Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Elektromyographische Untersuchungen an Kniegelenksmuskeln bei Hunden mit und ohne Kreuzbandruptur

Chilla, Almuth

In the present study, muscles of the stifle joint from 40 dogs with rupture of the anterior cruciate ligament were subject to electromyographical and histological examinations. The aim of this study was to evaluate whether the different biomechanics of the instable stifle joint exert influence on the physiology and morphology of the muscular system. Dogs were divided into two groups according to their period of lameness. Dogs of group 1 showed a period of lameness less then 21 days, while dogs with a period of lameness with more than 21 days were assigned to group 2. Electromyographical examinations and removal of muscle biopsies were conducted under general anesthesia. By means of electromyographical examination, pathological spontaneous electrical activity was mainly found at semitendinosus muscle in both groups. Positive sharp waves and fibrillations were main characteristics of spontaneous electrical activity. In most cases they were, however, only found in short periods. Pseudomyotonic and myotonic discharges were infrequent diagnostic findings. Only the quadriceps muscle showed a significant difference between diseased and healthy limb in terms of electromyographical changes. The other muscles of the stifle joint showed a trend towards the appearance of pathological spontaneous activity preferentially in the muscle of the diseased limb instead of healthy limb. This trend, however, was not significant. Regarding the electromyographical findings no significant difference between both groups could be proven. Dogs of group 2 only tend to have more frequent electromyographical changes than dogs of group 1. The histopathological examination of the quadriceps muscle did not reveal a significant difference between dogs of both groups regarding the occurrence of diagnostic findings. The histopathological findings of the semitendinosus muscle and the gracilis muscle show a significant difference between group 1 and 2. Dogs of group 2 showed a tendency towards more frequent histopathological changes than dogs of group 1. Major findings were single fiber atrophy and signs of degeneration and regeneration. The diagnosed unspecific findings cannot be assigned to myogenic or neurogenic processes within the present study. Changes of muscles of the stifle were equally found in both limbs. Hypoactivity is assumed for the diseased limb, whereas hyperactivity is expected to be the reason for the changes of the healthy limb. Further studies examining gait patterns of healthy limbs as well as limbs with rupture of the anterior cruciate ligament are needed to prove the hypothesis of hypo- and hyperactivity. As a clinical consequence, great emphasis must be placed on the quickest possible surgical intervention and physical therapy in order to normalize biomechanical stress of the joint and surrounding musculature.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Kniegelenksmuskulatur von 40 Hunden mit Ruptur des kranialen Kreuzbandes elektromyographisch und histologisch untersucht. Ziel dieser Studie war es, zu ermitteln, ob sich die veränderte Biomechanik der instabilen Kniegelenke auf die Muskelphysiologie und –morphologie auswirkt. Die Hunde wurden anhand der Dauer der Lahmheitssymptomatik in zwei Gruppen unterteilt. Die Hunde der Gruppe 1 wiesen eine Lahmheitsdauer von weniger als 21 Tagen auf, während in die Gruppe 2 Hunde mit einer Lahmheitsdauer von mehr als 21 Tagen aufgenommen wurden. In die Studie wurden nur Hunde aufgenommen, die eine vollständige Ruptur des kranialen Kreuzbandes aufwiesen. Hunde mit einer Teilruptur des Kreuzbandes wurden nicht berücksichtigt. Die elektromyographische Untersuchung und die Entnahme der Muskelbiopsie fanden unter Allgemeinanästhesie statt, welche im Rahmen des chirurgischen Eingriffes durchgeführt wurde. Bei der elektromyographischen Untersuchung zeigte sich, dass bei Hunden beider Gruppen vor allem im M. semitendinosus pathologische Spontanaktivität nachgewiesen werden konnte. Die Spontanaktivität trat vor allem in Form von positiven scharfen Wellen und Fibrillationen auf, die allerdings in den meisten Fällen nur kurz und vorübergehend im Muskel nachweisbar war. Pseudomyotone und myotone Entladungen waren ein seltener Befund. Es konnte hinsichtlich der elektromyographischen Veränderungen nur im M. quadriceps ein signifikanter Unterschied zwischen der erkrankten und der gesunden Gliedmaße festgestellt werden. In der restlichen Kniegelenksmuskulatur ließ sich nur die Tendenz erkennen, dass die pathologische Spontanaktivität häufiger in der Muskulatur der erkrankten Gliedmaße als in der Muskulatur der gesunden Gliedmaße auftrat. Diese Tendenz war jedoch nicht signifikant. Zwischen den beiden Gruppen konnte kein Unterschied hinsichtlich der elektromyographischen Befunde nachgewiesen werden. Tendenziell zeigten aber die Hunde der Gruppe 2 häufiger Veränderungen im Elektromyogramm als die Hunde der Gruppe 1. Auch bei der histopathologische Untersuchung konnte hinsichtlich des Auftretens der Befunde im M. quadriceps kein signifikanter Unterschied zwischen den Hunden der beiden Gruppen festgestellt werden. Im Gegensatz dazu zeigten die histopathologischen Befunde des M. semitendinosus und des M. gracilis aber einen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen 1 und 2. Tendenziell waren die Hunde der Gruppe 2 häufiger von histopathologischen Veränderungen betroffen als die Hunde der Gruppe 1. Die häufigsten Befunde waren Einzelfaseratrophien und Regenerations- sowie Degenerationserscheinungen. Anhand der in dieser Studie durchgeführten Untersuchungen können die nachgewiesenen unspezifischen Befunde nicht einem myogenen oder neurogenen Prozess zugeordnet werden. Es werden auf beiden Gliedmaßen gleichermaßen Veränderungen in der Kniegelenksmuskulatur gefunden, so dass von einer veränderten Belastung im Sinne einer Hypoaktivität auf der erkrankten Gliedmaße und einer Hyperaktivität auf der gesunden Gliedmaße ausgegangen werden kann. Als weiterführende Untersuchungen wären elektromyographisch gestützte Ganganalysen der gesunden Gliedmaße und der Gliedmaße mit Kreuzbandruptur sinnvoll, um die veränderte Muskelaktivität durch die kraniale Kreuzbandruptur bzw. die Überbelastung der gesunden Gliedmaße nachzuweisen. Die veränderte Belastung der Kniegelenksmuskulatur sowohl auf der gesunden als auch auf der Gliedmaße mit Ruptur des kranialen Kreuzbandes erfordert eine schnellstmögliche chirurgische wie physiotherapeutische Intervention zur Normalisierung der veränderten Belastung.

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Chilla, Almuth: Elektromyographische Untersuchungen an Kniegelenksmuskeln bei Hunden mit und ohne Kreuzbandruptur. Hannover 2009. Tierärztliche Hochschule.

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