Εκτίμηση της επίδρασης του περιφερικού νευρικού συστήματος στην διαμόρφωση των αναπτυσσόμενων σκελετικών δομών του άνω άκρου

Abstract

The aim of the present experimental study is to determine the effect of the peripheral nervous system on the growing bones of the upper limb not only concerning the size of the bones but also the bone density and the biomechanical behavior of the bone. Materials & Methods: 59 male Wistar rats were used. The age of the aniimals was 3 weeks old. In all animals the roots of the left brachial plexus were dissected. The animals were separated into three major groups according to the denervation. In group A, the animals were sacrificed 6 months after denervation and both humerus underwent comparative biomachanic and histological examination. In group B thse examinations took place 9 months after denervation and in group C 12 months after denervation. Additionally, in group C there was a subgroup of animals which underwent micro-CT examination. Results: In group A, six months after denervation, the biomechanical study showed reduced maximum breaking force compared to the contralateral normal limb. Moreover, the displacement of the denervated bones was bigger before the fracture of the bone. On the other hand, there wre no differences between the normal and denervated bones I the histological study. The same results were noticed 9 months after denervation. In the experimental which was examined 12 months after denervation the biomechanical differences were even bigger between the normal and the denervated bones. In addition, the histologic examination revealed thinning of the cartilage as well as thinning and dilution of the bone trabeculae. In the micro-CT it was found diminished bone density of the trabecular site of the denervated humerus. Conclusion: The bone growth is a multifactorial procedure. The peripheral nervous system affects bone growth positively. Apart from the size it affects also the bone density as well as the biomechanical behavior of the bone.

Η παρούσα πειραματική μελέτη απποσκοπούσε να αναδείξει την επίδραση του περιφερικού νευρικού συστήματος στις αναπτυσόμενες οστικές δομές, όχι μόνο ως προς το μεγεθος τοων οστών αλλά και ως προς τη σύστασή τους και την εμβιομηχανική τους συμπεριφορά. Υλικά και Μέθοδοι: Χρησιμποποιήθηκαν 59 αρσενικοί επίμυες ηλικίας 3 εβδομάδων οιοποίοι υπεβλήθησαν σε χειρουργική επέμβαση διατομής των ριζών του αριστερού βραχιονίου πλέγματος. Ακολούθησε ευθανασια και λήψη και των δύο βραχιονίων (φυσιολογικού και απονευρωμένου) και πραγματοποιήθηκε συγκριτική εμβιιομηχανική και παθολογοααντομικη μελέτη καθώς και απεικονιστική μελέτη με micro-CT. Τα πειραματόζωα χωρίστηκαν σε 3 κύριες ομάδες ανάλογα με το χρονικό διάστημα της απονεύρωσης. Έτσι είχαμε την ομάδα A, η οποία μελετηθηκε 6 μήνες μετά την απονεύρωβση, την ομάδα B που μελετήθηκε 9 μήνες μετά τη απονεύρωση και την ομάδα C η οποία μελετήθηκε 12 μήνες μετά την απονεύρωση. Αποτελέσματα: Τα αποτελέσματα της ομάδας Α έδειξαν ότι τα απονεύρωμένα οστά συγκριτικά με τα φυσιολογικά είχαν μειωμένη αντοχή και ταυτόχρονα παραμορφώνονταν περισσότερο μεχρι τη θραύση τους. Ιστολογικα δεν ανεδείχθη διαφορά μεταξύ φυσιολογικού και απονευρωμένου οστού. Τα αποτελέσματα της ομάδας Β που εξετάστηκε εμβιομηχανικά και ιστολογικά 9 μήνες μετά την απονεύρωση ήταν παρόμοια με αυτά της ομάδας Α. Ένα χρόνο μετά την απονεύρωση οι πέρα από τις εμβιομηχανικές διαφορές που ήταν εμφανέστερες παρατηρήθηκαν ιστολογικά λεπτυνση και αράιωση των οστικών δοκίδων καθώς και λέπτυνση του χόνδρού. Απεικονιστικά 1 χρόνο μετά την απονεύρωση παρατηρήθηκε μείωση της οστικης πυκνότητας στη σπογγώδη μοίρα του οστού. Συμπεράσματα: Η οστική ανάπτυξη αποτελεί πολυπαραγοντική διαδικασία. Το περιφερικό νευρικό σύστημα επηρεάζει την ανάπτυξη των οστών με θετικό τρόπο. Εκτός από το μέγεθος επηρεάζεται και η δομή του οστού καθώς και ι εμβιομηχανικές του ιδιότητες μετά την απονεύρωση.Purpose: The aim of the present experimental study is to determine the effect of the peripheral nervous system on the growing bones of the upper limb not only concerning the size of the bones but also the bone density and the biomechanical behavior of the bone. Materials & Methods: 59 male Wistar rats were used. The age of the aniimals was 3 weeks old. In all animals the roots of the left brachial plexus were dissected. The animals were separated into three major groups according to the denervation. In group A, the animals were sacrificed 6 months after denervation and both humerus underwent comparative biomachanic and histological examination. In group B thse examinations took place 9 months after denervation and in group C 12 months after denervation. Additionally, in group C there was a subgroup of animals which underwent micro-CT examination. Results: In group A, six months after denervation, the biomechanical study showed reduced maximum breaking force compared to the contralateral normal limb. Moreover, the displacement of the denervated bones was bigger before the fracture of the bone. On the other hand, there wre no differences between the normal and denervated bones I the histological study. The same results were noticed 9 months after denervation. In the experimental which was examined 12 months after denervation the biomechanical differences were even bigger between the normal and the denervated bones. In addition, the histologic examination revealed thinning of the cartilage as well as thinning and dilution of the bone trabeculae. In the micro-CT it was found diminished bone density of the trabecular site of the denervated humerus. Conclusion: The bone growth is a multifactorial procedure. The peripheral nervous system affects bone growth positively. Apart from the size it affects also the bone density as well as the biomechanical behavior of the bone.