The authors have no acknowledgements.

Die folgenden Verfahren sind in Übereinstimmung mit den Standards der Brigham Young University Institutional Review Board (IRB). 1. Bereiten Sie die Kontraktions Protokolle HINWEIS: Die folgenden Protokollanweisungen werden auf der Biodex Advantage-Software basiert. Navigieren in der Software und des Prüfstands Betrieb unterschiedlich sein werden, wenn verschiedene Systeme verwendet werden. <ol><li> Isokinetic Stärke Testprotokoll <ol><li> Um das isokinetische Protokoll, offene Dynamometer Steuerungssoftware auf dem Computer und wählen Sie das Register &quot;Protokoll&quot; und wählen Sie dann die &quot;Record&quot; auf die Registerkarte Symbolleiste am oberen Rand des Bildschirms. Wählen Sie &quot;Neues Protokoll&quot; aus der Dropdown-Liste. </li><li> In der &quot;Studientyp&quot; ein, wählen Sie die &quot;Test&quot; Option. </li><li> Wählen Sie die folgenden Parameter aus den Drop-Down-Menüs: Unter dem Menü &quot;Modus&quot; wählen Isokinetic. Im Rahmen der &quot;Joint&quot; Menü wählen Knie. Unter dem &amp;#34; Pattern &quot;. Menü wählen Extension / Flexion wählen konzentrische Kontraktionen für beide Streck- und Beugebewegungen wählen.&quot; Wiederholungen &quot;unter dem&quot; Ende durch &quot;Drop-Down-Menü. </li><li> Auf der &quot;Einseitige&quot; Registerkarte Programm 1 Satz 3 Wiederholungen bei einer Geschwindigkeit von 60 ° / s sowohl für die weg und in Richtung Kontraktionen. Um dies zu tun, wird &quot;1&quot; in die &quot;# Sätze&quot; Feld eingeben und &quot;3&quot; in der &quot;End von Reps&quot; Zeile eingeben. Geben Sie dann 60 sowohl in der &quot;Beschleunigen Away&quot; und &quot;Geschwindigkeit in Richtung&quot; Reihen. </li><li> Verwenden Sie 90 ° als der anatomischen Bezugspunkt und setzen Bewegungsbereich Grenzen auf etwa 10 ° entfernt und 110 ° in Richtung (0 ° = Vollauszug, 135 ° = Volle Flexion) .Um dies zu tun, wählen Sie die &quot;Set ROM&quot; Taste auf der linken Seite des Bildschirms. Kalibrieren Sie den Hebelarm, so dass 90 ° parallel zum Boden (wie auf dem Computer-Bildschirm zur Verfügung gestellt mit dem Hebelarm Winkelanzeige angezeigt). Dann mit 90 ° als die anatomische Wiederferenz Punkt, stellen Sie den Bereich der Bewegungsgrenzen auf etwa 10 ° entfernt und 110 ° in Richtung (0 ° = Vollauszug, 135 ° = volle Flexion). HINWEIS: Die Gelenkwinkel-Einstellungen hier gegeben werden bevorzugt, aber diese Einstellungen sollten vor allem auf einer Fall-zu-Fall-Basis modifiziert werden, wenn sie mit Patienten mit einer festen Flexionsdeformität oder andere Einschränkung arbeiten. </li><li> Nennen Sie das Protokoll im Feld &quot;Beschreibung&quot; auf der unteren linken Seite des Bildschirms, und wählen Sie die Taste auf der oberen Menüleiste speichern. </li></ol></li><li> Isometrischen Krafttest-Protokoll <ol><li> Wiederholen Sie die Schritte 1.1.1 zu beginnen, um die isometrische Protokoll zu machen. </li><li> Wählen Sie den &quot;Test&quot; aus dem &quot;Studientyp&quot; -Box. </li><li> Wählen Sie die folgenden Parameter aus den Drop-Down-Menüs: Unter dem Menü &quot;Mode&quot; wählen Sie &quot;isometrisch&quot;. Im Rahmen der &quot;Joint&quot; Menü wählen Sie &quot;Knie&quot;. Unter dem &quot;Pattern&quot; Menü wählen Sie &quot;Extension / Flexion&quot;. Im Rahmen der &quot;contraction Direction &quot;Menü wählen Sie&quot; weg &quot;. In der&quot; End Unter &quot;Menü wählen Sie&quot; Wiederholungen &quot;. </li><li> Programmieren Sie einen Test mit 1 Satz 3 isometrische Kontraktionen Dauer: 5 sec jeweils in einem Gelenkwinkel von 70 °. diese, geben Sie &quot;1&quot; in den &quot;Positionen&quot; Feld auf dem &quot;Einseitige&quot; Tab zu tun. Unter der Position # 1 Spalte &quot;3&quot; in der &quot;End von Reps&quot; Reihe. In der Zeile mit der Bezeichnung &quot;Winkel&quot; wählen Sie &quot;70&quot;. </li><li> Wählen Sie 90 ° als der anatomischen Bezugspunkt und einem entfernt Grenze bis 70 °. </li><li> Nennen Sie das Protokoll im Feld &quot;Beschreibung&quot; auf der unteren linken Seite des Bildschirms, und wählen Sie die Taste auf der oberen Menüleiste speichern. </li></ol></li><li> Muscle Schädliche Exzentrische Übung Protokoll <ol><li> Um die exzentrische Übung Protokoll, offene Dynamometer Steuerungssoftware auf dem Computer und wählen Sie das Register &quot;Protokoll&quot;. Dann wählen Sie die &quot;Record&quot; auf die Registerkarte Symbolleiste am oberen Rand des Bildschirms. Klicken Sie nun auf &quot;Neues Protokoll &amp;# 34; aus der Dropdown-Liste. </li><li> Wählen Sie die &quot;Übung&quot; aus dem &quot;Studientyp&quot; -Box. </li><li> Wählen Sie die folgenden Parameter aus den Drop-Down-Menüs: Unter dem Menü &quot;Mode&quot; wählen Sie &quot;isokinetischen&quot;. Im Rahmen der &quot;Joint&quot; Menü wählen Sie &quot;Knie&quot;. Unter dem &quot;Pattern&quot; Menü wählen Sie &quot;Extension / Flexion&quot;. Unter dem &quot;Kontraktions&quot; Menü wählen Sie &quot;Con / ECC&quot;. </li><li> Auf der &quot;Einseitige&quot; Registerkarte Programm 10 Sätze von 10 Wiederholungen bei einer Geschwindigkeit von 180 ° / s entfernt und 120 ° / s in Richtung mit 60 Sekunden Pause zwischen den Sätzen. <ol><li> Geben Sie &quot;10&quot; in die &quot;# Sets&quot; Feld. </li><li> In der ersten Spalte (# 1 markiert), Typ &quot;10&quot; in der Zeile &quot;End von Reps&quot;. Geben Sie dann &quot;180&quot; in der nächsten Zeile &quot;Beschleunigen Away&quot;. In der nächsten Zeile &quot;Geschwindigkeit in Richtung&quot;, Typ &quot;120&quot;. In der Zeile &quot;Torque&quot;, Typ 200 bis 600 in Abhängigkeit von der erwarteten Stärke der sorbehaltlich. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 1.3.4.2 für Sätze # 2 bis # 10. </li><li> Typ 60 in der &quot;Ruhezeit in Sekunden&quot; ein. </li></ol></li><li> Typ 90 ° in die &quot;Anatomische Reference&quot; Feld. </li><li> Wählen Sie die &quot;Set ROM&quot; Taste auf der linken Seite des Bildschirms, und setzen Bewegungsbereich Grenzen bis 40 ° weg und 110 ° in Richtung (0 ° = Vollauszug, 135 ° = volle Flexion). Diese Einstellungen bieten den Bereich der Bewegung, durch die der Gegenstand Widerstand gegen den Arm des Prüfstands bereitstellen muss. Aus Sicherheitsgründen wird der Prüfstand mehr bewegen, wenn das Thema Widerstand der Bewegung innerhalb dieses angegebenen Bereichs stoppt bietet. <ol><li> Um den Bereich der Bewegung zu setzen, wählen Sie die &quot;set ROM&quot; Taste auf der linken Seite des Bildschirms. Kalibrieren Sie den Hebelarm, so dass 90 ° parallel zum Boden (wie auf dem Computer-Bildschirm zur Verfügung gestellt mit dem Hebelarm Winkelanzeige angezeigt). Dann mit 90 ° als der anatomischen Bezugspunkt, set den Bereich der Bewegungsgrenzen bis 40 ° weg und 110 ° in Richtung (0 ° = Vollauszug, 135 ° = volle Flexion). HINWEIS: Diese gemeinsamen Winkeleinstellungen Vorschläge für einen typischen gesunden Probanden sind. Diese sollten die Fähigkeiten geändert werden von einem Individuum zum anderen zu passen. </li></ol></li><li> Nennen Sie das Protokoll im Feld &quot;Beschreibung&quot; und wählen Sie die Schaltfläche &quot;Speichern&quot; in der oberen Werkzeugleiste. </li></ol></li></ol> 2. Basismessungen <ol><li> Wundsein Messungen <ol><li> Machen Sie einen visuellen Analogskala von 100 mm Linie horizontal über eine Seite zu ziehen. </li><li> Auf der linken Seite der Linie zeigen &quot;Keine Schmerzen&quot; und auf der rechten Seite der Linie zeigen &quot;Extreme Schmerzen&quot; (Abbildung 1). Diese Methode wird häufig verwendet , verzögert einsetzende Muskelkater 1,10,11 zu beurteilen. </li><li> Weisen Sie den Gegenstand zwei Körpergewicht Kniebeugen zu tun. Führen Sie beide Kniebeugen mit den Armen gehalten straight out vor der Schultern und Füße schulterbreit auseinander. Die richtige Tiefe erreicht ist, wenn die Oberschenkel parallel zum Boden sind, bevor in die Startposition zurückkehrt. </li><li> Stellen Sie das Thema um die Intensität der Schmerzen , um anzuzeigen , er oder sie in der Quadrizeps fühlte Muskeln während der Kniebeugen femoris durch eine vertikale Linie an der entsprechenden Stelle auf der visuellen Analogskala ziehen. </li><li> Quantifizieren der Ebene der Schmerzen des Patienten durch den Abstand in Millimetern von der nicht-Wundsein Ende der visuellen Analogskala zu Subjekts Marke zu messen. </li></ol></li><li> Serum Kreatinkinase ACHTUNG: Schutzhandschuhe tragen vor Blut Handhabung und Entsorgung von Nadeln sofort nach Gebrauch in einem dafür vorgesehenen Behälter als pro Krankenhaus oder Hochschulpolitik. <ol><li> Folgen Sie standardisierte Aderlass Verfahren Blut aus dem antecubital Region des Armes des Subjekt unter Fastenbedingungen zurückzuziehen 12 zu erhalten 5 bis 6 ml Blut. </li><li> zentrifugieren Sie dieBlutprobe bei 15 × g für 15 min bei 3 ° C Serum von Blutzellen zu trennen. </li><li> Mit Hilfe einer Transferpipette, übertragen Sie die Serumprobe in ein Mikrozentrifugenröhrchen in geeigneter Weise für Thema und Zeitpunkt markiert. </li><li> Lagern Sie die Probe bei -80 ° C für die spätere Verwendung. </li><li> Assay Die Serumproben für die Aktivität der Kreatinkinase eines kommerziell erhältlichen Kits nach Herstellerprotokoll verwendet. Alternativ können die Serumproben zu einem lokalen medizinischen diagnostischen Labor zur Analyse transportiert werden. </li></ol></li><li> Betreff Vorbereitung <ol><li> Achtundvierzig Stunden vor dem Besuch des Subjekts, sie anweisen, anstrengend oder ungewohnte Bewegung, nicht-steroidale entzündungshemmende Medikamente und Alkohol zu vermeiden. </li><li> Wenn das Motiv kommt, sammeln Gewicht, Größe, Geschlecht und Bein Dominanz Informationen vor der Einrichtung. Leg Dominanz kann, indem er das Thema, mit dem Bein bestimmt werden sie wählen würde, um einen Ball zu treten. </li><li> Haben die subject erwärmen für 10 Minuten auf einem Fahrradergometer bei 50 bis 150 W bis vor die Festigkeitstests durchgeführt werden. </li><li> Nach dem Warm-up bitten, das Thema auf dem Stuhl des Prüfstands zu sitzen. Passen Sie die Neigung, Höhe, Tiefe, Neigungsverstellung und Drehung des Sitzes und der Welle Arm um das Thema zu passen. Verwenden Sie die lateralen Femurkondylus als Referenz und ausrichten Drehachse des Knies mit der der Bremsenwelle Arm. Stellen Sie die Welle Armlänge, so dass sie gerade proximal des Innenknöchels ist, und befestigen Sie sie mit Gurt. Betreff sollte in der Lage sein flex mit voller Bewegungsbereich bequem zu plantar. </li><li> Lassen Sie genügend Raum (25 mm) zwischen der Vorderkante des Sitzes und der Rückseite des Beines maximale Beugung des Kniegelenks zu ermöglichen, ohne Kneifen oder Beschwerden. </li><li> Stabilisiert Thema mit Schulter, Hüfte, Knöchel und Beingurte. Um die Knieextensoren isolieren und Nebenmuskel Beteiligung zu vermeiden, ist es wichtig, dass das Thema sicher stabilisiert werden. </li><li> Haben Sie das Thema durchführen3-5 Praxis Extension / Flexion Manöver des Knies, zu überwachen Bewegungsbereich und Anzeichen von Beschwerden, die die Kontraktion Protokoll zu beginnen, bevor existieren können, und bei Bedarf anzupassen. </li><li> Nun, da die einstellbaren Komponenten des Prüfstands richtig auf das Thema ausgestattet sind, notieren Sie die Sitzposition Einstellungen und Welle Armhaltung für wiederholbare Einrichtung bei zukünftigen Besuchen. HINWEIS: Es ist wichtig, dass das Thema sicher und komfortabel ist. Der Prüfstand ist mit einem Not-Aus-Taster ausgestattet sowohl für das Thema und Betreiber im Falle eines Notfalls. </li></ol></li><li> Kraftmessung <ol><li> Nachdem der Gegenstand ordnungsgemäß geladen wird in den Sitz und die isometrische Krafttest-Protokoll orientiert ist, anweisen, das Thema, wie man den Test durchzuführen. <ol><li> Sagen Sie dem Thema, das er oder sie gegen den Hebelarm werden Vertrags, die stationär bleiben. Sagen Sie der Person die Anweisungen des Computer-Bildschirm zu folgen tun 3 Kontraktionen Dauer: 5 sec each. </li><li> Sagen Sie das Thema für jede Kontraktion maximale Anstrengung zu halten. Sagen Sie, das Thema während der Wehen zu atmen. Stellen Sie das Thema ihre Arme über der Brust während des Tests zu überqueren. </li><li> Starten Sie die isometrische Protokoll und lassen Sie den Gegenstand der Prüfung mit submaximalen Anstrengung zu üben. Diese Praxis Studie wird die unter dem Vorbehalt der Prüfung sowie bieten einen testspezifischen Aufwärmen vertraut zu machen. Lassen Sie das Thema den Test 2 bis 3 mal zu üben. </li></ol></li><li> Sobald das Motiv fertig ist, starten Sie den Test und verbal das Thema fördern für jede Kontraktion maximale Anstrengung zu liefern. </li><li> Nehmen Drehmoment, Leistung und Arbeit. Die Software auch die Variationskoeffizient berechnet (eine statistische Darstellung der Gültigkeitstest basierend auf Reproduzierbarkeit der Leistung, niedrigere Werte zeigen eine höhere Reproduzierbarkeit). Wenn der Variationskoeffizient 15% übersteigt, wiederholen Sie den Test. Wiederholen Sie den Test bis zu 4 mal. Wenn sich das Motiv nicht in der Lage einen Koeffizienten zu erzeugen of Abweichung weniger als 15% nach 4 Versuchen verwenden, um die Daten aus der Menge, die den niedrigsten Variationskoeffizient Wert ergab. </li><li> Lassen Sie den Gegenstand zwei bis drei Minuten, um sich auszuruhen und dann das isokinetische Protokoll laden zu isokinetischen Festigkeitsdaten erhalten. </li><li> Nachdem der Gegenstand in dem Sitz befestigt ist, anweisen, wie die isokinetische Test durchzuführen. <ol><li> Sagen Sie dem Thema, das sie drei Streck- und Beugekontraktionen gegen den Hebelarm tun, die mit einer festen Rate bewegen. Sagen Sie dem Thema das Ziel über den gesamten Bewegungsbereich für jede Kontraktion schrumpfen so kräftig wie möglich ist. </li><li> Sagen Sie ihnen, dass der Hebelarm stoppt, wenn sie das Ende der Bewegungsbereich erreichen. Stellen Sie das Thema die Arme vor der Brust während des Tests zu überqueren. Erinnern Sie den Gegenstand nicht den Atem während der Wehen zu halten HINWEIS: Während die Daten aus der Beugekomponente der Kontraktion gesammelt dürfen nicht an die Forscher, subj von Interesse seinjekte, die für maximale Anstrengung bieten sowohl die Beuge- und Streckmanöver sind in der Regel bessere Kraft Konsistenz während der Verlängerung Manöver zu erhalten. </li></ol></li><li> Starten Sie den Test und fördern verbal das Thema maximaler Anstrengung zu liefern. </li><li> Nehmen Drehmoment, Leistung und Arbeit. Die Software auch die Variationskoeffizient berechnet (eine statistische Darstellung der Gültigkeitstest basierend auf Reproduzierbarkeit der Leistung, niedrigere Werte zeigen eine höhere Reproduzierbarkeit). Wenn der Variationskoeffizient 15% übersteigt, wiederholen Sie den Test. <ol><li> Wiederholen Sie den Test bis zu 4 mal. Wenn der Gegenstand nicht in der Lage einen Variationskoeffizient weniger als 15% nach 4 Versuche herzustellen, um die Daten aus dem Satz, der den niedrigsten Variationskoeffizient-Wert ergab. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. Schaden Induction <ol><li> Ein bis drei Tage nach den Basismessungen von Teil 2, haben das Thema Rückkehr ins Labor für den Schaden Induktions Teil derProtokoll </li><li> Lassen Sie das Thema Warm-up auf einem Fahrradergometer für 10 min bei 50 bis 150 W. </li><li> Nach dem Warm-up, orientieren und sichern Sie den Gegenstand in dem Rollenprüfstand mit den Anpassungseinstellungen aufgezeichnet in Schritt 2.3.7, laden Sie den Muskel beschädigen exzentrische Bewegung Protokoll und anweisen, das Thema, wie man die Übung richtig auszuführen. <ol><li> Sagen Sie dem Thema, das sie gegen den Hebelarm zusammenziehen wird, um die Bewegung der Welle Arm für jede Kontraktion einzuleiten. Sagen Sie das Thema, dass sich die Welle Arm auf sie zu bewegt zu einem festen Zinssatz, ihr Ziel dagegen ist so kräftig wie möglich zusammenziehen. </li><li> Erlauben es dem Subjekt die Handgriffe an beiden Seiten des Sitzes zu erfassen. </li><li> Sagen Sie, das Thema während der Wehen zu atmen; während der exzentrischen Phase ausatmen. </li></ol></li><li> Wenn das Objekt fertig ist, den ersten Satz von Kontraktionen starten, indem Sie die Start-Taste auf dem Bildschirm drücken. </li><li> Verbal das Thema fördern maximale ef zu haltenFort für jede Kontraktion. </li><li> Folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm, die das Thema durch 10 Sätze von 10 Wiederholungen mit einer 1 min Ruhezeit zwischen den Sätzen führen wird. </li><li> Sobald 10 Sätze abgeschlossen werden, erlauben das Subjekt 1 bis 5 min ruhen, bevor das Protokoll zu wiederholen. HINWEIS: Die maximale Zahl der Sätze unter der exzentrischen Protokoll 10 jedoch je nach dem Rollenprüfstand variieren und Software verwendet wird. Der Rest bietet Zeit für den Bediener das Protokoll bei Bedarf neu zu laden. </li><li> Wiederholen Sie den Vorgang noch zwei Mal für insgesamt 300 überwiegend exzentrische Kontraktionen. </li></ol> 4. Muskel Damage Assessment <ol><li> Wiederholen Sie beide Isokinetic und isometrische Krafttests wie in 2.4 unmittelbar nach dem schädigenden Übung beschrieben und bei 24, 48, 72 und 96 h nach. </li><li> Wiederholen Sie die Messung Schmerzen, wie in Teil 2.1 bei 24, 48 beschrieben, 72 und 96 Stunden nach dem Training zu beschädigen. Achten Sie darauf, eine neue visuelle Analogskala für jeden zu verwendenBeurteilung so, dass das Thema nicht an ihre vorherigen Antworten zu sehen. </li><li> Wiederholen Sie die Blutentnahme, wie in Teil 2.2 für die Creatin-Kinase-Assay bei 48 und 120 h beschrieben nach dem Training zu beschädigen oder zu Zeitpunkten durch die experimentelle Protokoll diktiert. </li><li> Plotten der Kreatinkinase, Stärke und Wundsein Daten auf der y-Achse eines Diagramms gegen die Zeit auf der x-Achse. </li><li> Beobachten Sie, wie diese Variablen abweichen von und zurück zu den Ausgangswerten in den Tagen nach der Übung, als Hinweis auf Schäden und Reparatur sind. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Mehrere Schritte sind entscheidend, um die gewünschten Ergebnisse dieses Protokolls zu erzielen. Zunächst müssen Themen angemessen auf die Kontraktion Protokolle vertraut gemacht werden, vor allem die Kraftmessungen. Achten Sie darauf, dass das Thema versteht genau, was sie erwartet, zu tun und geben ihnen die Möglichkeit, die Festigkeitsprüfungen vor der Datensammlung zu üben. Themen, die nicht ausreichend mit diesen Verfahren vertraut sind, können nach dem Schaden Induktion eine Lernkurve über die Tage zeigen. Dies kann eine verwirrende Variable Folge, daß die Stärkemessungen ungültig. Figur 5 zeigt Daten von einer Person , die möglicherweise nicht richtig vertraut gemacht worden. Dieses Thema zeigte Erhöhung der Festigkeit durch, vielleicht im Laufe des Experiments trotz der schädlichen Übung zu lernen. Zweitens kann die Auswahl der Patientenpopulation kann auch kritisch für dieses Protokoll. Belastungsmuskelschäden kann in Abhängigkeit von vielen f stark von Person zu Person variierenSchauspielern, einschließlich der ausgebildeten Status des Individuums. Einzelpersonen zu exzentrische Übung gewöhnt zeigen viel weniger Schaden im Vergleich zu ungewohnten Einzelpersonen. Dies kann ein wichtiger Faktor sein, wenn ein Thema Bevölkerung auswählen. Wenn ein Forscher eine große Schadensantwort bei der Beobachtung interessiert ist, wird eine Population ungewohnt exzentrische Bewegung am wahrscheinlichsten, dieses Ergebnis zu liefern. Schließlich ist es wichtig, dass das Subjekt konsistent auf dem Prüfstand über die wiederholte Besuche positioniert ist. Der Forscher sollte die Positionseinstellungen für jede einstellbare Komponente des Prüfstands für jedes Objekt aufnehmen und setzen Sie sie entsprechend für jede Follow-up-Test. Dies wird Variabilität aufgrund Haltungs- Unterschiede zu minimieren. Viele verschiedene dynameters stehen zur Verfügung. Während die hier zur Verfügung gestellten Methoden spezifisch für die Biodex Dynamometer und Steuerungs-Software sind, können diese Methoden, um mit anderen Prüfständen nach Berücksichtigung operatin Verwendung angepasst werdeng Unterschiede. Die Verwendung des Prüfstands wie hier bietet über einige andere Methoden Vorteile vorgestellt verwendet, um Muskelschäden beim Menschen induzieren. Zu diesen Vorteilen gehören genau die gesamte Arbeit während der Übung gemacht zu quantifizieren, Winkelgeschwindigkeit zu steuern, und genau zu messen Stärke und Festigkeitsverlust. Jedoch können auch andere Methoden der Beschädigung Induktion in dem Fall verwendet werden, dass ein Rollenprüfstand nicht möglich oder nicht bevorzugt ist. 13 Hubal und Mitarbeiter nutzten eine wiederholte Stuhl sitzen und Aufstieg Methode zur effektiven Muskelschaden induziert. In dieser Studie wurde durchgeführt Probanden Kontraktionen durch Absenken in einen Stuhl zu verlängern. Stupka und Mitarbeiter 14 verwendet , um traditionelle Kniestreck Übung , während der Probanden bei 120% der konzentrischen eine Wiederholung maximal die Verlängerung Komponente der Kontraktion durchgeführt. Downhill Laufen ist auch ein effektiver Stimulus Muskelschäden 15,16 zu verursachen. Diese anderen Methoden der Schaden Induktion kann bevorzugt sein, wenn der ForscherSie interessieren sich für Schäden, die aus einer realen oder sportspezifischen Reiz oder aus einer geschlossenen kinetischen Kette Bewegung zu beobachten. Eine weitere Änderung dieses Protokoll, das die Forscher betrachten kann, ist die Frequenz der Blutentnahme für die Kreatinkinase-Messung. Um das informativste Bild von Serumkreatinkinase post-Übung, kann der Forscher wählen Blutproben alle 24 Stunden für fünf bis sechs Tage nach dem Schaden zu nehmen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Peak-Serumkreatinkinase-Werte werden nicht fehlen. Auch wird diese bessere Informationen über die Art der Veränderungen des Serum-Creatinkinase liefern, beispielsweise ob die Kurve eine mono oder zweiphasigen Form folgt. Eine Einschränkung dieses Protokolls ist es, dass der Festigkeitsverlust, Serumkreatinkinase, und Schmerzen, sind indirekte Marker der Schäden. Während die direkte Nachweis von Schäden können durch den Erwerb einer Muskelprobe und unter Verwendung von Elektronenmikroskopie, andere histologischen Methoden in Studien an Nagetieren nicht erkennen Volu verwendet beobachtet werdenntary Kontraktion-induzierte Schäden im menschlichen Muskel 17,18. In Anbetracht sind die begrenzten Methoden der Lage , direkt Muskelschäden im Zusammenhang mit der freiwilligen Kontraktion-induzierte Schäden bei Menschen, indirekte Marker der Schaden Erkennung unter den besten Optionen 10. Aspekte beider Datenerfassung und Analyse kann zur Fehlerbehebung benötigen. Während des Muskel beschädigen Protokoll muss das Thema lösen die Bewegung der Welle Arm für jede exzentrische Kontraktion. Das Thema tut dies, indem in einer ausgedehnten Knieposition gegen den stationären Arm Vertrags, bis eine Schwellenkraft Wert erfüllt ist, die die Wellenbewegung und die exzentrische Kontraktion auslöst. Die Ansprechschwelle Wert beträgt 10% des Wertes Drehmoment in die Kontraktion Protokoll programed (Schritt 1.3.4.2). Themenbereiche können die Schwellenkraft in gestrecktem Knie Startposition treffen Schwierigkeiten, vor allem nach mehreren Sätzen abgeschlossen sind. Der Forscher kann dazu beitragen, das Thema der thr erreicheneshold die Kontraktionen zu beginnen, indem es auf der Welle Arm ziehen. Alternativ kann der Drehmomentwert in jeder Kontraktion des Protokolls programed (1.3.4.2) reduziert werden, so dass die Schwelle niedriger ist. Allerdings muss der Drehmomentwert nicht zu niedrig eingestellt werden, weil, wenn das Thema der Drehmomentwert der Welle Arm überschreitet stoppt und die Kontraktion unterbrochen wird. Die Art der Kreatinkinase und Wundsein Daten können auch einige Probleme für den Prüfer zur Verfügung stellen. Diese Datensätze werden häufig nicht normalverteilt. Beide Größen sind in der Regel nicht Homogenität der Varianz zu zeigen, so dass eine erhöhte Variabilität mit höheren Mittelwerten auftritt. Aufgrund der Natur dieser Variablen ist eine Log-Transformation oft zweckmäßig, die Verteilung zu normalisieren und die Varianz vor der statistischen Analyse homogenisieren. Alternativ können nicht-parametrische Tests verwendet werden. Die belastungsinduzierten Muskelschäden Protokoll beschrieben in diesem Papier haben breite Anwendungen. Der primäre strength von unter Verwendung des Protokolls ist das Potenzial, die zellulären und molekularen Prozesse zu untersuchen, die Muskelreparatur regieren, Regeneration und Adaption direkt am Menschen. Des weiteren sind verzögert auftretende Muskelschmerzen und temporäre Festigkeitsverluste oft unerwünschte Folgen anstrengend, oder neue Übung. Mit Hilfe eines Übungsbasierten Schadensprotokoll wie die hier beschriebenen, sind Forscher zur Verfügung gestellt, ein validiertes Modell die Wirksamkeit von Nahrungs, Nutraceutical testen können, oder pharmakologische Interventionen oder andere Behandlungen gedacht zum Schutz gegen verzögert auftretende Muskelschmerzen nach dem Training. Abschließend beschreibt dieses Manuskript, eine sichere und zuverlässige Methode, um zu bewirken und die Kontraktion induzierte Skelettmuskelschädigung bei Menschen quantifizieren. Es nutzt exzentrische Kontraktionen der Kniestrecker, die von einem Rollenprüfstand kontrolliert Schaden zu induzieren. Muskel-Schaden ist nicht-invasiv mit verzögert auftretende Muskelschmerzen beurteilt,Serum Kreatinkinase und Festigkeitsverlust. Während das Protokoll für einen bestimmten Rollenprüfstand für Schäden Induktion und Kraftmessungen geschrieben wird, kann dieses Protokoll für die Verwendung mit anderen Prüfständen sowie andere Arten der Kontraktion induzierte Schäden alle zusammen angepasst werden.

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

Kontraktions-induzierte Muskelschäden durch freiwillige Exzenter (Verlängerung) Kontraktionen bietet ein hervorragendes Modell für die Untersuchung Muskel Anpassung und Erholung beim Menschen. Hier diskutieren wir den Entwurf eines exzentrischen Bewegung Protokoll Schäden in den Quadrizeps-Muskeln zu induzieren, durch Veränderungen in der Stärke gekennzeichnet, Schmerzen und Plasma-Kreatinkinase. Diese Methode ist einfach, ethischen und breit anwendbar, da es in der menschlichen Teilnehmer durchgeführt wird, und beseitigt die zwischenartliche Übersetzung der Ergebnisse. Themen durchführen 300 maximale exzentrische Kontraktionen der Kniestreckmuskulatur mit einer Geschwindigkeit von 120 ° / s auf einem isokinetischen Dynamometer. Das Ausmaß des Schadens ist messbar relativ nicht-invasive isokinetischen und isometrischen Maßnahmen von Festigkeitsverlust, Schmerzen verwendet und Plasma-Kreatinkinase über mehrere Tage nach der Übung. Daher kann die Anwendung auf bestimmte Bevölkerungsgruppen in einem Versuch zu richten Mechanismen zu identifizieren, für die MuskelAnpassung und Regeneration.

Mit den hier vorgestellten Methoden, Grundlinie Wundsein, Serum Creatin-Kinase-Aktivität und Stärke (isometrischen und isokinetischen) Messungen wurden in 7 untrainierten jungen Männern genommen. Am nächsten Tag erfuhr die Probanden den Muskel Exzenterkontraktion oben beschriebenen Protokoll zu beschädigen. Um Indizes Muskelschäden, Folgeabschätzungen der Stärke, Schmerzen und Serumaktivität Kreatinkinase gemacht wurden. Festigkeit wurde gemessen unmittelbar nach sowie 24, 48, 72 und 96 Stunden nach dem Training. Schmerzhaftigkeit wurde 24 gemessen, 48, 72 und 96 Stunden nach dem Training. Serum-Kreatinkinase wurde bei 48 und 120 Stunden nach dem Training gemessen. Diese Daten wurden analysiert unter Verwendung einer Einweg wiederholten Messungen Varianzanalyse mit einer mehrfachen Vergleichstests des Dunnett Post-Belastungs-Werte an die Vorübung Wert zu vergleichen. Im Vergleich zu vor dem Training, isometrische und isokinetische Kraft wurde auf 24 und 48 Stunden nach der Übung verringert heraus sind, und<html> pre-exercise Werte zurückgegeben ähnlich wie danach (Abbildung 2). Wundsein war signifikant bei 24 erhöht, 48 und 72 Stunden nach dem Training (Abbildung 3). Serum - Kreatinkinase wurde signifikant 48 Stunden nach dem Training (Abbildung 4) erhöht. Abbildung 5 zeigt eine atypische isometrische Kraftverlauf in den Tagen nach der schädlichen Übung. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/54859/54859fig1.jpg" /> Abbildung 1: Die visuellen Analogskala verwendet , um Muskelkater des Quadrizeps femoris quantifizieren. Testpersonen werden angewiesen zwei Körpergewicht Kniebeugen zu tun und dann zeigen auf der Linie , den Grad der Schmerzen sie in den Quadrizeps - Muskeln während der Hockbewegung zu spüren. Der Forscher quantifiziert dies durch die Entfernung der Markierung in mm von der No-Wundsein Ende der Skala zu messen.&quot;Http://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig1large.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot;&gt; Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/54859/54859fig2.jpg" /> Abbildung 2: Die isometrische Kraft (A) und 60 o / s isokinetische Kraft (B) der Kniestreckmuskulatur einen Tag vor (pre), unmittelbar nach (imm post), 24, 48, 72 und 96 Stunden nach einem Anfall von 300 maximale Anstrengung Verlängerung Kontraktionen. Daten ausgedrückt werden als Prozent der Vorübung Kraftwert (Mittelwert ± SD). Die Daten wurden mit einer Einweg repeated measures-Analyse der Varianz mit einem Dunnett-Test für multiple Vergleiche analysiert. * Zeigt signifikante Abweichung von pre (p &lt;0,05). Diese Zahl wird von der Referenz 3 angepasst. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig2large.jpg" target="_blank">um eine größere ve</a>rsion dieser Figur. <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/54859/54859fig3.jpg" /> Abbildung 3: Die Wundsein Wirkungs - Kurve einen Tag vor der Übung (vor) sowie 24, 48, 72 und 96 Stunden folgende 300 Maximal Aufwand Verlängerung Kontraktionen. Die Daten werden auf der log 10 - Skala ausgedrückt (Mittelwert ± SD). * Zeigt signifikante Abweichung von pre Übung (p &lt;0,05). Diese Zahl wird von der Referenz 3 angepasst. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig3large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/54859/54859fig4.jpg" /> Abbildung 4: Serum Kreatinkinase (CK) Aktivität (Mittelwert ± SD) 24 Stunden vor (pre), 48 und 120 Stunden nach 300 Maximal Aufwand Verlängerung Fortsetzungractions (LC). Die Daten werden als Prozentsatz der Vor-Ausübungs Werte auf der Skala log 10 dargestellt. Gibt * signifikanter Unterschied vor (p &lt;0,05), ns keinen signifikanten Unterschied gibt. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig4large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/54859/54859fig5.jpg" /> Abbildung 5: Die isometrische Kraft der Kniestreckmuskulatur eines Patienten, der eine atypische Reaktion zeigte. Kraftmessungen unmittelbar nach (imm post) 24, 48, 72 und 96 Stunden nach einem Anfall von 300 maximaler Anstrengung Verlängerung Kontraktionen wurden nicht reduziert im Vergleich zu der vor Ausübung (pre) Wert in diesem Thema. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig5large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a></a>

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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.

Induktion und Beurteilung der belastungsSkelettMuskelSchäden beim Menschen

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

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Serie: 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.

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

Forschung

Medizin

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.

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

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.

Manuelle Muskeltests: eine Methode zur Messung Extremität Muscle Strength Applied an kritisch kranke Patienten

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.

Ein In vivo Nager-Modell der Kontraktion-induzierte Verletzung und nicht-invasive Überwachung von 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 ...

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.

Der Einsatz von Thermo Infra-Red Imaging zu verzögert auftretenden Muskelschmerzen Detect

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.

Die Induktion von Akute Skelettmuskelregeneration durch Cardio Injection

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

Entwicklungsbiologie

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.

Menschlichen Skelettmuskelbiopsie Verfahren unter Verwendung der modifizierten Technik Bergström

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.

Ex Vivo Beurteilung der Kontraktilität, Müdigkeit und Alternans in isolierten Skelettmuskulatur

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

Biologie

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.

Isometrische und exzentrische Krafterzeugung Beurteilung der Skelettmuskulatur Isoliert von Mausmodellen von Muskeldystrophien

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.

Skelettmuskulatur neurovaskuläre Kopplung, Oxidative Kapazität und mikrovaskuläre Funktion mit "One Stop Shop" Nah-Infrarot-Spektroskopie

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.

Nicht-invasive Beurteilung des releveurs Muskelfunktion bei Mäusen

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

Induktion und Beurteilung der belastungsSkelettMuskelSchäden beim Menschen

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

In Vivo Canine Muscle Function Assay

Manuelle Muskeltests: eine Methode zur Messung Extremität Muscle Strength Applied an kritisch kranke Patienten

Ein In vivo Nager-Modell der Kontraktion-induzierte Verletzung und nicht-invasive Überwachung von Recovery

Der Einsatz von Thermo Infra-Red Imaging zu verzögert auftretenden Muskelschmerzen Detect

Die Induktion von Akute Skelettmuskelregeneration durch Cardio Injection

Menschlichen Skelettmuskelbiopsie Verfahren unter Verwendung der modifizierten Technik Bergström

Ex Vivo Beurteilung der Kontraktilität, Müdigkeit und Alternans in isolierten Skelettmuskulatur

Isometrische und exzentrische Krafterzeugung Beurteilung der Skelettmuskulatur Isoliert von Mausmodellen von Muskeldystrophien

Skelettmuskulatur neurovaskuläre Kopplung, Oxidative Kapazität und mikrovaskuläre Funktion mit "One Stop Shop" Nah-Infrarot-Spektroskopie

Nicht-invasive Beurteilung des releveurs Muskelfunktion bei Mäusen