Discussion
TENSは1960年代にMelzackとWall19の研究により、その主作用メカニズムであるゲート理論が解明され、一般に普及した。 現在では、その作用機序はより複雑で、解剖学的経路、ある種のニューロンや神経伝達物質、それらの受容体9を含み、皮膚温や局所血流の上昇10など、痛覚低下を超えた効果、さらには治癒効果12、20、21をもたらすことが知られている。 しかし、SlukaとWalsh9は、低周波の鍼治療とバーストモードのみがAδとCの侵害受容線維に到達し、神経原性炎症から生じる血管と治癒効果を生み出すことができると述べている。 Sjölund22によると、上記の侵害受容線維を刺激する理想的な様式はバーストモードであり、これは本研究での使用を正当化する。
この前提にもかかわらず、本研究では、血管の量と直径に関して、すべての時間において、グループ間で関連する差は検出されなかった。 これらの知見は、Burssensら16の結果を裏付けるものであり、彼らもまた、ヒトの腱におけるバーストモードTENSの適用による血管形成に関する効果を報告していない。 しかし、これらの著者による研究と本研究の両方で、使用したTENSの強度は運動閾値以下であり、Machadoら23によれば、適用した強度が運動閾値の25％以上の場合にのみ局所血流の重要な増加に達することが可能であることを指摘することが重要である。 Machadoら23の研究は皮膚損傷に基づいているが、強度の調節は血管形成に関する効果がないことを正当化することができる要因である。 したがって、TENSでマスト細胞の増殖を刺激することは、腱の治癒プロセスに有利であると考えられるが、研究グループ間の差は検出されなかった。 本研究で使用したのと同じ病変処置後にLLLTを適用すると、組織内のマスト細胞の量が多くなることを観察した研究18があるが、文献調査において、TENSを使用して腱の治癒に及ぼすマスト細胞の量を評価した研究は他には見つからなかった。
TENSによるマスト細胞への影響がなく、血管への影響もないことから、TENS（本研究で採用したパラメータ）は侵害受容線維に到達しSPおよびCGRPの放出を刺激できなかったと推論できる。これらの神経ペプチドは血管作動性および血管形成性効果のみならずマスト細胞の増殖および脱顆粒を刺激できるため25。
腱の治癒プロセスに関する研究において基本的に重要なもう1つの側面はコラーゲンです。この構造は細胞外マトリックスの主成分で、腱に、筋肉と骨の間で大きな力を支え伝達する能力を与えるからです26。
本研究では、TENS群はすべての時間において、Sham群に比べコラーゲン線維の配列が少なかった。 これらの結果は、Burssensら17による結果とは一致しなかった。彼らは、アキレス腱断裂の患者において、破裂したTENSの適用後6週間で、コラーゲン線維の配列が良くなることを検証している。 しかし、Burssensら17の研究では、患者の足首は研究期間中固定されたままであったが、本研究では、動物の骨盤部材を自由に動かすことができた。 腱に存在する主なコラーゲン線維は、口径が大きく組織抵抗に寄与するI型と、口径が小さく線維があまり組織化されておらず引張力に抵抗しにくいIII型がある。 損傷した腱では、腱細胞はより多くのIII型コラーゲンを産生する傾向があり、これらの繊維の割合が減少するため、腱は応力に対する抵抗力が弱くなり、新たな断裂のリスクが高くなると考えられます28,29。
本研究では、TENS群はSham群と比較して、病変後14日間の期間においてI型コラーゲンの量が少なく（p=0.020）、病変後7日間（p=0.001）、14日間（p=0.001）および21日間（p=0.001）におけるIII型コラーゲン量が少なくなっていることが示されました。 長期的には、TENSによるIII型コラーゲン線維の減少が、I型コラーゲン線維の産生を促し、組織の耐張性を高めるとすれば、有益な効果であると考えられる。
一方、III型コラーゲン繊維の量が減少し、I型コラーゲン繊維の量が増加しなかったことから、特にTENS群が両タイプのコラーゲン繊維の量を減少させた病変後14日目において、この組織の緊張力にダメージを与えることができるコラーゲン総量が減少したと推論される。
過剰なエネルギーは組織に有害な影響を与える可能性があるというArndt-Schultzの法則に基づく理論に従い、生理学的効果の発生に寄与し得る要因の1つは組織に印加する電流の密度であることが知られている30。
文献上、腱断裂後にTENSを使用し、コラーゲンI型とIII型繊維の量を特定の方法で評価した研究は他に見つからなかった。 しかし、Burssensら16とAraújoら20は、TENSを行った後、コラーゲン繊維を合成する細胞量が増加したことを報告している。 Sharifiら21は、TENS使用後に腱組織中のヒドロキシプロリンの量が増加したことを観察し、このアミノ酸はコラーゲンに大量に存在することから、TENSが腱のコラーゲン産生を増加させたと結論付けている。 Burssensら17は、TENSを行った後、腱の中で新しく形成されたコラーゲンの量が多く、これらの繊維が早く成熟することを観察している。 しかし、刺激強度は引用した研究間で異なっており、大多数は感受性の高い閾値強度にとどまっているが16,17,20、いずれの著者も使用した電極の面積を記述していない。 電気刺激により、腱の病変による痛みが軽減され、他のグループよりも傷ついた肢を動かすことができるようになった可能性があるのである。 この事実は、この組織の治癒過程を損傷した可能性がある。 本研究では、腱の治癒における電気生理学的資源に関する研究において、痛みの影響を防ぐために、傷ついた肢を固定することが推奨される。 対照群（介入なしの傷害）が含まれておらず、治療シミュレーション（Sham群）でも研究変数に何らかの影響を与える可能性があることに注意する必要がある。しかし、TENS群の処置はすべてSham群で行われたため、群間の比較はある程度可能であると考えられる。 しかし、TENS群に対する処置はすべてSham群で行ったので、群間比較はある程度可能であると考える。我々は、取り扱い時のストレス要因、すべての処置における同じ麻酔量、同じ導電ゲル、同じ種類とサイズの電極について厳しい規則を遵守した。電気刺激だけが群間の違いであり、もし結果が両者に関連する違いを示すなら、それはおそらくTENSによるものであろう。 もう一つ明らかにしなければならないのは、塩酸ケタミンや塩酸キシラジンが電気刺激に与える影響についての研究は見つからなかったが、治療中はこれらの薬で動物を麻酔していたことである。しかし、この機械的制限が腱の治癒に影響を与えたとしても、両群ともTENS刺激以外の処置は同じであったことから、これらの薬剤はTENS効果に干渉せず、この一時的な機械的制限は結果に影響を与えなかったと考えられる。
この研究は、臨床的に関連するいくつかの問題を解明したラットを用いた実験的研究であり、腱の部分断裂における物理的および病理的側面をいくつか明らかにしたものの、ヒトの腱とは特に治癒段階に関して違いがあるため、本研究の知見はヒトに適用できないことを指摘するのは重要な点である。 結論として、破裂型TENSは組織血管形成とマスト細胞量には影響を与えなかったが、ラットのアキレス腱部分断裂の治癒過程に影響を与え、コラーゲン繊維の配列にダメージを与えたことが示された。 また、病変後14日目におけるIII型コラーゲン量とI型コラーゲン量を減少させた
。