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Preparation of Rat Tail Tendons for Biomechanical and Mechanobiological Studies

Rat tail tendons (RTTs) are a common biological model used in experimental in vitro studies in the fields of tendon physiology and tendinopathy. Working ...

To stimulate healing and prevent tendinosis through optimized physical exercise, it is important to elucidate the tendon response to repetitive mechanical loading. However, the study of this response is challenging due to complex cell-matrix interactions. In an initial approximation, the authors examined tendon mechanical response only, and did not consider cellular activity. The authors investigated the hypothesis that mechanical degradation occurs relatively rapidly (< 24 h) even at very low stress levels. The authors subjected rat tail tendons to mechanical loadings oscillating between 0 and 1.5 MPa up to one of three fatigue levels: 4% strain, 8% strain, or rupture. Using non-destructive mechanical tests, changes in tendon strain and compliance over the entire fatigue testing period were evaluated. Using microscopy techniques, the structural evidence of mechanical degradation was examined. The changes in tendon strain and compliance progressed nonlinearly and accelerated before rupture which took place around the 15-h mark. Histological analyses revealed a higher degree of alteration in the collagen network at increased fatigue levels. At rupture, local zones of damage with low fibril density were evident. These results imply that a repair process must act rapidly at critical sites; otherwise, enzymatic degradation could cause further damage in the manner of a vicious cycle.

Low stress tendon fatigue is a relatively rapid process in the context of overuse injuries.

Um Heilung zu stimulieren und Tendinosis durch optimierte k&ouml;rperliche Bewegung zu verhindern, ist es wichtig, die Sehne Reaktion auf sich wiederholenden mechanischen Belastung zu erhellen. Die Studie dieser Reaktion ist jedoch schwierig aufgrund der komplexen Zelle-Matrix-Interaktionen. In einer ersten Ann&auml;herung die Autoren untersucht Sehne mechanische Antwort nur und hielt nicht Zellaktivit&auml;t. Die Autoren untersuchten die Hypothese, dass mechanische Abbau relativ schnell tritt (24 h &lt;) auch bei sehr niedrigen Spannungswerten. Die Autoren unterzogen Ratte Schwanz sehnen mechanische Belastungen zwischen 0 und 1,5 MPa bis zu drei Stufen der Erm&uuml;dung: 4 % Dehnung, 8 % Dehnung oder Bruch. Mit zerst&ouml;rungsfreie mechanische Pr&uuml;fungen, wurden Ver&auml;nderungen der Sehne Belastung und &Uuml;bereinstimmung &uuml;ber das gesamte Erm&uuml;dung testen Zeitraum ausgewertet. Mit Mikroskopie-Techniken, wurde gepr&uuml;ft, ob die strukturelle Beweise der mechanischen Abbau. Die Ver&auml;nderungen in der Sehne Belastung und Compliance evoluieren fortgeschritten und beschleunigt vor Bruch um die 15-h-Marke stattfand. Histologische Analysen ergab ein h&ouml;heres Ma&szlig; an Ver&auml;nderung im Kollagen Netz auf erh&ouml;hte M&uuml;digkeit Ebenen. Bei Bruch wurden lokale Zonen des Schadens mit niedrigen Fibrille Dichte deutlich. Diese Ergebnisse bedeuten, dass ein Reparaturprozess an kritischen Standorten schnell handeln muss; Andernfalls kann die enzymatischen Abbau weiteren Schaden in der Art von einem Teufelskreis f&uuml;hren.

Gabriel Parent

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