Diskussion
TENS wurde in den 1960er Jahren nach einer Studie von Melzack und Wall19 populär, die den wichtigsten Wirkungsmechanismus aufklärte: die Gate-Theorie. Heute weiß man, dass die Wirkungsmechanismen komplexer sind und anatomische Bahnen, einige Arten von Neuronen und Neurotransmittern sowie deren Rezeptoren9 einschließen, was zu Wirkungen führt, die über eine Hypoalgesie hinausgehen, wie z. B. eine Erhöhung der Hauttemperatur und des lokalen Blutflusses10 und sogar Heilungseffekte12,20,21.
Einige Studien haben über positive Auswirkungen von TENS auf die Sehnenheilung berichtet, wobei die konventionelle Hochfrequenzmodalität verwendet wurde20,21. Sluka und Walsh9 stellten jedoch fest, dass nur Akupunktur mit niedrigen Frequenzen und Burst-Modalitäten in der Lage sind, die nozizeptiven A-Delta- und C-Fasern zu erreichen und vaskuläre und heilende Wirkungen zu erzeugen, die aus neurogenen Entzündungen resultieren. Nach Sjölund22 ist die ideale Modalität zur Stimulierung der oben genannten nozizeptiven Fasern der Burst-Modus, was seine Verwendung in der vorliegenden Studie rechtfertigt.
Trotz dieser Prämisse wurde in der vorliegenden Studie kein relevanter Unterschied zwischen den Gruppen hinsichtlich der Menge und des Durchmessers der Gefäße zu allen Zeiten festgestellt. Diese Ergebnisse bestätigen die Ergebnisse von Burssens et al.16, die ebenfalls keine Auswirkungen auf die Vaskularisierung durch die TENS-Anwendung im Burst-Modus an der menschlichen Sehne feststellen konnten. Es ist jedoch wichtig, darauf hinzuweisen, dass sowohl in der Studie dieser Autoren als auch in der vorliegenden Studie die Intensität der verwendeten TENS unterhalb der motorischen Schwelle lag, und nach Machado et al.23 ist es nur möglich, einen bedeutenden Anstieg des lokalen Blutflusses zu erreichen, wenn die angewandte Intensität über 25 % der motorischen Schwelle liegt. Obwohl Machado et al.23 ihre Studien auf Hautverletzungen stützten, ist die Intensitätsanpassung ein Faktor, der das Fehlen von Effekten in Bezug auf die Vaskularisierung rechtfertigen kann.
Die Degranulation der Mastzellen ist ebenfalls ein wichtiges Ereignis im Heilungsprozess, da sie Mediatorzellen freisetzt, die die Synthese der extrazellulären Matrix stimulieren24. Daher könnte die Stimulierung der Mastzellproliferation durch TENS für den Heilungsprozess der Sehne von Vorteil sein, aber es wurde kein Unterschied zwischen den untersuchten Gruppen festgestellt. In einer Studie wurde eine höhere Anzahl von Mastzellen im Gewebe nach Anwendung von LLLT nach demselben Läsionsverfahren wie in der vorliegenden Studie beobachtet18, aber in der recherchierten Literatur wurde keine andere Studie gefunden, in der die Anzahl der Mastzellen bei Anwendung von TENS auf die Sehnenheilung untersucht wurde.
Das Fehlen von TENS-Effekten in Bezug auf die Mastzellen und das Fehlen von vaskulären Effekten lässt den Schluss zu, dass TENS (mit den in der vorliegenden Studie verwendeten Parametern) nicht in der Lage war, die nozizeptiven Fasern zu erreichen und die Freisetzung von SP und CGRP zu stimulieren, da diese Neuropeptide nicht nur vasoaktive und angiogene Effekte haben, sondern auch die Fähigkeit, die Proliferation und Degranulation von Mastzellen zu stimulieren25.
Ein weiterer Aspekt von grundlegender Bedeutung bei Studien über den Heilungsprozess von Sehnen ist Kollagen, da diese Struktur der Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix ist und der Sehne die Fähigkeit verleiht, große Kräfte zwischen dem Muskel und dem Knochen zu stützen und zu übertragen26. Einer der Faktoren, die für diesen Widerstand des Gewebes gegen die Spannungskräfte verantwortlich sind, ist die Organisation der Kollagenfasern, die unter normalen Bedingungen parallel zur Längsachse der Sehne angeordnet sind27.
In der vorliegenden Studie wiesen die TENS-Gruppen im Vergleich zu den Sham-Gruppen zu allen Zeiten eine geringere Ausrichtung der Kollagenfasern auf. Diese Ergebnisse bestätigen nicht die Ergebnisse von Burssens et al.17, die bei Patienten mit gerissener Achillessehne eine bessere Ausrichtung der Kollagenfasern im Sechs-Wochen-Zeitraum nach Anwendung von Burst-TENS nachwiesen. In der Studie von Burssens et al.17 blieb der Knöchel des Patienten jedoch während des gesamten Untersuchungszeitraums immobilisiert, während in der vorliegenden Studie die freie Bewegung der Beckenglieder des Tieres möglich war. In diesem Fall könnte das Fehlen einer frühzeitigen kontrollierten Belastung der Läsion und des Gliedes die Qualität des Gewebes geschädigt haben.
Neben der Ausrichtung der Kollagenfasern beeinträchtigt auch die Art des im Gewebe vorhandenen Kollagens die Fähigkeit der Sehne, den Kräften zwischen Muskel und Knochen zu widerstehen.
Die in der Sehne hauptsächlich vorhandenen Kollagenfasern sind Typ I, mit größerem Kaliber und Beitrag zum Gewebewiderstand, und Typ III, mit kleinerem Kaliber, weniger organisierten Fibrillen und weniger widerstandsfähigen Spannungskräften. Bei verletzten Sehnen neigen die Tenozyten dazu, eine größere Menge Kollagen des Typs III zu produzieren, was zu einer Verringerung des Anteils dieser Fasern führt, so dass die Sehne weniger belastbar ist und ein größeres Risiko für neue Risse besteht28,29.
In der vorliegenden Studie wiesen die TENS-Gruppen im Vergleich zu den Sham-Gruppen eine geringere Menge an Kollagen Typ I im Zeitraum von 14 Tagen nach der Läsion (p=0,020) und eine geringere Menge an Kollagen Typ III in den Zeiträumen von 7 Tagen (p=0,001), 14 Tagen (p=0,001) und 21 Tagen (p=0,001) nach der Läsion auf. Langfristig kann eine geringere Menge an Kollagen-Typ-III-Fasern, die durch die Anwendung von TENS erreicht wird, als vorteilhafter Effekt angesehen werden, wenn sie mit der Stimulation der Produktion von Kollagen-Typ-I-Fasern einhergeht, da dies dem Gewebe eine größere Spannungsfestigkeit verleiht.
Andererseits führte die Verringerung der Menge an Kollagen-Typ-III-Fasern ohne Erhöhung der Menge an Kollagen-Typ-I-Fasern zu der Schlussfolgerung, dass das Gewebe eine geringere Gesamtmenge an Kollagen aufwies, die die Spannkraft dieses Gewebes beeinträchtigen könnte, insbesondere in der 14-Tage-Post-Läsionsperiode, als die TENS-Gruppe eine geringere Menge an Kollagenfasern beider Typen aufwies.
Es ist bekannt, dass einer der Faktoren, die zum Auftreten von physiologischen Effekten beitragen können, die Dichte des auf das Gewebe angewendeten Stroms ist, gemäß der Theorie, die auf dem Gesetz von Arndt-Schultz basiert, das besagt, dass ein Übermaß an Energie zu schädlichen Effekten auf das Gewebe führen kann30. Dies könnte in der vorliegenden Studie in Bezug auf die Stimulationsintensität der Fall gewesen sein, was zu einer Hemmung der Kollagen I- und III-Produktion und einer Verschlechterung der Faserausrichtung geführt hat.
In der Literatur wurde keine andere Studie gefunden, in der TENS nach einer Sehnenruptur eingesetzt und die Menge der Kollagenfasern des Typs I und III auf eine bestimmte Weise bewertet wurde. Burssens et al.16 und Araújo et al.20 berichteten jedoch über eine Zunahme der Anzahl der Zellen, die die Kollagenfasern synthetisieren, nach Anwendung von TENS. Sharifi et al.21 beobachteten nach der Anwendung von TENS eine größere Menge an Hydroxyprolin im Sehnengewebe, und da diese Aminosäure in großen Mengen im Kollagen vorhanden ist, schlossen die Autoren, dass TENS zu einer erhöhten Kollagenproduktion in der Sehne führte. Burssens et al.17 beobachteten nach der Anwendung von TENS eine größere Menge an neu gebildetem Kollagen und eine frühere Reifung dieser Fasern in der Sehne. In der vorliegenden Studie konnten diese Ergebnisse nicht bestätigt werden; allerdings variierte die Stimulationsintensität zwischen den zitierten Studien, und obwohl die meisten bei einer empfindlichen Schwellenintensität blieben16,17,20, beschrieb keiner dieser Autoren die Fläche der verwendeten Elektroden. Daher ist es nicht möglich, die Dichte des verwendeten Stroms (Dichte = Intensität / Fläche) zu berechnen, um einen konkreten Vergleich mit der vorliegenden Studie anzustellen.
Es gibt eine weitere mögliche Begründung, wenn man die Hauptwirkung der TENS, die Analgesie, in Betracht zieht: Die elektrische Stimulation könnte den durch die Sehnenläsion verursachten Schmerz verringert haben, so dass das Tier die verletzte Gliedmaße mehr bewegen konnte als die andere Gruppe. Diese Tatsache könnte den Heilungsprozess dieses Gewebes beeinträchtigt haben. Um den Einfluss des Schmerzes auf die Bewegung des Tieres zu verhindern, wird empfohlen, die verletzte Gliedmaße für künftige Studien über elektrophysikalische Ressourcen bei der Sehnenheilung zu immobilisieren.
Die vorliegende Studie wies einige Einschränkungen auf, die diskutiert werden sollten. Eine Kontrollgruppe (Verletzung ohne Intervention) wurde nicht einbezogen, und es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass auch eine Behandlungssimulation (Sham-Gruppe) einen gewissen Einfluss auf die untersuchten Variablen haben kann.Wir glauben jedoch, dass einige Vergleiche zwischen den Gruppen möglich sind, da alle Verfahren an TENS-Gruppen in der Sham-Gruppe durchgeführt wurden. Wir haben uns an strenge Regeln gehalten, was die gleichen Stressfaktoren bei der Handhabung, die gleiche Anästhesiedosierung bei allen Behandlungsverfahren, das gleiche leitfähige Gel und die gleiche Art und Größe der Elektroden betrifft.Die elektrische Stimulation war der einzige Unterschied zwischen den Gruppen, und wenn die Ergebnisse relevante Unterschiede zwischen ihnen zeigen, ist dies wahrscheinlich auf TENS zurückzuführen. Wir glauben, dass diese Gruppen ausreichend waren, um die Auswirkungen von TENS auf die Sehnenheilung zu demonstrieren, und wir haben uns an die ethischen Grundsätze für Tierversuche gehalten, indem wir die kleinstmögliche Anzahl von Tieren verwendet haben.
Ein weiterer Punkt, der geklärt werden muss, ist, dass, obwohl keine Studie über den Einfluss von Ketaminhydrochlorid und Xylazinhydrochlorid auf die elektrische Stimulation gefunden wurde, die Tiere während der Behandlungen mit diesen Medikamenten betäubt wurden.Wir glauben, dass diese Medikamente die Wirkung von TENS nicht beeinträchtigen und dass diese vorübergehende mechanische Einschränkung die Ergebnisse nicht beeinflusst hat; aber selbst wenn diese mechanische Einschränkung die Sehnenheilung beeinflusst hat, wurden beide Gruppen den gleichen Verfahren unterzogen, mit Ausnahme der TENS-Stimulation.
Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass es sich um eine experimentelle Studie an Ratten handelt, die einige klinisch relevante Fragen geklärt hat, und obwohl sie einige physikalische und pathologische Aspekte der partiellen Sehnenruptur klärt, können die Ergebnisse der vorliegenden Studie nicht auf den Menschen übertragen werden, da es Unterschiede zwischen den Sehnen dieser Spezies gibt, insbesondere hinsichtlich des Heilungsstadiums. Daher sind klinische Studien erforderlich, die jedoch nur mit Beweisen durchgeführt werden sollten, die sicherstellen, dass TENS eine Modalität ist, die die Sehnenreparatur begünstigt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass geplatzte TENS keine Auswirkungen auf die Vaskularisierung des Gewebes und die Mastzellenmenge hatte, aber sie beeinflusste den Heilungsprozess der partiellen Ruptur der Achillessehne bei Ratten mit einer Schädigung der Kollagenfaserausrichtung. Es reduzierte auch die Menge an Kollagen Typ III und die Menge an Kollagen Typ I in der 14-Tage-Post-Läsion.