Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2004.10a
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pp.1176-1179
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2004
A new cell-cross bridge mechanics model is proposed to analyze the mechanics of heart muscle. Electrophysiology of a cardiac cell is numerically approximated using the previous model of human ventricular myocyte. Ion transports across cell membrane initiated by action potential induce excitation-contraction mechanism in the cell via cross bridge dynamics. Negroni and Lascano model (NL model) is employed to compute the tension of cross bridge closely related to ion dynamics in cytoplasm.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.16
no.5
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pp.932-938
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2012
Facial expression has its significance in mutual communication. It is the only means to express human's countless inner feelings better than the diverse languages human use. This paper suggests muscle model-based 3D facial expression generation system to produce easy and natural facial expressions. Based on Waters' muscle model, it adds and used necessary muscles to produce natural facial expressions. Also, among the complex elements to produce expressions, it focuses on core, feature elements of a face such as eyebrows, eyes, nose, mouth, and cheeks and uses facial muscles and muscle vectors to do the grouping of facial muscles connected anatomically. By simplifying and reconstructing AU, the basic nuit of facial expression changes, it generates easy and natural facial expressions.
Muscle atrophy is characterized by a decrease in the mass of the muscle. With an increase in life expectancy and chronic illnesses, the incidence of muscle atrophy is increasing and the quality of life of patients is decreasing. Thus, reducing muscle atrophy is of high clinical and socio-economic importance. Mistletoe is a semi-parasitic plant that has been used as a traditional medicine in many countries to treat various human illnesses. It has been reported that Korean mistletoe extract (KME) has diverse biological functions including anti-tumor, anti-oxidant, anti-diabetic, anti-obesity properties, and extension of lifespan. Especially, we have recently reported that KME improves exercise endurance in mice, indicating its beneficial roles in enhancing the capacity of skeletal muscle. In this study, we investigated whether KME could activate the signaling pathway related to protein synthesis in a mouse model of muscle atrophy. Interestingly, KME efficiently activated the Akt/mTOR pathway, and Akt and mTOR are important signaling hub molecules for the acceleration of protein synthesis in muscle cells. In addition, KME also increased the activity of S6 kinase which is involved in the regulation of muscle cell size. Moreover, the ERK activity, required for transcription of ribosomal RNA for protein synthesis, was also enhanced in KME-treated mouse muscle. These data support the idea that KME increases muscle mass via increased protein synthesis. Our findings also suggest that Korean mistletoe might be a promising candidate for the development of functional foods that are beneficial for preventing muscle atrophy.
An, Soomin;Kim, Youn-Jung;Han, Ga Young;Eo, Wankyu
Journal of Korean Biological Nursing Science
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v.24
no.1
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pp.17-25
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2022
Purpose: To determine the prognostic role of muscle area and muscle radiation attenuation in the erector spinae (ES) and multifidus (MF) muscles in patients undergoing gastrectomy. Methods: Patients with stage I-III gastric cancer undergoing gastrectomy were retrospectively enrolled in this study. Clinicopathologic characteristics were collected and analyzed. Both paraspinal muscle index of ES/MF muscles (PMIEM) and paraspinal muscle radiation attenuation in the same muscles (PMRAEM) were analyzed at the 3rd lumbar level using axial computed tomographic images. Cox regression analysis was applied to estimate overall survival (OS) and disease-free survival (DFS). Results: There was only a weak correlation between PMIEM and PMRAEM (r= 0.28). Multivariate Cox regression revealed that PMRAEM, but not PMIEM, was an important determinant of survival. PMRAEM along with age, tumor-node-metastasis (TNM) stage, perineural invasion, and serum albumin level were significant determinants of both OS and DFS that constituted Model 1. Harrell's concordance index and integrated area under receiver operating characteristic curve were greater for Model 1 than for Model 2 (consisting of the same covariates as Model 1 except PMRAEM) or Model 3 (consisting of only TNM stage). Conclusion: PMRAEM, but not PMIEM, was an important determinant of survival. Because there was only a weak correlation between PMIEM and PMRAEM in this study, it was presumed that they were mutually exclusive. Model 1 consisting of age, TNM stage, perineural invasion, serum albumin level, and PMRAEM was greater than nested models (i.e., Model 2 or Model 3) in predicting survival outcomes.
Objectives : In this study, it was investigated the effects of solid-phase fermentation extraction with Phellinus linteus of discarded Schisandra chinensis extract (PS) and its action mechanism on dexamethasone-induced muscle atrophy in mice. Methods : In mice, muscle atrophy model was induced by dexamethasone (5 mg/kg, I.p) once daily for 2 weeks and with PS extract administration (100 and 300 mg/kg, p.o.) as treatment groups. The changes in body weights, grip strength, Treadmill test, muscle weights, and the expression of atrophy-related genes were measured in muscle atrophy mice. The histological changes of gastrocnemius tissues were also observed by H&E staining with measurement of myofiber size. Results : The administration of PS extract increased significantly body weights, grip strength, treadmill test and muscle weights in muscle atrophy mice. PS extract administration increased significantly the area of myofibers and inhibited structural damages of muscle and increased significantly the expression of myogenin and decreased significantly the expression of MuRF1, Atrogin1 and phosphorylation of AMPK and PGC1α in muscle tissues of muscle atrophy mice. Conclusions : These results indicate that PS extract has a improvement effects on muscle atrophy with stimulation of myogenic differentiation and inhibition of mRNA degradation that could be related with the activation of AMPK and PGC1α signaling pathways in muscle. This suggests that PS extract can apply to treat muscle atrophy in clinics.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.38
no.1
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pp.57-62
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2014
Most analytical models of the human body have focused on conscious responses. A patellar tendon reflex, a representative example of spinal reflexes, occurs without a neural command. Muscle forces and activation of the quadriceps femoris muscles in healthy adults during patellar tendon reflex are identified in this study. The model is assumed to move in the sagittal plane, and the thigh and the trunk are assumed to be fixed in a sitting position so that the shank can move similar to a pendulum. The knee joint is modeled as a revolute joint, and the ankle joint is modeled as a fixed joint so that the shank and the foot can be regarded as one rigid body. Muscle forces are calculated following the inverse dynamic approach. Kinematic data obtained from an experiment (Mamizuka, 2007) are used as input data. Muscle activations are identified using a Hill-type muscle model. The obtained simulation results are compared with experimental results for validating the model and the underlying assumptions.
This paper describes the AR model of EMG signal during maximum voluntary contraction. By comparing the AR coefficients and the reflection coefficients of the AR model with the median frequency of power spectrum, it if proved that muscle fatigue can be measured by the AR and the reflection coefficients. In the estimation procedure of AR model parameter, the auto-correlation method is superior to the covariance method, and it is determined that the optimal order is six. As the muscle becomes fatigue, the median frequency of power spectrum is declined, and the AR coefficient [$a_1$ ] and the reflection coefficient [$k_1$ ] are also decreased. Therefore the muscle fatigue can be measured by the AR parameter.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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v.52
no.2
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pp.112-119
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2003
This paper proposes a model of SP(silent period) generation in masseter muscle by means of computer simulation. The model is based on the anatomical and physiological properties of trigeminal nervous system. In determining the SP generation pathway, evoked SPs of masseter muscle after mechanical stimulation to the chin are divided into normal and abnormal group. Normal SP is produced by the activation of mechanoreceptors in periodontal ligament. The activation of nociceptors contributes to the latter part of normal SP, abnormal extended SP is produced. As a result, the EMG signal generated by a proposed SP generation model is similar to both real EMG signal including normal SP and abnormal extended SP with TMJ patients. The result of this study have shown differences of SP generation mechanism between subjects both with and without TMJ dysfunction.
Sumin Lee;Yoonha Choi;Yerin Kim;Yeon Kyung Cha;Tai Hyun Park;Yuri Kim
Nutrition Research and Practice
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v.18
no.4
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pp.451-463
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2024
BACKGROUND/OBJECTIVES: The umami taste receptor (TAS1R1/TAS1R3) is endogenously expressed in skeletal muscle and is involved in myogenesis; however, there is a lack of evidence about whether the expression of the umami taste receptor is involved in muscular diseases. This study aimed to elucidate the effects of the umami taste receptor and its mechanism on muscle wasting in cancer cachexia using in vivo and in vitro models. MATERIALS/METHODS: The Lewis lung carcinoma-induced cancer cachexia model was used in vivo and in vitro, and the expressions of umami taste receptor and muscle atrophy-related markers, muscle atrophy F-box protein, and muscle RING-finger protein-1 were analyzed. RESULTS: Results showed that TAS1R1 was significantly downregulated in vivo and in vitro under the muscle wasting condition. Moreover, overexpression of TAS1R1 in vitro in the human primary cell model protected the cells from muscle atrophy, and knockdown of TAS1R1 using siRNA exacerbated muscle atrophy. CONCLUSION: Taken together, the umami taste receptor exerts protective effects on muscle-wasting conditions by restoring dysregulated muscle atrophy in cancer cachexia. In conclusion, this result provided evidence that the umami taste receptor exerts a therapeutic anti-cancer cachexia effect by restoring muscle atrophy.
Seong-Min Hong;Eun Yoo Lee;Jinho Park;Jiyoun Kim;Sun Yeou Kim
Biomolecules & Therapeutics
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v.31
no.5
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pp.573-582
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2023
Muscle atrophy is characterized by the loss of muscle function. Many efforts are being made to prevent muscle atrophy, and exercise is an important alternative. Methylglyoxal is a well-known causative agent of metabolic diseases and diabetic complications. This study aimed to evaluate whether methylglyoxal induces muscle atrophy and to evaluate the ameliorative effect of moderate-intensity aerobic exercise in a methylglyoxal-induced muscle atrophy animal model. Each mouse was randomly divided into three groups: control, methylglyoxal-treated, and methylglyoxal-treated within aerobic exercise. In the exercise group, each mouse was trained on a treadmill for 2 weeks. On the last day, all groups were evaluated for several atrophic behaviors and skeletal muscles, including the soleus, plantaris, gastrocnemius, and extensor digitorum longus were analyzed. In the exercise group, muscle mass was restored, causing in attenuation of muscle atrophy. The gastrocnemius and extensor digitorum longus muscles showed improved fiber cross-sectional area and reduced myofibrils. Further, they produced regulated atrophy-related proteins (i.e., muscle atrophy F-box, muscle RING-finger protein-1, and myosin heavy chain), indicating that aerobic exercise stimulated their muscle sensitivity to reverse skeletal muscle atrophy. In conclusion, shortness of the gastrocnemius caused by methylglyoxal may induce the dynamic imbalance of skeletal muscle atrophy, thus methylglyoxal may be a key target for treating skeletal muscle atrophy. To this end, aerobic exercise may be a powerful tool for regulating methylglyoxal-induced skeletal muscle atrophy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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