Sıçanlarda nöromuskuler elektrik stimülasyonunun iskelet kasının mimari özellikleri üzerine etkisi
Effect of neuromuscular electrical stimulation on rat skeletal muscle architecture
Yazar: NEHİR UÇAR
Danışman: PROF. DR. TÜZÜN FIRAT ; PROF. DR. HAKAN ÖNER
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Fizyoterapi Ve Rehablitasyon Ana Bilim Dalı / Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon = Physical Medicine and Rehabilitation
Dizin: Kas kasılması =

Özet:
Nöromuskuler elektrik stimülasyonu (NMES) kas gücünü ve işlevini artırmak için klinikte sıklıkla kullanılan bir rehabilitasyon uygulamasıdır. Ancak, farklı kas uzunluklarında uygulanan NMES'in kas mimarisi üzerindeki etkisi bilinmemektedir. Bu çalışmanın amacı, orta ve uzun kas uzunluğunda uygulanan NMES'in iskelet kası mimarisi üzerindeki etkilerini araştırmaktı. Yirmi dört sıçan rastgele dört gruba ayrıldı (iki NMES grubu ve iki kontrol grubu). Ekstansör digitorum longus kasına uzun kas uzunluğunda (170 plantar fleksiyonda) ve orta kas uzunluğunda (90 plantar fleksiyonda) NMES uygulandı. Her NMES grubu için bir kontrol grubu oluşturuldu. NMES 8 hafta boyunca, günde 10 dakika, haftada 3 gün uygulandı. Sekiz hafta sonra, kas örnekleri NMES uygulama uzunluklarında çıkarıldı; makroskopik ve mikroskopik olarak bir transmisyon elektron mikroskobu ve streo-mikroskop kullanılarak incelendi. Daha sonra pennasyon açısı, lif uzunluğu, kas uzunluğu, kas kütlesi, fizyolojik kesit alanı, lif uzunluğu/kas uzunluğu, sarkomer uzunluğu, sarkomer sayısı gibi kasın mimari özellikleri ve kas hasarı değerlendirildi. Her iki uzunlukta uygulama yapılan kaslarda lif uzunluğu ve sarkomer sayısında artış, pennasyon açısında ise azalma görüldü (p<0,05). Uzun kas uzunluğu grubunda kas uzunluğu arttı (p<0,05), ancak yaygın kas hasarı gözlendi. Bu sonuçlar, uzun kas uzunluğunda NMES müdahalesinin kas uzunluğunu artırabildiğini ancak aynı zamanda kas hasarına da neden olduğunu göstermektedir. Kas uzunluğundaki daha büyük longitudinal artış, sürekli dejenerasyon-rejenerasyon döngüsünün bir sonucu da olabilir.

Abstract:
Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is a rehabilitation application frequently used in the clinic to improve muscle strength and function. However, the effect of NMES applied at different muscle lengths on muscle architecture is unknown. The aim of this study was to investigate the effects of NMES applied at medium and long muscle length on skeletal muscle architecture.  Twenty-four rats were randomly divided into four groups (two NMES groups and two control groups). NMES was applied to the extensor digitorum longus muscle at long muscle length (170 in plantar flexion) and medium muscle length (90 in plantar flexion). A control group was formed for each NMES group. NMES was applied for 10 minutes a day, 3 days a week for 8 weeks. After eight weeks, muscle samples were removed at the NMES application lengths and examined macroscopically and microscopically using a transmission electron microscope and streo-microscope. Architectural features of the muscle including pennation angle, fiber length, muscle length, muscle mass, physiological cross-sectional area, fiber length/muscle length, sarcomere length, sarcomere number and muscle damage were then evaluated. An increase in fiber length and sarcomere number and a decrease in pennation angle were observed in both lengths (p<0,05). In the long muscle length group, muscle length increased (p<0,05), but diffuse muscle damage was observed. These results suggest that NMES intervention at long muscle length can increase muscle length but also cause muscle damage. Furthermore, the greater longitudinal increase in muscle length may be the result of a continuous cycle of degeneration-regeneration.