Name: induction and assessment of exertional skeletal muscle damage in humans
Uploaded: 2016-12-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 33 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans at JoVE.com

The authors have no acknowledgements.

Aşağıdaki prosedürler Brigham Young Üniversitesi Kurumsal inceleme kurulu (KİK) standartlarına uygundur. 1. Kasılma Protokolleri hazırlayın NOT: Aşağıdaki protokol talimatlar Biodex Advantage yazılımı dayanmaktadır. yazılım gezinme ve farklı sistemler kullanıldığı takdirde dinamometre işletim farklı olacaktır. <ol><li> İzokinetik Mukavemet Testi Protokolü <ol><li> bilgisayarda izokinetik protokol, açık dinamometre kontrol yazılımı yapmak ve &quot;Protokol&quot; sekmesini seçin ve ardından ekranın üst kısmındaki araç çubuğunda &quot;Kayıt&quot; sekmesini seçin. Açılır listeden &quot;Yeni Protokolü&quot; seçeneğini seçin. </li><li> &quot;Eğitim Tipi&quot; kutusuna, &quot;Test&quot; seçeneğini seçin. </li><li> Açılır menülerden aşağıdaki parametreleri seçin: &quot;Mod&quot; menüsünde seçin Izokinetik altında. &quot;Müşterek&quot; menüsü seçin diz altında. Altında &amp;#34; Desen &quot;. Menü seçeneğini ekstansiyon / fleksiyon hem uzatma ve fleksiyon hareketleri için konsantrik kasılmalar Seçin.&quot; Temsilcileri &quot;altında&quot; açılır menüsünden &quot;ile bitirin. </li><li> away ve kasılmaların doğru hem de 60 ° / sn hızında 3 tekrarlar &quot;Tek Taraflı&quot; sekmesi program 1 sette. Bunu yapmak için, &quot;# setleri&quot; alanına &quot;1&quot; girin ve &quot;End temsilcileri tarafından&quot; üst üste &quot;3&quot; yazın. Sonra satır &quot;Dışarıda Speed&quot; ve &quot;Karşı Hız&quot; hem de 60 yazın. </li><li> (0 ° = tam uzatma, 135 ° doğru yaklaşık 10 uzağa ° ve 110 ° hareket limitlerinin 90 anatomik referans noktası olarak ° ve set aralığı kullanın = Tam fleksiyon) Bunu yapmak .To, ekranın sol tarafındaki &quot;ROM set&quot; düğmesini seçin. (Bilgisayar ekranında verilen manivela kolu açısı göstergesini kullanarak belirtildiği gibi) 90 ° yere paralel olacak şekilde kol kol kalibre edin. Sonra anatomik yeniden olarak 90 ° kullanarakFerence noktası (0 ° = tam uzatma, 135 ° = tam fleksiyon) doğru yaklaşık 10 ° uzakta ve 110 ° hareket limitleri aralığını ayarlayın. NOT: Sabit fleksiyon deformitesi veya diğer sınırlaması ile konular ile çalışırken özellikle tercih edilir burada verilen ortak açı ayarları, ancak bu ayarlar bir vaka ile ayrı ayrı modifiye edilmelidir. </li><li> Ekranın sol alt köşesindeki &quot;Açıklama&quot; alanına protokolü ad ve üst menü çubuğundaki kaydet düğmesini seçin. </li></ol></li><li> İzometrik Mukavemet Testi Protokolü <ol><li> Adımları tekrarlayın 1.1.1 izometrik protokol yapmaya başlamak için. </li><li> &quot;Eğitim Tipi&quot; kutusundan &quot;Test&quot; seçeneğini seçin. </li><li> Açılır menülerden aşağıdaki parametreleri seçin: &quot;Mod&quot; menüsü altında &quot;izometrik&quot; seçeneğini seçin. &quot;Müşterek&quot; menüsü altında &quot;diz&quot; seçeneğini seçin. &quot;Desen&quot; menüsü altında &quot;uzantısı / fleksiyon&quot; seçeneğini seçin. &quot;Contractio altından Yön &quot;. In&quot; &quot;seçin menü&quot; ile End temsilcileri &quot;Uzak&quot; menü seçeneğini &quot;. </li><li> Program 70 ° ortak açıyla 5 sn her süren 3 izometrik kasılmalar 1 set ile bir test. &quot;Tek Taraflı&quot; sekmesine &quot;Pozisyonlar&quot; alanına bu tip &quot;1&quot; yapmak. &quot;End temsilcileri tarafından&quot; üst üste pozisyon 1. sütununda, türü &quot;3&quot; altında. &quot;Açı&quot; etiketli satırda &quot;70&quot; i seçin. </li><li> anatomik referans noktası ve 70 ° deplasmanda sınır olarak 90 ° seçin. </li><li> Ekranın sol alt köşesindeki &quot;Açıklama&quot; alanına protokolü ad ve üst menü çubuğundaki kaydet düğmesini seçin. </li></ol></li><li> Eksantrik Egzersiz Protokolü Zarar kas <ol><li> bilgisayarda eksantrik egzersiz protokolü, açık dinamometre kontrol yazılımı yapmak ve &quot;Protokol&quot; sekmesini seçin. Sonra ekranın üst kısmındaki araç çubuğunda &quot;Kayıt&quot; sekmesini seçin. Şimdi Yeni Protokolün &amp; &quot;üzerine tıklayın# 34; Açılır listeden. </li><li> &quot;Eğitim Tipi&quot; kutusundan &quot;Egzersiz&quot; seçeneğini seçin. </li><li> Açılır menülerden aşağıdaki parametreleri seçin: &quot;Mod&quot; menüsü altında &quot;izokinetik&quot; seçeneğini seçin. &quot;Müşterek&quot; menüsü altında &quot;diz&quot; seçeneğini seçin. &quot;Desen&quot; menüsü altında &quot;ekstansiyon / fleksiyon&quot; seçeneğini seçin. &quot;Daralma&quot; menüsü altında &quot;Con / ECC&quot; seçeneğini seçin. </li><li> &quot;Tek Taraflı&quot; sekmesine, program setleri arasında 60 sn geri kalanı ile doğru 180 ° / sn uzakta ve 120 ° / sn hızlarda 10 tekrarlar 10 setleri üzerinde. <ol><li> &quot;# Setleri&quot; alanına &quot;10&quot; yazın. </li><li> İlk sütunda, etiketli satırdaki türü &quot;10&quot; &quot;temsilcileri tarafından End&quot; (1 # etiketli). Sonra &quot;Dışarıda Speed&quot; etiketli bir sonraki satırda &quot;180&quot; yazın. &quot;Doğru Hız&quot; etiketli bir sonraki satırda, türü &quot;120&quot;. 600 &quot;Tork&quot; etiketli satırda, tip 200 s beklenen gücüne bağlı olarakubject. </li><li> 10. diziler arasında 2 için yineleyin 1.3.4.2. </li><li> alanında &quot;saniye Rest Time&quot; yazın 60. </li></ol></li><li> &quot;Anatomik Referans&quot; alanına 90 ° yazın. </li><li> (0 ° = tam uzantısı, 135 ° = tam fleksiyon) doğru &quot;ROM Set&quot; ekranın sol tarafındaki düğmeye ve 40 uzak ° ve 110 ° hareket sınırları belirlenen aralığını seçin. Bu ayarlar söz konusu dinamometre koluna karşı direnç sağlaması gerekir hangi aracılığıyla hareket aralığı sağlar. Bir güvenlik önlemi olarak, dinamometre konusu hareket, bu belirli bir aralık içinde direnç temin durursa hareket duracaktır. <ol><li> hareket aralığını ayarlamak için, ekranın sol tarafındaki &quot;set-ROM&quot; düğmesini seçin. (Bilgisayar ekranında verilen manivela kolu açısı göstergesini kullanarak belirtildiği gibi) 90 ° yere paralel olacak şekilde kol kol kalibre edin. Sonra anatomik referans noktası olarak 90 ° kullanarak, set doğru 40 uzakta ° ve 110 ° hareket sınırları aralığı (0 ° = tam uzatma, 135 ° = tam fleksiyon). NOT: Bu ortak açı ayarları tipik sağlıklı konu için önerilerdir. Bunlar bir bireyden diğerine yeteneklerini uyacak şekilde modifiye edilmelidir. </li></ol></li><li> &quot;Açıklama&quot; alanına protokolü ad ve üst araç barda &quot;Kaydet&quot; düğmesine basın. </li></ol></li></ol> 2. Temel Ölçümler <ol><li> ağrı Ölçümler <ol><li> Bir sayfa boyunca yatay 100 mm çizgi çizerek bir görsel analog skala olun. </li><li> Hattın sol tarafında &quot;Hayır ağrı&quot; belirtmek ve hattın sağ taraftaki &quot;Aşırı ağrı&quot; (Şekil 1) göstermektedir. Bu yöntem yaygın olarak gecikmiş başlangıçlı kas ağrıları 1,10,11 değerlendirmek için kullanılır. </li><li> İki vücut ağırlığı ağız kavgası yapmak konuyu söyleyin. kolları düzenlenen straigh hem ağız kavgası gerçekleştirinbirbirinden omuz ve ayaklar omuz genişliğinde önünde dışarı t. Üst bacaklar başlangıç ​​pozisyonuna dönmeden önce yere paralel olduğunda uygun derinliğe ulaşıldığında. </li><li> O görsel analog skala üzerinde uygun noktada bir dikey bir çizgi çizerek ağız kavgası sırasında femoris kasları kuadriseps hissedilen ağrı şiddetini göstermek için konuyu isteyin. </li><li> deneğin işareti görsel analog ölçek no-ağrı ucundan milimetre mesafeyi ölçerek ağrı deneğin seviyesini ölçmek. </li></ol></li><li> Serum Kreatin Kinaz DİKKAT: Kan dokunmadan önce koruyucu eldiven giyin ve hemen hastaneye veya üniversite politikası gereği bir kesici kapta kullanımdan sonra iğnelerin atmayın. <ol><li> Kan 12 5 6 ml elde etmek için açlık koşullarında deneğin kolunun antekübital bölgeden kan çekilmeye standart flebotomi prosedürleri uygulayın. </li><li> santrifüj3 15 dakika boyunca 15 xg kan örneği Kan hücrelerinden serumun ayrılması için ° C. </li><li> Bir transfer pipeti kullanarak, konu ve zaman noktası için uygun biçimde etiketlenmiş bir mikrosantrifüj tüpüne serum örneği aktarın. </li><li> daha sonra kullanılmak üzere -80 ° C&#39;de örnek saklayın. </li><li> imalatçının protokolüne göre, ticari olarak mevcut bir kit kullanılarak kreatin kinaz aktivitesi için, serum örnekleri test edin. Seçenek olarak ise, serum numuneleri analiz için yerel bir tıbbi teşhis laboratuara nakledilebilir. </li></ol></li><li> Konu Hazırlık <ol><li> deneğin ziyaret kırk sekiz saat önce, yorucu veya alışılmamış egzersiz, non-steroid anti-inflamatuar ilaçlar ve alkol önlemek için isteyin. </li><li> konu geldiğinde, kilo, boy, cinsiyet ve kurulum öncesinde bacak hakimiyeti bilgi toplamak. Bacak egemenliği bir topu tekmelemek seçsin hangi bacak ile konuyu sorarak tespit edilebilir. </li><li> Sübjektif vart mukavemet testleri yapılmadan önce bir bisiklet ergometresi üzerinde 10 dakika boyunca 150 W 50 ° C&#39;de ısıtın. </li><li> ısınma sonrası dinamometre sandalyede oturup konuyu isteyin. konuyu sığdırmak için koltuk ve şaft kolunun eğim, yükseklik, derinlik, yaslanmak ve rotasyon ayarlayın. bir referans olarak lateral femoral kondil kullanın ve dinamometre şaft kolunun bununla diz dönme eksenini hizalayın. o medial malleol sadece yakın böylece mil kol uzunluğunu ayarlamak ve askısı ile sabitleyin. Konu tam hareket yelpazesi ile rahatça esnek plantar gerekir. </li><li> kısma ya da rahatsızlık olmadan diz ekleminin maksimum esnemesini sağlamak için koltuğun ön kenarı ve bacak arkası arasında yeterli boşluk (25 mm) bırakın. </li><li> Omuz, kalça, ayak bileği ve uyluk askıları ile tabi stabilize. Diz ekstansörleri izole etmek ve yardımcı kas tutulumu önlemek için, konu güvenli stabilize edilmesi esastır. </li><li> Konu gerçekleştirmek zorunda3-5 uygulama uzantısı daralma protokolü başlamadan önce mevcut ve gerektiği gibi ayarlayabilirsiniz / fleksiyon diz manevralar, hareket izleme aralığı ve rahatsızlık belirtileri. </li><li> Şimdi dinamometre ayarlanabilir bileşenler düzgün konuya takılmış olduğunu, daha sonraki ziyaretlerinizde tekrarlanabilir kurulum için koltuk pozisyonu ayarları ve şaft kolu konumunu kaydedin. NOT: Konu güvenli ve rahat olması önemlidir. dinamometre Acil bir durumda özne ve operatör hem de bir acil stop düğmesi ile donatılmıştır. </li></ol></li><li> kuvvet Ölçümleri <ol><li> konu düzgün koltukta odaklı ve izometrik mukavemeti testi protokolü yüklendikten sonra, testi gerçekleştirmek için nasıl konu talimat. <ol><li> o sabit kalacak manivela kolu karşı sözleşme olacak konuyu söyle. 5 sn EAC süren 3 kasılmalar yapıyor bilgisayar ekranının yönergeleri izleyin tabi söyleh. </li><li> Her kasılma için maksimal çaba korumak için konuyu söyle. kasılmalar sırasında nefes konuyu söyle. Test sırasında göğsünde kollarını çapraz konuyu isteyin. </li><li> izometrik protokolü başlatın ve konu Submaksimal çabayla testi uygulamaya izin verir. Bu uygulama deneme testi tabi oldum yanı sıra bir test özgü ısınma sağlayacaktır. konu testi 2 ila 3 kez uygulamaya izin ver. </li></ol></li><li> konu hazır olduğunda, testi başlatmak ve sözlü her kasılma için maksimal çaba sağlamak için konuyu teşvik ediyoruz. </li><li> Tutanak tork, güç ve çalışma. Yazılım aynı zamanda varyans katsayısı hesaplar (performans tekrarlanabilirlik dayalı test geçerlilik istatistiksel bir temsilini, düşük değerler yüksek tekrarlanabilirlik göstermektedir). Varyans katsayısı% 15 aşarsa, testi tekrarlayın. 4 kez test kadar tekrarlayın. konu o bir katsayı üretemez isef Varyans 4 denemeden sonra% 15&#39;ten az varyans değerinin düşük katsayısı elde kümesinden verileri kullanır. </li><li> konuyu kalanı iki üç dakika bekleyin, ardından izokinetik kuvvet verilerini elde etmek için izokinetik protokol yükleyin. </li><li> konu koltuğunda emniyete sonra, izokinetik testi gerçekleştirmek için nasıl talimat. <ol><li> onlar sabit bir hızda hareket edecek manivela kolu karşı üç uzatma ve fleksiyon kasılmaları yapacağız konuyu söyle. Amaç her kasılma için hareket tüm aralığı boyunca olduğu gibi zorla mümkün olduğunca sözleşme olduğu konuyu söyle. </li><li> Onlar hareket aralığının sonuna ulaştığınızda levye kolu duracaktır söyleyin. Test sırasında göğsünde kollarını çapraz konuyu isteyin. kasılmalar sırasında nefeslerini tutmak için değil konuyu hatırlatmak NOT: kasılma fleksiyon bileşeni elde edilen veriler araştırmacı, Subj ilgi olmayabilirfleksiyon ve ekstansiyon hem manevraları için maksimal eforu sağlar ECTS uzatma manevrası sırasında daha iyi kuvvet kıvamını elde etmek eğilimindedir. </li></ol></li><li> Testi başlatmak ve sözlü maksimal çaba sağlamak için konuyu teşvik ediyoruz. </li><li> Tutanak tork, güç ve çalışma. Yazılım aynı zamanda varyans katsayısı hesaplar (performans tekrarlanabilirlik dayalı test geçerlilik istatistiksel bir temsilini, düşük değerler yüksek tekrarlanabilirlik göstermektedir). Varyans katsayısı% 15 aşarsa, testi tekrarlayın. <ol><li> 4 kez test kadar tekrarlayın. konu, 4 denemeden sonra% 15 daha az varyans katsayısı üretmek varyans değerinin düşük katsayısı elde kümesinden verileri kullanmak mümkün değilse. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. Hasar İndüksiyon <ol><li> Bölüm 2 bazal ölçümden sonra üç gün biri, zarar indüksiyon kısmı için laboratuara tabi dönüşü varprotokol </li><li> 150 W&#39;a 50 ° C&#39;de 10 dakika süreyle devirli ergometrede konu ısınma var </li><li> ısınma, şark ve adım 2.3.7 kaydedilen ayar ayarlarını kullanarak dinamometre konuyu sabitleyin sonra, eksantrik egzersiz protokolü zarar kas yüklemek ve düzgün egzersiz yapmak nasıl konuyu talimat. <ol><li> her kasılma için şaft kolunun hareketini başlatmak için kaldıraç kolu karşı daralacak konuyu söyle. şaft kolu sabit bir hızda onlara doğru hareket ettikçe, onların hedefi olarak zorla mümkün olduğunca buna karşı sözleşme olduğunu konuyu söyle. </li><li> konusu koltuğun iki tarafında yer alan el tutma yerlerine kavranmış olur. </li><li> kasılmalar sırasında nefes konuyu söyle; eksantrik aşamasında nefes verin. </li></ol></li><li> konu hazır olduğunda, ekranda start düğmesine basarak kasılmaların ilk seti başlar. </li><li> Sözlü maksimal ef korumak için konuyu teşvikHer kasılması için kale. </li><li> set arasında 1 dakika dinlenme süresi ile 10 tekrarlar 10 set üzerinden konuyu rehberlik edecek ekrandaki yönergeleri izleyin. </li><li> tamamlanan 10 setleri protokolü tekrarlamadan önce konuyu 1 dinlenme ila 5 dakika izin kez. NOT: Bu kullanılan dinamometre ve yazılıma bağlı olarak değişebilir ancak eksantrik protokol kapsamında, mevcut ayar sayısı 10&#39;dur. Gerisi gerekirse operatör protokolünü yeniden için zaman sağlar. </li><li> 300 ağırlıklı eksantrik kasılmalar toplam prosedür iki kez daha tekrarlayın. </li></ol> 4. Kas Hasarı Değerlendirmesi <ol><li> Izokinetik hemen zarar egzersiz sonra 24, 48, 72 ve 96 saat sonra 2.4 de tarif edildiği gibi izometrik kuvvet testleri hem tekrarlayın. </li><li> 24, 48, 72 parçası 2.1 açıklandığı gibi ağrı ölçümü tekrarlayın ve egzersiz zarar sonra 96 ​​saat. her biri için yeni bir görsel analog skala kullandığınızdan emin olunKonu önceki yanıtları göremiyorum böylece değerlendirilmesi. </li><li> egzersiz zarar sonra 48 ve 120 saatte kreatin kinaz tahlil için kısmen 2.2&#39;de anlatıldığı gibi kan beraberlik tekrarlayın, ya da deneysel protokol tarafından dikte zaman noktalarında. </li><li> X-ekseni üzerinde süre karşı bir grafik y-ekseninde kreatin kinaz, mukavemet ve ağrı veri çizilir. </li><li> Bu değişkenler hasar ve onarım gösteren sapan ve egzersiz sonrası günlerde bazal değerlere doğru dönüş ne kadar sırasıyla gözlemleyin. </li></ol>

<ol>
	<li>Deyhle, M. R., 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=Skeletal+Muscle+Inflammation+Following+Repeated+Bouts+of+Lengthening+Contractions+in+Humans.">Skeletal Muscle Inflammation Following Repeated Bouts of Lengthening Contractions in Humans.</a> Front. Physiol. 6, 424 (2015).</li><li>Hyldahl, R. D., 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=Extracellular+matrix+remodeling+and+its+contribution+to+protective+adaptation+following+lengthening+contractions+in+human+muscle.">Extracellular matrix remodeling and its contribution to protective adaptation following lengthening contractions in human muscle.</a> FASEB J. 29 (7), 2894-2904 (2015).</li><li>Hyldahl, R. D., Olson, T., Welling, T., Groscost, L., Parcell, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Satellite+cell+activity+is+differentially+affected+by+contraction+mode+in+human+muscle+following+a+work-matched+bout+of+exercise.">Satellite cell activity is differentially affected by contraction mode in human muscle following a work-matched bout of exercise.</a> Front. Physiol. 5, 485 (2014).</li><li>Clarkson, P. M., Kearns, A. K., Rouzier, P., Rubin, R., Thompson, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serum+creatine+kinase+levels+and+renal+function+measures+in+exertional+muscle+damage.">Serum creatine kinase levels and renal function measures in exertional muscle damage.</a> Med. Sci. Sports Exerc. 38 (4), 623-627 (2006).</li><li>Clarkson, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exertional+rhabdomyolysis+and+acute+renal+failure+in+marathon+runners.">Exertional rhabdomyolysis and acute renal failure in marathon runners.</a> Sports Med. 37 (4-5), 361-363 (2007).</li><li>Seedat, Y. K., Aboo, N., Naicker, S., Parsoo, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+renal+failure+in+the+&amp;#34;Comrades+Marathon&amp;#34+runners.">Acute renal failure in the &amp;#34;Comrades Marathon&amp;#34 runners.</a> Ren. Fail. 11 (4), 209-212 (1989).</li><li>Landau, M. E., Kenney, K., Deuster, P., Campbell, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exertional+rhabdomyolysis:+a+clinical+review+with+a+focus+on+genetic+influences.">Exertional rhabdomyolysis: a clinical review with a focus on genetic influences.</a> J. Clin. Neuromuscul. Dis. 13 (3), 122-136 (2012).</li><li>Warren, G. L., 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=Role+of+CC+chemokines+in+skeletal+muscle+functional+restoration+after+injury.">Role of CC chemokines in skeletal muscle functional restoration after injury.</a> Am. J. Physiol. Cell Physiol. 286 (5), C1031-C1036 (2004).</li><li>Zhang, J., 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=CD8+T+cells+are+involved+in+skeletal+muscle+regeneration+through+facilitating+MCP-1+secretion+and+Gr1(high)+macrophage+infiltration.">CD8 T cells are involved in skeletal muscle regeneration through facilitating MCP-1 secretion and Gr1(high) macrophage infiltration.</a> J. Immunol. 193 (10), 5149-5160 (2014).</li><li>Cermak, N. M., Noseworthy, M. D., Bourgeois, J. M., Tarnopolsky, M. A., Gibala, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+tensor+MRI+to+assess+skeletal+muscle+disruption+following+eccentric+exercise.">Diffusion tensor MRI to assess skeletal muscle disruption following eccentric exercise.</a> Muscle Nerve. 46 (1), 42-50 (2012).</li><li>Chen, Y. W., Hubal, M. J., Hoffman, E. P., Thompson, P. D., Clarkson, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+responses+of+human+muscle+to+eccentric+exercise.">Molecular responses of human muscle to eccentric exercise.</a> J. Appl. Physiol. 95 (6), 2485-2494 (2003).</li><li>Stasinger, S. K., Di Lorenzo, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Phlebotomy Textbook. , 188-203 (2011).</li><li>Hubal, M. J., Chen, T. C., Thompson, P. D., Clarkson, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+gene+changes+associated+with+the+repeated-bout+effect.">Inflammatory gene changes associated with the repeated-bout effect.</a> Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 294 (5), R1628-R1637 (2008).</li><li>Stupka, N., Tarnopolsky, M. A., Yardley, N. J., Phillips, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+adaptation+to+repeated+eccentric+exercise-induced+muscle+damage.">Cellular adaptation to repeated eccentric exercise-induced muscle damage.</a> J. Appl. Physiol. 91 (4), 1669-1678 (2001).</li><li>Smith, L. L., 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=Changes+in+serum+cytokines+after+repeated+bouts+of+downhill+running.">Changes in serum cytokines after repeated bouts of downhill running.</a> Appl. Physiol. Nutr. Metab. 32 (2), 233-240 (2007).</li><li>Marqueste, T., Giannesini, B., Fur, Y. L., Cozzone, P. J., Bendahan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+MRI+analysis+of+T2+changes+associated+with+single+and+repeated+bouts+of+downhill+running+leading+to+eccentric-induced+muscle+damage.">Comparative MRI analysis of T2 changes associated with single and repeated bouts of downhill running leading to eccentric-induced muscle damage.</a> J. Appl. Physiol. 105 (1), 299-307 (2008).</li><li>Crameri, R. M., 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=Myofibre+damage+in+human+skeletal+muscle:+effects+of+electrical+stimulation+versus+voluntary+contraction.">Myofibre damage in human skeletal muscle: effects of electrical stimulation versus voluntary contraction.</a> J. Physiol. 583 (Pt 1), 365-380 (2007).</li><li>Yu, J. G., Malm, C., Thornell, L. 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.

Birkaç adım bu protokolün istenen sonuçları elde etmek için kritik öneme sahiptir. İlk olarak, deneklere uygun daralma protokolleri, özellikle kuvvet ölçümleri aşina olmalıdır. konu yaptıklarını ve onlara veri toplama öncesinde kuvvet uygulama testleri için bir fırsat vermek beklenen tam olarak ne anladığından emin olun. yeterince bu işlemler aşina olmayan konular zarar indüksiyon şu günlerde üzerinde bir öğrenme eğrisi gösterebilir. Bu geçersiz gücü ölçümlerini render bir karıştırıcı değişken olabilir. Şekil 5 düzgün familiarized edilmemiştir olabilir bir kişiden verileri gösterir. Bu konu zararlı egzersiz rağmen deney boyunca öğrenme, belki nedeniyle gücü, artan gösterdi. İkincisi, söz konusu nüfusun seçimi de bu protokole kritik olabilir. Efor kas meydana gelen hasar ve f bağlı olarak hastadan hastaya büyük ölçüde değişebilirbireyin eğitimli durumu da dahil olmak üzere aktörler. eksantrik egzersiz alışık Bireyler alışılmadık bireylere göre çok daha az zarar gösterecektir. Bir konu nüfus seçerken bu önemli bir husustur olabilir. Bir araştırmacı, büyük hasar yanıtı gözlemleyerek ilgilenen varsa, eksantrik egzersiz alışık bir nüfus bu sonucu sağlamak için büyük olasılıkla olacaktır. Son olarak, konu sürekli tekrarlanan ziyaretleri üzerinde dinamometre üzerinde konumlandırılmış olması önemlidir. araştırmacı her konu için dinamometre her ayarlanabilir bileşeni için pozisyon ayarları kaydetmek ve her takip test için buna göre yeniden konumlandırmak gerekir. Bunun nedeni postural farklılıklara değişkenliği en aza indirecektir. Birçok farklı Dynameters mevcuttur. Burada verilen yöntemler Biodex dinamometresi ve kontrol yazılımına özel olmakla birlikte, bu yöntemler Operatin hesaplandıktan sonra, diğer dinamometre ile kullanım için adapte edilebilirg farklılıklar. Burada sunulan dinamometrenin kullanımı, insanlarda kas hasarına neden için kullanılan bir diğer yöntemlere göre daha içerir. Bu avantajlar doğru, egzersiz sırasında yapılan toplam işi miktarının açısal hız kontrol ve doğru bir kuvvet ve dayanıklılık kaybı ölçülerek bulunur. Bununla birlikte, zarar indüksiyonu için diğer yöntemler, bir dinamometre kullanılabilir ya da tercih olması durumunda kullanılabilir. Hubal ve arkadaşları 13 tekrarlanan sandalyede otur ve yükselişi yöntem etkili kas hasarı kaynaklı ederdim. Bu çalışmada, denekler bir koltuğa düşürerek kasılmaları uzatma yapıldı. Stupka ve arkadaşları 14 denek konsantrik bir tekrarı maksimum% 120 kasılma uzatma bileşeni gerçekleştirilen sırasında geleneksel diz ekstansör egzersiz kullanılır. İniş çalışan, aynı zamanda kas hasarına 15,16 neden etkili bir uyarıcıdır. araştırmacı ise hasar indüksiyon Bu diğer yöntemler tercih edilebilirBir daha gerçek-dünya ya da spor özgü uyaran veya kapalı kinetik zincir hareketinden zarar gözlemleyerek ilgilenen. Araştırmacı düşünebilirsiniz bu protokole başka değişiklik kreatin kinaz ölçümü için kan örneği sıklığıdır. Serum kreatinin kinaz sonrası egzersiz en bilgilendirici resim elde etmek için, araştırmacı hasar sonrası beş ile altı gün boyunca kan örnekleri her 24 saat almayı tercih edebilir. Bu zirve serum kreatin kinaz değerleri cevapsız olmadığını sağlayacaktır. Ayrıca bu tür eğri bir mono veya bifazik şekli aşağıdaki olmadığı gibi, serum kreatin kinaz değişiklikler, niteliği daha iyi bilgi verecektir. Bu protokolün bir sınırlama gücü kaybı, serum kreatinin kinaz ve ağrı, hasar dolaylı belirteçleri olmasıdır. hasar doğrudan kanıt kas örneği alınması ve elektron mikroskobu kullanılarak görülebilir, diğer histolojik yöntemler VOLU algılamaz kemirgen çalışmalarında kullanılanİnsan kas 17,18 yılında ntary daralma kaynaklı hasar. Doğrudan insanlarda gönüllü daralma kaynaklı hasar bağlamında kas hasarını tespit edebilen sınırlı yöntemleri göz önüne alındığında, hasar dolaylı belirteçleri iyi seçeneklerden 10 arasındadır. Her iki veri toplama ve analiz Yönleri giderme gerektirebilir. kas zarar protokol sırasında, söz konusu her bir eksantrik kasılma için şaft kolunun hareketini tetiklemek gerekir. konu bir eşik kuvveti değeri mili hareketini ve eksantrik daralma tetikler karşılanıncaya kadar uzatılmış diz pozisyonunda sabit kol karşı sözleşme yapar. eşik kuvveti değeri kasılma protokolü (adım 1.3.4.2) içine programlı tork değerinin% 10&#39;dur. Denekler birkaç setleri tamamlandıktan sonra özellikle, zorluk uzatılmış diz başlangıç ​​konumunda eşik kuvveti toplantı olabilir. Araştırmacı konusu thr ulaşmasına yardımcı olabilirşaft kolu çekerek kasılmaları başlatmak için eshold. eşiği düşük olduğu Alternatif olarak, iletişim kuralı (1.3.4.2), her kasılma programlanmış tork değeri düşürülebilir. Ancak, söz konusu tork değerini aşarsa mil kolu duracaktır çünkü tork değeri çok düşük ayarlanmış olmamalıdır ve daralma kesilecektir. kreatin kinaz ve ağrı verilerinin niteliği de araştırmacı için bazı sorun sağlayabilir. Bu veri setleri genellikle normal dağılım değil. Her iki değişken artan değişkenlik yüksek ortalama değerlerle oluşur, öyle ki varyans olmayan homojenlik gösterme eğilimindedir. Nedeniyle bu değişkenlerin doğasına, bir günlük dönüşümü genellikle dağılımları normalleştirmek ve istatistiksel analiz öncesi varyans homojenize edilmesi uygundur. Alternatif olarak, parametrik olmayan testler kullanılabilir. Bu yazıda anlatılan egzersize bağlı kas hasarı protokolü geniş uygulamalar olabilir. birincil strprotokolü kullanarak ength insan denekler doğrudan kas onarımı, rejenerasyon ve adaptasyon yöneten hücresel ve moleküler süreçleri incelemek için potansiyelidir. Ayrıca, gecikmeli kas ağrısı ve geçici mukavemet kayıpları yorucu ya da roman egzersiz istenmeyen sonuçları genellikle. burada açıklanan gibi bir egzersize dayalı hasar protokolü kullanarak, araştırmacılar valide modeli, beslenme nutraceutical, ya da farmakolojik girişimler ya da egzersiz sonrası gecikmiş başlangıçlı kas ağrıları karşı korumak amacıyla diğer tedavilerin etkinliğini test edebilirsiniz sağlanmaktadır. Sonuç olarak, bu Eser neden insanlarda daralma bağlı iskelet kası hasarı ölçmek için güvenli ve güvenilir bir yöntem tarif eder. Zarar ikna etmek için bir dinamometre tarafından kontrol edilir diz ekstensörlerinin eksantrik kasılmalar kullanır. Kas hasarı, noninvaziv gecikmeli kas ağrısı ile değerlendirilirserum kreatin kinaz ve kuvvet kaybı. Protokol hasarı indüksiyonu ve kuvvet ölçümleri için özel bir dinamometre için yazılmıştır birlikte, bu protokol arada diğer frenler ve daralma kaynaklı hasarın diğer modlar ile kullanım için adapte edilebilir.

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

gönüllü eksantrik (uzatma) kasılmalar yoluyla daralma bağlı kas hasarı insanlarda kas adaptasyon ve kurtarma eğitimi için mükemmel bir model sunuyor. Bu yazıda gücü, ağrı ve plazma kreatin kinaz düzeylerindeki değişikliklerle işaretlenmiş kuadriseps kasları, hasar uyarılması için bir eksantrik egzersiz protokol tasarım tartışır. insan katılımcıların gerçekleştirilen ve sonuçları türler arası çeviri ortadan kaldırır, çünkü bu yöntem, basit, etik ve yaygın olarak uygulanmaktadır. Denekler bir hızda diz ekstansör kaslarının 300 maksimal eksantrik kasılmaları gerçekleştirmek 120 ° / izokinetik dinamometre üzerinde sn. Hasarın büyüklüğü egzersiz sonrası birkaç gün içinde mukavemet kaybı, ağrı ve plazma kreatinin kinaz düzeylerinin göreceli olarak non-invaziv izokinetik ve izometrik ölçümler kullanılarak ölçülebilir. Bu nedenle, uygulama kas mekanizmalarını belirlemek amacıyla belirli nüfusa yönelik olabiliradaptasyon ve yenilenme.

Burada sunulan yöntemler, bazal ağrı, serum kreatin kinaz aktivitesi ve kuvvet kullanarak (izometrik ve izokinetik) ölçümleri 7 eğitimsiz genç erkeklerde alındı. Ertesi gün, denekler yukarıda açıklanan eksantrik kasılma protokolü zarar kas uygulandı. Kas harabiyeti endeksleri sağlamak yapılmış gücü, ağrı ve serum kreatin kinaz aktivitesi değerlendirmeler takip etmek. Güç egzersiz sonrasında hem de 24, 48, 72 ve 96 saat sonra ölçülmüştür. Ağrı, 24 ila 48, 72, ve egzersiz sonrasında 96 saat ölçülmüştür. Serum kreatinin kinaz egzersiz sonrası 48 ve 120 saat sonra ölçüldü. Bu veriler egzersiz öncesi değerine egzersiz sonrası değerleri karşılaştırmak için bir Dunnett çoklu karşılaştırma testleri ile varyans tek yönlü tekrarlı ölçümler analizi kullanılarak analiz edildi. egzersiz öncesi, izometrik ve izokinetik kuvvet ile karşılaştırıldığında sırasıyla, 24 ve 48 saat sonrası egzersiz için dışarı azalmış edildi ve<html> (Şekil 2) daha sonra benzer öncesi egzersiz değerlerini geri döndü. Ağrı anlamlı (Şekil 3) 24, 48 arttı ve egzersiz sonrası 72 saat oldu. Serum kreatin kinaz anlamlı (Şekil 4) egzersiz sonrası 48 saat yükseltilmiş. Şekil 5 zarar egzersiz takip eden günlerde bir atipik izometrik kuvvet eğrisini göstermektedir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54859/54859fig1.jpg" /> Şekil 1: kuadriseps kas ağrıları ölçmek için kullanılan görsel analog skala femoris kasları. Denekler iki vücut ağırlığı ağız kavgası yapmak için talimat ve daha sonra on line onlar bodur manevra sırasında kuadriseps kaslarında hissedilen ağrı derecesini gösterirler. Araştırmacı ölçek no-ağrı ucundan mm markanın mesafeyi ölçerek bu rakamlarla.&quot;Http://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig1large.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54859/54859fig2.jpg" /> Şekil 2: diz ekstansör kaslarının izometrik kuvveti (A) ve 60 o / s izokinetik kuvvet (B) nöbetinden sonra, hemen sonra (imm sonrası), 24, 48, 72 (ön) ve 96 saat bir gün önce 300 maksimal efor uzatma kasılmaları. Veriler egzersiz öncesi kuvvet değerinin bir yüzdesi olarak ifade edilir (ortalama ± SD). Veriler çoklu karşılaştırmalar için Dunnett testi ile değişmeye ilişkin bir tek-yönlü tekrarlı ölçümler analizi ile analiz edilmiştir. * Önceden (p &lt;0.05) anlamlı bir fark göstermektedir. Bu rakam referans 3 uyarlanmıştır. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig2large.jpg" target="_blank">Daha büyük bir ettik görmek için buraya tıklayınız</a>Bu rakamın rsion. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54859/54859fig3.jpg" /> Yanı sıra 24, 48, 72 itibariyle egzersiz (pre) önce ağrı tepki eğrisi bir gün ve 300 maksimal efor uzatılması kasılmaları aşağıdaki 96 saat: Şekil 3. Veri günlük 10 ölçeğinde ifade edilir (ortalama ± SD). * Ön egzersiz (p &lt;0.05) anlamlı bir fark göstermektedir. Bu rakam referans 3 uyarlanmıştır. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/54859/54859fig4.jpg" /> Şekil 4: Serum kreatinin kinaz (CK) aktivitesinin 24 saat önce (ortalama ± SD) (ön), 48 ve 300 maksimal efor uzatma cont sonra 120 saatkasılma konsantrasyona (LC). Veri günlüğü 10 ölçeğinde egzersiz öncesi değerlerinin yüzdesi olarak sunulmuştur. * Anlamlı bir fark gösterir ns öncesi (p &lt;0.05), önemli derecede farklılık gösterir. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/54859/54859fig5.jpg" /> Şekil 5: atipik tepki gösterdi bir konu diz ekstansör kaslarının izometrik kuvvet. Kuvvet ölçümleri hemen sonra (imm sonrası) 24, 48, 300 maksimal efor uzatma kasılmaları nöbetinden sonra 72 ve 96 saat bu konuda ön egzersiz (ön) değerine göre indirgenmiş değildi. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54859/54859fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a></a>

Watch this Scientific Journal Video about Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans at JoVE.com

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.

İndüksiyon ve İnsanlarda Egzersizde İskelet Kası Hasar değerlendirilmesi

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

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

In Vivo Canine Muscle Function Assay

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

In Vivo Canine Muscle Function Assay

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

Vivo Köpek Kas Fonksiyon Testi

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

Tıp

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.

Kritik Hastalarda Uygulanan Manuel Kas Testi: Ekstremite Kas Kuvveti Ölçme Yöntemi

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.

Bir In vivo</emDaralma indüklenen Sakatlık ve Kurtarma Non-invaziv İzleme> Kemirgen Model

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.

Gecikmeli Onset Kas Aci Algılama için Termal Infra-Red Görüntüleme Kullanımı

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.

Cardiotoxin Enjeksiyonu ile Akut İskelet Kası Regeneration indüksiyon

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

Gelişim Biyolojisi

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.

Modifiye Bergström Tekniği İnsan İskelet Kası Biyopsi Prosedürleri

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.

İzole İskelet Kaslar Kasılma, çabuk yorulma ve Alternans Ex Vivo Değerlendirilmesi

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

Biyoloji

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.

İskelet Kası İzometrik ve Eksantrik Kuvvet Oluşturma Değerlendirme İzole Müsküler Distrofisi arasında murin Models

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.

Kas iskelet nörovasküler kaplin, oksidatif kapasite ve mikrovasküler işlevi 'One Stop Shop' yakın kızılötesi spektroskopi ile

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.

Non-invaziv Dorsiflexor kas fonksiyonu farelerde değerlendirilmesi

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