Functional changes in motor endplates of the target muscle after amputation of the C7 nerve root

Abstract

There are limited data on structural and functional changes in motor endplates and muscle fibers in the target muscle following amputation of the 7th cervical nerve root, a transplantation-related procedure in surgical treatment in the case of avulsions of the brachial plexus roots. We examined functional changes in these structures using stimulated singlefiber electromyography (sSF-EMG) in an animal model. Unilateral amputation of the 7th cervical nerve root was performed in 36 male rats, and the m. triceps brachii muscle was tested by sSF-EMG at different time points. We observed significant differences in the jitter (mean consecutive difference, MCD, of the latencies between adjacent muscle fibers) at postamputation weeks 1, 2, 4, and 6. The post-operation fiber density (FD) values within the zone of effective stimulation also gradually increased. At post-amputation weeks 8 and 12, the jitter values returned to normal levels, whereas FD values continued to rise. Our results indicate that the post-amputation compensatory processes in the target muscles of the 7th cervical nerve root are completed at 9-12 weeks after amputation.

Дані щодо структурних та функціональних змін у моторних кінцевих пластинках та м’язових волокнах м’яза-цілі після ампутації сьомого шийного нервового корінця (процедури в рамках трансплантаційного хірургічного лікування наслідків відриву корінців брахіального сплетіння) поки що обмежені. Ми досліджували функціональні зміни в згаданих структурах, використовуючи методику стимуляційної „одноволоконної” електроміографії в умовах експериментальної моделі на тваринах. Унілатеральну ампутацію сьомого цервікального нервового корінця було виконано на 36 щурах-самцях, і триголові м’язи плеча тестувалися за допомогою згаданої ЕМГ-методики в різні часові інтервали. Ми виявили істотні відмінності середніх варіацій („дрижання”, jitter, різниць між послідовними величинами) латентних періодів, характерних для прилеглих одне до одного м’язових волокон, у перший, другий, четвертий та шостий тижні після операційного періоду. В цей час щільність волокон у зоні ефективної стимуляції також поступово зростала. На восьмий–12-й тижні післяопераційного періоду значення варіацій („дрижання”) поверталися до нормальних, тоді як значення щільності активованих волокон продовжували зростати. Наші результати свідчать про те, що післяампутаційні компенсаторні процеси в м’язах-цілях волокон нервового корінця С7 завершуються через дев’ять–12 тижнів після ампутації останнього.