Sıçanda arka ekstremite immobilizasyonuna yapısal ve fonksiyonel uyum

Abstract

ÖZET Sıçanda Arka Ekstremite İmmobilizasyonuna Yapısal ve Fonksiyonel Uyum İmmobilizasyon, Hipokrat zamanından bu yana kas-iskelet sistemi problemlerinin en genel tedavi şekli olarak kullanılmıştır. Bu çalışmada ortopedi, fizik tedavi ve rehabilitasyon kliniklerinde çok sık kullanılan immobilizasyon sonucunda süreye bağlı oluşan yapısal ve fonksiyonel uyumun belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada 14 kontrol, 14 deney grubu sıçan kullanılmıştır. Deney grubu sıçanların sağ arka ekstremiteleri 2, 3 ve 4 hafta süreyle yeni bir yöntem kullanılarak immobilize edilmiştir. İmmobilizasyon öncesi ve immobilizasyonun 2., 3., 4. haftalarında sıçanların vücut ağırlıkları sağ ve sol arka ekstremitelerinin antropometrik (uzunluk, çevre ölçümleri), gonyometrik ölçümleri (diz eklemi, ayak bileği eklemi hareket genişlikleri) yapılmıştır. İmmobiüzasyondan sonra sıçanların izole edilen sağ ve sol m.gastrocnemius median's (GM) ve muvastus lateralis'lerinin makroskobik ölçümleri (ağırlık(g), hacim(ml), çevre(cm), uzunluk(cm)) yapılmıştır. İzole edilen kaslardan alınan biyopsi örnekleri bloklanıp, frozen kesitler alınmıştır. Kesitlere HE (hematoksilen eosin), NADH (nikotinamid adenin dinukleotid) ve yüksek pH ATPaz (adenozin trifosfataz) boyaları uygulanmıştır. Elde edilen preparatlar ışık mikroskobunda incelenerek patolojik bulgular belirlenmiştir. Ayrıca lif tipleri belirlenerek, liflerin morfometrik ölçümleri (ortalama alanı ve ortalama uzun çapı) yapılmıştır. İmmobilizasyonun haftalara göre etkisi incelendiğinde, ikinci haftada vücut ağırlığında önemli azalma gözlenmiştir (p<0,005). Üçüncü haftada immobilize ekstremitede uyluk, diz, bacak çevre ölçümlerinde (p<0,03), diz eklemi fleksiyon hareket genişliğnde ve dorsifleksiyon hareket genişliğinde önemli (p<0,02) azalma gözlenirken, ayak bileği çevresinde önemli (p<0,04) artış gözlenmiştir. Işık mikroskobu ile yapılan incelemelerde immobilizasyonun üçüncü haftasında belirgin kas lifi boyut farkı ve atrofi gözlenmiştir. Dördüncü haftada bağ dokusu artımı, miyofagositoz ve internal nukleus dikkati çekmiştir. Ayrıca sol GM liflerinin ortalama alanında (p<0,001), sol GM Tip I liflerinin ortalama alanmda (p<0,03), sağ GM Tip I liflerinin ortalama alanmda (p<0,01), sol GM Tip I liflerinin yüzdesinde (p<0,04), sağ GM Tip II liflerinin ortalama alanmda (p<0,01), sağ m.vastus lateralis Tip I liflerinin ortalama uzun çapında önemli (p<0,048) azalma, sol GM Tip II liflerinin yüzdesinde önemli (p<0,04) artış gözlenmiştir. Dördüncü haftada ise, sol GM Tip I liflerinin yüzdesinde (p<0,001) azalma, Tip II liflerinin yüzdesinde (p<0,001) artış gözlenmiştir. Sağ GM Tip I liflerinin yüzdesinde (p<0,05) azalma gözlenirken, Tip II liflerinin yüzdesinde önemli (p<0,05) artış gözlenmiştir. İmmobilizasyona bağlı oluşan değişikliklerin genellikle ilk üç haftada gözlendiği ve üçüncü haftadan sonra önemli bir değişiklik olmadığı saptanmıştır. Elde edilen verilerin ışığında sıçanın immobilizasyona yapısal ve fonksiyonel uyum gösterdiği düşünülmüştür. Anahtar Sözcükler: Antropometrik ölçümler, Eklem hareket genişliği, İmmobilizasyon, Kas lifi tipleri, Morfometri. XIV

ABSTRACT The Morphological and Functional Adaptation to Immobilization of Hindlimb in Rats The most common treatment models of musculoskeletal system diseases is immobilization since Hippocrate's. In this study, we aimed to determine the morphological and functional adaptations to immobilization used in orthopedics, physical therapy and rehabilitation unites. In this study, we had 14 control and 14 immobilized rats. The right hindlimbs of the rats in experimental group were immobilized by a new method for 2, 3 and 4 weeks. Body weights, anthropometric (length and circumference) and goniometric (knee and ankle's range of motion) measurements of right and left hindlimbs of the rats were determined before immobilization and 2, 3 and 4 weeks after the immobilization. After the immobilization, we had isolated right and left m.gastrocnemius medialis (GM) and m.vastus lateralis muscles and measured macroscobically (weight (g), volume (ml), circumference (cm), length (cm)). We have blocated the biopsy specimens and have taken frozen sections. The sections were prepared by HE (haematoxylin and eosin), NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) and high pH ATPase (adenosine triphosphatase). Specimens were examined under the light microscope and pathologic changes were determined. Fibre types and fibre morphometry (mean area and mean long diameter) were also measured. At the end of second week of immobilization, there was a significant decrease in body weight (p<0,05). At the end of third week of immobilization, the circumference of thigh, knee joint and leg (p<0,03), the range of motion knee flexion and the range of motion dorsiflexion (p<0,02) have decreased significantly circumference of ankle increased statistically significant (p<0,04). In light microscopy, clear muscle fiber size differences and atrophy were observed at the end of third week of immobilization. At the end of fourth week, increasing of connective tissue, myophagocytose and internal nucleus were observed. In addition to these findings, mean area of left GM fibres (p<0,001), mean area of left GM type I fibres (p<0,03), mean area of right GM type I fibres (p<0,01), the percentage of left GM type I fibres (p<0,04), mean area of right GM type H fibres (p<0,01), mean long diameter of right m.vastus lateralis type I fibres (p<0,048) also decreased significantly. However, the percentage of left GM type II fibres (p<0,04) increased statistically significant. At the end of forth week, the percentage of left and right GM type I fibres decreased significantly (p<0,001 and p<0,05 respectively). However, the percentage of left and right GM type II fibres increased significantly (p<0,001 and p<0,05 respectively). Changes which caused by immobilization were observed particularly in three weeks. After third weeks, we were not determined significant changes. In light of these results, we may suggest that morphological and functional adaptation to immobilization were improved in rats. Key Words: Anthropometry, Immobilization, Morphometry, Muscle fibre types, Range of motion. XV