탭을 선택합니다. 그런 다음 화면의 상단에있는 도구 모음에서 &quot;기록&quot;탭을 선택합니다. 이제 새 프로토콜 및 &quot;클릭# 34; 드롭 다운 목록에서. </li><li> 은 &quot;학습 유형&quot;상자에서 &quot;운동&quot;옵션을 선택합니다. </li><li> 드롭 다운 메뉴에서 다음 매개 변수를 선택하십시오 &quot;모드&quot;메뉴에서 &quot;등속 성&quot;을 선택합니다. 은 &quot;공동&quot;메뉴에서 &quot;무릎&quot;을 선택합니다. 은 &quot;패턴&quot;메뉴에서 &quot;확장 / 굴곡&quot;을 선택합니다. 은 &quot;수축&quot;메뉴에서 &quot;콘 / ECC&quot;를 선택합니다. </li><li> 은 &quot;일방적&quot;탭, 프로그램 세트 사이에 60 초 휴식에 대한 180 ° / 거리 초 120 ° / 초의 속도로 10 회 반복 10 세트에서. <ol><li> 은 &quot;# 세트&quot;필드에 &quot;10&quot;을 입력합니다. </li><li> 첫 번째 열에서 표시된 행의 유형 &quot;10&quot;, &quot;담당자가 종료&quot;(1 #을 표시). 그런 다음 &quot;멀리 속도&quot;로 표시된 다음 행의 &quot;180&quot;을 입력합니다. &quot;향해 속도&quot;로 표시된 다음 행에 &quot;120&quot;. 600 &quot;토크&quot;로 표시된 행, 유형 (200)에서의의 예상 강도에 따라변동될. </li><li> # 10를 통해 세트 # 2 단계를 반복 1.3.4.2. </li><li> 필드 &quot;초에서 휴식 시간&quot;를 입력합니다 (60). </li></ol></li><li> 은 &quot;해부학 참조&quot;필드에 90을 입력합니다. </li><li> (0 ° = 전체 확장, 135 ° = 전체 굴곡)을 향해 &quot;ROM 설정&quot;화면의 왼쪽에있는 버튼을 40 멀리 ° 및 110 °에 운동 제한의 설정 범위를 선택합니다. 이러한 설정은 피사체 동력계의 암에 대해 저항성을 제공해야되는 운동 범위를 제공한다. 안전 예방 조치로, 동력계는 피사체의 움직임이 지정된 범위 내에서 저항을 제공 중지 된 경우 이동이 중지됩니다. <ol><li> 운동 범위를 설정하는 화면의 왼쪽에있는 &quot;설정 ROM&quot;버튼을 선택한다. (컴퓨터 화면에 제공되는 레버 아암 각도 표시기를 사용하여 표시됨) 90 바닥에 평행하도록 레버 아암 보정. 그 후 해부 기준점 90을 사용이야등으로 40 떨어져 ° 및 110 °에 운동 제한의 범위 (0 ° = 전체 확장, 135 ° = 전체 굴곡). 참고 :이 관절 각 설정은 일반적인 건강한 주제에 대한 제안입니다. 이들은 한 개인에서 다른 능력에 맞게 수정해야합니다. </li></ol></li><li> &quot;설명&quot;필드에 프로토콜의 이름을 지정하고 상단 도구 모음에서 &quot;저장&quot;버튼을 선택합니다. </li></ol></li></ol> 2. 기준 측정 <ol><li> 통증 측정 <ol><li> 페이지에 걸쳐 가로 100mm 라인을 그려 시각적 아날로그 규모를 확인합니다. </li><li> 라인의 왼쪽에서 &#39;아니오 통증 &quot;을 표시하지 않고 라인의 우측에&quot;극단적 인 통증 &quot;(도 1)를 나타낸다. 이 방법은 일반적으로 지연 발병 근육통 1,10,11을 평가하는 데 사용됩니다. </li><li> 이 몸무게 라오을 수행 할 대상을 지시합니다. 팔을 개최 straigh에 모두 스쿼트를 수행떨어져 어깨와 발을 어깨 너비의 전면에서 마에. 상부 다리가 시작 위치로 돌아 가기 전에 바닥과 평행 할 때 적절한 깊이에 도달. </li><li> 그 또는 그녀가 시각적 아날로그 규모의 해당 지점에 수직 라인을 그리기에 의해 스쿼트 동안 근육을 대퇴 사두근에 느끼는 통증의 강도를 나타 내기 위해 주제를 물어보십시오. </li><li> 피사체의 표시로 시각적 아날로그 규모의 무 통증 끝에서 밀리미터의 거리를 측정하여 통증의 피사체의 수준을 정량화. </li></ol></li><li> 혈청 크레아틴 키나제 주의 : 혈액을 취급하기 전에 보호 장갑을 착용하고 즉시 병원이나 대학 정책에 따라 같은 날카로운 물건 용기에 사용 후 바늘 폐기하십시오. <ol><li> 혈액 (12)의 5 ~ 6 ml의를 얻기 위해 공복 상태에서 피사체의 팔의 전주 지역에서 혈액을 철회 표준화 된 정맥 절개의 절차를 따르십시오. </li><li> 원심 분리기3시 15 분 15 XG에 혈액 샘플 혈액 세포에서 혈청을 분리 C를 °. </li><li> 전송 피펫을 사용하여, 주제와 시간 시점에 적절하게 표시된 microcentrifuge 관에 혈청 샘플을 전송합니다. </li><li> 나중에 사용하기 위해 -80 ° C에서 샘플을 저장합니다. </li><li> 제조사의 프로토콜에 따라 상업적으로 이용 가능한 키트를 사용하여 크레아틴 키나제 활성을 위해 혈청 시료를 분석. 대안 적으로, 혈청 샘플을 분석을 위해 로컬 의료 진단 실험실로 이송 될 수있다. </li></ol></li><li> 제목 준비 <ol><li> 피사체의 방문에 48 시간 전에, 격렬한 또는 익숙 운동, 비 스테로이드 성 항 염증 약물과 알코올을 피하도록 지시합니다. </li><li> 피사체가 도착하면, 체중, 신장, 성별, 설치하기 전에 다리 지배력 정보를 수집합니다. 다리 지배력은이 공을 걷어 선택할 것이다 다리 피사체를 요청하여 결정될 수있다. </li><li> subjec이t 강도 시험을 수행하기 전에 자전거 에르고 미터에서 10 분 동안 150 W로 50 워밍업. </li><li> 워밍업 후 동력계의 의자에 앉아 주제를 부탁드립니다. 주제에 맞게 좌석과 축 암의 기울기, 높이, 깊이, 각도 조절 및 회전을 조정합니다. 참고로 측면 대퇴 외과를 사용하고 동력계 축 암의 그것과 무릎의 회전축을 맞 춥니 다. 이 내측 복사뼈에 바로 인접되도록 축 팔 길이를 조정하고 끈으로 고정합니다. 주제는 운동의 전체 범위로 편안 플렉스 발바닥 할 수 있어야한다. </li><li> 핀칭 또는 불편없이 무릎 관절의 최대 굴곡을 허용하도록 상기 시트의 전방 에지와 다리의 후면 사이에 충분한 공간 (25mm)를 떠난다. </li><li> 어깨, 허리, 발목과 허벅지 스트랩과 주제 안정. 무릎의 신전을 분리 및 보조 근육 참여를 피하기 위해, 피사체 안전하게 안정되는 것이 필수적이다. </li><li> 피사체가 수행이3-5 연습 확장 수축 프로토콜을 시작하기 전에 존재하고, 필요에 따라 조정할 수있다 / 굴곡 무릎의 기동, 동작의 모니터 범위와 불편의 흔적. </li><li> 이제 동력계의 조절 가능한 구성 요소가 제대로 주제에 장착되어, 다음 방문에 반복 설정을위한 좌석 위치 설정 및 샤프트 팔 위치를 기록한다. 참고 : 피사체가 안전하고 편안하게하는 것이 중요합니다. 동력계는 비상시 피사체 및 운영자 모두에게 비상 정지 버튼이 장착되어있다. </li></ol></li><li> 힘 측정 <ol><li> 피사체가 정상적으로 좌석 배향되고 아이소 강도 시험 프로토콜이로드 된 후, 테스트를 수행하는 방법에 따라 지시. <ol><li> 그 또는 그녀가 정지 남아있을 것입니다 레버 암에 대한 계약을 체결한다 주제를 이야기한다. 5 초 EAC를 지속 3 수축을하고 컴퓨터 화면의 지시에 따라 대상에게시간. </li><li> 각 수축을위한 최대한의 노력을 유지하기 위해 제목을 알려주세요. 수축시 호흡 제목을 알려주세요. 시험 중에 가슴을 가로 질러 팔을 교차 주제를 요청합니다. </li><li> 등각 투영 프로토콜을 시작하고 피사체가 준 최대의 노력으로 시험을 연습 할 수 있습니다. 이 연습 시험은 시험의 주제를했습니다뿐만 아니라 테스트 특정 워밍업을 제공 할 것입니다. 대상은 시험 2 내지 3 회 실시 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 피사체가 준비되면, 시험을 시작하고 구두로 각각 수축 최대 힘을 ​​제공하기 위해 피사체를 격려한다. </li><li> 기록 토크, 전원 및 작동합니다. 이 소프트웨어는 또한 분산의 계수 계산 (성능의 재현성을 기반으로 테스트 유효성의 통계적 표현을 낮은 값은 높은 재현성을 나타낸다). 변동 계수가 15 %를 초과하는 경우, 시험을 반복한다. 4 회에 테스트를 반복합니다. 피사체 O를 계수를 생성 할 수없는 경우F 분산 4 시도 후 15 % 미만에서는 분산 값의 낮은 계수를 산출 세트로부터의 데이터를 사용한다. </li><li> 주제를 나머지 두 ~ 3 분 정도 기다린 다음, 등속 강도 데이터를 얻기 위해 등속 프로토콜을로드합니다. </li><li> 피사체가 좌석에 고정 된 후, 등속 성 테스트를 수행하는 방법에 대한 지시. <ol><li> 그들은 일정한 속도로 이동합니다 레버 암에 대한 세 확장과 굴곡 수축을하고있을 것입니다 주제를 이야기한다. 목표는 각각의 수축 운동의 전체 범위에 걸쳐 같은 강제 가능한 계약을 체결하는 제목을 말한다. </li><li> 그들은 운동 범위의 끝에 도달 할 때 레버 암이 중단됩니다 그들에게 말해. 시험 중에 가슴을 가로 질러 팔을 교차 주제를 요청합니다. 수축하는 동안 자신의 숨을하지 않는 주제를 상기시킨다 참고 : 수축의 굴곡 구성 요소에서 수집 된 데이터는 연구원, 흔들림 감지 관심을하지 않을 수 있지만굴곡 및 확장을 모두 연습을 위해 최대한의 노력을 제공 ECTS는 확장 기동 중에 더 힘 일관성을 얻을하는 경향이있다. </li></ol></li><li> 테스트를 시작하고 구두로 최대한의 노력을 제공하기 위해 주제를 바랍니다. </li><li> 기록 토크, 전원 및 작동합니다. 이 소프트웨어는 또한 분산의 계수 계산 (성능의 재현성을 기반으로 테스트 유효성의 통계적 표현을 낮은 값은 높은 재현성을 나타낸다). 변동 계수가 15 %를 초과하는 경우, 시험을 반복한다. <ol><li> 4 회에 테스트를 반복합니다. 주제 4, 시도 후 15 % 미만의 변동 계수를 생성 분산 값의 낮은 계수를 산출 세트로부터 데이터를 사용할 수없는 경우. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. 손상 유도 <ol><li> 제 2의 기준선 측정 후 3 일 하나는의 손상을 유도 부분에 대한 실험실에 따라 반환을실험 계획안 </li><li> 150 W. 50시 10 분 사이클 에르고 미터에 주제 워밍업이 </li><li> 난기 오리엔트 단계 2.3.7 기록 조정 설정을 사용 동력계에서 피사체를 고정하면, 편심 운동 프로토콜 손상 근육로드 적절히 운동을 수행하는 방법에 대한 제목을 지시. <ol><li> 그들은 서로 수축 축 아암의 이동을 개시하기 위해 레버 아암에 대해 수축 될 것이다 말한다. 샤프트 팔이 고정 된 속도로 그들을 향해 이동함에 따라, 자신의 목표로 강제로 가능한 한 반대 수축이라는 주제를 이야기한다. </li><li> 피사체가 시트의 양쪽에있는 보호구를 파악 할 수있다. </li><li> 수축시 호흡 할 수있는 대상에게; 편심 단계에서 숨을 내쉬고. </li></ol></li><li> 피사체가 준비되면, 화면의 시작 버튼을 누름으로써 수축의 제 1 세트를 시작한다. </li><li> 구두 최대 EF를 유지하기 위해 피사체를 장려각 수축 요새. </li><li> 세트 사이에 1 분 휴식 시간으로 10 회 반복 10 세트를 통해 피사체를 안내 화면의 지시를 따릅니다. </li><li> 완료 10 세트는 프로토콜을 반복하기 전에 대상 1 나머지 분 5을 허용하면. 참고 :이 사용 된 동력계와 소프트웨어에 따라 달라질 수 있지만 편심 프로토콜에서 사용할 세트의 최대 수는 10입니다. 나머지는 필요한 경우 작업자가 프로토콜을 다시로드 할 시간을 제공합니다. </li><li> 300 주로 편심 수축의 총 과정을 두 번 더 반복합니다. </li></ol> 4. 근육 손상 평가 <ol><li> 등속 즉시 손상 운동 후와 후 24, 48, 72, 96 시간에서 2.4에 설명 된대로 아이소 메트릭 강도 시험을 모두 반복합니다. </li><li> 24, 48, 72 부 2.1에 설명 된 통증 측정을 반복 운동 손상 후 96 시간. 각각에 대한 새로운 시각 아날로그 척도를 사용하십시오피사체가 이전 응답을 볼 수 있도록 평가. </li><li> 운동 손상 후 48 및 120 시간에 크레아틴 키나아제 분석 부품 2.2에 기재된 채혈을 반복하거나, 실험 프로토콜에 의해 지시 된 시점에서. </li><li> x 축상의 시간에 대한 그래프의 y 축상의 크레아틴 키나아제, 통증 강도 데이터를 플롯. </li><li> 이러한 변수 손상 및 수리를 나타내는에서 벗어나 운동 다음 시대에 기본 값으로 반환하는 방법을 각각 관찰한다. </li></ol>

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E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eccentric+contractions+leading+to+DOMS+do+not+cause+loss+of+desmin+nor+fibre+necrosis+in+human+muscle.">Eccentric contractions leading to DOMS do not cause loss of desmin nor fibre necrosis in human muscle.</a> Histochem. Cell Biol. 118 (1), 29-34 (2002).</li><li>Jamurtas, A. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+between+leg+and+arm+eccentric+exercises+of+the+same+relative+intensity+on+indices+of+muscle+damage.">Comparison between leg and arm eccentric exercises of the same relative intensity on indices of muscle damage.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 95 (2-3), 179-185 (2005).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

몇 가지 단계는이 프로토콜의 원하는 결과를 얻기에 중요하다. 첫째, 대상은 적절하게 수축 프로토콜, 특히 힘 측정에 익숙해야합니다. 피사체가 그들이 할 그들에게 데이터 수집하기 전에 강도 시험을 연습 할 수있는 기회를 제공 할 것으로 예상된다 정확히 이해하고 있는지 확인하십시오. 적절하게이 절차에 익숙하지 않는 주제는 손상을 유도 다음 일 학습 곡선을 표시 할 수 있습니다. 이것은 ...

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 border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="924">
	<tbody>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">Biodex Dynomometer</td>
			<td style="width:167px;">Biodex Medical Systems</td>
			<td style="width:119px;">850-000</td>
			<td style="width:423px;">Other models are available and should produce similar results</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Creatine Kinase kit</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td>MAK116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Serum Vacutainers</td>
			<td style="width:167px;">BD Bioscience</td>
			<td style="width:119px;">367812</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Winged safety push button blood collection set</td>
			<td style="width:167px;">BD Bioscience</td>
			<td style="width:119px;">367338</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Cryogenic vials</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich&#160;</td>
			<td style="width:119px;">V5007</td>
			<td>We use the 2mL vials to store serum aliquots</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction and assessment of exertional skeletal muscle damage in humans

자발적 편심 (연장) 수축을 통해 수축에 의한 근육 손상은 인간의 근육 적응과 회복을 공부를위한 훌륭한 모델을 제공합니다. 여기에서 우리는 강도, 통증, 혈장 크레아틴 키나아제 수준의 변화에 ​​의해 표시된 대퇴사 두근 근육에 손상을 유도하는 편심 운동 프로토콜의 설계에 대해 설명합니다. 이 피험자의 수행 결과의 종간 번역을 제거되기 때문에,이 방법은 간단 윤리적 널리 적용 할 수있다. 과목의 속도로 무릎 신근 근육의 300 최대 편심 수축을 수행 120 ° / 등속 동력계에 초. 손상 정도는 운동 다음 며칠 동안 강도의 손실, 통증 및 플라즈마 크레아틴 키나아제 레벨 비교적 비 침습적 등속 및 메트릭 측정을 이용하여 측정 가능하다. 따라서, 그 애플리케이션은 근육 메커니즘을 식별하기위한 시도에 관한 특정 집단 수적응 및 재생.

여기에 제시된 방법, 기준 통증, 혈청 크레아틴 키나아제 활성과 힘을 사용하여 (아이소 메트릭 및 등속) 측정은 7 훈련받지 않은 젊은 남성에서 촬영되었다. 다음 날, 주제는 상기 편심 수축 프로토콜을 손상 근육을 시행 하였다. , 근육 손상의 지표를 제공 만들어진 강도, 통증 및 혈청 크레아틴 키나아제 활성의 평가를 수행하십시오. 강도 운동 후뿐만 아니라, 24, 48, 72, ?...

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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.

유도와 인간의 운동시 골격근 손상의 평가

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

induction-assessment-exertional-skeletal-muscle-damage

Research

JoVE Journal

Medicine

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

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Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for the treatment of muscle disease 1,2,3, quantitative methods are needed that measure force generation and fatigability in treated muscle. We describe a detailed approach to evaluating myo-mechanical properties in freshly explanted hindlimb muscle from the mouse. We describe the atraumatic harvest of mouse extensor digitorum longus muscle, mounting the muscle in a muscle strip myograph (Model 820MS; Danish Myo Technology), and the measurement of maximal twitch and tetanic tension, contraction time, and half-relaxation time, using a square pulse stimulator (Model S48; Grass Technologies). Using these measurements, we demonstrate the calculation of specific twitch and tetanic tension normalized to muscle cross-sectional area, the twitch-to-tetanic tension ratio, the force-frequency relationship curve and the low frequency fatigue curve 4. This analysis provides a method for quantitative comparison between therapeutic interventions in mouse models of muscle disease 1,2,3,5, as well as comparison of the effects of genetic modification on muscle function 6,7,8,9.

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for muscle disease, methods are needed to quantitate force generation and fatigability in treated muscle. We detail an approach to evaluating myo-mechanical properties in explanted mouse hindlimb muscle. This analysis provides a robust approach to quantitating the effects of genetic modification on muscle function, as well as comparison of therapies in mouse models of muscle disease.

절연 골격근의 묘 - 기계 분석

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for the treatment of muscle disease 1,2,3, quantitative methods are needed that measure force ...

연구

의학

Skeletal Muscle Gender Dimorphism from Proteomics

Gross contraction in skeletal muscle is primarily determined by a relatively small number of contractile proteins, however this tissue is also remarkably adaptable to environmental factors1 such as hypertrophy by resistance exercise and atrophy by disuse. It thereby exhibits remodeling and adaptations to stressors (heat, ischemia, heavy metals, etc.)2,3. Damage can occur to muscle by a muscle exerting force while lengthening, the so-called eccentric contraction4. The contractile proteins can be damaged in such exertions and need to be repaired, degraded and/or resynthesized; these functions are not part of the contractile proteins, but of other much less abundant proteins in the cell. To determine what subset of proteins is involved in the amelioration of this type of damage, a global proteome must be established prior to exercise5 and then followed subsequent to the exercise to determine the differential protein expression and thereby highlight candidate proteins in the adaptations to damage and its repair. Furthermore, most studies of skeletal muscle have been conducted on the male of the species and hence may not be representative of female muscle. 
In this article we present a method for extracting proteins reproducibly from male and female muscles, and separating them by two-dimensional gel electrophoresis followed by high resolution digital imaging6. This provides a protocol for spots (and subsequently identified proteins) that show a statistically significant (p &lt; 0.05) two-fold increase or decrease, appear or disappear from the control state. These are then excised, digested with trypsin and separated by high-pressure liquid chromatography coupled to a mass spectrometer (LC/MS) for protein identification (LC/MS/MS)5. This methodology (Figure 1) can be used on many tissues with little to no modification (liver, brain, heart etc.).

A straight-forward set of methods to isolate and determine the identity of the most abundant proteins expressed in skeletal muscle. About 800 spots are discerned on a two-dimensional gel from 10 mg muscle; this allows for the determination of gender-specific protein expression. These methods will give equivalent results in most tissues.

Proteomics에서 골격근 성별 동종 이형

Gross contraction in skeletal muscle is primarily determined by a relatively small number of contractile proteins, however this tissue is also remarkably ...

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.

경 흉부 심 초음파에 의한 폐동맥 수축의 마우스 모델에서 마우스 오른쪽 심실 구조 및 기능의 평가

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

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.

수정 된 버그 스트롬 기술을 이용하여 인간의 골격 근육 생검 절차

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

Preparation and Respirometric Assessment of Mitochondria Isolated from Skeletal Muscle Tissue Obtained by Percutaneous Needle Biopsy

Respirometric profiling of isolated mitochondria is commonly used to investigate electron transport chain function. We describe a method for obtaining samples of human Vastus lateralis, isolating mitochondria from minimal amounts of skeletal muscle tissue, and plate based respirometric profiling using an extracellular flux (XF) analyzer. Comparison of respirometric profiles obtained using 1.0, 2.5 and 5.0 &#956;g of mitochondria indicate that 1.0 &#956;g is sufficient to measure respiration and that 5.0 &#956;g provides most consistent results based on comparison of standard errors. Western blot analysis of isolated mitochondria for mitochondrial marker COX IV and non-mitochondrial tissue marker GAPDH indicate that there is limited non-mitochondrial contamination using this protocol. The ability to study mitochondrial respirometry in as little as 20 mg of muscle tissue allows users to utilize individual biopsies for multiple study endpoints in clinical research projects.

Methods for biopsy of Vastus lateralis, preparation of purified mitochondria, and respirometric profiling are described. The use of small muscle volume makes this technique suitable for clinical research applications.

경피적 바늘 생검에 의해 획득 골격근 조직에서 고립 된 미토콘드리아의 준비 및 호흡계 평가

Respirometric profiling of isolated mitochondria is commonly used to investigate electron transport chain function. We describe a method for obtaining ...

Quantitative Magnetic Resonance Imaging of Skeletal Muscle Disease

Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) describes the development and use of MRI to quantify physical, chemical, and/or biological properties of living systems. Neuromuscular diseases often exhibit a temporally varying, spatially heterogeneous, and multi-faceted pathology. The goal of this protocol is to characterize this pathology using qMRI methods. The MRI acquisition protocol begins with localizer images (used to locate the position of the body and tissue of interest within the MRI system), quality control measurements of relevant magnetic field distributions, and structural imaging for general anatomical characterization. The qMRI portion of the protocol includes measurements of the longitudinal and transverse relaxation time constants (T1 and T2, respectively). Also acquired are diffusion-tensor MRI data, in which water diffusivity is measured and used to infer pathological processes such as edema. Quantitative magnetization transfer imaging is used to characterize the relative tissue content of macromolecular and free water protons. Lastly, fat-water MRI methods are used to characterize fibro-adipose tissue replacement of muscle. In addition to describing the data acquisition and analysis procedures, this paper also discusses the potential problems associated with these methods, the analysis and interpretation of the data, MRI safety, and strategies for artifact reduction and protocol optimization.

Neuromuscular diseases often exhibit a temporally varying, spatially heterogeneous, and multi-faceted pathology. The goal of this protocol is to characterize this pathology using non-invasive magnetic resonance imaging methods.

골격근 질환의 정량적 자기 공명 영상

Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) describes the development and use of MRI to quantify physical, chemical, and/or biological properties of ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

마우스의 압력 과부하 모델을 사용하여 관상 동맥 흐름 및 관상 동맥 흐름 준비 제도 이사회의 초음파를 바탕으로 평가

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for myocardial infarction and cardiac complications of thoracic surgery. The ability of certain drugs to precondition the myocardium against ischemia reperfusion injury has led to multiple clinical trials, with little success. The isolated heart model allows acute observation of the functional effects of ischemia reperfusion injury in real time, including the effects of various pharmacological interventions administered at any time-point before or within the ischemia-reperfusion injury window. Since brief periods of ischemia can precondition the heart against ischemic injury, in situ aortic cannulation is performed to allow for functional assessment of non-preconditioned myocardium. A saline filled balloon is placed into the left ventricle to allow for real-time measurement of pressure generation. Ischemic injury is simulated by the cessation of perfusion buffer flow, followed by reperfusion. The duration of both ischemia and reperfusion can be modulated to examine biochemical events at any given time-point. Although the Langendorff isolated heart model does not allow for the consideration of systemic events affecting ischemia and reperfusion, it is an excellent model for the examination of acute functional and biochemical events within the window of ischemia reperfusion injury as well as the effect of pharmacological intervention on cardiac pre- and postconditioning. The goal of this protocol is to demonstrate how to perform in situ aortic cannulation and heart excision followed by ischemia/reperfusion injury in the Langendorff model.

The isolated rat heart is an enduring model for ischemia reperfusion injury. Here, we describe the process of harvesting the beating heart from a rat via in situ aortic cannulation, Langendorff perfusion of the heart, simulated ischemia-reperfusion injury, and infarct staining to confirm the extent of ischemic insult.

랑겐 돌프 - 관류 쥐 마음에 유도 및 허혈 - 재관류 손상의 평가

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome

Percutaneous muscle biopsy using the Weil-Blakesley conchotome is well established in both clinical and research practice. It is a safe, effective and well tolerated technique. The Weil-Blakesley conchotome has a sharp biting tip with a 4 - 6 mm wide hollow. It is inserted through a 5 - 10 mm skin incision and can be maneuvered for controlled tissue penetration. The tip is opened and closed within the tissue and then rotated through 90 -180&#176; to cut the muscle. The amount of muscle obtained following repeated sampling can vary from 20 mg to 290 mg which can be processed for both histology and molecular studies. The wound needs to be kept dry and vigorous physical activity kept to a minimum for approximately 72 hr although normal levels of activity can restart immediately following the procedure. This procedure is safe and effective when close attention is paid to the selection of subjects, full asepsis and post procedure care. &#160;Both right and left vastus lateralis are suitable for biopsy dependent on participant preference.

Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome

This video demonstrates the technique of percutaneous muscle biopsy of the human vastus lateralis using the Weil-Blakesley conchotome.

사람의<em&gt; 광근의 Lateralis</em&gt; 웨일 - Blakesley Conchotome를 사용하여 골격 근육 생검

Percutaneous muscle biopsy using the Weil-Blakesley conchotome is well established in both clinical and research practice. It is a safe, effective and ...

Semi-automated Analysis of Mouse Skeletal Muscle Morphology and Fiber-type Composition

For years, distinctions between skeletal muscle fiber types were best visualized by myosin-ATPase staining. More recently, immunohistochemical staining of myosin heavy chain (MyHC) isoforms has emerged as a finer discriminator of fiber-type. Type I, type IIA, type IIX and type IIB fibers can now be identified with precision based on their MyHC profile; however, manual analysis of these data can be slow and down-right tedious. In this regard, rapid, accurate assessment of fiber-type composition and morphology is a very desirable tool. Here, we present a protocol for state-of-the-art immunohistochemical staining of MyHCs in frozen sections obtained from mouse hindlimb muscle in concert with a novel semi-automated algorithm that accelerates analysis of fiber-type and fiber morphology. As expected, the soleus muscle displayed staining for type I and type IIA fibers, but not for type IIX or type IIB fibers. On the other hand, the tibialis anterior muscle was composed predominantly of type IIX and type IIB fibers, a small fraction of type IIA fibers and little or no type I fibers. Several image transformations were used to generate probability maps for the purpose of measuring different aspects of fiber morphology (i.e., cross-sectional area (CSA), maximal and minimal Feret diameter). The values obtained for these parameters were then compared with manually-obtained values. No significant differences were observed between either mode of analysis with regards to CSA, maximal or minimal Feret diameter (all p &#62; 0.05), indicating the accuracy of our method. Thus, our immunostaining analysis protocol may be applied to the investigation of effects on muscle composition in many models of aging and myopathy.

Immunohistochemical staining of myosin heavy chain isoforms has emerged as the state-of-the-art discriminator of skeletal muscle fiber-type (i.e., type I, type IIA, type IIX, type IIB). Here, we present a staining protocol along with a novel semi-automated algorithm that facilitates rapid assessment of fiber-type and fiber morphology.

마우스 골격 근육 형태와 섬유 형 구성의 반 자동화 된 분석

For years, distinctions between skeletal muscle fiber types were best visualized by myosin-ATPase staining. More recently, immunohistochemical staining of ...