Dyskusja
TENS stał się popularny w latach 60-tych po badaniach Melzacka i Walla19 , które wyjaśniły jego główny mechanizm działania: teorię bramki. Obecnie wiadomo, że mechanizm działania jest bardziej złożony i obejmuje szlaki anatomiczne, niektóre rodzaje neuronów i neuroprzekaźników oraz ich receptory9, co prowadzi do efektów wykraczających poza hipoalgezję, takich jak wzrost temperatury skóry i lokalnego przepływu krwi10, a nawet efekty lecznicze12,20,21.
W niektórych badaniach wykazano pozytywny wpływ TENS na gojenie ścięgien przy zastosowaniu konwencjonalnej metody o wysokiej częstotliwości20,21. Jednak Sluka i Walsh9 stwierdzili, że tylko akupunktura o niskiej częstotliwości i modalności burst są w stanie dotrzeć do włókien nocyceptywnych A-delta i C, generując efekty naczyniowe i lecznicze wynikające z neurogennego zapalenia. Według Sjölunda22 idealną modalnością do stymulacji wyżej wymienionych włókien nocyceptywnych jest tryb burst, co uzasadnia jego zastosowanie w niniejszym badaniu.
Pomimo tej przesłanki, w niniejszym badaniu nie wykryto istotnych różnic pomiędzy grupami w zakresie ilości i średnicy naczyń, we wszystkich czasach. Wyniki te potwierdzają wyniki uzyskane przez Burssensa i wsp.16, którzy również nie odnotowali efektów dotyczących unaczynienia w wyniku zastosowania TENS w trybie burst w ścięgnie ludzkim. Należy jednak zaznaczyć, że zarówno w badaniu tych autorów, jak i w obecnym, intensywność zastosowanej TENS była poniżej progu motorycznego, a według Machado i wsp.23 istotny wzrost miejscowego przepływu krwi można osiągnąć tylko wtedy, gdy zastosowana intensywność przekracza 25% progu motorycznego. Chociaż Machado i wsp.23 oparli swoje badania na urazach skórnych, dostosowanie intensywności jest czynnikiem, który może uzasadniać brak efektów w odniesieniu do unaczynienia.
Degranulacja komórek tucznych jest również ważnym wydarzeniem w procesie gojenia, ponieważ uwalnia ona komórki mediatorowe, które stymulują syntezę macierzy pozakomórkowej24. Stymulacja proliferacji mastocytów za pomocą TENS może być zatem korzystna dla procesu gojenia ścięgien, jednak nie stwierdzono różnicy pomiędzy badanymi grupami. W jednym z badań zaobserwowano większą ilość mastocytów w tkance po zastosowaniu LLLT po tej samej procedurze, która została zastosowana w obecnym badaniu18, ale w literaturze nie znaleziono żadnego innego badania, które oceniałoby ilość mastocytów po zastosowaniu TENS w procesie gojenia ścięgna.
Brak efektów TENS w odniesieniu do komórek tucznych i brak efektów naczyniowych pozwala wnioskować, że TENS (z parametrami przyjętymi w obecnym badaniu) nie był w stanie dotrzeć do włókien nocyceptywnych i stymulować uwalniania SP i CGRP, ponieważ te neuropeptydy mają nie tylko działanie wazoaktywne i angiogenne, ale również zdolność do stymulowania proliferacji i degranulacji komórek tucznych25.
Innym aspektem o fundamentalnym znaczeniu w badaniach nad procesem gojenia ścięgien jest kolagen, ponieważ struktura ta jest głównym składnikiem macierzy zewnątrzkomórkowej i nadaje ścięgnom zdolność do podtrzymywania i przenoszenia dużych sił pomiędzy mięśniem a kością26. Jednym z czynników odpowiedzialnych za odporność tkanki na działanie sił rozciągających jest organizacja włókien kolagenowych, które w warunkach prawidłowych ułożone są równolegle wzdłuż osi podłużnej ścięgna27.
W niniejszym badaniu grupy TENS wykazywały mniejsze ułożenie włókien kolagenowych w porównaniu z grupami Sham we wszystkich okresach. Wyniki te nie potwierdzają wyników Burssensa i wsp.17, którzy stwierdzili u pacjentów z zerwanym ścięgnem Achillesa lepsze ułożenie włókien kolagenowych w okresie 6 tygodni po zastosowaniu TENS. Jednakże, w badaniu Burssensa i wsp.17, staw skokowy pacjenta pozostawał unieruchomiony przez cały okres badania, podczas gdy obecne badanie pozwoliło na swobodny ruch członków miednicy zwierzęcia. W tym przypadku, brak kontrolowanego obciążenia zastosowanego wcześnie na uszkodzenie i członek mógł uszkodzić jakość tkanki.
Oprócz ułożenia włókien kolagenowych, typ kolagenu obecnego w tkance również wpływa na zdolność ścięgna do przeciwstawiania się siłom działającym pomiędzy mięśniem a kością.Główne włókna kolagenowe obecne w ścięgnie to typ I, o większym kalibrze i udziale w odporności tkanki, oraz typ III, o mniejszym kalibrze, mniej zorganizowanych włóknach i mniej odporny na siły rozciągające. W uszkodzonych ścięgnach, tenocyty produkują większą ilość kolagenu typu III, powodując zmniejszenie proporcji tych włókien, co może skutkować mniejszą odpornością ścięgna na naprężenia i większym ryzykiem powstawania nowych pęknięć28,29.
W obecnym badaniu, grupy TENS, w porównaniu z grupami Sham, prezentowały mniejszą ilość kolagenu typu I w 14-dniowym okresie poresekcyjnym (p=0,020) oraz mniejszą ilość kolagenu typu III w okresach 7 dni (p=0,001), 14 dni (p=0,001) i 21 dni (p=0,001) poresekcyjnych. W dłuższej perspektywie czasowej mniejsza ilość włókien kolagenu typu III uzyskana w wyniku stosowania TENS może być uznana za efekt korzystny, jeśli towarzyszyłaby jej stymulacja produkcji włókien kolagenu typu I, gdyż dawałoby to tkance większą zdolność do wytrzymywania napięcia.
Z drugiej strony, zmniejszenie ilości włókien kolagenowych typu III, bez zwiększenia ilości włókien kolagenowych typu I, prowadziło do wniosku, że tkanka prezentowała mniejszą całkowitą ilość kolagenu, który mógł uszkodzić siłę napięcia tej tkanki, szczególnie w 14-dniowym okresie po znieczuleniu, kiedy grupa TENS prezentowała mniejszą ilość włókien kolagenowych obu typów.
Wiadomo, że jednym z czynników, który może przyczynić się do wystąpienia efektów fizjologicznych jest gęstość prądu przyłożonego do tkanki, zgodnie z teorią opartą na prawie Arndta-Schultza, które mówi, że nadmiar energii może prowadzić do szkodliwych skutków dla tkanki30. Fakt ten mógł mieć miejsce w obecnym badaniu w odniesieniu do intensywności stymulacji, generując zahamowanie produkcji kolagenu I i III oraz pogarszając ułożenie włókien.
W literaturze nie znaleziono żadnego innego badania, w którym zastosowano TENS po zerwaniu ścięgna i oceniano ilość włókien kolagenowych typu I i III w określony sposób. Jednakże Burssens i wsp.16 oraz Araújo i wsp.20 zaobserwowali wzrost ilości częstoocytów, które syntetyzują włókna kolagenowe, po zastosowaniu TENS. Sharifi etal.21 zaobserwowali większą ilość hydroksyproliny w tkance ścięgna po zastosowaniu TENS, a ponieważ aminokwas ten występuje w dużych ilościach w kolagenie, autorzy doszli do wniosku, że TENS prowadzi do zwiększonej produkcji kolagenu w ścięgnie. Burssens i wsp.17 zaobserwowali większą ilość nowo utworzonego kolagenu i wcześniejsze dojrzewanie tych włókien w ścięgnie po zastosowaniu TENS. Obecne badania nie potwierdziły tych wyników; jednakże intensywność stymulacji różniła się pomiędzy cytowanymi badaniami, i chociaż większość z nich pozostawała przy czułej intensywności progowej16,17,20, żaden z tych autorów nie opisał obszaru użytych elektrod. W związku z tym niemożliwe jest obliczenie gęstości zastosowanego prądu (gęstość = natężenie / powierzchnia), aby dokonać konkretnego porównania z obecnym badaniem.
Jest jeszcze jedno możliwe uzasadnienie, biorąc pod uwagę główny efekt TENS, analgezję.Stymulacja elektryczna mogła zmniejszyć ból spowodowany uszkodzeniem ścięgna, pozwalając zwierzęciu na poruszanie zranioną kończyną w większym stopniu niż w drugiej grupie. Fakt ten mógł uszkodzić proces gojenia się tej tkanki. Aby zapobiec wpływowi bólu na ruchy zwierzęcia, zaleca się unieruchomienie zranionej kończyny w przyszłych badaniach nad zasobami elektrofizycznymi w gojeniu ścięgien.
Prezentowane badania wykazały pewne ograniczenia, które warto omówić. Nie uwzględniono grupy kontrolnej (uraz bez interwencji), a należy pamiętać, że nawet symulacja leczenia (grupa Sham) może mieć pewien wpływ na badane zmienne. Uważamy jednak, że można dokonać pewnych porównań między grupami, ponieważ wszystkie procedury dotyczące grup TENS przeprowadzono w grupie Sham. Przestrzegaliśmy ścisłych zasad dotyczących tych samych czynników stresowych podczas obsługi, tej samej dawki znieczulenia we wszystkich procedurach zabiegowych, tego samego żelu przewodzącego oraz tego samego typu i rozmiaru elektrod. Stymulacja elektryczna była jedyną różnicą między grupami, a jeśli wyniki wykazują istotne różnice między nimi, jest to prawdopodobnie spowodowane TENS. Wierzymy, że te grupy były wystarczające do wykazania wpływu TENS na gojenie ścięgien, a my postępowaliśmy zgodnie z zasadami etyki w badaniach na zwierzętach, używając najmniejszej możliwej liczby zwierząt.
Innym punktem, który musi być wyjaśniony jest to, że chociaż nie znaleziono badań nad wpływem chlorowodorku ketaminy i chlorowodorku ksylazyny na stymulację elektryczną, zwierzęta były znieczulone tymi lekami podczas zabiegów.Uważamy, że leki te nie zakłócają działania TENS i to czasowe ograniczenie mechaniczne nie wpłynęło na wyniki; jednakże, nawet jeśli to mechaniczne ograniczenie wpłynęło na gojenie się ścięgien, obie grupy były poddane tym samym procedurom z wyjątkiem stymulacji TENS.
Należy podkreślić, że jest to badanie eksperymentalne przeprowadzone na szczurach, które wyjaśniło niektóre istotne klinicznie kwestie i chociaż wyjaśnia niektóre aspekty fizyczne i patologiczne w częściowym zerwaniu ścięgna, wyniki obecnego badania nie mogą być zastosowane u ludzi, ponieważ istnieją różnice pomiędzy ścięgnami tych gatunków, szczególnie w odniesieniu do etapu gojenia. Dlatego też potrzebne są badania kliniczne, ale powinny być one przeprowadzone tylko z dowodami, które zapewnią, że TENS jako metoda sprzyjająca naprawie ścięgna.
Podsumowując, TENS nie miał wpływu na unaczynienie tkanki i ilość komórek tucznych, ale miał wpływ na proces gojenia częściowego zerwania ścięgna Achillesa u szczurów, z uszkodzeniem ułożenia włókien kolagenowych. Zmniejszyła również ilość kolagenu typu III oraz ilość kolagenu typu I w 14-dniowym okresie po zerwaniu.