Profesor emerit de chirurgie

Corespondența trebuie trimisă doctorului H. K. Uhthoff; e-mail:

Universitatea din Ottawa, Bone and Joint Research Lab, 451 Smyth Rd, Room 1319, Ottawa, Ontario, K1H 8M5, Canada.

Universitatea din Ottawa, Bone and Joint Research Lab, 451 Smyth Rd, Room 1319, Ottawa, Ontario, K1H 8M5, Canada.

Profesor de medicină, fizioterapeut

Spitalul Ottawa, Centrul de reabilitare, 505 Smyth Road, Ottawa Ontario K1H 8M2, Canada.

Abstract

Obiective

Deși multe investigații clinice și experimentale au arătat lumină asupra atrofiei musculare și a acumulării intramusculare de grăsime după întreruperea manșetei rotatorilor, niciuna nu a raportat apariția lor în absența retracției musculare.

Metode

La 30 de iepuri, am desprins un tendon supraspinatus (SSP) și l-am reparat imediat, prevenind astfel retracția musculară. Animalele au fost ucise în grupuri de 10 la una, două și șase săptămâni. Ambii umeri ai 15 iepuri neoperiți au servit drept controale. Am măsurat greutatea și volumul mușchilor SSP și am cuantificat aria secțiunii transversale a grăsimii intramusculare (i-grăsime) histologic.

Rezultate

Au existat pierderi semnificative ale greutății și volumului muscular după o săptămână (p = 0,004 și respectiv 0,003) și două săptămâni (atât p 1,2, cât și cercetătorii 3-10 la fel. În special, atrofia musculară și acumularea de grăsime intramusculară (i -grăsimea) din mușchiul supraspinatus rupt (SSP), precum și relevanța clinică a acestora, au fost cercetate și discutate 7,10-14 Cu toate acestea, calendarul și evoluția modificărilor musculare și ale grăsimii i, în special atunci când sunt legate de primele momente de apariție a atrofiei musculare și a acumulării de grăsime i, rămân fără răspuns.15 Am raportat acumularea de grăsime i la patru, opt și 12 săptămâni după tranziția tendonului SSP.14 Apoi, Gayton și colab. 16 au raportat despre acumularea de grăsime i după tranziția tendonului SSP la iepuri, care a fost prezent la trei luni postoperator, cel mai timpuriu moment al investigației lor. Într-un studiu recent, Rowshan și colab 17 au secționat tendonul mușchiului subscapular la iepuri și nu au găsit nicio dovadă atrofie, nici a i-grăsimii acumulare la două săptămâni. Cu toate acestea, după șase săptămâni, ambele modificări au fost prezente.

Modelele animale au inclus detașarea chirurgicală a tendoanelor manșetei rotatorilor. 3,14,17-19 Dacă modificările musculare SSP sunt legate de ruptura tendonului, de retragerea mușchiului SSP sau de ambele, nu este clar. Retragerea mușchiului SSP poate contribui la atrofia musculară prin pierderea sarcomerului prin scurtarea adaptivă și la acumularea de grăsime. 20 Tracțiunea mecanică pe nervul suprascapular (SSN) la crestătura scapulară provocată de retracția musculară SSP poate contribui, de asemenea, la modificări. 21 Contribuția retragerii musculare la modificările musculare SSP este importantă din punct de vedere clinic, deoarece poate influența momentul reparării chirurgicale a unei rupturi a tendonului SSP; o reparație anterioară care previne retragerea poate optimiza rezultatul clinic. 22

Pentru a afla debutul, recuperarea diferențială și rolul retragerii în atrofia musculară și acumularea de grăsime i, am conceput un experiment pe iepuri în care tendoanele SSP ar fi desprinse unilateral și imediat reașezate, pentru a aduce cea mai rapidă reparație posibilă, excluzând orice retragere musculară. Am determinat volumul și greutatea mușchilor SSP la una, două și șase săptămâni post-operator și am măsurat prezența grăsimii i histologic la trei niveluri ale mușchilor SSP (sfert proximal, jumătate mijlocie, sfert distal) în același timp punctează atât pe umerii experimentali cât și pe cei de control. Am emis ipoteza că atât atrofia musculară, cât și acumularea de grăsime i apar devreme după tranziția tendonului SSP și se dezvoltă în absența retracției musculare.

Materiale și metode

Repararea chirurgicală a manșetei rotatorilor

Deoarece iepurii și-au protejat membrele anterioare operate pentru câteva zile, fapt care ar fi putut duce la o utilizare excesivă a membrelor anterioare neoperate și, prin urmare, ar fi putut influența volumul muscular, am preferat să folosim ambii umeri de 15 greutate neoperată - și iepuri asortați sexului ca controale.

Colectarea specimenelor

Aceleași proceduri post-mortem au fost utilizate pentru cei 30 de mușchi SSP ai celor 15 iepuri martori. Toate măsurătorile au fost automatizate și efectuate aleatoriu și orbește.

analize statistice

O bază de date a fost construită folosind software-ul statistic SPSS versiunea 20.0 (IBM, Armonk, New York). Mai întâi am comparat greutatea musculară, volumul și grăsimea i a iepurilor experimentali la una, două și șase săptămâni folosind un ANOVA unidirecțional cu post hoc Gabriel testează. Apoi am comparat iepurii martor cu iepurii experimentali pentru fiecare punct de timp folosind un ANOVA unidirecțional cu testele post-hoc ale lui Hochberg, datorită dimensiunii neuniforme a eșantionului. În cele din urmă, trimestrul i-grăsime distal a fost comparat cu jumătatea părții și sferturile proximale cu 2-coadă împerecheate t-teste. O valoare p de

atrofia

FIG. 1 Grafic cu bare care prezintă greutatea musculară la una, două și șase săptămâni după detașare și repararea imediată a supraspinatus (SSP) și în controale. Greutatea musculară a umerilor experimentali este mai mică după una și două săptămâni, dar restabilită după șase săptămâni. * p

Rezultatele pentru volumul muscular au fost similare cu cele pentru greutate, cu volumul mediu în grupul experimental la o săptămână (6,4 ml, p = 0,003) și la două săptămâni (5,9 ml, p

Fig. 2a - 2b Micrografii ale secțiunilor transversale la partea mijlocie a supraspinaților de iepure (SSP); colorarea neagră reprezintă vacuole de grăsime din adipocite numite „grăsime intramusculară” (i-grăsime). a) Specimen de control. b) Eșantion experimental la șase săptămâni după detașare și reatașarea imediată a tendonului SSP. I-grăsime acumulată între fasciculele musculare. Tetroxid de osmiu; x 25.

FIG. 3 Graficul cu bare al grăsimii intramusculare (i-grăsime) la sfertul proximal, partea mediană și sfertul distal a arătat un gradient proximal-distal cu cea mai mare acumulare aproape de joncțiunea musculotendinoasă (sfertul distal). Control supraspinați (SSP) nu a afișat acest gradient. * p

Discuţie

Studiul nostru demonstrează o pierdere semnificativă statistic de greutate și volum muscular SSP, la una și două săptămâni după reparația imediată. După șase săptămâni, greutatea și volumul muscular reveniseră la valorile de control. Investigația noastră arată, de asemenea, că transecția tendonului SSP, urmată de o reatașare imediată, duce la acumularea timpurie de grăsime i. În comparație cu controalele, a existat deja mai multă grăsime i cu o săptămână în mușchiul SSP reatasat decât în ​​controale. Contrar greutății și volumului muscular, acumularea de grăsime i nu a revenit la nivelurile normale. A continuat să se acumuleze pentru a ajunge la o creștere de peste două ori la șase săptămâni. I-grăsime acumulată într-un gradient proximal-distal.

Aceste rezultate au confirmat prima noastră ipoteză că atât atrofia musculară, cât și acumularea de grăsime i apar foarte devreme, la o săptămână după tranziția tendonului SSP. Descoperirile noastre se îmbunătățesc cu rezultatele studiului nostru anterior de la un grup diferit de iepuri, 14 unde tendoanele desprinse pentru durate cuprinse între patru și 12 săptămâni, au provocat atrofie musculară și acumulare de grăsime i în mușchiul SSP și al lui Rowshan și colab. nu se detectează nicio pierdere a greutății musculare și nici o creștere a grăsimii i la două săptămâni după tranziția tendonului subscapular la iepuri. Rezultatele noastre demonstrează, de asemenea, capacitatea mușchiului de a recupera greutatea și volumul normal după o reatașare imediată a tendonului SSP, confirmând un efect benefic al reparației chirurgicale timpurii. Repararea tardivă a tendonului SSP (12 săptămâni) nu a dus la recuperarea atrofiei musculare. 7

Atrofia musculară a SSP și acumularea de grăsime musculară prezintă caracteristici contrastante după transecția tendonului SSP și repararea tendonului SSP. Volumul maxim al greutății și volumului muscular la una și două săptămâni a contrastat cu vârful i-grăsimii la șase săptămâni. În plus, atrofia musculară reversibilă a contrastat cu acumularea ireversibilă de grăsime i după repararea acesteia. Aceste date experimentale susțin posibilitatea ca mecanismele fiziopatologice decuplate să ghideze pierderea musculară și acumularea de grăsime. Răspunsul contrastant al mușchiului SSP și al grăsimii i la ruptura/reparația tendonului ar putea fi explicat prin atrofia musculară rapidă atunci când rezistența la tracțiune este îndepărtată și recuperarea rapidă atunci când continuitatea anatomică și tensiunea mecanică sunt restabilite. 18 Pe de altă parte, factorul declanșator pentru acumularea de grăsime poate rezida în procesele biologice legate de vindecarea tendon-osoasă. La reparare, intervenția chirurgicală nu restabilește imediat continuitatea biologică a entezei. Formarea unei noi enteze măsurată prin numărarea celulară, metacromia matricei extracelulare și dispunerea spațială a colagenului durează mai mult de 24 de săptămâni la iepuri. 25 Reforma foarte incompletă a entezei la șase săptămâni ar putea explica acumularea progresivă de grăsime pe care am măsurat-o în acest studiu și care a fost observată clinic. 1.2

O altă posibilitate pentru acumularea de grăsime i implică retragerea musculară SSP și deteriorarea SSN care ar putea fi legată la nivelul crestăturii scapulare. 12,17,21 O astfel de crestătură este absentă la iepuri, după cum este documentat în studiul lui Crumet și colab. 26 Totuși, SSN poate fi întins prin retragere musculară. Cu toate acestea, proiectul experimental actual de reparații imediate a împiedicat retragerea musculară a SSP. Prin urmare, grăsimea s-a acumulat în modelul nostru în absența atât a unei crestături scapulare, cât și a retragerii musculare SSP. Studiul actual susține în mod clar ideea că legarea SSN nu constituie o condiție prealabilă pentru apariția acumulării de grăsime. Descoperirile noastre le confirmă pe cele ale lui Gayton și colab., 16 care au concluzionat din studiul lor histologic și neurofiziologic la iepuri că: „La iepure se poate produce infiltrare grasă în absența denervării supraspinatusului”. 16

Distribuția neregulată a grăsimii i 7,9,10 de-a lungul unui gradient proximal-distal 14,27 este raportată în acest studiu la începutul său, la două săptămâni după ruptura tendonului SSP și repararea imediată.

Limitări

Rezultatele actuale obținute într-un model animal nu pot fi generalizate cu ușurință la situații clinice. Noi și alții am folosit modele de lacrimă chirurgicală pentru a studia acumularea de grăsime și modificările musculare și efectele retracției, reparării întârziate sau neuropatiei suprascapulare. 14,16-18,27 Reparația chirurgicală a tendonului ar fi putut contribui la acumularea de grăsime? Acest lucru nu se știe, deoarece nici noi, nici anchetatorii anteriori nu au comparat datele cu o intervenție chirurgicală simulată la un animal neoperat. 16-19 Cu toate acestea, repararea rupturii tendonului SSP, mai degrabă decât o intervenție chirurgicală, poate constitui un motiv probabil al acumulării SSP i-grăsime din mai multe motive: cantitatea de acumulare a grăsimii din acest studiu este proporțională cu rezultatele studiului nostru publicații cu rupere, retragere și reparații întârziate 14.27; nu am găsit nicio dovadă publicată a acumulării de grăsime musculară SSP după repararea chirurgicală a afecțiunilor umărului care nu sunt legate de SSP, nici la modelele animale, nici clinic, de ex. în capsuloplastie sau reparare labrală; iar o ruptură spontană a tendonului SSP a fost documentată clinic pentru a provoca acumularea de grăsime în mușchiul SSP fără intervenția chirurgicală a umărului. 15

Concluzie

Datele noastre confirmă că atât atrofia musculară, cât și acumularea de grăsime i apar în mușchii SSP în decurs de o săptămână de la o ruptură a tendonului SSP. Atrofia musculară s-a recuperat la șase săptămâni după reparare, dar nu acumularea de grăsime i. Aceste modificări au avut loc în absența retracției musculare.

Mulțumiri: Mulțumim lui J. Courchesne și P. Poitras pentru operații, Y. Nie pentru prelucrarea țesuturilor, M. Aubé pentru măsurarea grăsimii intramusculare și G. Baker pentru editare.

Referințe

Declarație de finanțare:

Această lucrare a fost susținută parțial de Consiliul de Asigurări și Siguranță la locul de muncă din Ontario (subvenția nr. 04031) și Institutele canadiene de cercetare în domeniul sănătății (subvenția nr. MOP110995)

Contribuțiile autorului:

H. K. Uhthoff: Proiectare experimentală, Interpretare și discuție a rezultatelor, Scrierea manuscrisului, Versiunea finală aprobată a manuscrisului

E. Coletta: Managementul datelor, analiza datelor, discuții și interpretarea rezultatelor, versiunea finală aprobată a manuscrisului

G. Trudel: Proiectare experimentală, Analiză ghidată a datelor, Interpretare și discuție a rezultatelor, Asistență la scrierea manuscrisului, Revizuire critică a manuscrisului, Versiunea finală aprobată a manuscrisului

Conflict de interese ICMJE: