The Effects of Phrenic Nerve Degeneration by Axotomy and Crush on the Electrical Activity of Diaphragm Muscle

Abstract

Alkış M.E, Aksotomi ve Ezilme ile Frenik Sinir Dejenerasyonun Sıçan Diyafram Kaslarının Elektriksel Aktiviteleri Üzerine Etkisi, Yüzüncü Yıl Ünivertesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Biyofizik Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Van, 2012. Diyafram, akciğerlere gelen havanın yaklaşık %75'inin girişini sağlayan önemli bir solunum kasıdır. Göğüs cerrahisi manuplasyonları neticesinde (cerrahi girişime bağlı bilincili olarak veya komlikatif) oluşabilecek frenik sinir hasarların (özellikle aksotomi ve nadiren de ezilme) diyafram kası üzerine etkileri bilinmemektedir. Bundan dolayı, bu çalışmada aksotomi ve ezilme ile oluşturulan dejenerasyonun oluşturacağı etkileri deneysel sıçanların diyafram kası striplerinden elektriksel aktiviteleri üzerine etkisini araştırmayı amaçladık. Araştırmada başlangıç ağırlıkları 250-300 g arasında değişen Wistar türü albino erkek sıçanlar kullanıldı (N=21). Deney hayvanları araştırma süresince plastik kafeslerde, her kafeste en fazla 5 hayvan olacak şekilde tutuldu. Hayvanlar bu süre içinde istedikleri kadar su içip yem yiyebildi. Barındırıldıkları oda, 12 saat aydınlık - 12 saat karanlık olacak şekilde ayarlandı. Çalışmaya alınan denekler önce kontrol (K) (N=7) ve deney grubu olmak üzere iki gruba ayrıldı. Çalışma grubundaki sıçanlar da frenik siniri ezilen grup (E) (N=7) ve frenik siniri kesilen grup (aksotomi (A)) (N=7) olmak üzere iki gruba ayrıldı. Aksotomi ve Ezilme girişimleri için ilgili gruplara ketamin indüksiyonu sonrası uyutulan ratlarda servikal diseksiyonla frenik sinirin toraksa giriş yerinden vizualizasyonu sonrası bir gruba pensetle 10 sn süreyle ezilme uygulanarak, diğer gruba da frenik sinire tam kesi uygulanıp boyun tabakaları kapatıldı ve sıçanlar tekrar kafeslerine konuldu. Ketaminin etkisi geçtikten sonra sıçanlar normal yaşamlarına devam ettiler. Bir hafta sonra her üç gruptaki ratlara tek tek ketamin anestezi verilerek servikal dislokasyon edildikten sonra diyaframları alınıp sharp tekniği ile sıçanların diyafram kasından; Dinlenim zar potansiyeli (VDZ) ve aksiyon potansiyeli parametreleri; aksiyon potansiyelinin genliği (mV), depolarizasyon süresi (TDEP) ve yarı repolarizasyon Süresi (1/2RT) ölçüldü. Deney grupları kontrol grubu ile karşılaştırıldığında diyafram kası dinlenim membran potansiyeli anlamlı olarak azalmıştır (p<0.05). Aksiyon potansiyeli genliğinde istatiksel olarak anlamlı bir fark bulunamadı (p>0.05). Depolarizasyon süresi anlamlı olarak artmıştır (p<0.05). Yarı-repolarizasyon süresi ezilme grubunda önemli bir artış göstermezken, aksotomi grubunda ise anlamlı olarak artmıştır (p<0.05). Tüm bulgular bir arada değerlendirildiğinde frenik sinirin ezilmesi veya aksotomisi diyafram kasının elektriksel aktivitesini değiştirdiği sonucuna varılmıştır.

Alkış M.E, The Effects of Phrenic Nerve Degeneration by Axotomy and Crush on the Electrical Activity of Diaphragm Muscle. University of Yuzuncu Yıl Institute of Health Science Department of Biophysic, Master Thesis, Van, 2012. Diaphram is an important respiratory muscles which is leading appraximately 75% of the air entering to the lungs. The effects of the phrenic nerve damages (especially aksotomi and rarely the crush) on diaphragm muscles that may occur as a result of thoracic surgery manipulations (Due to surgery communicative or intentionally) are not known. Therefore, in this study we aimed to investigate the effects of degeneration induced by axotomy and crush on experimental rats diaphram muscle strips electrical activity. In the research, initial weights ranging from 250-300 g male albino Wistar type rats were used (N = 21). During the research experimental animals were kept in plastic cages so that in each cages must be maximum 5 rat. During this period animals let to eat food and drink water as much as they like. The room which they put into adjusted to 12 hour light - 12 hour dark. First subjects were divided into two groups as control (K) (N=7) and experimental groups. The experiment group rats were divided into two groups as phrenic nerve crushed group (E) (N=7) and phrenic nerve cut group (axotomy (A)) (N=7). For attemps to axotomy and crush to relevant groups after induction of ketamine anesthesized rats with cervical dissection phrenic nerve where inlet of thoracic after visualization was applied to a group 10 second crushing with penset, the other group was applied full incision then neck layer was closed and rats again were put into their cages. After effects of ketamine rats continued their normal lives. A week later each rat?s of each three groups diaphram were taken after cervical dislocationned by given ketamine anesthesia, from diaphram preparation muscle cell resting memrane potantials were measured(mV) and action potentials recorded by sharp technique. From the action potential curves recorded on the computer, action potential amplitude (mV), depolarization duration (ms) and half-repolarization time (ms) parameters were obtained. When experimental groups compared to the control group, diaphram muscle resting membrane potential has decreased significantly (p<0.05). Statistically in action potential amplitude no significant difference was found (p>0.05). Depolarization time has increased significantly (p <0.05). while half ? repolarization time hasn?t shown a significant increase in crush group, it has increased significantly in axotomy group (p<0.05). When all findings evaluated alltogether, it was concluded that crus or axotomy of phrenic nerve changes the electrical activity of the diaphragm muscle.