Skeletal muscle mechanics and spasticity management: Human and animal experiments
İskelet kası mekaniği ve spastisite yönetimi: İnsan ve hayvan deneyleri
- Tez No: 726617
- Danışmanlar: PROF. DR. CAN ALİ YÜCESOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Biotechnology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Çocukluk çağındaki en yaygın motor engellilik olan serebral palsi (SP), altta yatan mekanizmanın belirsiz olduğu ve tedavisi bulunmayan bir hareket bozukluğunu tanımlar. Ancak botulinum toksin tip-A (BTX-A)'nın lokal enjeksiyonu spastisite yönetimi için kullanılmaktadır. Bu tezde, spastik kas mekaniği ve bozulmuş eklem hareketi arasındaki ilişki hastalarda; BTX-A'nın kas mekaniğine uzun süreli etkileri hayvanlarda araştırılmıştır. Spastik diz fleksörlerindeki deneyler, pasif kas kuvvetlerinin aktif kuvvetlerden çok az olduğunu (örneğin %26) ve kaslar arası mekanik etkileşimlerden kaynaklanan epimüsküler miyobağdokusal kuvvet iletiminin (EMKİ) aktif kuvvetleri önemli ölçüde arttırdığını (%132'ye kadar) göstermiştir. Yürüme analizi verilerine dayanarak geliştirilen kas-iskelet sistemi modelleriyle birleştirildiğinde, EMFT etkilerinin hastaların patolojik yürüyüşünü karakterize eden ölçütlerle uyumlu olduğu gösterilmiştir ki bu kaslar arası mekanik etkileşimlerin, bükülmüş eklem pozisyonlarındaki yüksek fleksör kuvvetlerin bir kaynağı olabileceğini işaret eder. Sıçan anterior krural kompartmanındaki deneyler, enjeksiyon sonrası uzun dönemde, BTX-A'nın azalmış aktif kuvvete ek olarak, kasıtsız (enjekte edilen kas için %23 daha dar bir kuvvet etkime aralığı ve %12 artan pasif kuvvetler) ve kontrolsüz etkiler (toksin sızması nedeniyle kompartman kaslarında benzer etkiler) yarattığını göstermiştir. BTX-A maruz kalan kaslarda kolajen içeriği artışına da (birkaç kat) yol açmaktadır ki bu artan pasif kuvvetleri açıklar ve ayrıca aktif kuvvetleri de etkiler. Bu etkiler, tedavi hedefleriyle çeliştikleri için yüksek potansiyel klinik öneme sahiptir. Özellikle, BTX-A'nın bağ dokusu adaptasyonu üzerindeki etkilerini kontrol etmek, daha iyi spastisite yönetimi için kritiktir.
Özet (Çeviri)
Being the most common motor disability in childhood, cerebral palsy (CP) describes a movement disorder for which the exact underlying mechanism is unclear, and no cure is available. Yet, local injection of botulinum toxin type-A (BTX-A) is used for spasticity management. In this thesis, the relationship between the mechanics of spastic muscles and the impaired joint motion was investigated in patients, and the long-term effects of BTX-A on muscular mechanics were assessed in animals. Experiments on spastic knee flexors showed that passive muscle forces are much less than active forces (e.g., 26%), and epimuscular myofascial force transmission (EMFT) arising from intermuscular mechanical interactions significantly increases active forces (up to 132%). Combined with musculoskeletal models developed based on gait analysis data, EMFT effects were shown to be compatible with metrics characterizing patients' pathological gait, indicating that intermuscular mechanical interactions may be a source of high flexor forces in flexed joint positions. Experiments in the rat anterior crural compartment showed that long-term after injection, BTX-A yields in addition to decreased active forces, both unintended (a narrower range of force exertion by 23% and increased passive forces by 12%, for the injected muscle) and uncontrolled effects (similar effects on compartmental muscles due to the spread of the toxin). BTX-A also leads to collagen content increase (by several folds) for muscles exposed, which explains elevated passive forces and impacts also active forces. These effects are of high potential clinical importance as they conflict with therapeutic goals. Particularly, controlling the effects of BTX-A on connective tissue adaptation is critical for better spasticity management.
Benzer Tezler
- Thermodynamics of skeletal muscle
İskelet kasının termodinamik yapısı
EKİN VARLI
Doktora
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENİH GÜRSES
- Çalışma ve iş ortamı koşullarının hemşirelerin mesleki kas iskelet sistemi rahatsızlıkları üzerine etkisi
The impact of working conditions of the nurses on occupational muscle and skeleton system diseases
TUĞBA GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Halk SağlığıAtatürk ÜniversitesiHalk Sağlığı Hemşireliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEHİCE ERCİ
- Distal femur ve proksimal tibia tümör rezeksiyon protezi uygulanan hastalarda fonksiyonel sonuçların değerlendirilmesi
Evaluation of the functional results of reconstruction with endoprosthesis for distal femur and proximal tibia primary musculoskeletal tumors
FURKAN YILMAZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Ortopedi ve TravmatolojiAnkara ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YUSUF YILDIZ
- Deformation along human medial gastrocnemius muscle fibers in vivo during low-level plantar flexion activity
İnsan medial gastroknemius kası fiberlerı boyunca düşük seviye plantar fleksiyon aktivitesi sırasında in vivo deformasyon
ARDA ARPAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Ortopedi ve TravmatolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN ALİ YÜCESOY
- Derin kapanış olgularında, üst kesici dişlerin intrüzyonlarının dentofasiyal bölge ve çiğneme kasları üzerindeki etkilerinin incelenmesi.
Evaluation of the effects of maxillary incisor intrusion on dentofacial structures and masticatory muscle in patients with deep bite
ÖZLEM SEZGİN ÇINAR