Skeletal muscle microvascular injury after contusion

Grundlagen und Ziel: Akute Weichteilverletzungen wie Prellungen, Zerrungen oder Dislokationen nehmen in der alltäglich unfallchirurgischen Praxis und besonders in der Sporttraumatologie einen großen Anteil ein. Die Standardtherapie umfaßt neben der Gabe von Antphlogistika die Applikation von Eis, die sogenannte Kryotherapie. Obwohl es sich dabei um eine althergebrachte Behandlungsform handelt, gibt es wenige wissenschaftlichen Untersuchungen, die Information darüber geben, wie lange Kryotherapie durchgeführt werden sollte, oder in welchem Ausmaß die Gewebstemperatur abgesenkt werden muß, um einen optimalen therapeutischen Effekt zu erzielen. Gerade im Zeitalter von stark zunehmenden Sport- und Freizeitunfällen sind Kenntnisse über die pathophysiologischen Grundlagen und neue Therapieansätze notwendig. Das Orthopaedic Research Laboratory der Bowman Gray School of Medicine, Wake Forest University, Winston - Salem, North Carolina, USA beschäftigt sich hauptsächlich mit Fragen der Mikrozirkulation bei traumatologischen und orthopädischen Krankheitsbildern. So wurde ein Rattenmodell entwickelt, um die Fragestellung der mikrovaskulären Situation bei Weichteiltraumen zu erforschen. In einer diesbezüglichen Pilotstudie zeigte sich, daß sich die Durchmesser kleiner Arterien oder Venen unter Kryotherapie nur kurzfristig ändern. In Folge von Gewebsquetschungen treten neben lokalen direkten Gewebsschädigungen Veränderung auf, indem aus dem Gefäßsystem Flüssigkeiten in das Gewebe übertreten, und damit die Grundlagen für die posttraumatische Schwellung liefern. Es werden jedoch polymorphkernige neutrophile Leukozyten (PMN = polymorphonuclear neutrophil) dabei aktiviert. Durch deren randständige Verklebung wird die Durchlässigkeit der Kapillarwände geregelt. Der genaue Pathomechanismus ist derzeit unbekannt. Das Ziel dieses Projekts ist es, durch Ausschaltung der polymorphkernigen neutrophilen Leukozyten nach Weichteiltrauma die restlichen pathophysiologischen Veränderung zu identifizieren, und mit jenen Vorgängen, die ohne Ausschaltung der Abwehr- und Reparaturfunktion dieser Blutkörperchen eintreten, zu vergleichen. Methodik: In der Rückenmuskulatur von Ratten (40 Tiere pro Protokoll) werden mikrovaskuläre Kammern versenkt, mit Hilfe derer die Durchblutungsverhältnisse nach künstlich herbeigeführter Kontusion, anschließender Kryotherapie und in einer späteren Versuchsphase durch pharmakologische Beeinflussung der Perfusion in vivo untersucht werden können. Die Gewebsdurchblutung wird mittels eines fluoreszierenden Farbstoffes oder eines Radioisotops, welche durch einen zetralvenösen Katheter in das System eingebracht werden, dargestellt. Die Perfusionsveränderungen werden in vivo fluoreszenzmikroskopisch erfaßt, und per Video direkt aufgezeichnet. Die Veränderungen der polymorphkernigen Leukozyten und die Interaktion mit dem Gefäßendothel können visuell direkt erfaßt werden, die mikrovaskuläre Durchblutung kann mittels Laser-Doppler-Fluormetrie registriert werden. Das technische Vorgehen wird im Originalprotokoll beschrieben.