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脑声问答期丨骨骼肌钝挫伤大鼠模型构建与行为评价


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骨骼肌钝挫伤是指人体肌肉组织在遭受外界机械作用力下,如撞击、跌倒,肌肉组织受到快速而强大的压力,导致肌肉内血肿。这些损伤会影响肌肉的结构和功能,最终形成肌肉萎缩、挛缩、疼痛、再损伤。目前对骨骼肌钝挫伤模型的评价较单一。制作可靠、稳定、符合临床实际的动物模型可为骨骼肌损伤的发病机理、预防和治疗提供必要的实验前提。

大鼠下肢骨骼肌损伤后最明显的改变体现在步态行为学方面

大鼠先适应性饲养1周,采用随机数字表法把42只大鼠分为7组:空白组6只、0h模型组6只、12h模型组6只、24h模型组6只、3d模型组6只、7d模型组6只、14d模型组6只。空白组不予处理,正常喂养;模型组通过给予大鼠右后肢腓肠肌打击,建立大鼠腓肠肌损伤模型。

大鼠腓肠肌钝挫伤模型

在现有装置基础上,加入聚合式打击头这一部件,由弹簧缓冲的聚合式打击头,不仅可保证将打击力集中到一个直径为0.5cm的圆钝型打击头,确保精准打击到大鼠腓肠肌肌腹,而不损伤肌肉周围覆盖的皮肤或跟腱;除此之外,装置还设有重物下落引导管及固定支架。立体导引杆和侧方固定装置来保证重物小球的打击高度和打击方向,创新性地加入了弹簧缓冲聚合式打击头有效保证了打击的有效性,并避免了对模型大鼠腓肠肌肌腱造成损伤,建立了较符合临床实际的动物钝挫伤模型。腹腔注射10%水合氯醛(0.3ml/100g)麻醉大鼠后,使用170g重物,通过丙烯酸材质的引导管将重物从70cm的高度下降到聚合式打击头上,该打击头可有效撞击大鼠右后肢腓肠肌,以此制作大鼠腓肠肌钝挫伤模型,打击动能根据重力做功公式得出:W=m·g·h(W:做功;m:重物质量;加速度(g)为9.8N/kg;h:重物垂直方向上下降的高度)。根据计算,每次打击动能约为1.1662J,实验过程共打击5次,总的打击能量为5.831J,打击之后观察大鼠打击部位有无骨折,表皮有无破损,皮下瘀斑等情况。

动物步态分析仪相关参数的测量

采用VisuGait分析系统提供步态分析,在模型鼠制备完成的24h后,开始正式进行模型大鼠的VisuGait数据采集,实验采集全程持安静。着重探讨在骨骼肌钝挫伤后,正常鼠和模型鼠最大速度变化率和平均速度的改变,以及对比模型鼠单侧损伤右后肢与未损伤左后肢关于最大接触面积(maxcontact area)、足印面积(print area)、站立时相持续时间(stand)的变化,从而进行损伤肢体的步态分析。


- VisuGait动物步态分析系统,型号:XR-FP101 -

Table1各打击装置优缺点对比表


优势

1.立体导引杆和侧方固定装置来保证重物小球的打击高度和打击方向,而且还加入了弹簧缓冲聚合式打击头,有效保证了打击的有效性,并避免了对模型大鼠腓肠肌肌腱造成损伤;

2.该造模方法可让大鼠即刻(0h)出现步态异常、炎症因子升高、形态学及超微结构改变,2周后骨骼肌钝挫伤基本恢复正常;

损伤后动物的行动变慢,步态改变,CatWalk步态分析显示与空白组相比,模型组的平均速度与最大速度变化率均明显下降。与健康侧肢体组大鼠相比,受伤侧肢体组大鼠肢体的最大接触面积、足印面积和站立相持续时间均明显减少;

骨骼肌钝挫伤发生后,实验动物活动受限,损伤局部出现红、肿、热、痛等炎症反应,损伤后腿周径增大。

文献引用:

1.A Longitudinal Study of T2 Mapping Combined With Diffusion Tensor Imaging to Quantitatively Evaluate Tissue Repair of Rat Skeletal Muscle After Frostbite [J]. Gao Yue;Lu Zhao;Lyu Xiaohong;Liu Qiang;Pan Shinong.Frontiers in Physiology,2021

2.Infographic. Diagnosis, prevention and treatment of common lower extremity muscle injuries in sport-grading the evidence: a statement paper commissioned by the Danish Society of Sports Physical Therapy (DSSF).[J]. Ishøi Lasse;;Krommes Kasper;;Husted Rasmus Skov;;Juhl Carsten B;;Virgile Adam;;Thorborg Kristian.British journal of sports medicine,2020

3.王浩,刘海潮,陈少清,等.骨骼肌钝挫伤大鼠模型的构建与评价[J].中国康复医学杂志,2024,39(01):24-30.

4.骨骼肌钝挫伤的损伤与修复机制研究进展[J]. 林建平;王浩;郭明玲;王诗忠;陈少清.康复学报,2022(01)

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