ANA CAROLINA BRANDT DE MACEDO
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ANA CAROLINA BRANDT DE MACEDO
ESTUDO COMPARATIVO MORFOLGICO E
IMUNOHISTOQUMICO ENTRE DIFERENTES
MTODOS DE TRATAMENTO DA CONTUSO
MUSCULAR DE GASTROCNEMIO EM RATOS
CURITIBA 2014
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ANA CAROLINA BRANDT DE MACEDO
ESTUDO COMPARATIVO MORFOLGICO E
IMUNOHISTOQUMICO ENTRE DIFERENTES MTODOS DE
TRATAMENTO DA CONTUSO MUSCULAR DE
GASTROCNEMIO EM RATOS
Tese apresentada como requisito parcial para a obteno do Ttulo de Doutor em Educao Fsica do Programa de Ps-Graduao em Educao Fsica, do Setor de Cincias Biolgicas da Universidade Federal do Paran.
Orientadora: Profa. Dra. Anna Raquel Silveira Gomes Coorientadora: Profa. Dra. Lucia de Noronha
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Dedicatria
Aos meus pais, marido e filhos
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AGRADECIMENTOS
A Deus,
Ao meu marido Rafael Michel de Macedo, que me incentivou a iniciar o doutorado
mesmo com um beb pequeno. Obrigado por ser meu amigo, meu companheiro,
meu amor, por me ajudar nos momentos mais difceis dessa caminhada. Sem voc
esse sonho no seria possvel;
Aos meus filhos Leonardo, Gabriel e Pedro que so a razo do meu viver;
Aos meus pais que sempre me apoiaram e me incentivaram a terminar essa
caminhada;
A minha orientadora Anna Raquel Silveira Gomes que me aceitou como orientanda
e realizou meu sonho de trabalhar com pesquisa experimental. Voc um exemplo
de pessoa, profissional e pesquisadora. Obrigada por me apoiar nos momentos
difceis e acreditar que meu trabalho seria possvel, mesmo com tantas dificuldades
que passamos;
minha coorientadora Lucia de Noronha que tornou possvel a realizao desse
trabalho;
A minha grande amiga e companheira Julye Leiko Ywazaki, por todo ensinamento e
ajuda durante a parte prtica do meu trabalho. Sem voc nada seria possvel.
Obrigada pela fora em todos os momentos de dificuldades. S ns sabemos o que
passamos... Serei eternamente grata....
Aos meus alunos da Unibrasil, em especial a Sibelly Blum Gonalves, Jaqueline
Pacheco, Tallyta Camargo, Carolina Canturio e Fabrizio Conduta pelo auxlio no
laboratrio;
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A minha Sogra Sandra Maria Michel de Macedo que ajudou a cuidar dos meus
filhos;
A minha irm Ana Paula Brandt Mielke pela ajuda no meu primeiro ano com o meu
filho pra que eu pudesse cursar as disciplinas;
PUC-Pr pela utilizao do laboratrio de Patologia;
A Unibrasil pelo emprstimo do biotrio e laboratrio de fisiologia;
Ao CNPQ pelo apoio financeiro.
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PARTE I
RESUMO
O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos agudos do alongamento aps contuso do
gastrocnmio de ratos. Foram selecionados 33 ratos Wistar machos (8 semanas,
219 35g) que foram divididos em 4 grupos: Controle (GC,n=3)- intacto; Leso (GL,
n=10); Alongamento (GA, n=10); Leso e Alongamento (GLA, n=10). O
gastrocnmio direito (GD) foi submetido contuso. O alongamento do GD foi
realizado manualmente, 4 repeties de 30s, durante 5 dias, iniciado 72h aps a
leso. Aps 1 semana, os ratos foram pesados e os msculos de ambas as patas
foram retirados para anlise do peso e comprimento muscular, nmero e
comprimento dos sarcmeros. O peso corporal final aumentou em todos os grupos.
O peso, comprimento muscular e nmero de sarcmeros em srie (NSS) do GL
foram maiores que o GA. Porm, NSS do GLA foi superior ao GA. O comprimento
dos sarcmeros do GA foi maior que os demais grupos. Conclui-se que a contuso e
alongamento no interferiram no ganho de peso corporal. O alongamento induziu
sarcomerognese em msculos lesados, porm, no modificou o msculo hgido.
Palavras-chave: sistema musculoesqueltico, leses, exerccios de alongamento
muscular, sarcmeros, ratos.
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PARTE I
ABSTRACT
The aim of this study was evaluated the acute effects of stretching after
gastrocnemius contusion in rats. It was selected 33 Male Wistar rats (8 weeks,
21935g) were divided into 4 groups: Control (GC, n=3)- intact, Lesion (GL, n=10);
Stretching (GS, n=10): Lesion and stretching (GLS, n=10). The right gastrocnemius
(GR) was submitted to contusion. The stretching on GR was performed manually, 4
repetitions of 30s each day, for 5 consecutive days, beginning 72 h after contusion.
One week later, the rats were weighed and both were removed for investigation of
muscle length, serial sarcomere number and sarcomere length. The final body weight
increased in all groups. The muscle weight and length, serial sarcomere number
(SSN) of GL were greater than GS. However, the SSN of GLS was higher than GS.
The sarcomere length of GS was higher than all groups. It was concluded that the
contusion and stretching doesnt affect the body weight gain. The stretching induced
sarcomerogenesis in injured muscle, but did not modify the healthy muscle.
key-words: muscle skeletal system, injuries, muscle stretching exercise,
sarcomeres, rats.
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PARTE II
RESUMO
Objetivo: comparar os efeitos do alongamento e/ou ultrassom teraputico, na
morfologia e imunohistoqumica muscular aps contuso em ratos. Metodologia:
Ratos albinos machos (n=35, 8-9 semanas, 27114g), foram divididos em cinco
grupos: Grupo Controle (GC, n=03); Grupo Leso (GL, n=8); Grupo Leso +
Ultrassom (GLUS, n=8); Grupo Leso + Alongamento (GLA, n=8); Grupo Leso +
Ultrassom + Alongamento (GLUSA, n=8). O gastrocnmio direito foi submetido
contuso. A aplicao do ultrassom foi iniciada 72h aps a contuso e os
parmetros utilizados foram: modo pulsado 50%, 0,5 W/cm2, 5 min. Foram
realizadas 5 aplicaes, uma por dia, durante 5 dias consecutivos. No 10o dia foi
iniciado o alongamento passivo manual do MG direito, 4 repeties de 30s, com 30s
de repouso entre cada repetio, 1 vez por dia, de segunda sexta-feira, por 2
semanas, totalizando 10 aplicaes. Aps 22 dias, os ratos foram pesados e os
msculos de ambas as patas foram retirados para anlise do peso e comprimento
muscular, nmero e comprimento dos sarcmeros, rea de seco transversa e
porcentagem de colgeno (I e III), rea da desmina e laminina. A anlise dos
resultados foi realizada por meio da ANOVA post hoc Tukey e para valores no
paramtricos foi usado Kruskall Wallis (p
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na rea de laminina. Concluso: os protocolos de interveno no interferiam no
ganho de peso corporal dos animais. A associao do ultrassom com o alongamento
foi determinante para a sarcomerognese, porm, somente o alongamento preveniu
o aumento de colgeno nos msculos lesados. O ultrassom associado ao
alongamento melhorou a regenerao muscular.
Palavras-chave: sistema msculo esqueltico, leses, exerccios de alongamento
muscular, terapia por ultrassom, desmina, laminina.
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PARTE II
ABSTRACT
Objective: compare the effects of therapeutic ultrasound and/or stretching on muscle
morphology and imuno-histochemical after rat muscle contusion. Methodology: Male
albin rats (n=35, 8-9 weeks, 27114g) were divided in five groups: control group (CG,
n=3); lesion group (LG, n=8); lesion + ultrasound group (LUG, n=8); lesion +
stretching group (LSG, n=8); lesion + ultrasound + stretching group (LUSG, n=8).
The right gastrocnemius was submitted by contusion. The ultrasound was initiated
after 72h of contusion in 50% pulsed mode, 0,5 W/cm2, 5 min. It was realized 5
applications, once a day, during 5 consecutive days. In the tenth day, the passive
stretching was initiated (4 stretches lasting 30s each with 30s of rest), once a day,
during 2 weeks, totalizing 10 applications. Initial and final body weight, muscle weight
and length, number and length sarcomere, muscle fiber cross sectional area,
percentage of collagen (I e III), laminin and desmin were evaluated after 22 days.
The statistical analysis was made by ANOVA post hoc Tukey to parametric values
and Kruskall Wallis to non-parametric values (p
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Key-words: muscle skeletal system, injuries, muscle stretching exercise , ultrasonic
therapy, desmin, laminin.
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LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1- Representao esquemtica do processo de regenerao muscular 33
FIGURA 2- Desenho esquemtico da interao das clulas inflamatrias com o
msculo lesado
36
FIGURA 3- Protenas auxiliadoras na manuteno do sarcmero 60
FIGURA 4- Mecanismos envolvidos no msculo submetido a uma carga
mecnica intensa e resposta adaptativa da matrix extracelular
61
FIGURA 5- Desenho esquemtico da laminina demonstrando a organizao
dos seus domnios 111 e 121.
63
FIGURA 6- Receptores de laminina 211 e sua ligao com as integrinas e
distroglicanas. Adaptado de DURBEEJ, 2010.
65
FIGURA 7- Fluxograma do estudo- Parte I 67
FIGURA 8- Contuso do msculo gastrocnmio 68
FIGURA 9- Alongamento manual passivo do msculo gastrocnemio direito 69
FIGURA 10- Msculo gastrocnmio sendo manipulado com pinas ultrafinas
para o isolamento das fibras musculares
70
FIGURA 11- Fotomicrografia de uma fibra muscular isolada (Objetiva de 100x) 71
FIGURA 12- Efeito do alongamento no peso muscular do gastrocnmio de
ratos
73
FIGURA 13- Comprimento muscular dos sarcmeros de gastrocnmio de ratos 74
FIGURA 14- Estimativa do nmero dos sarcmeros dos gastrocnmios dos
ratos
75
FIGURA 15- Comprimento do sarcmero dos gastrocnmios dos ratos 76
FIGURA 16- Fluxograma do experimento 82
FIGURA 17- Aplicao do ultrassom no msculo gastrocnmio direito. 83
FIGURA 18- Aparelho de ultrassom e o cabeote utilizados 84
FIGURA 19- Pesagem do msculo na balana 85
FIGURA 20- Mensurao do comprimento muscular com o paqumetro 85
FIGURA 21- - Desenho esquemtico da diviso do msculo gastrocnmio para
posterior anlise histomorfomtrica
86
FIGURA 22- Corte histolgico transversal do msculo gastrocnmio para
mensurao da ASTFM por meio do programa Image Pro Plus 4.0
88
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FIGURA 23- Lminas com cortes histolgicos transversais do msculo
gastrocnmio coradas com Sirius Red
90
FIGURA 24- Blocos receptores amostrais 91
FIGURA 25- Mapeamento do bloco amostral 91
FIGURA 26- Cmera mida contendo os cortes histolgicos com o anticorpo 92
FIGURA 27- Fotomicrografia de cortes histolgicos transversais do
gastrocnmio com reao imunohistoqumica para desmina
94
FIGURA 28- Imunohistoqumica para laminina 95
FIGURA 29- Efeitos do alongamento e/ou ultrassom no peso muscular do
gastrocnemio de ratos
97
FIGURA 30- Efeitos do alongamento e/ou ultrassom no comprimento muscular
do gastrocnemio de ratos
98
FIGURA 31- Efeitos do alongamento e/ou ultrassom na estimativa do nmero
de sarcmero em srie (enss) do msculo gastrocnemio de ratos
99
FIGURA 32- Efeitos do alongamento e/ou ultrassom no comprimento do
sarcmero do msculo gastrocnmio de ratos
100
FIGURA 33- Efeitos do alongamento e/ou ultrassom na rea de seco
transversa das fibras do msculo gastrocnmio de ratos
101
FIGURA 34- Cortes histolgicos da ASTFM do msculo gastrocnmio dos ratos 102
FIGURA 35- Efeitos do alongamento e/ou ultrassom na porcentagem do
colgeno do msculo gastrocnemio de ratos
104
FIGURA 36- Cortes histolgicos da porcentagem de colgeno do msculo
gastrocnmio dos ratos
105
FIGURA 37- Lminas da porcentagem de desmina do msculo gastrocnemio
de ratos
107
FIGURA 38- Lminas da porcentagem de laminina do msculo gastrocnemio
de ratos
109
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LISTA DE TABELAS
TABELA 1- Efeito do alongamento no peso corporal dos ratos 72
TABELA 2 Efeitos do ultrassom e/ou alongamento no peso
corporal dos ratos.
96
TABELA 3- Efeitos do alongamento e/ou ultrassom na rea de
desmina do msculo gastrocnemio dos ratos
106
TABELA 4- Efeitos do alongamento e/ou ultrassom na rea de
laminina do msculo gastrocnmio dos ratos
108
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LISTA DE QUADROS
QUADRO 1- Perfil histoqumico das unidades musculares do
gastrocnmio (adaptado de BURKE et al., 1973).
31
QUADRO 2- Espessuras necessrias para cada tecido para reduzir 50%
da energia ultrasnica (HOOGLAND, 1986)
44
QUADRO 3- Resposta dos Fisioterapeutas sobre os parmetros utilizados
para tratamento (Adaptado de WONG et al., 2007)
50
QUADRO 4- Uso do ultrassom e seu nvel de evidncia durante as fases
do processo de cicatrizao e reparo (MICHLOVITZ et al., 2012).
51
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LISTA DE ABREVIAES
ADM- amplitude de movimento
ADP- adenosina difosfato
ASTFM- rea de seco transversa das fibras musculares
ATP- adenosina trifosfato
ATPase- Ac- Adenosina trifosfatase acetato veronal
ATPase EDTA: adenosina trifosfatase cido etilenodiamino tetra-actico
Ca+2- clcio
CR- contrair- relaxar
CRC- contrair- relaxar- contrair
ENSS- estimativa do nmero de sarcmeros em srie
FGF - fator de crescimento de fibroblasto
FKN- fractalquina
FNP- facilitao neuromuscular proprioceptiva
GA- grupo alongamento
GC- grupo controle
GLA- grupo leso + alongamento
GL- grupo leso
GLUS- grupo leso + ultrassom
GLUSA- grupo leso + ultrassom + alongamento
HE- hemotoxilina eosina
HGF- fator de crescimento hepatcito
HSPs- protenas de choque trmico
Hz- hertz
IGF- fator de crescimento similar a insulina
IL-1- interleucina 1
IL-6- interleucina 6
KHz- kilohertz
MCR- manter-contrair-relaxar
MCP-1- protena 1 quimioatraente de moncito
MDC- quimiocina derivada de macrfagos
MG- msculo gastrocnmio
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MGD- msculo gastrocnmio direito
MPO- mieloperoxidase
ms- milissegundos
m/s- metros por segundo
Na+1- sdio
NaCl- cloreto de sdio
NaDH- nicotinamida nucleotideo desidrogenase
NO- xido ntrico
SDH- desidrogenase succinica
SOD- superxido dismutase
TGF- fator de transformao do crescimento
TnC- troponina C
TNF- fator de necrose tumoral
TnI- tronina I
TnT- troponina T
UST- ultrassom teraputico
VEGF- NO- fator de crescimento endotelial vascular - xido ntrico
VEGF- fator de crescimento endotelial vascular
W/cm2- watts por centmetros quadrados
PAR- receptor ativador de plasminognio tipo uroquinase
PA- uroquinase;
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xix
SUMRIO
1. INTRODUO 22
2. OBJETIVOS 25
2.1 OBJETIVO GERAL 25
2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS 25
3. HIPTESES 26
4. REVISO BIBLIOGRFICA 27
4.1 ESTRUTURA DO SISTEMA MUSCULOESQUELETICO 27
4.2 MSCULO GASTROCNMIO 29
4.3 LESO MUSCULOESQUELETICA 31
4.4 REGENERAO MUSCULOESQUELETICA 32
4.4.1 Fase inflamatria 33
4.4.2 Fase proliferativa 37
4.4.3 Fase de remodelao 39
4.5 DIAGNSTICO E TRATAMENTO DA CONTUSO MSCULO
ESQUELTICA
40
4.6 CARACTERSTICAS TCNICAS DO ULTRASSOM TERAPUTICO 42
4.6.1 Efeitos biofsicos do ultrassom 43
4.6.2 Interao do ultrassom com o tecido 47
4.6.3 Ultrassom e contuso muscular 49
4.7 ALONGAMENTO 49
4.7.1 Alongamento e contuso muscular 55
4.8 ARQUITETURA MUSCULAR 57
4.9 DESMINA 59
4.10 LAMININA 62
PARTE I 66
5. MATERIAL E MTODO 66
5.1. ANIMAIS E GRUPOS EXPERIMENTAIS 66
5.2 PROTOCOLO PARA PROMOVER A CONTUSO MUSCULAR 67
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xx
5.3 PROTOCOLO PARA O ALONGAMENTO DO MSCULO
GASTROCNMIO
68
5.4 ORTOTANSIA DOS ANIMAIS E RETIRADA DOS MSCULOS 69
5.5 ESTIMATIVA DE SARCMEROS EM SRIE E COMPRIMENTO
DOS SARCMEROS
69
5.6 ANLISE DOS RESULTADOS 71
6 RESULTADOS 72
6.1 PESO CORPORAL 72
6.2 PESO MUSCULAR 73
6.3 COMPRIMENTO MUSCULAR DO GASTROCNMIO 73
6.4 ESTIMATIVA DO NMERO DE SARCMEROS EM SRIE 74
6.5 COMPRIMENTO DOS SARCMEROS 75
7 DISCUSSO 76
8 CONCLUSO 80
PARTE II 81
9 MATERIAL E MTODO 81
9.1 PROTOCOLO PARA PROMOVER A CONTUSO MUSCULAR 83
9.2 PROTOCOLO PARA A TERAPIA POR UST 83
9.3 PROTOCOLO PARA O ALONGAMENTO DO MSCULO
GASTROCNMIO
84
9.4 ORTOTANSIA DOS ANIMAIS E RETIRADA DOS MSCULOS 84
9.5 PROCEDIMENTOS PARA ANLISE HISTOMORFOMTRICA 86
9.5.1 Parafinizao do Material (Michalany, 1998) 86
9.5.2 Colorao dos Cortes Transversais com Hematoxilina e Eosina-HE
(Michalany, 1998)
87
9.5.3 Anlise da rea de Seco Transversa das Fibras Musculares-
ASTFM (Histomorfometria) (Torres et al, 2009)
87
9.5.4 Colorao com Sirius Red (Michalany, 1998) 89
9.5.5 Anlise do Tecido Conjuntivo (Biondo-Simes et al, 2005) 89
9.6 IDENTIFICAO DO NMERO E COMPRIMENTO DOS
SARCMEROS EM SRIE (Gomes et al., 2006)
90
9.7 ANLISE IMUNOHISTOQUMICA (WAKAMATSU et al., 1995) 90
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xxi
9.8 ANLISES DOS RESULTADOS 95
10 RESULTADOS 95
10.1 PESO CORPORAL 95
10.2 PESO MUSCULAR 96
10.3 COMPRIMENTO MUSCULAR DO GASTROCNMIO 97
10.4 ESTIMATIVA DO NMERO DE SARCMEROS EM SRIE
(ENSS)
98
10.5 COMPRIMENTO DOS SARCMEROS 99
10.6 REA DE SECO TRANSVERSA DAS FIBRAS MUSCULARES
(ASTFM)
100
10.7 ANLISE DOS COLGENOS I (MADURO) E III (IMATURO)
(PICROSIRIUS
103
10.8 DESMINA 106
10.9 LAMININA 108
11 DISCUSSO 110
11.1 PESO CORPORAL 110
11.2 PESO MUSCULAR 111
11.3 COMPRIMENTO MUSCULAR, ESTIMATIVA DO NMERO DE
SARCMEROS EM SRIE, COMPRIMENTO DOS SARCMEROS
112
11.4 REA DE SECO TRANSVERSA DAS FIBRAS MUSCULARES
(ASTFM)
115
11.5 ANLISE DO COLGENO (PICROSIRIUS) 116
11.8 DESMINA E LAMININA 118
12 CONCLUSES 121
13 APOIO FINANCEIRO 122
14 APOIO TCNICO 123
15 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 124
ANEXOS 150
ANEXO I 151
ANEXO II 153
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22
1. INTRODUO
A prtica esportiva tem se tornado cada vez mais frequente ao longo dos
anos e com isso aumenta-se a exigncia do esforo fsico dos atletas de alto nvel,
podendo acarretar leses musculoesquelticas (SMITH et al., 2008).
A contuso e as distenses envolvem 90% das leses esportivas, sendo a
contuso em torno de 60% (SMITH et al., 2008). Apesar da grande prevalncia
dessas leses no ambiente esportivo, h poucos estudos clnicos sobre o tratamento
dessas leses, podendo ser devido aos diferentes graus de severidade da leso e
tambm por acometer msculos diversos, sendo difcil a padronizao de
tratamentos (JARVINEN et al., 2005; 2007).
A contuso leso causada por trauma direto no musculoesqueltico, que
aplica fora compressiva sobre o tecido muscular (JARVINEN et al., 2007). Essa
leso resulta em: ruptura capilar, sangramento local e gera resposta inflamatria.
Pode alterar a rea (diminuio da rea de seco transversa das fibras dos tipos I e
II) e a incidncia dos diferentes tipos de fibras (diminuio das do tipo II e aumento
das hbridas) (MINAMOTO et al., 2001), o que pode comprometer o desempenho
muscular. Os msculos mais comumente envolvidos so: o quadrceps e o
gastrocnmio, devido a colises diretas durante a prtica da atividade fsica e
tambm em virtude desses msculos cruzarem duas articulaes e serem
predominantes fsicos (TOUMI et al., 2006; FERNANDES et al., 2011).
O grau da contuso depende da severidade da leso, podendo ser
classificada em leve, moderada ou grave. Nas contuses leves (grau 1) ocorre
pouco edema e dor, com mobilidade articular quase normal, sem alterao na
marcha. Nas moderadas (grau 2) surge edema moderado e dor difusa, com
diminuio da capacidade de contrao muscular. Nas graves ou severas (grau 3) o
quadro doloroso e o espasmo muscular so mais intensos, h perda completa da
funo e a marcha claudicante (JARVINEN et al., 2005; FERNANDES et al.,
2011).
O reparo rpido e completo da leso muscular alvo da traumatologia e
medicina esportiva. Segundo Smith et al. (2008), devido aos diversos fatores
envolvidos na leso muscular, sugere-se que um nico tratamento no seja
suficiente para o tratamento global de todos os tipos e fases da contuso. A
-
23
recuperao da contuso msculo esqueltica tem sido estudada em experimentos
animais, por meio de modelos desenvolvidos para mimetizar as alteraes
musculares causadas por este tipo de leso, dentre estes citam-se: a crioleso
(MIYABARA et al., 2005; OLIVEIRA et al., 2006); a lacerao (PIEDADE et al., 2008)
e a mecnica por trauma direto (STRATTON et al., 1984; MINAMOTO et al., 2001).
No presente estudo optou-se pelo modelo por trauma direto, j que a
crioleso e a lacerao exigiriam inciso na pele, sendo difcil a aplicao do
ultrassom teraputico, pois segundo Agne (2009) seria necessria a colocao de
uma almofada especial de gel descartvel ou uma fina pelcula plstica (papel filme)
para evitar o contato direto do cabeote sobre a ferida. Alm disso, os modelos de
crioleso e/lacerao poderiam aumentar o risco de infeco no local da contuso
e/ou sutura, prejudicando o seguimento do protocolo experimental constitudo pelo
tratamento com ultrassom e/ou alongamento muscular (PESTANA et al., 2012).
Ainda, o projtil utilizado para gerar o trauma mecnico, para induzir a
contuso muscular no presente estudo, possua superfcie plana, sendo que tm
sido descrito que somente com este tipo de superfcie possvel alcanar leso
uniforme, segundo Smith et al. (2008).
Poucos estudos clnicos ou experimentais tm sido feitos comparando os
diferentes tratamentos da contuso (NOONAN; GARRETT, 1999). Vrias tcnicas
de interveno fisioteraputica so utilizadas para acelerar o processo de reparo
muscular e o reestabelecimento da funo, tais como: crioterapia (SCHASER et al,
2010); o ultrassom teraputico (UST) (PIEDADE et al., 2008; SHU et al., 2012);
L.A.S.E.R. (FALCAI et al., 2010); plasma rico em plaquetas (RETTIG et al., 2013); a
mobilizao precoce e exerccios (JARVINEN et al., 2005 e 2007).
Dentre estas teraputicas destacam-se as intervenes com UST (JARVINEN
et al, 2007) e com alongamento (TORRES et al., 2012). Porm, ambas apresentam
baixo nvel de evidncia quanto a sua eficcia (REURINK et al., 2012; MASON et al.,
2012). Jarvinen et al. (2005) realizaram trabalho de reviso envolvendo 170 artigos
relacionando leses musculares e tratamento com medicao, UST e fisioterapia
convencional. Quanto a teraputica com o ultrassom, os autores concluem que
apesar de recomendado para tratamento, seu nvel de evidncia quanto a eficcia
baixo. Em trabalho experimental, Wilkin et al. (2008) avaliaram a eficcia do UST
para o tratamento de leses agudas de gastrocnmio de ratos perante as medidas
de desfecho: rea de seco transversal do msculo; massa muscular;
-
24
concentrao total de protenas. Os resultados encontrados, quando comparados ao
grupo controle, revelaram que a administrao do UST no trouxe maiores
benefcios para a regenerao do msculo lesionado.
J Torres et al (2012) realizaram metanlise envolvendo 35 trabalhos, 651
pacientes, com o objetivo de verificar e eficcia da interveno com massagem (n=
137), crioterapia (n=158), alongamento (n=184) e exerccios de baixa carga
(n=192), para o tratamento da leso muscular induzida por treinamento fsico. O
desfecho do estudo demonstrou que apenas a massagem apresentou resultado
estatstico positivo de melhora para as medidas de desfecho dor e capacidade
funcional, contrariando as expectativas principalmente relacionadas a eficcia do
alongamento. Hwang e colaboradores (2006) verificaram, atravs de estudo
experimental em ratos, os efeitos do alongamento passivo nas fases inflamatria,
regenerativa e proliferativa e concluram que todos os grupos alongados (iniciados
no 2, 7 e 14 dia) mostraram melhora significativa na regenerao e fora
muscular, sendo os melhores resultados obtidos quando se iniciou o alongamento
no 14 dia.
Portanto, sabe-se que tanto o UST quanto os exerccios de alongamento so
largamente utilizados no tratamento da leso muscular, porm ainda no existe
consenso sobre quando e como se deve prescrever o ultrassom, o alongamento e
ainda se a associao destas duas estratgias teraputicas poderia favorecer o
mecanismo de regenerao muscular esqueltica. Assim, o presente estudo teve
como objetivo comparar os efeitos do UST teraputico e/ou alongamento, na
contuso muscular em ratos.
O presente estudo foi dividido em 2 partes: I e II. A parte I consistiu em avaliar
os efeitos agudos do alongamento aps contuso na morfologia do gastrocnmio de
ratos. A parte II teve como objetivo investigar os efeitos do UST e/ou alongamento
no tratamento da contuso muscular do gastrocnmio em ratos.
-
25
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVOS GERAIS
- Avaliar os efeitos agudos do alongamento aps contuso muscular em ratos.
- Avaliar os efeitos do ultrassom e do exerccio de alongamento na regenerao do
msculo gastrocnmio de ratos aps contuso.
2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS
- Avaliar o peso corporal e peso muscular;
- Medir o comprimento muscular;
- Contar o nmero de sarcmeros em srie;
- Estimar o comprimento dos sarcmeros;
- Mensurar a rea de seco transversa das fibras musculares;
- Quantificar a porcentagem de tecido conjuntivo;
- Analisar as protenas desmina e laminina.
-
26
3. HIPTESES
H0- O UST e o alongamento no afetaro a histomorfometria e sarcomerognese do
msculo gastrocnmio aps contuso muscular;
H1- O UST e/ou o alongamento no afetar a rea de seco transversa, somente
aumentar sarcomerognese e favorecer o processo de regenerao do msculo
gastrocnmio aps contuso;
H2- O UST e/ou alongamento impedir a proliferao do tecido conjuntivo aps a
contuso muscular;
H3- O UST e/ou alongamento aumentar a quantidade de desmina aps a contuso
muscular, favorecendo o processo de regenerao muscular;
H4- O UST e/ou alongamento no modificar a quantidade de laminina, indicando
melhora no processo de regenerao.
-
27
4. REVISO BIBLIOGRAFICA
4.1 ESTRUTURA DO SISTEMA MUSCULOESQUELTICO
O sistema musculoesqueltico formado pelas fibras musculares, que so
clulas longas, cilndricas, multinucleadas e com dimetro em torno de 10 a 100 m
(JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). Segundo Lieber (2002), a mensurao do
dimetro da fibra importante, pois pode determinar a fora da fibra, sendo que a
mudana em sua medida pode sugerir alterao em nvel muscular.
O msculo envolvido externamente por uma membrana de tecido
conjuntivo, o epimsio. Cada fibra muscular contm vrias fibrilas paralelas, as
miofibrilas, que preenchem o citoplasma (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). As fibras
musculares presentes no msculo so separadas por septos, que agrupam de dez a
cem fibras musculares em fascculos, tambm oriundos de tecido conjuntivo que so
chamados de perimsio (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). Este tem a funo de
envolver o ventre muscular para proteger e manter as fibras e fascculos
organizados para potencializar a ao muscular (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012).
Tanto o epimsio quanto o perimsio contm quantidades maiores de fibras de
colgeno tipo I (fibras colgenas propriamente ditas) que fibras reticulares (formadas
por colgeno tipo III) (KETEYIAN; FOSS, 2000). Cada fibra muscular existente no
feixe est envolvida pelo endomsio onde h predomnio de fibras reticulares
(KETEYIAN; FOSS, 2000).
A miofibrila tem como caracterstica a presena de estriaes transversais
(visveis ao microscpio) e por este motivo o sistema msculo esqueltico
designado estriado. Ela formada por dois tipos de miofilamentos proticos: o
grosso que formado pela miosina e o fino que formado pela actina, troponina e
tropomiosina. Cada miofibrila contm cerca de 1500 filamentos de miosina e 3000
filamentos de actina (GUYTON; HALL, 2006). Estes miofilamentos se interdigitam
formando o sistema contrtil e sua unidade bsica, o sarcmero (BERNE; LEVY,
2009). O sarcmero representa a unidade funcional da fibra muscular e da miofibrila,
pois a mnima estrutura capaz de gerar tenso e est localizado entre duas linhas
Z consecutivas (AIRES, 2012).
As miofibrilas so interconectadas por protenas especializadas conhecidas
como filamentos intermedirios e o maior deles a desmina. A desmina possibilita
-
28
um sistema de suporte citoesqueltico que permite eficiente carga mecnica de
fora gerada de uma miofibrila a outra (LIEBER, 2002).
Ao microscpio eletrnico de transmisso, a disposio dos filamentos
identifica a visualizao de faixas ou bandas. A faixa escura anisotrpica e recebe
o nome de banda A; a faixa clara isotrpica e recebe o nome de banda I e na
regio central de cada banda I existe uma linha transversal escura chamada de linha
Z. Na regio central da banda A existe outra faixa, a faixa H, cuja parte central fica a
linha M (AIRES, 2008). A banda A formada principalmente por filamentos proticos
grossos, a miosina; a banda I formada pela parte dos filamentos finos que so
invadidos pelos filamentos grossos e a banda H formada somente por miosina.
(JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). A linha M formada por 2 protenas: a enzima
creatina fosfoquinase e uma protena prpria da linha M (KIERSZENBAUM; TRES,
2011).
As protenas mais encontradas no sistema musculoesqueltico, responsveis
pela contrao muscular so: a miosina, a actina, a tropomiosina e a troponina
(AIRES, 2008).
O filamento grosso formado por aproximadamente 200 molculas de
miosina. Existem pequenas quantidades de outras protenas, dentre elas encontra-
se molcula de titina presente em cada metade do filamento grosso (BERNE; LEVY,
2009). A titina responsvel pela tenso passiva, assim como pelo alinhamento e
manuteno da miosina no centro do sarcmero. Est organizada como uma ligao
elstica entre a miosina e a linha Z (HOROWITS et al., 1986). constituda por duas
regies: uma que se encontra na banda A do sarcmero, a qual se comporta de
forma rgida quando a fibra muscular alongada; e outra que liga a miosina linha
Z, na banda I, nica regio funcionalmente elstica, quando o sarcmero alongado
(WANG et al., 1985, FURST et al., 1988; ITOH et al., 1988; WHITING et al., 1989).
A miosina a protena mais abundante da clula muscular, representando
aproximadamente 25% do contedo total protico. A miosina presente do subgrupo
chamado classe II ou miosina convencional, que uma miosina sarcomrica, est
associada ao processo de contrao muscular (CAMMARATO et al., 2008).
A molcula de miosina formada por uma cauda e uma cabea. Aps ligeira
protelise, a miosina pode ser dividida em meromiosina leve (cauda) e meromiosina
pesada (cabea). A cabea possui locais especficos para combinao de ATP e
dotada de atividade ATPsica (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). A cauda da
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29
molcula se associa para formar o filamento grosso. O restante da molcula, ou
seja, a cabea e a poro em forma de brao entre as dobradias se projetam
lateralmente a partir do filamento grosso. Estas projees so denominadas pontes
cruzadas, as quais projetam-se em nmero de trs a partir do filamento grosso
(BERNE; LEVY, 2009).
A actina uma protena globular, formada por duas cadeias de monmeros
globulares torcidos uma na outra em dupla hlice (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012).
Cada monmero de actina possui uma regio que interage com a miosina
(JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). Os filamentos de actina ancorados
perpendicularmente em cada lado da linha Z exigem polaridade opostas
(JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). Existem muitas molculas de ADP presas na
cadeia de actina e estas so os pontos ativos nos filamentos de actina que vo
interagir com a miosina durante a contrao muscular (GUYTON; HALL, 2006).
A tropomiosina uma molcula longa e fina, com duas cadeias polipeptdicas
enroladas uma na outra formando uma - hlice (AIRES, 2012). As molculas unem-
se umas as outras pelas extremidades para formar filamentos longos e localizam-se
entre sulcos existentes entre 2 filamentos de actina-F (JUNQUEIRA; CARNEIRO,
2012). Esta posio impede a interao da actina com a miosina quando a miofibrila
no est contrada (AIRES, 2012).
A troponina uma protena globular que fica presa s molculas de
tropomiosina. um complexo de 3 subunidades: TnT (responsvel pela fixao a
tropomiosina), TnC (troponina de controle e que tem grande afinidade com os ons
clcio) e TnI (cobre o stio ativo da actina onde ocorre a interao entre a actina e a
miosina) (AIRES, 2012).
O msculo gastrocnmio constitudo por todas as protenas citadas acima e
considerado msculo ideal para ser utilizado como modelo na contuso muscular,
pois possui fibras musculares mistas, grande, o que diminui a chance de leso
ssea durante a contuso, e frequentemente lesionado durante a prtica esportiva
(SMITH et al., 2008). Suas caractersticas sero apresentadas no prximo item.
4.2 MSCULO GASTROCNMIO
O gastrocnmio, msculo mais superficial no compartimento posterior da
perna, forma parte da proeminncia da panturrilha (GRAY et al., 2010). formado
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30
por dois ventres paralelos e muito parecidos, sendo denominados de gmeos. Esses
ventres recebem o nome de poro lateral (gmeo externo) e poro medial (gmeo
interno) (GRAY et al., 2010). No msculo do rato, a parte lateral apresenta
subunidade lateral, intermediria e medial e a parte medial no apresenta
subdivises (BENNET, 1988). Superiormente, o gastrocnmio se fixa na epfise
distal do fmur: a poro lateral no epicndilo lateral, e a poro medial no
epicndilo medial. As cabeas se unem na margem inferior da fossa popltea, onde
formam os limites nfero-lateral e nfero-medial dessa fossa mais ou menos na
metade da perna. Os dois ventres do gastrocnmio se continuam inferiormente por
um tendo potente que o tendo calcneo, o qual vai se prender na tuberosidade
calcanear. Tanto o gastrocnmio lateral quanto o medial so inervados por ramos
motores separados originados do nervo tibial (GRAY et al., 2010).
A sua ao, por ser msculo biarticular, a de flexo da perna e flexo
plantar do p. Como suas fibras so principalmente verticais, as contraes do
msculo gastrocnmio produzem movimentos rpidos durante a corrida e o salto.
Embora o msculo gastrocnmio atue em ambas as articulaes, a do joelho e a
talocrural, no pode exercer seu poder total em ambas as articulaes ao mesmo
tempo (GRAY et al., 2010).
Quanto a composio dos tipos de fibras, o gastrocnmio misto (Smith et
al., 2008). Segundo Smith et al. (2008) o msculo ideal para se estudar
experimentalmente a contuso. Em relao aos tipos de fibras, o estudo de Burke et
al. (1973) verificou o perfil histoqumico das unidades motoras do gastrocnmio e
encontrou os resultados presentes no QUADRO 1.
No presente trabalho optar-se- pela contuso mecnica na poro medial do
gastrocnmio, pois esta no apresenta subdivises e a mais acometida em
traumas humanos (SEGAL; SONG, 2005). As fases do processo de cicatrizao e
reparo da contuso muscular sero abordadas a seguir.
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31
QUADRO 1- Perfil histoqumico das unidades musculares do gastrocnmio (adaptado de BURKE et al., 1973). Tipos de unidades musculares
Tipo FF
(rpida)
No classificada Tipo FR (rpida) Tipo S (lenta)
ATPase miofibrilar Alta Alta Alta Baixa
ATPase- Ac Intermediria Intermediria Baixa Alta
ATPase- EDTA Baixa Baixa Baixa Alta
NADH Baixa Intermediria Intermediria-alta Alta
SDH Baixa Intermediria Intermediria-alta Alta
Esterase Alta Alta Baixa
Lactato
desidrogenase
Alta Alta Baixa
Gordura neutra Baixa Baixa Alta
Enzima Glicognio
Sintase
Alta Alta Baixa
Fosforilase Alta Alta Baixa
FF- fibras rpidas sensveis fadiga; FR- fibras rpidas resistentes a fadiga; S- fibras lentas; ATPase- adenosina trifosfatase. ATPase- Ac: adenosina trifosfatase acetato veronal ; ATPase EDTA: adenosina trifosfatase cido etilenodiamino tetra-actico; NADH- nicotinamida nucleotideo desidrogenase; SDH- desidrogenase succinica;
4.3 LESO MUSCULOESQUELETICA
A leso musculoesqueltica pode ser gerada por dano direto como a
lacerao e contuso ou por dano indireto como isquemia, denervao e estresse
(NOOMAN; GARRETT, 1999). Segundo Jarvinen et al. (2007), 90% das leses
musculares so causadas por contuso. Geralmente o processo de leso e de
reparo similar independente do tipo de leso (HWANG et al., 2006).
Os sinais e sintomas comuns da contuso so dor localizada durante os
movimentos, edema, equimose, hematoma devido ao sangramento e limitao do
movimento derivada de um aumento da sensibilidade muscular causada pela leso,
pelo espasmo muscular e pelo hematoma (JARVINEN et al., 2005).
Aps uma leso, o msculo inicia o processo de reparo altamente organizado,
de forma a prevenir a perda de massa muscular (GROUNDS et al., 2002).
-
32
4.4 REGENERAO MUSCULOESQUELTICA
Segundo Lieber (2002), o sistema musculoesqueltico um dos tecidos mais
adaptveis do corpo humano. O processo de regenerao semelhante
miognese, porm, as clulas que participam inicialmente so as clulas satlites,
ao invs das progenitoras miognicas. Semelhante a miognese, as clulas
precursoras mononucleadas musculares, conhecidas como clulas satlites, so
ativadas, os mioblastos migram para o local da leso, se diferenciam, se proliferam e
fundem-se para formar os pequenos miotubos, que unem-se a outros miotubos, para
formar maiores e estes diferenciam-se para constituir uma nova fibra ou reparar a
lesada (HUARD et al., 2002).
O processo de regenerao da leso muscular dividida em 3 fases: a de
destruio ou inflamatria, a proliferativa e a de remodelamento. A fase destrutiva
caracterizada pela ruptura da miofibrila e formao de hematoma. A fase reparativa
consiste de inmeros processos, como: fagocitose do tecido muscular lesado,
regenerao do msculo estriado, produo de tecido conjuntivo e revascularizao.
A fase de remodelamento o perodo de maturao das miofibrilas regeneradas, da
reorganizao do tecido e do reestabelecimento da capacidade funcional do
msculo (FIGURA 1) (JARVINEN et al., 2005). Interaes entre o sistema
imunolgico e musculoesqueltico podem desempenhar um papel significativo na
modulao do curso da contuso e seu subsequente reparo (SMITH et al., 2008).
-
33
FIGURA 1- Representao esquemtica do processo de regenerao muscular esqueltica, adaptado de LIEBER (2002). Cels- clulas.
4.4.1 Fase inflamatria
A fase inflamatria inicia-se com a destruio de parte das clulas musculares
e de pequenos vasos sanguneos. caracterizada pela formao de hematoma,
necrose tissular, degenerao e resposta inflamatria. As clulas inflamatrias e
citocinas tm acesso direto ao local da leso. A magnitude do processo inflamatrio
depende de 2 fatores: da gravidade da leso e do grau de vascularizao do tecido
no momento da leso (SMITH et al., 2008). Esse processo posteriormente
amplificado pela ativao e migrao de clulas satlites e por partes de fibras
necrosadas, liberando vrias substncias que servem como agentes quimiotteis do
extravasamento de clulas inflamatrias (JARVINEN et al., 2005).
Vrios modelos de leso tm estabelecido pelo menos dois mecanismos de
morte celular em micitos danificados, chamados de necrose e apoptose. Apoptose,
ou morte celular programada, processo essencial para a manuteno do
desenvolvimento dos seres vivos, sendo importante para eliminar clulas suprfluas
Fibra lesada
Fibra muscular normal
Proliferao e migrao
Fuso dos mioblastos
Cels inflamatrias
Cels satlites Lmina basal
Sarcolema
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ou defeituosas (GRIVICICH et al., 2007). No 2 dia de leso, as fibras necrticas so
limitadas pela formao de uma "banda de demarcao", uma condensao de
material citoesqueltico, que delimita a parte necrosada das fibras a partir de partes
no-necrticas, sendo os macrfagos responsveis por este processo (SMITH et al.,
2008).
Imediatamente aps a leso, acontece uma vasoconstrio primria. Aps,
ocorrer vasodilatao e aumento da permeabilidade a fluido e protenas, em
decorrncia da ao da histamina, da prostaglandina E2 (PGE2), da bradicinina e
dos perxidos de hidrognio. A histamina liberada a partir de mastcitos presentes
na rea danificada. Um segundo efeito desta liberao de histamina localizada, o
aumento da permeabilidade capilar no lado da leso via alargamento dos poros
capilares endoteliais. Outro mecanismo para a vasodilatao guia do "fator de
crescimento endotelial vascular- xido ntrico sintase (VEGF-NO). O VEGF pode ser
secretado por fibroblastos, clulas endoteliais e moncitos/macrfagos em resposta
hipxia, estresse oxidativo, fatores de crescimento e citocinas, e ativa o xido
ntrico e trajeto do xido ntrico sintase para facilitar a vasodilatao (SMITH et al.,
2008). Este aumento da permeabilidade do sarcolema, leva ao aumento do influxo
de clcio para o meio intracelular e acarreta ativao de proteases dependentes de
clcio (ARMSTRONG, 1990). Tambm existem protenas, as de choque trmico
(Heat Shock Proteins-HSPs), que so chaperonas com a funo protetora para
poupar a degradao (GETHING, 1996).
As primeiras clulas a chegarem ao local da leso so os neutrfilos, fazendo
pico em 24 horas podendo durar at 5 dias, e em seguida os macrfagos (tipo ED1+
e ED2+), com a funo de remover o tecido necrtico e liberar citocinas para
modular a quimiotaxia (TIDBALL, 1995). Neutrfilos so clulas imunolgicas que
predominam no local do tecido lesado, possuem a funo de fagocitose, limpeza do
tecido necrtico, liberao de citocinas inflamatrias como a IL-6 (interleucina 6) e o
TNF (fator de necrose tumoral) e ainda podem gerar radicais livres (SMITH et al.,
2008). A IL-6 uma citocina ubiquitina intercelular associada com o controle e
coordenao da resposta imunolgica, podendo estar envolvida na degradao
protica e leso muscular (TOUMI et al., 2006). O TNF tem papel na regenerao
dos msculos, como a inibio de sua atividade durante o processo de cicatrizao,
resultando em ligeiro dficit na fora do musculoesqueltico regenerado (JARVINEN
et al., 2005). Outros fatores de crescimento como FGF (fator de crescimento de
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35
fibroblasto), IGF (fator de crescimento similar a insulina), TGF- (fator de
transformao do crescimento), HGF (fator de crescimento hepatcito), IL-1
(interleucina-1) so tambm expressados no msculo lesado (FIGURA 2)
(JARVINEN et al., 2005). Esses fatores so potenciais ativadores das clulas
precursoras miognicas (clulas satlites) e importantes na fuso dos miotubos
dentro das miofibras maduras multinucleadas, durante o processo de regenerao
(JARVINEN et al., 2005).
Embora seja aceito que citocinas (fator de necrose tumoral, IL-1 e IL-6) sejam
essenciais no processo inflamatrio, seu exato papel ainda no est claro (SMITH et
al., 2008). A diminuio do nmero de clulas dos neutrfilos ocorre em funo do
aumento dos macrfagos, sendo que estes fagocitam o material necrtico da fibra
muscular, por meio de enzimas lisossmicas, num perodo de 48 horas aps a leso
(JARVINEN et al., 2005; HWANG et al., 2006).
Alm disso, os macrfagos liberam fatores que atraem fibroblastos para a
rea e que incrementam a deposio de colgeno. No 3 dia, clulas satlites entre
a lmina basal so ativadas nos mioblastos. Assim, a depleo dos macrfagos tem
consequncia negativa no processo de cicatrizao, incluindo regenerao reduzida
das clulas musculares, diferenciao das clulas satlites e crescimento das fibras
musculares (TOUMI et al., 2006).
As clulas satlites, que esto localizadas perifericamente entre o sarcolema
e a lmina basal, esto tipicamente quiescentes, mas na leso da fibra muscular,
elas iniciam rapidamente sua diviso e recolocao no tecido lesado (LIEBER,
2002). H grande evidncia que as clulas satlites representam a populao de
clulas tronco que podem diferenciar-se em clulas musculares ou outro tipo de
clulas (LIEBER, 2002). A ativao das clulas satlites musculares durante
crescimento e reparo, assemelha-se a fase embrionria de vrias maneiras,
incluindo a induo de fatores de regulao miognica como a myoD e myf-5
(TOUMI et al., 2006).
As clulas satlites migram para a regio da leso e entram em ativao,
proliferao e diferenciao em mioblastos, que ao fundirem-se formam miotubos.
Esses se fundem com a regio terminal da clula muscular lesada que sobreviveu
ao trauma inicial. Em miofibrila regenerada, os ncleos das clulas satlites
novamente unidas, inicialmente so centralizados e migraro posteriormente para
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36
assumir a localizao perifrica (TOUMI et al., 2006). Nos humanos, a regenerao
total requer 6 meses enquanto nos ratos, so 2 meses (LIEBER, 2002).
FIGURA 2 Desenho esquemtico da interao das clulas inflamatrias com o msculo lesado (adaptado de TIDBALL, 2005). NO- xido ntrico; PAR- receptor de ativador de plasminognio tipo uroquinase; PA- uroquinase; MCP-1- protena 1 quimioatraente de moncito; FKN- fractalquina; MDC- quimiocina derivada de macrfagos; VEGF- fator de crescimento endotelial vascular; SOD- superxido dismutase; NO- xido ntrico; MPO- mieloperoxidase; TGF- fator de transformao do crescimento; TNF- fator de necrose tumoral.
Alguns componentes da matriz extracelular, como a laminina, a fibronectina e
o colgeno desempenham importante papel na manuteno das clulas satlites no
estado quiescente, na regulao da proliferao e na fuso delas (CHARG;
RUDNICK, 2004).
Os moncitos so importantes, pois se diferenciam em macrfagos, que so
essenciais para o processo de reparo e podem realizar a funo dos neutrfilos. Os
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macrfagos contribuem para a regenerao pela inflamao e pelos fatores de
crescimento. sugerido que, alm de seu papel na fagocitose, as clulas
imunolgicas como macrfagos e neutrfilos desempenham papel fundamental na
mediao de reparao muscular, quer diretamente pela secreo de fatores de
crescimento, ou indiretamente atravs do recrutamento de outros tipos de clulas
(SMITH et al., 2008).
Os macrfagos possuem outras funes alm da fagocitose. Seus subtipos
ocorrem de acordo com a ocorrncia nos diferentes tipos de tecidos: ED1+ (maioria
dos moncitos e macrfagos), ED2+ (macrfagos residentes principalmente vistos
nos tecidos) e ED3+ (macrfagos usualmente presentes no tecido linfide). Sugere-
se que os macrfagos podem alterar de um subtipo a outro dependendo do
microambiente. Na leso muscular, o ED2+ e ED3+ aparecem depois do ED1+ e
no so considerados importantes no processo de fagocitose. O ED2+ o maior
contribuinte para formao de mioblastos e miotubos. Este subtipo serve como
maior fonte de fatores de crescimento e citocinas que promovem cicatrizao
(SMITH et al., 2008).
Durante esta fase de fagocitose ou de digesto, muitos componentes
celulares so afetados. Miofibrilas perdem sua regularidade e aparecem
desorganizadas perto da linha Z. Os filamentos de actina e miosina iniciam a perda
de sua regularidade e podem entrelaar-se com o processo citoplasmtico do
macrfago (LIEBER, 2002).
Verifica-se a importncia da fase inflamatria para o processo de cicatrizao
e reparo muscular (SMITH et al., 2008). Os neutrfilos e macrfagos desempenham
papel muito importante na fagocitose. As clulas satlites tambm so importantes
na formao de novos miotubos (LIEBER, 2002). Aps essa fase, ou
concomitantemente, inicia-se a fase proliferativa (JARVINEN et al., 2007).
4.4.2 Fase proliferativa
A fase proliferativa inicia-se aps 72 horas da leso e o perodo em que se
forma o tecido de granulao e envolve a atividade de 3 tipos de clulas:
macrfagos, fibroblastos e clulas endoteliais. Esta fase pode ser dividida em 3
partes: reepitelizao, fibroplasia e angiognese (MANDELBAUM et al., 2003).
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38
A primeira fase do reparo a proliferao envolvendo o tecido epitelial e
conjuntivo. Faz-se a migrao de queratincitos no danificados das bordas da
ferida e dos anexos epiteliais e os fatores de crescimentos so responsveis pelo
aumento da mitose e hiperplasia do epitlio. No tecido conjuntivo ocorre a
fibroplasia (aumento no nmero de fibroblastos) e formao da matriz que
importante para a formao do tecido de granulao. Essa depende do fibroblasto
que alm de sintetizar colgeno, produz elastina, fibronectina, glicosaminoglicanas e
proteases (MANDELBAUM et al., 2003). A segunda fase a proliferao dos
fibroblastos, que pode s vezes ser excessiva, resultando na formao de tecido
cicatricial denso entre o msculo lesionado. Primeiramente, produzido o colgeno
mais fraco, o tipo III e depois o tipo I (KANNUS et al., 1992). Em alguns casos,
usualmente associado com o maior trauma muscular ou particularmente com
rerupturas, a cicatriz pode criar barreira mecnica que consideravelmente atrasa ou
mesmo completamente restringe a regenerao de miofibras atravs das leses gap
(JARVINEN et al., 2005).
A cicatriz de tecido conjuntivo no local da leso o ponto mais fraco da leso
precoce aps o trauma, mas sua fora de tenso aumenta consideravelmente com a
produo de colgeno tipo I. A estabilidade mecnica do colgeno atribuda
formao de ligaes cruzadas intermoleculares durante a maturao do tecido.
Aproximadamente 10 dias aps o trauma, a maturao da cicatriz tem alcanado o
ponto no qual prximo do ponto mais fraco da leso, e se a carga falha, a ruptura
geralmente ocorre entre o tecido muscular adjacente ao novamente formado, as mini
junes msculo-esquelticas entre as miofibras regeneradas e o tecido cicatrizado
(JARVINEN et al., 2005).
A ltima fase da proliferao a angiognese, o fluxo sangneo
gradualmente estabelecido e esse processo envolve o brotamento inicial de clulas
endoteliais que crescem para dentro da rea lesada, ramificando-se, eventualmente
unindo-se aos brotos adjacentes, para formar circuitos capilares quando so
canalizados (BALBINO et al., 2005). Inicialmente, so formados vasos imaturos e
permeveis que posteriormente amadurecem.
Neste processo, o papel da VEGF (fator de crescimento endotelial vascular)
bem estabelecido (SMITH et al., 2008). Mioblastos esquelticos que expressam
VEGF esto associados com formao capilar aps leso isqumica/reperfuso no
tecido cardaco em ratos (SMITH et al., 2008). A vascularizao da rea lesionada
-
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o primeiro sinal de regenerao e pr-requisito para subsequente recuperao
morfolgica e funcional na leso. Os novos capilares brotam dos troncos
sobreviventes dos vasos sanguneos em direo ao centro da rea lesionada, para
prover rea um adequado suprimento de oxignio, subsequentemente capacitando
metabolismo energtico aerbio para miofibras regeneradas. Novos miotubos tem
poucas mitocndrias e somente moderada capacidade de metabolismo aerbio, mas
tem claramente aumento no metabolismo anaerbio. No entanto, durante os
estgios finais de regenerao, metabolismo aerbio constitui os principais trajetos
energticos para as miofibras multinucleadas (JARVINEN et al., 2005).
A fase de proliferao caracterizada pela diferenciao e renovao dos
tecidos. Os mioblastos se fundem para formar miotubos multinucleados que se
fundem a miofibrilas danificadas. A fuso de mioblastos e posterior crescimento para
constituir miofibrilas com ncleo centralizado resultam no restabelecimento da
arquitetura muscular dentro de um perodo de duas a trs semanas (HAWKE et al.,
2001).
Formam-se novos vasos, prolifera-se tecido conjuntivo, epitelial e os
fibroblastos (JARVINEN et al., 2005). Aps essa fase inicia-se a de remodelao
para o amadurecimento desses novos tecidos (JARVINEN et al., 2005).
4.4.3 Fase de remodelao
Na fase de remodelao, ocorrem reformulaes dos colgenos (aumento no
dimetro das fibras de colgeno e na fora tensora), melhoria nos componentes das
fibras colgenas e reabsoro de gua, que permite o aumento da fora da cicatriz e
diminuio da sua espessura (MANDELBAUM et al., 2003). O tecido de granulao
torna-se mais fibroso e menos vascular at se tornar tecido fibroso denso
(MANDELBAUM et al., 2003). As fibras colgenas reorientam-se ao longo das linhas
de tenso aplicadas leso, resultando assim em maior resistncia tnsil do tecido
(BALBINO et al., 2005).
Jarvinen e Sovari (1975) reportaram que excessiva produo de tecido
conjuntivo pode inibir a regenerao completa da fibra muscular, geralmente
deixando a recuperao funcional incompleta. A reduo da fibrose pode ser uma
maneira para melhorar a cicatrizao aps a leso. O fator de transformao do
crescimento (TGF-1) est presente quando h o aparecimento de fibrose do lado
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40
lesado, via ativao do miofibroblasto. A decorina, que uma proteoglicana humana,
conhecida como fator antifibrtico e pode ser utilizada para melhorar a
recuperao, porm, este um mtodo de tratamento no fisiolgico, invasivo e
caro (HWANG et al., 2006).
A ltima fase do processo de cicatrizao e reparo caracterizada pelo
amadurecimento do tecido muscular, reorganizao e reorientao das fibras
colgenas e da completa regenerao tecidual (BALBINO et al., 2005).
O conhecimento sobre as fases do processo de cicatrizao e reparo crucial
para a determinao do tratamento mais adequado para a leso muscular.
4.5 DIAGNSTICO E TRATAMENTO DA CONTUSO MSCULO ESQUELTICA
O diagnstico da contuso realizado atravs de exame fsico e clnico bem
como por meio de exames complementares como tomografia computadorizada,
ressonncia magntica e ultrassonografia (LOPES et al., 1994). As imagens so
capazes de identificar o msculo acometido, as dimenses da leso (extenso,
seco transversa), a localizao (miotendnea, ventre muscular, insero ssea) e
presena ou no de hematoma (FERNANDES et al., 2011).
O diagnstico clnico da leso muscular inicia-se com a investigao
detalhada sobre a histria do trauma. A avaliao fsica deve ser iniciada entre 12
horas e 2 dias ps leso e deve incluir a inspeo, a palpao, a amplitude de
movimento, a fora muscular, a avaliao postural e a anlise da marcha
(KERKHOFF et al., 2013). Na inspeo deve ser observada a presena de
hematomas, edemas, cicatrizes, hiperemia e deformidades visveis. Na palpao
deve ser verificada a presena de dor, deformidade e aumento de temperatura
(FERNANDES et al., 2011).
A ressonncia magntica apresenta alta sensibilidade e especificidade e
permite identificao das caractersticas anatmicas (dimenses da leso, seco
transversal/longitudinal, localizao do hematoma). A presena do edema pode
permanecer visvel por seis a dez semanas. A ultrassonografia o exame essencial
para caracterizar as rupturas das fibras musculares e tem sido reconhecida como o
melhor mtodo para diagnosticar a contuso, no entanto, examinador dependente
(JARVINEN et al., 2007).
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41
Exames complementares de sangue tambm podem auxiliar na preveno e
no diagnstico da leso muscular. A anlise das concentraes dos nveis
plasmticos de CK (creatinofosfoquinase) amplamente utilizada no meio
desportivo para quantificao da reao inflamatria produzida pelo esforo fsico
(e/ou trauma direto) na musculatura estriada esqueltica. Valores 3 vezes acima do
basal sugerem alto risco de leso muscular (MOUGIOS, 2007). A troponina I e o
Aspartato Aminotransferase podem tambm servir como indicadores de leso,
porm so menos utilizados que a CK (NOAKES, 1987). Alm disso, a fadiga
metablica decorrente do acmulo de acido ltico pode gerar gestos esportivos
compensatrios e resultar em leses musculares. Desta forma, a sua avaliao
associada do cortisol basal podem contribuir para o diagnstico precoce de
excesso de treinamento e definir estratgias de recuperao metablica (LOMAX;
MACCONNEL, 2003).
Em relao ao tratamento, diferentes tcnicas de interveno fisioteraputica
so utilizadas para acelerar o processo de reparo muscular e o restabelecimento da
funo, tais como: crioterapia (PRICE) (SCHASER et al., 2007); o UST teraputico
(PIEDADE et al., 2008; SHU et al., 2012); L.A.S.E.R. (FALCAI et al., 2010); plasma
rico em plaquetas (RETTIG et al., 2013); a mobilizao precoce e exerccios
(JARVINEN et al, 2005; 2007).
Imediatamente aps a leso recomendada a utilizao do PRICE (proteo,
gelo, elevao e repouso) ou o P.O.L.I.C.E. (proteo, carga ideal, elevao e gelo)
(BLEAKLEY et al., 2012) at o 7 dia. O objetivo minimizar a dor, a inflamao, o
edema e oferecer melhores condies para o processo de cicatrizao e reparo
(KANNUS et al., 2000; SCHASER et al., 2007).
Aps 3-5 dias podem ser realizados exerccios isomtricos, mobilizaes
ativas e passivas (JARVINEN et al., 2005; LOPES et al., 1994). A mobilizao
precoce a primeira recomendao para o trauma muscular aps 3-5 dias da leso
e pode ser realizada primeiramente por exerccios isomtricos, seguido de exerccios
isotnicos e finalmente treinamento isocintico (JARVINEN et al., 2005). A
progresso dos exerccios deve ter como parmetro o limite da dor, isto , deve-se
progredir desde que o indivduo consiga realizar a mxima contrao sem dor
(JARVINEN et al., 2005).
Jarvinen et al. (2005) relataram que a mobilizao induz o crescimento mais
rpido e intenso dos capilares nas bordas celulares da leso, particularmente nos
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primeiros estgios da cicatrizao. Aps o perodo de imobilizao ou repouso (24
horas), os exerccios ativos isomtricos devem ser realizados gradualmente, tendo
como limite o quadro lgico. Podem ser realizados exerccios de alongamento de 10
a 15s com intervalo de 1 minuto. Porm, segundo Smith et al. (2008) no est claro
qual volume ou intensidade do exerccio pode exacerbar a fase destrutiva, atrasar ou
promover a fase de reparo ou incrementar a fase de remodelao. Ainda, em reviso
sistemtica recente tambm foi concludo que existem poucas evidncias para a
prescrio de alongamento e exerccios de baixa intensidade para o tratamento da
leso muscular (TORRES et al., 2012).
Quanto a teraputica com o ultrassom, Jarvinen et al. (2005) concluram que
apesar de recomendado para tratamento, seu nvel de evidncia quanto a eficcia
baixo. Em trabalho experimental, Wilkin et al (2004) avaliaram os efeitos do UST
para o tratamento de leses agudas de gastrocnmio de ratos, perante as medidas
de desfecho: rea de seco transversal do msculo; massa muscular;
concentrao total de protenas. Os resultados encontrados, quando comparados ao
grupo controle, revelaram que a administrao do UST no trouxe maiores
benefcios para a regenerao do msculo lesionado.
As revises sistemticas tambm apontam evidncias cientficas reduzidas
sobre os tratamentos recomendados para a leso muscular esqueltica, o que
justifica investigaes com estudos experimentais com ratos bem como ensaios
clnicos randomizados (REURINK et al., 2012; MASON et al., 2007 e TORRES et al.,
2012).
4.6 CARACTERSTICAS TCNICAS DO ULTRASSOM TERAPUTICO
O UST a modalidade teraputica de aquecimento profundo e definido
como formas de onda acstica de frequncia superior s que podem ser detectadas
pelo ouvido humano, ou seja, aquelas cujas frequncias so superiores a 20 kHz.
produzido pela converso da energia eltrica em energia mecnica pelo cristal
piezoeltrico, presente no transdutor (cabeote), que se expande e contrai quando a
corrente eltrica passa sobre ele (HAAR, 2007).
Segundo o estudo de Vieira et al. (2012), o UST considerado importante
recurso para a prtica clnica para os Fisioterapeutas, sendo utilizado em 75% dos
tratamentos. Porm, nesse mesmo estudo, foi constatado nvel muito baixo de
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43
conhecimento dos parmetros do UST e seus efeitos biolgicos pelos profissionais
que o utilizam.
Os princpios fsicos do UST so baseados na natureza das ondas sonoras,
frequncia, modo de transmisso e intensidade (MICHLOVITZ, 2012).
As ondas sonoras so de origem mecnica e em virtude disto precisam de um
meio para se propagar. Tm a propriedade de reflexo, refrao, absoro e
penetrao. So de natureza longitudinal, ou seja, a direo de propagao
paralela onda, sendo essa onda transportada em meios lquidos no-viscosos
(MARTINEZ et al., 2000).
A frequncia definida como o nmero de oscilaes por segundo,
expressa em Hz e determina a profundidade de penetrao em razo inversa, na
qual, quanto maior a frequncia menor a profundidade de penetrao e vice-versa.
As frequncias utilizadas terapeuticamente so de 1 MHz (atinge tecidos at 5 cm
de profundidade) e 3 MHz (at 1 cm de profundidade) (LOW; REED, 2001). Cada
frequncia determina atenuaes diferentes nos tecidos. A atenuao refere-se
propriedade que a onda ultrassnica possui de perder 50% da sua energia quando
ultrapassa certa profundidade de tecido. Hoogland (1986) descreveu as espessuras
necessria em cada tipo de tecido para a perda de 50% da energia ultra-snica, nas
frequncias de 1 e 3 MHz, a qual utilizada para determinar a intensidade ideal para
tratamento (QUADRO 2).
O modo de transmisso pode ser contnuo ou pulsado. No modo contnuo a
energia liberada 100% do tempo, sendo responsvel pelos efeitos trmicos. No
pulsado, a energia transmitida em pulsos, sendo responsvel pela reduo dos
efeitos trmicos e pela produo dos efeitos no-trmicos. A frequncia de pulsao
dos aparelhos situa-se entre 16, 48 e 100 Hz e a porcentagem de pulsao de 5, 10,
20 e 50%. A produo de calor diretamente proporcional a porcentagem de
pulsao (BAKER et al., 2001).
4.6.1 Efeitos biofsicos do ultrassom
Os efeitos biofsicos decorrentes da aplicao do UST podem ser divididos
em duas classes: trmicos e no-trmicos (mecnicos). Essas duas classes no
ocorrem separadamente, porm, so maximizadas ou minimizadas de acordo com a
forma de gerao: contnua ou pulsada (STARKEY, 2001).
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QUADRO 2- Espessuras necessrias para cada tecido para reduzir 50% da energia ultrassnica (HOOGLAND, 1986)
1 MHz Tecido 3 MHz
Esp
essu
ras
11,1 mm Pele 4 mm
50 mm Gordura 16,5 mm
9 mm Msculo 3 mm
6,2 mm Tendo 2 mm
6,0 mm Cartilagem 2 mm
2,1 mm Osso __
Os efeitos trmicos acontecem principalmente na aplicao do UST contnuo.
O UST pode elevar a temperatura tecidual em profundidades de 5 cm ou mais. Para
alcanar os efeitos trmicos, a temperatura tecidual deve aumentar de 1 a 4 C,
mantendo-a entre 40-45 C por pelo menos 5 min (DYSON, 1987). Draper et al.
(1993) demonstraram um aumento de aproximadamente 5 C de temperatura no
msculo gastrocnmio de humano aps aplicao do ultrassom contnuo 1,5 W/cm2
durante 10 min.
O aquecimento determinado de acordo com a frequncia, intensidade,
durao de tratamento e ngulo de aplicao (STARKEY, 2001). Tambm
determinado pela atenuao nos tecidos, que varia diretamente com a quantidade
de protena, ou seja, tecido com alto contedo protico como ossos, cartilagem,
msculos e tendes, descritos em ordem decrescente, absorvem mais o UST e,
portanto, atenuam mais a onda ultrassnica (LOW; REED, 2001). O UST
rapidamente absorvido pelo peristeo que se torna significativamente quente. Como
resultado, estruturas adjacentes ao osso ganham calor no tratamento ultrassnico
por conduo e pelo fluxo sanguneo local (KITCHEN; PARTRIDGE, 1990).
O meio de contato entre o cabeote e a pele tambm influencia na quantidade
de aquecimento no tecido (PAULA, 1994). Estudo realizado por Draper et al. (1993)
comparando a tcnica de contato com gel e a tcnica subaqutica revelou que a
primeira aumentou quase quatro vezes mais a temperatura comparada com a outra
tcnica e que o gel o melhor meio de contato para tratar tecidos de 3 cm de
profundidade.
Em consequncia aos efeitos trmicos, o UST diminui a percepo dolorosa
(MUFTIC; MILADINOVIC, 2013), aumenta a taxa metablica, aumenta o fluxo
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45
sangneo (DRAPER et al. 1995), aumenta a extensibilidade dos tecidos ricos em
colgeno (REED; ASHIKAGA, 1997), altera a atividade contrtil do
musculoesqueltico (KARNES; BURTON, 2002) e altera a velocidade de conduo
nervosa sensorial e motora (HAYLE et al.,1981)
Muftic e Miladinovic (2013) avaliaram os efeitos do UST na dor de pacientes
com desordens musculoesquelticas. Foram includos no estudo 68 pacientes com
dor crnica localizada na coluna e nas grandes articulaes dos membros
superiores e inferiores. Os pacientes receberam 10 aplicaes de UST no local da
dor de 1 MHz, contnuo, sendo que em um grupo foi aplicada a intensidade de 0,4
W/cm2 por 8 min e no outro grupo 0,8 W/cm2 por 4 min. A dor foi avaliada pela
escala visual analgica e foi encontrada diminuio dolorosa em ambos os grupos
porm sem diferena significativa entre eles. Esses autores justificam o efeito
analgsico pelos efeitos trmicos do ultrassom, ou seja, aumento da atividade
metablica dos tecidos, aumento da circulao e consequentemente relaxamento
das estruturas rgidas dos tecidos moles.
Em relao ao aumento da taxa metablica e fluxo sanguneo, Draper et al
(1993) em estudo no msculo de humanos, verificaram que aps 10 min de UST
contnuo com intensidade de 1,5 W/cm2, a temperatura do gastrocnmio, medida
por microagulha hipodrmica conectada a um medidor termopar, aumentou 5 C a 3
cm de profundidade. Fabrizio et al. (1996) constataram que as intensidades de 1
W/cm2 e 1,5 W/cm2 na frequncia de 1 MHz, no modo contnuo aumentaram
significativamente o fluxo sanguneo no msculo trceps sural de humanos em
relao a outras intensidades sob frequncia de 3 MHz. Em contrapartida, Robinson
e Buono (1995) utilizaram o UST no modo contnuo, 1 MHz e 1,5 W/cm2 durante 5
min e no encontraram aumento do fluxo sanguneo do antebrao em humanos.
Para a verificao do aumento da extensibilidade foi realizado estudo no qual
aplicaram o UST de 1 MHz, 1,5 W/cm2 durante 8 min, nos ligamentos colaterais
mediais e laterais do joelho em humanos (REED; ASHIKAGA, 1997). Foi observada
melhor extensibilidade nesses ligamentos quando comparados aos indivduos no
tratados.
Em relao alterao da atividade contrtil, Karnes e Burton (2002),
encontraram melhora significativa da fora muscular aps leso muscular
(provocada por contraes excntricas) do msculo extensor longo dos dedos de
ratos aps a estimulao com UST (1 MHz, contnuo, subaqutico, 0,5 W/cm2).
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46
Hayle et al. (1981) verificaram os efeitos do UST na velocidade de conduo
do nervo braquial em humanos. O UST foi aplicado em 10 sujeitos na frequncia de
1 MHz, 1 W/cm2 durante 5 a 20 min at atingir um aumento de temperatura de 1,2
C. Foi encontrada diminuio da latncia da conduo nervosa em decorrncia dos
efeitos trmicos do ultrassom.
Os efeitos mecnicos causados pelas ondas ultrassnicas produzem
alteraes mecnicas, qumicas e o fenmeno da cavitao (HAAR, 2007). Essas
ondas fazem com que as molculas situadas no caminho do feixe oscilem de
maneira cclica diretamente proporcional a intensidade de sada do transdutor. Essa
oscilao molecular vai permitir o movimento das partculas de um lado para outro
da membrana, causando aumento da permeabilidade e das taxas de difuso atravs
da membrana celular. Consequentemente haver facilidade na passagem de clcio,
potssio, sdio e de outros ons e metablitos para dentro e fora da clula, pelo
aumento da permeabilidade da membrana (STARKEY, 2001).
A cavitao o efeito vibracional nas bolhas de lquidos provocado pelo feixe
ultrassnico, que causada pela compresso e expanso da onda durante os picos
de alta e baixa presso, respectivamente (HAAR, 2007). Durante a aplicao do
UST, pode haver ocorrncia de cavitao instvel ou estvel. A cavitao instvel
pode provocar colapso celular. Se existirem picos de alta presso quando for
aplicada a alta intensidade, pode causar danos aos tecidos e induzir a produo de
radicais livres. A cavitao estvel benfica, produzindo fluxo unidirecional de
fluidos tissulares, como nas membranas celulares, causando efeitos fisiolgicos
importantes: sntese de colgeno, secreo de agente quimiotxicos (mastcitos),
maior sntese de protenas (fibroblastos), aumento da captao de clcio nos
fibroblastos, mudanas na motilidade celular (clulas endoteliais) e alvio da dor
(STARKEY, 2001).
Segundo Behrens e Michlovitz (2006), as intensidades baixas no modo
pulsado favorecem a cicatrizao dos tecidos epiteliais, conjuntivo e sseo. As
mesmas autoras relataram que as intensidades de 0,1 a 0,5 W/cm2, pulsado 20%,
beneficiam a cicatrizao e que intensidades maiores que 0,8 W/cm2 retardam a
cicatrizao.
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4.6.2 Interao do ultrassom com o tecido
Tem sido descrito que o UST acelera a fase de cicatrizao tissular, atuando
na fase inflamatria, proliferativa e de remodelagem (MAXWELL, 1992).
Na fase inflamatria, o UST estimula a liberao de substncias como a
histamina pela degranulao dos mastcitos, importantes para o reparo tissular. A
degranulao dos mastcitos pode ser iniciada por um aumento no transporte de
Ca+2 atravs da membrana, induzida pela perturbao da membrana pelo UST
(DYSON, 1987). Segundo Young e Dyson (1990), a frequncia de 0,75 MHz a
mais efetiva para a liberao destas substncias nesta fase. Portanto, uma das
aes do UST a pr-inflamatria.
O estudo de FYFE e CHAHL (1980), no qual foi induzido edema no tecido
abdominal de ratos com injeo subcutnea de nitrato de prata e tratado com UST
pulsado (0,75 MHz, 0,5 W/cm2, 20 ou 50%, 2 a 4 min), verificou menor
extravasamento do lquido plasmtico, medido pela quantidade de infiltrao de
corante, expressa em absorbncia.
Na fase proliferativa, geralmente trs dias aps a leso, o UST estimula a
ao dos macrfagos, clulas que liberam fator que estimula a proliferao dos
fibroblastos e o aumento das clulas endoteliais, em reposta a nveis teraputicos de
UST (0,5 W/cm2) (YOUNG, 1998). Os fibroblastos so os produtores principais de
tecido conjuntivo e so responsveis pela contrao da ferida. Estes, quando
expostos terapia ultrassnica, estimulam a sntese de colgeno, protena fibrosa
que proporciona ao tecido conjuntivo mais fora de tenso. No modo contnuo, foi
registrado aumento de 20% na secreo do colgeno, enquanto que no modo
pulsado houve aumento de 30% (YOUNG, 1998).
Byl et al. (1993) compararam a utilizao de alta intensidade de UST (1,5
W/cm2, modo pulsado 20%, 1 MHz, 5 min) com baixa intensidade (0,5 W/cm2, modo
pulsado, 20%, 1 MHz, 5 min na deposio de colgeno em incises induzidas em
porquinhos da ndia e revelaram que a baixa intensidade facilita a deposio de
colgeno e a fora de trao da ferida, quando o tratamento continuado por duas
semanas ou mais. Contudo, tanto a baixa (0,5 W/cm2) quanto a alta intensidade (1,5
W/cm2) utilizadas nas primeiras semanas aumentam a contrao da ferida.
O estudo de Enwemeka et al. (1990) verificaram que o UST de 1 MHz, 0,5
W/cm2, 5 min por 10 dias, aumentou significativamente a fora de tenso e a
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48
capacidade de absoro de energia do tendo lesado de Aquiles em coelhos,
concluindo que o UST acelera o processo de reparao. No estudo de Da Cunha et
al. (2001), aps compararem os efeitos do UST contnuo e pulsado aps tenotomia
do tendo de Aquiles em ratos, verificaram que o modo pulsado resultou em melhor
organizao e agregao das fibras de colgeno. Em contrapartida, Roberts et al.
(1983) concluram que o modo pulsado impediu a cicatrizao da tenotomia de
Aquiles em coelhos. No estudo de Larsen et al. (2005) utilizaram vrias intensidades
do UST pulsado, 3 MHz, no tendo de Aquiles de coelhos e verificaram que no
houve nenhuma melhora da cicatrizao no local da ruptura, mas por outro lado,
observaram diminuio da rigidez articular, melhora da carga de ruptura e
extensibilidade mensurada atravs de um dispositivo mecnico.
Na fase de remodelao que pode durar de meses at anos o arranjo e tipo
de colgeno mudado (KITCHEN; BAZIN, 1998). Algumas fibras so removidas de
suas localidades e depositadas em outras e as fibras de colgeno do tipo III so
substitudas pelo tipo I em resposta s interpretaes dos fibroblastos ao estresse
mecnico provocado no tecido (DYSON, 1987). O efeito do UST vai depender da
fase em que foi iniciado o tratamento, pois quanto mais precoce a aplicao, melhor
os seus efeitos (KITCHEN; BAZIN, 1998). Como visto, o UST estimula a
remodelao e reorientao do colgeno ao longo das linhas de tenso (MAXWELL,
1992).
Porm, apesar de todos os efeitos citados acima, Gam e Johannsen (1995)
realizaram meta-anlise de 293 artigos publicados desde 1950 sobre os efeitos do
UST nas desordens musculoesquelticas e observaram pouca evidncia cientfica
na sua utilizao. Robertson et al. (2001) avaliaram 35 artigos sobre a aplicao do
UST em patologias diversas no perodo de 1975 a 1999 e verificaram que somente
10 artigos continham as metodologias adequadas para validar a eficincia do
ultrassom. No entanto, s foi encontrado benefcio do UST em 2 artigos, um para
sndrome do tnel do carpo (EBENBICHLER et al., 1998) e outro para tendinite
calcificante do ombro (EBENBICHLER et al., 1999) . No artigo para sndrome do
tnel do carpo foi verificada melhora na conduo nervosa, na dor e na
funcionalidade fsica e no artigo para tendinite calcificante do ombro foi verificada
melhora do quadro lgico.
Em 2007, Wong e colaboradores realizaram pesquisa com 213
Fisioterapeutas da rea ortopdica sobre a utilizao do UST e sua importncia na
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prtica clnica. Em relao as indicaes clnicas, 83,6% utilizam para diminuir as
inflamaes (tendinite, bursite), 70,9% para aumentar a extensibilidade os tecidos,
52,5 % para incrementar o processo de cicatrizao, 49,3% para diminuir a dor,
35,15% para diminuir o edema. Tambm foi questionado sobre os parmetros
utilizados para tratamento e encontrou-se uma diversidade de informaes que
esto demonstradas no QUADRO 3. Verifica-se a falta de consenso sobre os
parmetros ideais para tratamento, sendo importante a realizao de pesquisas para
tal.
4.6.3 Ultrassom e contuso muscular
Diversos estudos j foram realizados com o objetivo de avaliar a eficcia do
UST nas contuses musculares, porm, ainda no h consenso (MARKET et al.,
2005; WILKIN et al., 2004; BASSOLI et al., 2001; PIEDADE et al., 2008; REURINK
et al., 2012; MASON et al.; 2012). A maioria deles utilizou o UST pulsado de baixa
intensidade, pois esta a indicao da literatura para o tratamento imediato neste
tipo de leso. O QUADRO 4 demonstra os nveis de evidncia da aplicao do UST
nas diferentes fases do processo de cicatrizao e reparo (MICHLOVITZ et al.,
2012).
Reher et al (1999) afirmaram que o UST pode promover a produo de
inteleucinas 8, fator de crescimento de fibroblastos (FGF) e fator de crescimento
endotelial vascular (VEGF), o qual promove a angiognese e contribui para o reparo
muscular.
No estudo de Market et al. (2005) utilizaram o UST de 3 MHz no modo
contnuo, com intensidade de 0,1 W/cm2, associado ou no a caminhadas, para
avaliar o processo de regenerao do msculo gastrocnmio em ratos. Foram
investigados a massa muscular, a concentrao de protenas contrteis, a rea de
seco transversa das fibras musculares (ASTFM), o nmero de ncleo por fibra e a
densidade mionuclear e no foram encontrados resultados estatisticamente
significativos. Wilkin et al. (2004) utilizaram o UST pulsado 20% de 3 MHz,
intensidade de 1 W/cm2 tambm no msculo gastrocnmio lesado de ratos. Foram
avaliados os mesmos parmetros do estudo anterior e tambm no encontraram
diferenas estatisticamente significativas.
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50
QUADRO 3- Resposta dos Fisioterapeutas sobre os parmetros utilizados para
tratamento (Adaptado de WONG et al., 2007)
Parmetro Dor Inflamao Extensibilidade Cicatrizao Edema
Frequncia:
tecidos
superficiais
1 MHz 14.0% (17) 10.1% (15) 15.8% (23) 13.5% (14) 11.1% (9)
3 MHz 86.0% (104) 89.9% (133) 84.2% (123) 86.5% (90) 88.9% (72)
Frequncia:
tecidos profundos
1 MHz 95.0% (113) 94.0% (140) 93.9% (139) 95.2% (99) 93.9% (77)
3 MHz 5.0% (6) 6.0% (9) 6.1% (9) 4.8% (5) 6.1% (5)
Intensidade:
tecidos
superficiais
2 W/cm2 5.8% (6) 6.7% (8) 6.5% (8) 6.3% (6) 4.5% (3)
Intensidade:
tecidos profundos
2 W/cm2 8.0% (8) 7.4% (9) 10.4% (13) 6.2% (6) 3.1% (2)
Modo de
operao
Pulsado 20% 7.9% (11) 26.5% (44) 1.2% (2) 16.8% (21) 37.5% (36)
Pulsado 50% 17.1% (24) 44.0% (73) 5.3% (9) 30.4% (38) 44.8% (43)
Contnuo 75.0% (105) 29.5% (49) 93.6% (160) 52.8% (66) 17.7% (17)
-
51
QUADRO 4- Uso do ultrassom e seu nvel de evidncia durante as fases do
processo de cicatrizao e reparo (MICHLOVITZ et al., 2012).
FASE EFEITO NVEL DE EVIDNCIA
Inflamatria Libera fatores de crescimento in vitro e
em modelos animais
5
Angiognese promovida pelo UST
pulsado- modelo animal
5
Proliferativa Angiogense promovida pelo UST
pulsado- modelo animal
5
Fibroplasia promovida pelo UST
pulsado- modelo animal
5
Remodelamento Elevao de temperatura pelo UST
contnuo
Pouca evidncia
No entanto, Bassoli et al. (2001), utilizando a frequncia de 1,5 MHz, pulsado
100 Hz, intensidade de 0,016 W/cm2 encontraram neovascularizao da rea,
aumento de miofibroblasto, mitose das clulas satlites e acelerao da
regenerao no msculo glteo mximo de rato lesionado por contuso.
Corroborando com esse estudo, Piedade e colaboradores (2008) avaliaram a
aplicao do UST pulsado no msculo gastrocnmio lacerado de ratos e observaram
aumento significativo na quantidade de miotubos na zona de regenerao, aos 14
dias, no grupo tratado com UST. Nesse mesmo trabalho observaram o aparecimento
precoce de fibras de colgeno tipo I aos 4 dias aps a leso, com melhor arranjo
estrutural e alinhamento dos miotubos em formao, no grupo tratado com UST.
Em um artigo de reviso publicado em 2011, Fernandes et al. relataram que
h poucas evidncias na utilizao do UST em contuso. Assim, estudos que
investiguem os efeitos do UST bem como a associao com o exerccio, so
importantes para evidenciar a prtica clnica.
4.7 ALONGAMENTO
Os exerccios de alongamento muscular esto entre os mais comumente
utilizados na reabilitao e na prtica esportiva. So tcnicas utilizadas para
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aumentar a extensibilidade musculotendnea e do tecido conjuntivo muscular e
periarticular, contribuindo para aumentar a flexibilidade, amplitude de movimento e
comprimento msculo tendneo (HERBERT; GABRIEL, 2002; GAJDOSIK, 2001;
FELAND et al., 2001).
Existem basicamente trs tcnicas de alongamento: balstico, esttico e
facilitao neuromuscular proprioceptiva (FNP) (ZAKAS et al., 2005; NELSON;
BANDY, 2004). Alm dessas, outras podem ser adicionadas como: alongamento
passivo (o indivduo no contribui para gerar a fora de alongamento); ativo-passivo
(o alongamento completado por uma fora externa); ativo-assistido ( completado
pela contrao ativa inicial do grupo de msculos agonistas); ativo (realizado pelo
prprio indivduo) (ALTER, 2004).
O alongamento balstico est associado com movimentos de balanar, saltar,
ricochetear e movimentos rtmicos (ALTER, 2004). No mtodo esttico, o membro
mantido em posio estacionria em seu maior comprimento possvel por um
perodo de 15 a 60s (ZAKAS et al., 2005; FELAND, 2001, BANDY; IRON, 1997). A
FNP definida como um mtodo de promover ou acelerar o mecanismo
neuromuscular pela estimulao dos proprioceptores (KNOTT; VOSS, 1968).
Utilizam a resposta fisiolgica de inibio recproca na qual a contrao isomtrica
de um msculo seguida de relaxamento e inibio de seu antagonista, com o
objetivo de estimular os mecanismos neurais de contrao e relaxamento (MATTES,
1996). Tambm pode envolver uma contrao isomtrica de um msculo alongado,
seguido de um alongamento maior, ativa ou passivamente (BANDY; IRON, 1997),
com padres de movimento em espiral e diagonal (SURBURG; SCHRADER, 1997).
Entre as tcnicas de alongamento pela FNP, citadas por Surburg e Schrader
(1997) esto: Contrair-Relaxar (CR), Manter-Relaxar (MR), Contrair-Relaxar-Contrair
(CRC), e Manter-Relaxar- Contrair (MRC). Assim, o alongamento pela FNP tornou-
se uma modalidade comumente utilizada para induzir relaxamento muscular e assim
superar a resistncia ao movimento e posteriormente aumentar a ADM da
articulao (FERBER et al., 2002; COELHO, 2007). Porm, segundo Feland et al.
(2001), o alongamento esttico o mais utilizado, pois mais simples e confortvel,
para idosos.
No estudo de Bandy e Iron (1997), realizado em humanos, verificou-se que o
tempo de manuteno de 30s foi eficaz para aumentar a flexibilidade dos msculos
isquiotibiais de adultos jovens. Os mesmos autores, posteriormente, analisaram a
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quantidade de repeties que deveria ser realizado o exerccio por dia e no
encontraram diferenas entre os grupos que realizaram 3 vezes ao dia e o que
realizou somente uma vez. Zito et al. (1997) verificaram que o alongamento passivo
mantido durante 15s no aumentou a ADM do tornozelo. Roberts e Wilson (1999)
compararam o alongamento mantido 5s, repetido 9 vezes e mantido 15s, por 3
vezes, ambos realizados 3 vezes por semana durante 5 semanas, em universitrios
praticantes de atividade fsica, concluindo que o segundo grupo foi mais eficaz no
aumento da ADM passiva e ativa de flexo de quadril e flexo e extenso de joelho.
Sobre o nmero de repeties para realizao do alongamento, Taylor et al.
(1990) relataram em estudo experimental com coelhos, que so necessrias no
mnimo 4 repeties para alterar a extensibilidade da unidade msculo tendo.
O estmulo de alongamento transmitido para o meio intracelular por
mecanismo denominado mecanotransduo (DEYNE, 2001). Este mecanismo inclui
uma cascata de reaes que transmite o estmulo desde a matriz extracelular
(endomsio), passando pelo sarcolema, atingindo as protenas do costmero, sendo
transmitido at a linha Z e o ncleo da clula, ativando a expresso gnica e sntese
proteica, desencadeando o processo de miofibrilognese (DEYNE, 2001; PEVIANI
et al, 2007; SANGER et al., 2002). Microscopicamente, podem ser observadas
mudanas morfofuncionais provocadas pelo alongamento na clula, tais como:
adio de sarcmeros em srie (WHATMAN et al., 2006; COUTINHO et al., 2004);
aumento na ASTFM (COUTINHO et al., 2004); reorganizao molecular das fibras
colgenas (COUTINHO et al., 2006); reduo do processo de fibrose e melhora na
regenerao muscular (HWANG et al., 2006).
Dessa forma, msculos encurtados e lesados podem adaptar-se aps o
treinamento com exerccios de alongamento, associado ou no a recursos trmicos
(KNIGHT et al., 2001; HWANG et al., 2006).
A resistncia do comprimento passivo do msculo influenciada pela soma
das protenas contrteis, no contrteis e tecido conjuntivo, que se adaptam s
cargas impostas pelas demandas do alongamento (WEPPLER; MAGNUSSON,
2010). Vrias teorias explicam o aumento da extensibilidade aps o alongamento,
dentre elas: deformao viscoelstica e plstica, aumento dos sarcmeros em srie
e relaxamento muscular (WEPPLER; MAGNUSSON, 2010). As deformaes
plsticas e elsticas podem ocorrer no tecido conjuntivo quando submetido ao
alongamento (Gajdosik, 2001), sendo que alteraes plsticas modificam a estrutura
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do msculo e so mais duradouras (WILLY et al., 2001) e as elsticas retornam a
forma original aps alguns minutos (TAYLOR et al., 1990; RYAN et al., 2008). Em
relao aos sarcmeros em srie, estudos animais demonstraram aumento no