Rupturnya tendon Achilles, menjadi tendon terbesar dan terkuat, dapat mengakibatkan hasil yang menghancurkan dan tidak terduga. Dalam dekade terakhir, penelitian menunjukkan bahwa ruptur akut dan kronis semakin sering terjadi, bertanggung jawab atas sebanyak 50% dari semua cedera yang berhubungan dengan olahraga. Terlepas dari kapasitas intrinsik penyembuhan spontan pada tendon yang ruptur, mekanisme yang tepat dari penyembuhan tendon masih belum sepenuhnya dipahami. Pemahaman kami yang tidak lengkap tentang biologi penyembuhan tendon menghalangi kami untuk mencapai konsensus yang jelas tentang pilihan pengobatan yang optimal untuk ruptur tendon Achilles.
Studi telah menunjukkan bahwa rehabilitasi memainkan peran penting dalam pengobatan tendon Achilles yang pecah. Sayangnya, kapasitas penyembuhan dibatasi oleh kecepatan penyembuhannya yang lambat, sehingga membutuhkan rehabilitasi yang lama dalam banyak kasus. Oleh karena itu, untuk memfasilitasi proses penyembuhan, penting untuk memperkenalkan intervensi terapeutik. Dilaporkan bahwa stimulasi listrik neuromuskular (NMES) memainkan peran penting dalam meningkatkan proses penyembuhan jaringan. Diteorikan bahwa penggunaan NMES akan menyeimbangkan dan menyelaraskan kembali arus listrik yang terganggu dalam tubuh, sehingga membantu perbaikan jaringan dengan meningkatkan konsentrasi adenosin trifosfat (ATP), meningkatkan penyerapan asam amino, dan meningkatkan sintesis protein dalam fibroblas manusia. Untuk pengetahuan terbaik kami, masih ada penelitian terbatas tentang efek NMES dalam penyembuhan tendon Achilles, dan belum ada penelitian untuk membandingkan efek dari dua intensitas arus yang berbeda dalam penyembuhan tendon Achilles. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan pengaruh arus mikro NMES pada fase penyembuhan awal model tendon Achilles yang pecah dengan mengevaluasi pembentukan fibroblas dan kapiler.
Penelitian ini merupakan penelitian laboratorium hewan percobaan terkontrol dengan rancangan randomized posttest-only control group design. Protokol tersebut telah disetujui oleh Komite Perawatan dan Penggunaan Hewan, Universitas Airlangga sebelum penelitian. Dengan menggunakan rumus untuk menghitung ukuran sampel, digunakan tiga puluh ekor Kelinci New Zealand White (Oryctolagus cuniculus) jantan, umur 6 bulan, dengan berat rata-rata 2500 gram ± 100 gram. Semua kelinci secara acak dan dibagi rata menjadi tiga kelompok: (1) kelompok kontrol; (2) kelompok perlakuan NMES arus mikro; dan (3) kelompok perlakuan NMES tingkat motorik. Setiap kelompok akan dievaluasi dua kali: pada minggu ke-2 dan ke-4, karena ini akan cukup untuk mewakili fase penyembuhan awal tendon kelinci. Pada setiap kelinci, model cedera dibuat pada tendon Achilles pada tungkai belakang kanan. Semua kelinci di semua kelompok menerima cedera hemi-transeksi bedah serupa pada tendon Achilles kanan tungkai belakang untuk membuat model ruptur tendon parsial. Imobilisasi dipertahankan selama enam hari dan dilepas hanya untuk pembalut luka dan prosedur perawatan. Pergerakan kelinci di dalam kandang diizinkan.
Perawatan dimulai pada hari pertama pasca operasi sampai akhir empat minggu (28 hari). Kelompok kontrol tidak menerima stimulasi listrik. Setiap kelinci diposisikan santai di sisinya. Sebelum perawatan, kulit di area lokasi penempatan elektroda disiapkan dan dibersihkan dari rambut. Dua elektroda sekali pakai digunakan. Anoda ditempatkan di atas situs cedera tendon. Katoda ditempatkan proksimal pada perut otot gastrocnemius, kira-kira satu sentimeter terpisah (10,15,22) (lihat Gbr.1c). Stimulator listrik NS 607 EMS (RehabMedic, Spanyol) digunakan untuk perawatan. Perangkat dikalibrasi menggunakan EZ Digital 60Mhz Analog Oscilloscope OS 5060A (EZ Digital Co. Ltd., Korea). Kelompok NMES arus mikro menerima rangsangan sebagai berikut: intensitas 100 A/cm2, frekuensi pulsa 10 Hz, lebar pulsa 50 ms, tegangan 2,5 V dengan durasi 30 menit (10,15,23,24). Kelompok NMES tingkat motorik menerima sifat stimulus listrik yang serupa kecuali intensitasnya. Untuk menentukan intensitas arus tingkat motor, kelinci diberi intensitas awal 1 mA. Tidak ada kontraksi otot gastrocnemius yang diamati pada tingkat intensitas saat ini. Intensitas ditingkatkan secara progresif sebesar 0,5 mA sampai terjadi kontraksi otot gastrocnemius. Intensitas tingkat motorik ditentukan sebagai intensitas saat ini yang cukup menyebabkan kontraksi otot gastrocnemius yang terlihat dan teraba tanpa gerakan sendi pergelangan kaki yang berlebihan (25-27). Untuk penelitian ini, intensitas 4mA/cm2 diamati menyebabkan kontraksi otot gastrocnemius yang cukup tanpa menyebabkan kegugupan pada kelinci. Oleh karena itu, kelompok NMES tingkat motorik diberikan stimulasi sebagai berikut: 4 mA/cm2, frekuensi pulsa 10 Hz, lebar pulsa 50 ms, tegangan 2,5 V dengan durasi 30 menit.
Setelah waktu yang ditentukan, sampel dikumpulkan dari tungkai belakang dan diproses untuk pemeriksaan histologis. Tiga bagian longitudinal yang berjarak sama dari 10 m untuk setiap kelinci diwarnai dengan hematoxylin-eosin (HE). Sepuluh bidang dipilih secara acak untuk setiap bagian yang diwarnai. Di setiap bagian, jumlah fibroblas dan kapiler dievaluasi di bawah mikroskop cahaya Data yang dikumpulkan dianalisis menggunakan uji Shapiro-Wilk yang memverifikasi distribusi normal dari kumpulan data. Setelah itu dilakukan perbandingan antar kelompok dengan menggunakan uji ANOVA. Semua hasil yang signifikan dari ANOVA (p<0,05) dianalisis lebih lanjut menggunakan uji post-hoc Bonferroni.
Studi saat ini menunjukkan bahwa NMES arus mikro lebih efektif dalam mempromosikan fibroblas dan pembentukan kapiler baru pada fase awal penyembuhan tendon. Fase awal penyembuhan tendon melibatkan proliferasi sel. Penerapan stimulasi listrik arus mikro mungkin mempromosikan aktivasi tenosit yang selanjutnya akan mempromosikan proliferasi fibroblas dan sintesis kolagen seperti yang ditunjukkan oleh penelitian sebelumnya. Stimulasi listrik arus mikro dapat meningkatkan transpor membran, pengorganisasian kolagen, kontraksi luka, dan stimulasi sintesis DNA dan protein selama fase proliferasi sehingga mempercepat pertumbuhan fibroblas. Araujo et al menunjukkan bahwa stimulasi listrik intensitas tinggi dapat meningkatkan ketegangan di lokasi cedera, mengakibatkan kerusakan jaringan penyembuhan dan pembentukan kolagen. Ini mungkin menjadi alasan mengapa peningkatan fibroblas dan pembentukan kapiler pada kelompok NMES tingkat motorik tidak signifikan. Stimulasi listrik juga dilaporkan untuk mempromosikan regulasi faktor pertumbuhan endotel vaskular (VEGF). Sebuah penelitian sebelumnya melaporkan bahwa ekspresi gen VEGF meningkat setelah penerapan stimulasi listrik intensitas rendah selama fase proliferasi. Ini akan membantu untuk mempromosikan pembentukan kapiler baru. Tidak ada perbedaan yang diamati dalam pembentukan kapiler setelah empat minggu. Hal ini mungkin disebabkan oleh berkurangnya jumlah pembentukan kapiler pada akhir fase awal karena laju proliferasi mungkin telah melambat.
Sebagai kesimpulan dibandingkan dengan stimulasi neuromuskular tingkat motor intensitas yang lebih tinggi, stimulasi listrik neuromuskular mikro lebih efektif untuk memfasilitasi fibroblas dan pembentukan kapiler baru pada fase penyembuhan awal penyembuhan tendon pecah.
Penulis: Dewi Masrifah Ayub, dr. Sp.KFR, Martha K. Kusumawardani, dr. Sp.KFR (K), Reni H. Masduchi, dr. Sp.KFR (K), Kukuh D. Henugrahanto, dr. Sp.OT (K), Nuniek N. Sulistyowati, dr. Sp.KFR (K)
Dept. Ilmu Kedoteran Fisik dan Rehabilitasi, Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga
Judul Jurnal: Microcurrent Neuromuscular Electrical Stimulation Helps to Promote Fibroblast and Capillary Formation in the Early Healing Phase of Achilles Tendon Rupture: An Experimental Study on Animal Model
Authors : Dewi Masrifah Ayub, Martha K. Kusumawardani, Reni H. Masduchi, Kukuh D. Hernugrahanto, Nuniek N. Sulistyowati
Dipublikasikan di : Official Journal of Universiti Putra Malaysia
