Evaluation of the effects of hyperbaric oxygen therapy for spinal cord lesion in correlation with the moment of intervention

Abstract

Study design: Experimental, controlled, animal study. Objectives: To evaluate the functional effect of hyperbaric oxygen therapy administered shortly, one day after, and no intervention (control) in standardized experimental spinal cord lesions in Wistar rats. Setting: São Paulo, Brazil. Methods: In all, 30 Wistar rats with spinal cord lesions were divided into three groups: one group was submitted to hyperbaric oxygen therapy beginning half an hour after the lesion and with a total of 10 one-hour sessions, one session per day, at 2 atm; the second received the same treatment, but beginning on the day after the lesion; and the third received no treatment (control). The Basso, Beattie and Bresnahan scales were used for functional evaluation on the second day after the lesion and then weekly, until being killed 1 month later. Results: There were no significant differences between the groups in the functional analysis on the second day after the lesion. There was no functional difference comparing Groups 1 and 2 (treated shortly after or one day after) in any evaluation moment. On the 7th day, as well as on the 21st and 28th postoperative days, the evaluation showed that Groups 1 and 2 performed significantly better than the control group (receiving no therapy). INTRODUCTIONClinical and experimental researches on spinal cord trauma have raised several hypotheses with regard to the pathophysiology of secondary injury that occurs immediately after the initial injury (primary). Most current efforts are directed to minimizing this type of injury, by acting directly on its causes. Recent studies 1,2 indicate that the process is characterized by an initial ischemia (affecting mainly the gray matter), extending rostrally and caudally to the lesion. At this point, the decrease in oxygen and nutrients supply to the cells reduces the amount of available ATP, causing a malfunction of the electrolyte pumps in the cell membrane, resulting in changes in the intra-and extracellular ionic concentrations. 3,4 This process is responsible for edema and cell death and for the secretion of aminoacidic neurotransmitters, for example, the glutamate. 5 The decrease in ATP also stimulates the glycolytic pathway, increasing lactate and decreasing the local pH, which results later in vasodilation and increased blood flow, contributing to the formation of free radicals, 6 and causing cell death. Although these processes occur mainly in the gray matter, the release of lytic enzymes and free radicals eventually damages the surrounding white matter. These metabolic products also cause inflammation and demyelination. 1

Effects of antidepressant and treadmill gait training on recovery from spinal cord injury in rats

“…12 Briefly, a 3-cm long, dorsal, medial incision was performed to expose the spinous process and laminae of vertebrae T9 and T10. These vertebrae were removed to expose the spinal cord and to enable the positioning of the tip of the NYU Impactor device (New York University, New York, NY, USA).…”

Hiperbarik oksijen tedavisi

“…[53] Cristante ve arkadaşları, sıçanlar üzerinde gerçekleştirdikleri deneysel çalışmalarında, spinal kord yaralanmasından hemen sonra uygulanan HBO tedavisinin, omurilik lezyonlarının fonksiyonel olarak iyileşmesinde yararlı olduğunu göstermişlerdir. [52] Bununla birlikte, HBO tedavisinin spinal kord yaralanmalarında kullanışlılığına ilişkin olarak birçok belirsiz noktanın kalmış olduğu ve bazı çalışmalarda iyileş-me oranının geleneksel yaklaşımlarla elde edilenlerden hiçbir fark göstermediği de belirtilmektedir. [54] Ayrıca, tedavinin insanlarda da uygulanabilirliği göstermek için; tedavinin yoğunluğu, dozu, süresi ve periyodik değişiminin diğer çalışmalarda test edilmesi gerekir.…”

“…[54] Ayrıca, tedavinin insanlarda da uygulanabilirliği göstermek için; tedavinin yoğunluğu, dozu, süresi ve periyodik değişiminin diğer çalışmalarda test edilmesi gerekir. [52,53] HBO tedavisinin periferik sinir yaralanmalarında aksonal rejenerasyonu arttırdığı ve benzer şekilde, sinir greft iyileşmesini hızlandırdığı belirtilmektedir. [57] Oroğlu ve arkadaşları, deneysel çalışmalarında, HBO tedavisinin gergin durumdaki sinirin iyileşmesini aktive ettiğini tespit etmişlerdir.…”

“…[7,15] Sinir İyileşmesi HBO tedavisinin etkisi, dolaşımda çözünmüş oksijenden zengin plazmanın sağlanmasıdır. [52][53][54] HBO tedavisi, dolaşım ile çevreleyen dokular arasında geçici olarak artmış bir diffüzyona neden olan, çözün-müş oksijen bakımından hipersatüre bir plazmaya yol açar. [52] HBO tedavisinin akut ve kronik spinal kord yaralanmalarında yararlılığına ilişkin bazı çalışmalar bildirilmiştir.…”

“…[52][53][54] HBO tedavisi, dolaşım ile çevreleyen dokular arasında geçici olarak artmış bir diffüzyona neden olan, çözün-müş oksijen bakımından hipersatüre bir plazmaya yol açar. [52] HBO tedavisinin akut ve kronik spinal kord yaralanmalarında yararlılığına ilişkin bazı çalışmalar bildirilmiştir. [54] HBO tedavisi, serebral iskemi ve beyin travmasın-da nöroprotektif etkiye sahiptir.…”