This work was supported by the following funding sources: R01-AR063649, AG-020591, F31-AR035931.

<ol>
	<li>Mendias, C. L., Kayupov, E., Bradley, J. R., Brooks, S. V., Claflin, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+specific+force+and+power+production+of+muscle+fibers+from+myostatin-deficient+mice+are+associated+with+a+suppression+of+protein+degradation.">Decreased specific force and power production of muscle fibers from myostatin-deficient mice are associated with a suppression of protein degradation.</a> J Appl Physiol. 111 (1), 185-191 (2011).</li><li>Gumucio, J. P., Davis, M. E., Bradley, J. R., Stafford, P. L., Schiffman, C. J., Lynch, E. B., Claflin, D. R., Bedi, A., Mendias, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rotator+cuff+tear+reduces+muscle+fiber+specific+force+production+and+induces+macrophage+accumulation+and+autophagy.">Rotator cuff tear reduces muscle fiber specific force production and induces macrophage accumulation and autophagy.</a> J Orthop Res. 30 (12), 1963-1970 (2012).</li><li>Mendias, C. L., Roche, S. M., Harning, J. A., Davis, M. E., Lynch, E. B., Sibilsky Enselman, E. r., Jacobson, J. A., Claflin, D. R., Calve, S., Bedi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+muscle+fiber+force+production+and+disrupted+myofibril+architecture+in+patients+with+chronic+rotator+cuff+tears.">Reduced muscle fiber force production and disrupted myofibril architecture in patients with chronic rotator cuff tears.</a> J Shoulder Elbow Surg. 1 (4), 111-119 (2015).</li><li>Moss, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sarcomere+length-tension+relations+of+frog+skinned+muscle+fibres+during+calcium+activation+at+short+lengths.">Sarcomere length-tension relations of frog skinned muscle fibres during calcium activation at short lengths.</a> J Physiol. 292, 177-192 (1979).</li><li>Chase, P. B., Kushmerick, 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=Effects+of+pH+on+contraction+of+rabbit+fast+and+slow+skeletal+muscle+fibers.">Effects of pH on contraction of rabbit fast and slow skeletal muscle fibers.</a> Biophys J. 53, 935-946 (1988).</li><li>Moisescu, D. G., Thieleczek, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+and+strontium+concentration+changes+within+skinned+muscle+preparations+following+a+change+in+the+external+bathing+solution.">Calcium and strontium concentration changes within skinned muscle preparations following a change in the external bathing solution.</a> J Physiol. 275, 241-262 (1978).</li><li>Walker, S. M., Schrodt, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=I+Segment+lengths+and+thin+filament+periods+in+skeletal+muscle+fibers+of+the+Rhesus+monkey+and+the+human.">I Segment lengths and thin filament periods in skeletal muscle fibers of the Rhesus monkey and the human.</a> Anat Rec. 178, 63-81 (1974).</li><li>Gollapudi, S. K., Lin, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+determination+of+sarcomere+force-length+relationship+in+type-1+human+skeletal+muscle+fibers.">Experimental determination of sarcomere force-length relationship in type-1 human skeletal muscle fibers.</a> J Biomech. 42, 2011-2016 (2009).</li><li>Brenner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+for+stabilizing+the+striation+pattern+in+maximally+calcium-activated+skinned+rabbit+psoas+fibers.">Technique for stabilizing the striation pattern in maximally calcium-activated skinned rabbit psoas fibers.</a> Biophys J. 41 (1), 99-102 (1983).</li><li>Claflin, D. 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=Effects+of+high+and+low-velocity+resistance+training+on+the+contractile+properties+of+skeletal+muscle+fibers+from+young+and+older+humans.">Effects of high and low-velocity resistance training on the contractile properties of skeletal muscle fibers from young and older humans.</a> J Appl Physiol. 111, 1021-1030 (2011).</li><li>Lynch, G. S., Faulkner, J. A., Brooks, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force+deficits+and+breakage+rates+after+single+lengthening+contractions+of+single+fast+fibers+from+unconditioned+and+conditioned+muscles+of+young+and+old+rats.">Force deficits and breakage rates after single lengthening contractions of single fast fibers from unconditioned and conditioned muscles of young and old rats.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 295, C249-C256 (2008).</li><li>Frontera, W. R., Rodriguez Zayas, A., Rodriguez, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+of+human+muscle:+understanding+sarcopenia+at+the+single+muscle+cell+level.">Aging of human muscle: understanding sarcopenia at the single muscle cell level.</a> Phys Med Rehabil Clin N Am. 23, 201-207 (2012).</li><li>Malisoux, L., Francaux, M., Theisen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+do+single-fiber+studies+tell+us+about+exercise+training.">What do single-fiber studies tell us about exercise training.</a> Med Sci Sports Exerc. 39 (7), 1051-1060 (2007).</li><li>Widrick, J. L., Stelzer, J. E., Shoepe, T. C., Garner, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+properties+of+human+muscle+fibers+after+short-term+resistance+exercise+training.">Functional properties of human muscle fibers after short-term resistance exercise training.</a> Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol. 238, 408-416 (2002).</li><li>Trappe, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+spaceflight,+simulated+spaceflight+and+countermeasures+on+single+muscle+fiber+physiology.">Effects of spaceflight, simulated spaceflight and countermeasures on single muscle fiber physiology.</a> J Gravit Physiol. 9 (1), 323-326 (2002).</li><li>Malisoux, L., Jamart, C., Delplace, K., Nielens, H., Francaux, M., Thiesen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+long-term+muscle+paralysis+on+human+single+fiber+mechanics.">Effect of long-term muscle paralysis on human single fiber mechanics.</a> J Appl Physiol. 102, 340-449 (2006).</li><li>Krivickas, L. S., Walsh, R., Amato, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+muscle+fiber+contractile+properties+in+adults+with+muscular+dystrophy+treated+with+MYO-029.">Single muscle fiber contractile properties in adults with muscular dystrophy treated with MYO-029.</a> Muscle Nerve. 39, 3-9 (2009).</li><li>Russell, A. 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=Activation+of+fast+skeletal+muscle+troponin+as+a+potential+therapeutic+approach+for+treating+neuromuscular+diseases.">Activation of fast skeletal muscle troponin as a potential therapeutic approach for treating neuromuscular diseases.</a> Nature Medicine. 18 (3), 352-356 (2012).</li><li>Krivickas, L. S., Yang, J. I., Kim, S. K., Frontera, W. R. <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+fiber+function+and+rate+of+disease+progression+in+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Skeletal muscle fiber function and rate of disease progression in amyotrophic lateral sclerosis.</a> Muscle Nerve. 26, 636-643 (2002).</li><li>Mendias, C. L., Marcin, J. E., Calerdon, D. R., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractile+properties+of+EDL+and+soleus+muscles+of+myostatin-deficient+mice.">Contractile properties of EDL and soleus muscles of myostatin-deficient mice.</a> J Appl Physiol. 101, 898-905 (2006).</li><li>Lynch, G. S., Rafael, J. A., Chamberlain, J. S., Faulkner, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contraction-induced+injury+to+single+permeabilized+muscle+fibers+from+mdx,+transgenic+mdx+and+control+mice.">Contraction-induced injury to single permeabilized muscle fibers from mdx, transgenic mdx and control mice.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 279, 1290-1294 (2000).</li><li>Mizunoya, Q., Wakamatsu, J., Tatsumi, R., Ikeuchi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protocol+for+high-resolution+separation+of+rodent+myosin+heavy+chain+isoforms+in+a+mini-gel+electrophoresis+system.">Protocol for high-resolution separation of rodent myosin heavy chain isoforms in a mini-gel electrophoresis system.</a> Anal Biochem. 377, 111-113 (2008).</li><li>Hill, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+heat+of+shortening+and+the+dynamic+constants+of+muscle.">The heat of shortening and the dynamic constants of muscle.</a> Proc R Soc Lond B Biol Sci. 126, 136-195 (1938).</li><li>Bottinelli, R., Canepari, M., Pellegrino, M. A., Reggiani, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Force-velocity+properties+of+human+skeletal+muscle+fibres:+myosin+heavy+chain+isoform+and+temperature+dependence.">Force-velocity properties of human skeletal muscle fibres: myosin heavy chain isoform and temperature dependence.</a> J Physiol. 495, 573-586 (1996).</li><li>Edman, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+velocity+of+unloaded+shortening+and+its+relation+to+sarcomere+length+and+isometric+force+in+vertebrate+muscle+fibres.">The velocity of unloaded shortening and its relation to sarcomere length and isometric force in vertebrate muscle fibres.</a> J Physiol. 291, 143-159 (1979).</li><li>Brenner, B., Eisenberg, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rate+of+force+generation+in+muscle:+Correlation+with+actomyosin+ATPase+activity+in+solution.">Rate of force generation in muscle: Correlation with actomyosin ATPase activity in solution.</a> PNAS. 83, 3542-3546 (1986).</li><li>Moss, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+calcium+on+the+maximum+velocity+of+shortening+in+skinned+skeletal+muscle+fibres+of+the+rabbit.">The effect of calcium on the maximum velocity of shortening in skinned skeletal muscle fibres of the rabbit.</a> J. Muscle Res. Cell Motil. 3, 295-311 (1982).</li><li>Pate, E., Wilson, G. J., Bhimani, M., Cooke, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependence+of+the+inhibitory+effects+of+orthovanadate+on+shortening+velocity+in+fast+skeletal+muscle.">Temperature dependence of the inhibitory effects of orthovanadate on shortening velocity in fast skeletal muscle.</a> Biophys J. 66, 1554-1562 (1994).</li><li>Ashley, C. C., Moisescu, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+changing+the+composition+of+the+bathing+solutions+upon+the+isometric+tension-pCa+relationship+in+bundles+of+crustacean+myofibrils.">Effect of changing the composition of the bathing solutions upon the isometric tension-pCa relationship in bundles of crustacean myofibrils.</a> J Physiol. 270, 627-652 (1977).</li><li>Godt, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium-activated+tension+of+skinned+muscle+fibers+of+the+frog.+Dependence+on+magnesium+adenosine+triphosphate+concentration.">Calcium-activated tension of skinned muscle fibers of the frog. Dependence on magnesium adenosine triphosphate concentration.</a> J Gen Physiol. 63, 722-739 (1974).</li><li>Fabiato, A., Fabiato, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calculator+programs+for+computing+the+composition+of+the+solutions+containing+multiple+metals+and+ligands+used+for+experiments+in+skinned+skeletal+muscle+cells.">Calculator programs for computing the composition of the solutions containing multiple metals and ligands used for experiments in skinned skeletal muscle cells.</a> Journal de Physiologie (Paris). 75, 463-505 (1979).</li><li>Chase, P. B., Kushmerick, 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=Effect+of+physiological+ADP+concentrations+on+contraction+of+single+skinned+fibers+from+rabbit+fast+and+slow+muscles).">Effect of physiological ADP concentrations on contraction of single skinned fibers from rabbit fast and slow muscles).</a> Am J Physiol. 268, C480-C489 (1995).</li><li>Godt, R. E., Maughan, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swelling+of+skinned+muscle+fibers+of+the+frog.">Swelling of skinned muscle fibers of the frog.</a> Biophysical Journal. 19, 103-116 (1977).</li><li>Kawai, M., Wray, J. S., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+lattice+spacing+change+on+cross-bridge+kinetics+in+chemically+skinned+rabbit+psoas+muscle+fibers.">The effect of lattice spacing change on cross-bridge kinetics in chemically skinned rabbit psoas muscle fibers.</a> Biophys J. 64, 187-196 (1993).</li><li>Millman, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+filament+lattice+of+striated+muscle.">The filament lattice of striated muscle.</a> Physiol Rev. 78 (2), 359-391 (1998).</li><li>Edman, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractile+properties+of+mouse+single+muscle+fibers,+a+comparison+with+amphibian+muscle+fibers.">Contractile properties of mouse single muscle fibers, a comparison with amphibian muscle fibers.</a> J Exp Biol. 208, 1905-1913 (2005).</li><li>Phillips, S. K., Woledge, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+isometric+force,+maximum+power+and+isometric+heat+rate+as+a+function+of+sarcomere+length+in+mouse+skeletal+muscle.">A comparison of isometric force, maximum power and isometric heat rate as a function of sarcomere length in mouse skeletal muscle.</a> Pfl&#252;gers Archiv. 420, 578-583 (1992).</li><li>Stephenson, D. G., Williams, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+sarcomere+length+on+the+force-pCa+relation+in+fast+and+slow-twitch+skinned+muscle+fibres+from+the+rat.">Effects of sarcomere length on the force-pCa relation in fast and slow-twitch skinned muscle fibres from the rat.</a> J Physiol. 333, 637-653 (1982).</li></ol>

Production and free access to this article is sponsored by Aurora Scientific

Permeabilize tek iskelet kas liflerinin kasılma özelliklerinin değerlendirmeler bağlamlarda çeşitli kas fonksiyonunu araştırmak için kullanılır. Örnekler yaşlanma etkilerini 12 değerlendiren çalışmalar, 10,13,14 egzersiz, uçuşunda 15, yaralanma 2,3,16, ilaç tedavileri 17,18, hastalık 19 ve fiber yapısı ve fonksiyonu üzerine genetik manipülasyon 20,21 sayılabilir. Nedeniyle doğrudan kendi doğal konfigürasyonda miyofibril kasılma performansını değerlendirmek için yeteneği, bu tekniğin mevcut potansiyel karıştırıcı etkileri miyofibriler işlevi Evde olmayan bir anlayış oluşturmak için cazip bir platform sağlar zaman nöromüsküler sinyal iletimi ve uyarma kaynaklı kalsiyum bırakma çalışılan sisteme dahil edilmiştir. Bundan başka, tek elyaflar fonksiyonel deneyler bu gibi kontraktil protein tanımlanması sonuçları tamamlamak için kullanılabilirimmünohistokimya veya jel elektroforez + western blot 22 ile elde edilmiştir. Iskelet kası temel işlevlerinden biri kuvvet üretir etmektir. Sonuç olarak sF o kasılabilir sistemin kendi kuvvetini üretici yeteneğinin bir ölçüsü, kas fizyolog büyük ilgi görmektedir. SF o Güvenilir tahminler lif CSA ve F o hem doğru önlemler gerektirir. Lifler olduğu CSA tahmininde, genel olarak, uzunlukları boyunca CSA de enine kesiti dairesel, ne tek tip, büyük dikkat gösterilmelidir. Bu amaçla, ölçümler 90 ° ile ayrılmış, iki bakış açısından, her konumda, fiberin uzunluğu boyunca çeşitli yerlerde yapılan ve edilmektedir. F o güvenilir önlemler kalsiyum konsantrasyonu t bir aktive çözümü istihdam kalın ve ince filamentlerin örtüşme maksimize etmek için sarkomer uzunluğunun ayarlanması, pasif kuvvet için muhasebe dahil olmak üzere birçok ayrıntılara dikkat gerektirenazami etkinleşmesini hat sonuçları, arzu edilen deney sıcaklık muhafaza ve deney bir gün önce, elyafların en uygun saklama koşulları (sıcaklık ve süre) muhafaza. Burada belirtilen adımlar, maksimum izometrik kuvvet değerlendirmek için prosedür tarif ederken, bu iskelet kas lifleri için diğer önemli fonksiyonel özellikleri değerlendirmek için sık sık arzu edilir. Bu lif ek mekanik manipülasyonlar dahil deney protokolü genişleterek elde edilebilir. Örneğin, fiber farklı yüklerin bir dizi karşı kısaltır hangi hız ölçümü kuvvet-güç ve hız-güç ilişkileri 10,23,24 hesaplanabilir hangi kuvvet-hız ilişkisi, belirlenmesini sağlar. Ayrıca, yüksüz kısalma hızı gevşek kandıran kısalma adımlar ve measuri bir dizi uygulayarak oluşan &quot;gevşek test&quot; 25, kullanılarak tespit edilebilirlif tarafından gerekli süreyi ng boşluğu kaldırın. Sık bildirilen bir başka kinetik parametre k tr, geçici olarak tüm ayırır mekanik pertürbasyon aşağıdaki kuvvet yeniden geliştirilmesi için hız sabiti 26 crossbridges olduğunu. Son olarak, kalsiyum konsantrasyonu ve etkin bir güç üretimi (&quot;kuvvet-PCA ilişkisi&quot;) arasındaki ilişki, ilgi 18 genellikle ve eşik aşağıdaki kasılma aktive edilmesi için değişen kalsiyum konsantrasyonları çözeltilerin bir dizi elyaf maruz bırakılması ile tespit edilebilir Bu yeterli sistem maksimum aktivasyona ve bu nedenle maksimum kuvvet (F o) ortaya çıkarmak için. Söz konusu ekipmanın daha tek lif kasılma değerlendirmek için gerekli olsa da, diğer ekipman mutlaka gerekli değildir. uzunluğu kontrol cihazı, örneğin,, elyafın, hızlı ve kesin bir uzaması veya kısalması gerektiren herhangi bir deney protokolü için gerekli olanancak (kuvvet kayıtlarında sıfır kuvvet seviyesi hala bazı yollarla tespit edilmelidir rağmen) maksimum izometrik kuvvet değerlendirmek için kesinlikle gerekli değildir. Deney odası içinde lif konumlandırırken, kesit alanını değerlendirmek için kendi haklarıyla yararlı taraftan elyaf gözlem izin prizmalar, mutlaka gerekli değildir. Ayrıca, alternatif odaları veya hızlı bir şekilde doldurulmasına imkân verir, tek bir bölmenin elle çalıştırılan bir sistemin oluşturulması ve çözümlerin boşalma dahil olmak üzere kullanılabilir olabilir çeşitli deneysel çözümlere fiber maruz için araçlar. Böyle 15 ° C gibi alt-fizyolojik deneysel sıcaklıklar genellikle mekanik ölçümlerin 1,2,3,5,8,12,17,27 tekrarlanabilirliğini artırmak için kullanılır ise son olarak, diğer sıcaklıklarda 23 geçerli veri oluşturmak mümkündür çözelti özelliklerine sıcaklığında (kalsiyum konsantrasyonu, pH, vs.) etkileri gibi 28 sürece dikkate alınır. </p&gt; test çözümleri bileşimleri burada açıklanan permeabilize fiber tekniklerinin en kritik yönleri arasında yer alıyor. Çözelti kompozisyonu ile ilgili Hususlar karmaşık ve bu makalenin kapsamı dışındadır. protokol bölümünün Aşama 5&#39;te tarif edilen çözüm sabit bir iyonik kuvvet, katyonik bir bileşim, ve osmolarite 6,29 korurken çözüm aktive önceden aktive olan transfer edildiği permeabilize elyaf hızlı aktivasyonu üzerine bir vurgu ile tasarlanmıştır. Çözelti bileşimine diğer yaklaşımlar diğer araştırma grupları tarafından önemli bir başarı ile kullanılan ve genellikle yayınlanan bağlanma sabitleri ve hesaplama araçları 27,30,31 faydalanmak oylandı. Çeşitli aktive Çözeltilerin kalsiyum iyonları konsantrasyonları, bu kuvvet-PCA değerlendirmeler olarak submaksimal aktivasyonunu kapsayan çalışmalar için özellikle önemlidir. Böyle gibi elyaflar tamamen aktif olan deneyler için tarifD, burada aktive edici çözelti içinde kalsiyum konsantrasyonu tipik olarak tam olarak bilinmesi, daha az kritik hale maksimum kuvveti elde etmek için gerekli olan rahat bir farkla aşmaktadır. Kreatin fosfat ilavesi, aksi kontraktil aktivitesi ile ilişkili olacaktır intramyofibrillar ATP ve ADP dalgalanmaları tamponlanması için önemlidir. Kreatin kinaz ADP kreatin fosfat, fosfat transferini katalize etmek için gereklidir. Yüksek sıcaklıklarda çalışan ya da hızlı bir elyaf 32 yüksek hızlı kısalması ölçüm de dahil olmak üzere yüksek bir ATP devinimlerinin, neden deney koşulları altında, kreatin kinaz elyafa bağlı kalır endojen kreatin kinaz ek çözeltiye ilave edilmelidir. Daha az talep deneysel koşullar için, ATP rejenerasyon sistemi 27 daha az kritiktir. Permeabilize tek lif tekniği Sınırlamalar şunlardır. Bu testler tarafından oluşturulan veriler tanımlamakDeneysel cihazına bağlı olduğu, belirli miyofibriler biriminin kontraktil özellikler. Sonuç olarak, bu kademeli bir sırayla, kas içinde elyafların toplam sayısı küçük bir kısmını temsil ettiği, elde edildiği, tüm çekirdekli elyaf arasında sadece küçük bir kısmını çeker. Müfettişler bu nedenle dikkatli deneylerden çizilmiş herhangi bir sonuç desteklemek için gerekli örnekleme düşünmelisiniz. Ayrıca, lif fonksiyonu üzerinde bir egzersiz eğitim müdahalenin etkisini değerlendiren değerlendirilen lifler gerçekten eğitim sırasında alınmıştır varsayar. Protokol lifin doğal hücre içi ortam taklit etmek için çalışır rağmen, sarkolemma geçirimli hale sürecinin spesifik olmayan ve mutlaka çözülebilen hücre içi bileşenleri serbest banyo çözeltileri içine nüfuz sağlar. Membran geçirgenliğini bir başka sonucu elyaf hacmi 33 bir şişme ile kanıtlandığı ozmotik dengesi bir değişikliktir.lif şişmesi Myofilament sistemi 34,35 azaltılmış kalsiyum hassasiyet elde edilen aktin ve myosin filamentler arasındaki mesafe artar, ancak büyük, ozmotik açıdan aktif bileşikler 34 girişi ile ters çevrilebilir. Dikkate nihai sınırlama deneysel aparatına lifleri bağlamak için kullanılan tekniğin sonucudur. Bu kaçınılmaz fonksiyonel açıklarının katılıyor, ek noktalarında ve yakın iplik sistemi içinde mekansal ilişki bozan gerektirir. Özellikle, en lif ve bağlantı noktalarına komşu bölgeleri işlevsel tehlikeye ve böylece ölçüm sistemine artefakt seri elastikiyetini katkıda bulunur. Özetle, in vitro kimyasal olarak geçirgen, iskelet kas liflerinin kuvvet üreten kapasitesini değerlendirmek için bir vasıta tarif etmişlerdir. Bu yazının amacı, maksimum izometrik kuvvet generatin değerlendirilmesi olmuştur rağmeninsan iskelet kas liflerinin g kapasite, deneysel yaklaşım modifiye türleri, memeli ya da başka bir dizi boyunca kinetik parametreleri ve ilişkiler, çeşitli belirlemek için genişletilebilir.

iskelet kası birincil işlevi kuvveti üretmektir. Kas kuvveti motor sinir aksiyon potansiyelleri, nöromüsküler iletimi, kas lifi aksiyon potansiyelleri, hücre içi kalsiyum salınımını, düzenleyici ve kontraktil proteinlerin sistemin aktivasyonunu içeren olaylar karmaşık bir dizisi boyunca in vivo ortaya almaktadır. Kuvvet oluşturma bu dizinin nihai sonucu olduğu için, kuvvet bir eksiklik, bireysel adımların bir veya daha fazla yetersizliği neden olabilir. Permeabilize elyaf hazırlığı bir kilit özelliği, miyofibriler cihazı kalan ile ilişkili tek düzenleyici ve kontraktil fonksiyonla birlikte in vivo gücü üretimi için gerekli olan adımların çoğu ortadan kaldırmasıdır. Araştırmacı kalsiyum ve enerji (ATP) aktive teslim üzerinde kontrol varsayar ve onların yerli co izole düzenleyici ve kasılma yapılarının değerlendirilmesini sağlar basitleştirilmiş bir sistem ile ödüllendirilirnfiguration. In vivo gözlenen kas fonksiyonunda değişiklik değerlendirirken geçirgenleştirildi iskelet kas lifleri kullanarak kuvvet ölçümü ve böylece değerlidir. Örneğin, biz miyostatin eksik farelerde 1 liflerin kuvvet üretme kapasitesini karakterize etmek ve kronik rotator manşet yırtığı 2,3 aşağıda sergilenen kalıcı kas zayıflığı nedenini değerlendirmek için bu tekniği kullandık. Modern Permeabilize lif metodolojisi erken etkili çalışmalara 4,5 kadar takip ve araştırma gruplarının sayısına göre şu anda kullanımda olabilir. Teknikler literatürde tarif edilmiş olmasına rağmen, henüz video formatında sunulmamıştır. Bu makalenin amacı kimyasal geçirgen iskelet kası örneklerinden tek liflerin maksimum kuvvet üretme kapasitesini ölçmek için güncellenmiş, geçerli ve güvenilir bir teknik göstermektir. Bu, bir olarak adlandırılan tek bir lif parçası (gerçekleştirmek için ̶0 lif &quot;), liflerin bir ön-geçirgen bir paket elde edilir ve rahatlatıcı çözeltisi ihtiva eden bir deney odasına yerleştirilir, belirleyici özelliği ise, 10 &lt;nM&#39;dir bir kalsiyum konsantrasyonu. Lif daha sonra bir kuvvet transdüktörüne bir ucunda ve bir uzunluk-kontrolöre diğer ucunda eklenir. Optimal sarkomer uzunluğu tutulan elyaf ile, maksimum aktivasyon ve böylece maksimum izometrik kontraksiyon kuvveti ortaya çıkarmak için yeterli bir kalsiyum konsantrasyonuna sahip bir aktive solüsyonuna aktarılır. Kuvvet verileri, edinilen saklanır ve bir kişisel bilgisayar kullanılarak analiz edilmektedir.

<table><tbody><tr><td>Polystyrene culture test tube with cap</td><td>Fisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>14-956-3D</td><td></td></tr><tr><td>0.5 ml screw cap microcentrifuge</td><td>Fisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>02-681-334</td><td></td></tr><tr><td>0.5 ml microcentrifuge caps with o-ring</td><td>Fisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>02-681-358</td><td></td></tr><tr><td>Microcentrifuge cryobox</td><td>Fisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>5055-5005</td><td></td></tr><tr><td>pH meter</td><td>Mettler-Toledo</td><td>FE20</td><td></td></tr><tr><td>Petri dish</td><td>Fisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>08-757-11YZ</td><td></td></tr><tr><td>Nonsterile-suture 10-0 monofilament</td><td>Ashaway Line Twine</td><td>S30002</td><td></td></tr><tr><td>Insect pins</td><td>Fine Science Tools</td><td>26002-10</td><td></td></tr><tr><td>Forceps - Dumont #5</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-20</td><td></td></tr><tr><td>Microdissecting scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-08</td><td></td></tr><tr><td>Stereo microscope</td><td>Leica Microsystems</td><td>MZ8</td><td></td></tr><tr><td>Micrometer drives</td><td>Parker Hannifin</td><td>3936M</td><td></td></tr><tr><td>Thermometer</td><td>Physitemp</td><td>BAT-12</td><td></td></tr><tr><td>Water bath circulator&amp;nbsp;</td><td>Neslab Instruments</td><td>RTE-111</td><td></td></tr><tr><td>Temperature controller</td><td>Aplha Omega Instruments</td><td>Series 800</td><td></td></tr><tr><td>LabVIEW software</td><td>National Instruments</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Computer</td><td>Varied</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Chamber system</td><td>Aurora Scientific</td><td>802D</td><td></td></tr><tr><td>Length-controller</td><td>Aurora Scientific</td><td>312C</td><td></td></tr><tr><td>Force-transducer</td><td>Aurora Scientific</td><td>403A</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Reagents</td></tr><tr><td>K-proprionate</td><td>TCI America</td><td>P0510</td><td></td></tr><tr><td>Imadizole</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>I0125</td><td></td></tr><tr><td>MgCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;&amp;bull;6H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;0</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2670</td><td></td></tr><tr><td>Brij 58</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5884</td><td></td></tr><tr><td>EGTA (acid)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E0396</td><td></td></tr><tr><td>Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;ATP&amp;bull;0.56H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A7699</td><td></td></tr><tr><td>Glycerol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G6279</td><td></td></tr><tr><td>HEPES (acid)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H7523</td><td></td></tr><tr><td>MgO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>529699</td><td></td></tr><tr><td>HDTA (acid)</td><td>TCI America</td><td>D2019</td><td></td></tr><tr><td>CaCO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C4830</td><td></td></tr><tr><td>NaN&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S8032</td><td></td></tr><tr><td>KOH (1 N)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>35113</td><td></td></tr><tr><td>HCL (1 N)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>318949</td><td></td></tr><tr><td>Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;CrP&amp;bull;4H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7936</td><td></td></tr><tr><td>pH 10 standard</td><td>Fisher Scientific</td><td>SB115</td><td></td></tr><tr><td>pH 7 standard</td><td>Fisher Scientific</td><td>SB107</td><td></td></tr></tbody></table>

measurement of maximum isometric force generated by permeabilized skeletal muscle fibers

Analysis of the contractile properties of chemically skinned, or permeabilized, skeletal muscle fibers offers a powerful means by which to assess muscle function at the level of the single muscle cell. Single muscle fiber studies are useful in both basic science and clinical studies. For basic studies, single muscle fiber contractility measurements allow investigation of fundamental mechanisms of force production, and analysis of muscle function in the context of genetic manipulations. Clinically, single muscle fiber studies provide useful insight into the impact of injury and disease on muscle function, and may be used to guide the understanding of muscular pathologies. In this video article we outline the steps required to prepare and isolate an individual skeletal muscle fiber segment, attach it to force-measuring apparatus, activate it to produce maximum isometric force, and estimate its cross-sectional area for the purpose of normalizing the force produced.

Sağlıklı, kimyasal geçirgen tek lifler şeklinde üniforma görünür ve yüksek büyütme altında bakıldığında tutarlı çizgi çizgi aralığı olmalıdır. Forseps ile manipüle zaman esnek ya da bariz yapısal hasar Lifler atılmalıdır. Adım 15 sırasında alınan yüksek büyütme dijital görüntüler lif orta kesimi boyunca 5 eşleştirilmiş çap ölçümleri için analiz edilir. Fiber CSA eliptik kesite varsayarak ve Şekil 7A&#39;da gösterildiği gibi 5 ayrı CSA ölçümleri ortalama tahmin edilmektedir. Şekil 7B de tek bir görünümde lif boyutları diğer görünümü (yani çapraz eşleştirilmiş boyutlara ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde farklı olabilir nasıl göstermek için hizmet vermektedir bölümler) Genel, yuvarlak, değil. İnsan yavaş ve hızlı liflerden Örnek kuvvet izleri, sırasıyla Şekiller 8A ve 8B&#39;de gösterilmektedir. Voltajlıkuvvet dönüştürücünün e çıkışı test sırasında elde edilen ve veri toplama ve analiz yazılımı (LabVIEW) kullanarak (mN) zorlamak dönüştürülür. 9 Şekil çıkarılarak hesaplanan maksimum aktif güç (F o) değerlendirmek için kullanılan bir yaklaşım göstermektedir Optimal sarkomer uzun uzadıya fiber korumak için gerekli kuvvet rahat bir devlet iken (pasif kuvvet, F P), maksimal lif aktivasyonu sırasında geliştirilen büyük izometrik kuvvet (toplam kuvvet, F T) den. Sıfır kuvvete karşılık gelen kuvvet dönüştürücünün çıkış yana olan, genel olarak, farklı banyo odaları her biri için farklı kısaca sıfır kuvvet seviyesini yakalamak için ön-aktive edici ve çözümler aktive hem de lif gevşetin Deneysel kaydı. Lif CSA maksimum aktif gücün Normalleştirme spesifik kuvvet (sF o) daha bilgilendirici değeri oluşturmak için kullanılır. Göz önüne lif CSA aldığından, sF o </sub&gt; ve böylece farklı boyutlarda lifleri arasındaki işlevsel karşılaştırmalar sağlayan fiberin kontraktil aparat içsel kuvvet üretim kapasitesinin bir ölçü sağlar. Bununla birlikte, CSA ölçümleri diğer alt-hücresel yapılar tarafından işgal edilen oran karşı kontraktil filamentler tarafından işgal edilen fiber oranını ayırt etmek mümkün olmadığı not edilmelidir. Tipik sağlıklı özellikleri, fare ve Gumucio ve ark Claflin ve ark., 2011, insan için 10, Mendias ve ark., 2011 1 yetişkin lifleri. Sıçan için 2012 2 Tablo 3&#39;te ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Kullanılarak elde edilmiştir Tablo 3&#39;te sunulan tüm veriler Bu makalede tarif edilen teknikler. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="text-align:center"><tbody><tr><td rowspan="3" style="border:0px #fff solid"></td><td colspan="4"> Insan (Vastus lateralis) </strong&gt; </td><td> Fare (EDL) </td><td nowrap="nowrap"> Sıçan (Infraspinatus) </td></tr><tr><td colspan="2"> Erkek </td><td colspan="2"> Kadın </td><td> Erkek </td><td> Erkek </td></tr><tr><td> Tip 1 </td><td> Tip 2a </td><td> Tip 1 </td><td> Tip 2a </td><td> (Daktilo değil) </td><td> (Daktilo değil) </td></tr><tr><td> CSA (mikron 2) </td><td> 6900 - 4880 </td><td> 8380 - 5270 </td><td> 5470 - 3870 </td><td> 5610 - 4010 </td><td> 3080 - 1850 </td><td> 8010 - 5290 </td></tr><tr><td> F o (MN) </td><td> 0,79-1,17 </td><td> 1,02-1,54 </td><td> 0,64-0,97 </td><td> 0,71-1,07 </td><td> 0,14-0,25 </td><td> 0,55-0,97 </td></tr><tr><td> sF o (kPa) </td><td> 142-182 </td><td> 165-210 </td><td> 156-193 </td><td> 172-214 </td><td> 67-94 </td><td> 102-131 </td></tr><tr><td> n </td><td> 129 </td><td> 160 </td><td> 149 </td><td> 207 </td><td> 37 </td><td> 94 </td></tr></tbody></table> İnsan vastus sağlıklı, erişkin liflerin Tablo 3. Tipik özellikleri 10 lateralis, fare ekstansör digitorum longus 1 ve sıçan infraspinatus 2 kaslar. Optimal sarkomer uzunlukları, hem fare insan liflerin 7,8 için 2.7 mm ve 2.5 mm (36 olarak belirlenmiştir 37) ve sıçan elyaf (38). Deneysel fazla F aralıkları (25. ve 75. kuvartiller) 1,39-1,73 mm, 1,17-1,53 mm, sırasıyla insan, fare ve sıçan için 1,32-1,59 mm idi. Gösterilen aralıklar 25 inci ve 75 inci çeyrekleri gösterir ve n test liflerin sayısıdır. test sırasında yaşanan en sık karşılaşılan sorunlar bir kuvvet yanıt vermeyen sonuçlanan bir dikiş döngü kayma içerirŞekil 10A&#39;da gösterildiği şekilde, bir &quot;tutulmuş&quot; ve aniden doğru ya da (arası) döner bir kuvvet yanıt ile sonuçlanır lif, kısmi ya da tam kalınlıkta gözyaşı ile e sıfır fiber halen, çözelti aktive daldırılmış bir halde iken (Şekil 10B). Bir kayma, gözyaşı kırılma veya bir deney sırasında meydana gelirse, lif atılmalıdır ve lif arızaları kaydını muhafaza da 11 bilgilendirici olabilir ama veriler hariç. Karşılaşılabilecek bir başka negatif sonuç ise, önceden aktive çözeltisi (Şekil 10 c) &#39;de fiber erken aktivasyonudur. Ön aktive çözeltisi içinde kısmi aktivasyon (örneğin, kalsiyum konsantrasyonunda bir artış istenmeyen sıra önceden aktive) önemli çapraz-çukurlu kontaminasyonu göstermektedir. Bu durumda, bütün hamam aspire edilmelidir ve iyonu giderilmiş su ile iyice durulandı. Odacıklar arasında bölünmesi yüzeyleri Kurutma de yapılması önerilmiştir olduğunuBu alanlarda nem veya yoğunlaşma olarak kayda banyoları arasında çözeltisi fitilleme neden olabilir. Karar içerir veya veri nihai deney odak bağlıdır ve çalışma tasarımı bu şekilde düşünülmelidir hariç tutmak. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52695/52695fig1.jpg" /> Şekil 1: Dikiş döngü (10-0 monofilament naylon dikiş). <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig2.jpg" /> Şekil 2:. Bundle diseksiyon Forseps sol elinde olan mikrodisseksiyon makas sağ elinde bulunmaktadır. Kırmızı çizgi liflerin boyuna eksenleri ile el bileği ve makas olumlu yönünü gösterir. <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig3.jpg" /> Şekil 3: </stronetiketlenmiş bileşenleri g&gt; (A) test cihazı. (A) şeffaf dipleri ile deneysel odaları. (B) Boy-kontrolör. (C) Kuvvet-dönüştürücü. (D) Işık kaynağı. (E) dijital göstergeli Boy-denetleyici xyz mikrometre sürücü. Dijital göstergeli (f) Sahne mikrometre sürücü. (G) Kuvvet-dönüştürücü xyz mikrometre sürücü. Kalibre lazer difraksiyon Hedef ekranın (h) platformunda kaydedilmiştir. (I) Titreşim izolasyonu tablosu. (B) Deneysel odaları Close-up görünümü. Uzunluk denetleyici uzanan (j) Paslanmaz çelik eki yüzeyi. Kuvvet-transdüser uzanan (k) Paslanmaz çelik eki yüzeyi. (L) Yan görünüm prizma. Termoelektrik soğutma modülleri için (m) Konut. Raporlama odası te (n) Termokuplmperature. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig4.jpg" /> Şekil 4: Deneysel odasına diseksiyonu çanak lif aktarmak için kullanılan 100 ul pipet ucu Modifiye. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig5.jpg" /> Şekil 5:. Deneysel aparat üzerine tek bir lifin Montaj (A) Hazırlanan dikiş döngüler paslanmaz çelik eki yüzeylere dişli. (B) Elyaf deney bölmesine aktarıldı. (C) Elyaf kaldırıldı aşırı sütür ile sütür döngüler ilk çifti tarafından paslanmaz çelik eki yüzeylere demirledi. (D) birinci sütür döngüler üstünden dişli ve yerinde bağlı sütür döngüler İkinci çifti. <img alt="Şekil 6,"src = &quot;/ files / ftp_upload / 52695 / 52695fig6.jpg&quot; /&gt; Şekil 6: Sarkomer uzunluğu, kalibre edilmiş bir hedef ekran üzerine bir lazer girişim deseni çıkıntı ile değerlendirilir: (a) lazer kaynağı.. (B) Ayna. (C) Hedef ekranı. (D) Lazer girişim deseni. <img alt="Şekil 7A" src="/files/ftp_upload/52695/52695fig7A.jpg" /><img alt="Şekil 7B" src="/files/ftp_upload/52695/52695fig7B.jpg" /> Şekil 7: uygun sarkomer uzunluğunda lif kesit alanının (A) belirlenmesi (2.7 um = insan). Eliptik kesiti varsayıldığında, CSA beş lif orta kesimi boyunca yer ve beş ayrı ölçümlerin ortalamasından her elyaf CSA olarak rapor edilir için hesaplanır. 2a üstten görünüm çapını temsil eder ve bir<html> elips eksenlerinin, 2b yandan görünüşüdür çapını temsil eder ve elips diğer eksenidir. (B) hem üst hem de yan görünümde alınan beş karşılık gelen çap ölçümleri, her gösteren Örnek elyaf ve görüntüler. <img alt="Şekil 8," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig8.jpg" /> Şekil 8: Sağlıklı insan vastus Temsilcisi kuvvet izleri kas liflerini lateralis (A) 1 lif (CSA: 5710 mikron 2, F o: 0.89 mN ve sF o: 156 kPa) yazın.. (: 9510 mikron 2, F o: 1.66 mN ve sF o: 174 kPa CSA) (B) 2a lif yazın. Elyaf miyozin ağır zincir tipi elektroforetik ayırımı ve gümüş boyama teknikleri 22 kullanımı ile tespit edilmiştir. OAD / 52695 / 52695fig9.jpg &quot;/&gt; Şekil 9: maksimum aktif kuvvet (F o) hesaplanması önceden aktive çözelti içinde başlatılan uzunluğu kontrolörünün gevşek indükleyici hareketi sırasında lif kuvveti tepki (a) Genişletilmiş görünüm.. F p istirahat fiber ile 2.7 um&#39;lik bir sarkomer uzunluğunu korumak için gerekli kuvvettir. (B) uzunluk-denetleyici gevşek uyaran hareketin Genişletilmiş görünümü. F P - o F o = F T unutmayın. <img alt="Şekil 10," src="/files/ftp_upload/52695/52695fig10.jpg" /> Şekil 10: kuvvet yükselişi sırasında kuvvet izlemesinde bir &quot;catch&quot; kanıtladığı (A) Sütür döngü kayma. Emin döngüler lif etkinleştirmeden önce güvenli olmak için kontrol edin. Etkinleştirme sırasında (B) Lif molası. Dikiş döngü bir yerde sırasında kötü lif bütünlüğü veya agresif lif tedavisine bağlı olabilirment. Nedeniyle Ca aktivasyon öncesi bölmesinin kirlenmesine (C) Erken kısmi fiber aktivasyonunu 2+.

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers at JoVE.com

Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers

Kimyasal tenli, ya da permeabilize, iskelet kas liflerinin kasılma özelliklerinin analizi tek kas hücre düzeyinde kas fonksiyonunu değerlendirmek için bir güçlü bir araç sunuyor. Bu yazıda hazırlamak için geçerli ve güvenilir bir teknik anahat ve test in vitro iskelet kas lifleri geçirgenleştirildi.

Permeabilize İskelet Kası Fibers tarafından oluşturulan Maksimum İzometrik Kuvvet Ölçümü

Analysis of the contractile properties of chemically skinned, or permeabilized, skeletal muscle fibers offers a powerful means by which to assess muscle ...

measurement-maximum-isometric-force-generated-permeabilized-skeletal

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Bioengineering

25.3K Görüntüleme.  University of Michigan Medical School.  Kimyasal tenli, ya da permeabilize, iskelet kas liflerinin kasılma özelliklerinin analizi tek kas hücre düzeyinde kas fonksiyonunu değerlendirmek için bir güçlü bir araç sunuyor. Bu yazıda hazırlamak için geçerli ve güvenilir bir teknik anahat ve test in vitro iskelet kas lifleri geçirgenleştirildi. 

Video: Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers

Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle

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

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

İzole İskelet Kası Myo-mekanik Analizi

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

Tıp

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from traumatic injury, disease and various congenital, genetic and acquired conditions are quite common. Tissue engineering and regenerative medicine technologies have enormous potential to provide a therapeutic solution. However, utilization of biologically relevant animal models in combination with longitudinal assessments of pertinent functional measures are critical to the development of improved regenerative therapeutics for treatment of VML-like injuries. In that regard, a commercial muscle lever system can be used to measure length, tension, force and velocity parameters in skeletal muscle. We used this system, in conjunction with a high power, bi-phase stimulator, to measure in vivo force production in response to activation of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. We have previously used this equipment to assess the functional impact of VML injury on the tibialis anterior (TA) muscle, as well as the extent of functional recovery following treatment of the injured TA muscle with our tissue engineered muscle repair (TEMR) technology. For such studies, the left foot of an anaesthetized rat is securely anchored to a footplate linked to a servomotor, and the common peroneal nerve is stimulated by two percutaneous needle electrodes to elicit muscle contraction and dorsiflexion of the foot. The peroneal nerve stimulation-induced muscle contraction is measured over a range of stimulation frequencies (1-200 Hz), to ensure an eventual plateau in force production that allows for an accurate determination of peak tetanic force. In addition to evaluation of the extent of VML injury as well as the degree of functional recovery following treatment, this methodology can be easily applied to study diverse aspects of muscle physiology and pathophysiology. Such an approach should assist with the more rational development of improved therapeutics for muscle repair and regeneration.

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

We describe an in vivo protocol to measure dorsiflexion of the foot following stimulation of the peroneal nerve and contraction of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. Such measurements are an indispensable translational tool for evaluating skeletal muscle pathology and tissue engineering approaches to muscle repair and regeneration.

Uygulamaları<em&gt; İn Vivo</em&gt; Doku değerlendirilmesi için Rat Tibialis Anterior Fonksiyonel Test İskelet Kası Onarım Engineered

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

Biyomühendislik

Measuring Neuromuscular Junction Functionality

Neuromuscular junction (NMJ) functionality plays a pivotal role when studying diseases in which the communication between motor neuron and muscle is impaired, such as aging and amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Here we describe an experimental protocol that can be used to measure NMJ functionality by combining two types of electrical stimulation: direct muscle membrane stimulation and the stimulation through the nerve. The comparison of the muscle response to these two different stimulations can help to define, at the functional level, potential alterations in the NMJ that lead to functional decline in muscle.
Ex vivo preparations are suited to well-controlled studies. Here we describe an intensive protocol to measure several parameters of muscle and NMJ functionality for the soleus-sciatic nerve preparation and for the diaphragm-phrenic nerve preparation. The protocol lasts approximately 60 min and is conducted uninterruptedly by means of a custom-made software that measures the twitch kinetics properties, the force-frequency relationship for both muscle and nerve stimulations, and two parameters specific to NMJ functionality, i.e. neurotransmission failure and intratetanic fatigue. This methodology was used to detect damages in soleus and diaphragm muscle-nerve preparations by using SOD1G93A transgenic mouse, an experimental model of ALS that ubiquitously overexpresses the mutant antioxidant enzyme superoxide dismutase 1 (SOD1).

A functional assessment of the neuromuscular junction (NMJ) can provide essential information on the communication between muscle and nerve. Here we describe a protocol to comprehensively evaluate both the NMJ and muscle functionality using two different muscle-nerve preparations, i.e. soleus-sciatic and diaphragm-phrenic.

Nöromüsküler kavşak işlevleri ölçme

Neuromuscular junction (NMJ) functionality plays a pivotal role when studying diseases in which the communication between motor neuron and muscle is ...

Nörobilim

Procedures for Rat in situ Skeletal Muscle Contractile Properties

There are many circumstances where it is desirable to obtain the contractile response of skeletal muscle under physiological circumstances: normal circulation, intact whole muscle, at body temperature. This includes the study of contractile responses like posttetanic potentiation, staircase and fatigue. Furthermore, the consequences of disease, disuse, injury, training and drug treatment can be of interest. This video demonstrates appropriate procedures to set up and use this valuable muscle preparation.
To set up this preparation, the animal must be anesthetized, and the medial gastrocnemius muscle is surgically isolated, with the origin intact. Care must be taken to maintain the blood and nerve supplies. A long section of the sciatic nerve is cleared of connective tissue, and severed proximally. All branches of the distal stump that do not innervate the medial gastrocnemius muscle are severed. The distal nerve stump is inserted into a cuff lined with stainless steel stimulating wires. The calcaneus is severed, leaving a small piece of bone still attached to the Achilles tendon. Sonometric crystals and/or electrodes for electromyography can be inserted. Immobilization by metal probes in the femur and tibia prevents movement of the muscle origin. The Achilles tendon is attached to the force transducer and the loosened skin is pulled up at the sides to form a container that is filled with warmed paraffin oil. The oil distributes heat evenly and minimizes evaporative heat loss. A heat lamp is directed on the muscle, and the muscle and rat are allowed to warm up to 37&deg;C. While it is warming, maximal voltage and optimal length can be determined. These are important initial conditions for any experiment on intact whole muscle. The experiment may include determination of standard contractile properties, like the force-frequency relationship, force-length relationship, and force-velocity relationship.
With care in surgical isolation, immobilization of the origin of the muscle and alignment of the muscle-tendon unit with the force transducer, and proper data analysis, high quality measurements can be obtained with this muscle preparation.

Procedures for Rat in situ Skeletal Muscle Contractile Properties

This video demonstrates the surgical preparation and procedures needed to study the contractile responses of the rat medial gastrocnemius muscle preparation in situ. This preparation allows measurement of skeletal muscle contractile properties under physiological conditions. The animal is anesthetized and the muscle is separated from surrounding tissue at its distal end. The Achilles tendon is attached to a force transducer, allowing measurement of the muscle&#x2019;s contractile response at 37 degrees C with an intact circulation.

Rat Prosedürleri<em&gt; In situ</em&gt; İskelet Kası Kontraktil Özellikleri

There are many circumstances where it is desirable to obtain the contractile response of skeletal muscle under physiological circumstances: normal ...

Biyoloji

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, ...

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. ...

Maximum Isometric Tetanic Force Measurement of the Tibialis Anterior Muscle in the Rat

Traumatic nerve injuries result in substantial functional loss and segmental nerve defects often necessitate the use of autologous interposition nerve grafts. Due to their limited availability and associated donor side morbidity, many studies in the field of nerve regeneration focus on alternative techniques to bridge a segmental nerve gap. In order to investigate the outcomes of surgical or pharmacological experimental treatment options, the rat sciatic nerve model is often used as a bioassay. There are a variety of outcome measurements used in rat models to determine the extent of nerve regeneration. The maximum output force of the target muscle remains the most relevant outcome for clinical translation of experimental therapies. Isometric force measurement of tetanic muscle contraction has previously been described as a reproducible and valid technique for evaluating motor recovery after nerve injury or repair in both rat and rabbit models. In this video, we will provide a step-by-step instruction of this invaluable procedure for assessment of functional recovery of the tibialis anterior muscle in a rat sciatic nerve defect model using optimized parameters. We will describe the necessary pre-surgical preparations in addition to the surgical approach and dissection of the common peroneal nerve and tibialis anterior muscle tendon. The isometric tetanic force measurement technique will be detailed. Determining the optimal muscle length and stimulus pulse frequency is explained and measuring the maximum tetanic muscle contraction is demonstrated.

Evaluation of motor recovery remains the benchmark outcome measure in experimental peripheral nerve studies. The isometric tetanic force measurement of the tibialis anterior muscle in the rat is an invaluable tool to assess functional outcomes after reconstruction of sciatic nerve defects. The methods and nuances are detailed in this article.

Sıçandaki Tibialis Ön Kasının Maksimum İzometrik Tetanik Kuvvet Ölçümü

Traumatic nerve injuries result in substantial functional loss and segmental nerve defects often necessitate the use of autologous interposition nerve ...

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring apparatus and a motor to perform functional studies. These studies will allow measurement of cardiomyocyte stiffness (passive force) and its activation with different calcium (Ca2+)-containing solutions to determine, amongst others: maximum force development, myofilament Ca2+-sensitivity (pCa50), cooperativity (nHill) and the rate of force redevelopment (ktr). This method also enables determination of the effects of drugs acting directly on myofilaments and of the expression of exogenous recombinant proteins on both active and passive properties of cardiomyocytes. Clinically, skinned cardiomyocyte studies highlight the pathophysiology of many myocardial diseases and allow in vitro assessment of the impact of therapeutic interventions targeting the myofilaments. Altogether, this technique enables the clarification of cardiac pathophysiology by investigating correlations between in vitro and in vivo parameters in animal models and human tissue obtained during open heart or transplant surgery.

This protocol aims to describe step-by-step the technique of extraction and assessment of cardiac function using skinned cardiomyocytes. This methodology allows measurement and acutemodulation of myofilament function using small frozen biopsies that can be collected from different cardiac locations, from mice to men.

Derili Kardiyomiyositler Kullanarak Kardiyak Fonksiyonun İn Vitro Değerlendirilmesi

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring ...

Isolating Myofibrils from Skeletal Muscle Biopsies and Determining Contractile Function with a Nano-Newton Resolution Force Transducer

Striated muscle cells are indispensable for the activity of humans and animals. Single muscle fibers are comprised of myofibrils, which consist of serially linked sarcomeres, the smallest contractile units in muscle. Sarcomeric dysfunction contributes to muscle weakness in patients with mutations in genes encoding for sarcomeric proteins. The study of myofibril mechanics allows for the assessment of actin-myosin interactions without potential confounding effects of damaged, adjacent myofibrils when measuring the contractility of single muscle fibers. Ultrastructural damage and misalignment of myofibrils might contribute to impaired contractility. If structural damage is present in the myofibrils, they likely break during the isolation procedure or during the experiment. Furthermore, studies in myofibrils provide the assessment of actin-myosin interactions in the presence of the geometrical constraints of the sarcomeres. For instance, measurements in myofibrils can elucidate whether myofibrillar dysfunction is the primary effect of a mutation in a sarcomeric protein. In addition, perfusion with calcium solutions or compounds is almost instant due to the small diameter of the myofibril. This makes myofibrils eminently suitable to measure the rates of activation and relaxation during force production. The protocol described in this paper employs an optical force probe based on the principle of a Fabry-P&#233;rot interferometer capable of measuring forces in the nano-Newton range, coupled to a piezo length motor and a fast-step perfusion system. This setup enables the study of myofibril mechanics with high resolution force measurements.

Presented here is a protocol to assess the contractile properties of striated muscle myofibrils with nano-Newton resolution. The protocol employs a setup with an interferometry-based, optical force probe. This setup generates data with a high signal-to-noise ratio and enables the assessment of the contractile kinetics of myofibrils.

İskelet Kas Biyopsilerinden Miyofibrillerin İzlenmesi ve Nano-Newton Çözünürlük Transdüseri ile Kontraktil Fonksiyonun Belirlenmesi

Striated muscle cells are indispensable for the activity of humans and animals. Single muscle fibers are comprised of myofibrils, which consist of ...

In Vivo Measurement of Hindlimb Dorsiflexor Isometric Torque from Pig

Reliable assessment of skeletal muscle strength is arguably the most important outcome measure in neuromuscular and musculoskeletal disease and injury studies, particularly when evaluating regenerative therapies&#39; efficacy. Additionally, a critical aspect of translating many regenerative therapies is the demonstration of scalability and effectiveness in a large animal model. Various physiological preparations have been established to evaluate intrinsic muscle function properties in basic science studies, primarily in small animal models. The practices may be categorized as: in vitro (isolated fibers, fiber bundles, or whole muscle), in situ (muscle with intact vascularization and innervation but distal tendon attached to a force transducer), and in vivo (structures of the muscle or muscle unit remain intact). There are strengths and weaknesses to each of these preparations; however, a clear advantage of in vivo strength testing is the ability to perform repeated measurements in the same animal. Herein, the materials and methods to reliably assess isometric torque produced by the hindlimb dorsiflexor muscles in vivo in response to standard peroneal electrical stimulation in anesthetized pigs are presented.

In Vivo Measurement of Hindlimb Dorsiflexor Isometric Torque from Pig

The present protocol describes concise experimental details on the evaluation and interpretation of in vivo torque data obtained via electrical stimulation of the common peroneal nerve in anesthetized pigs.

İn Vivo Domuzdan Hindlimb Dorsiflexor İzometrik Tork Ölçümü

Reliable assessment of skeletal muscle strength is arguably the most important outcome measure in neuromuscular and musculoskeletal disease and injury ...

Permeabilize İskelet Kası Fibers tarafından oluşturulan Maksimum İzometrik Kuvvet Ölçümü

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler