Trabecular and cortical bone density and architecture in women after 60 days of bed rest using high-resolution pQCT: WISE 2005

Prolonged bed rest is used to simulate the effects of spaceflight and causes disuse-related loss of bone. While bone density changes during bed rest have been described, there are no data on changes in bone microstructure. Twenty-four healthy women aged 25 to 40 years participated in 60 days of strict 6-degree head-down tilt bed rest (WISE 2005). Subjects were assigned to either a control group (CON, n = 8), which performed no countermeasures; an exercise group (EXE, n = 8), which undertook a combination of resistive and endurance training; or a nutrition group (NUT, n = 8), which received a high-protein diet. Density and structural parameters of the distal tibia and radius were measured at baseline, during, and up to 1 year after bed rest by high-resolution peripheral quantitative computed tomography (HR-pQCT). Bed rest was associated with reductions in all distal tibial density parameters (p < 0.001), whereas only distal radius trabecular density decreased. Trabecular separation increased at both the distal tibia and distal radius (p < 0.001), but these effects were first significant after bed rest. Reduction in trabecular number was similar in magnitude at the distal radius (p = 0.021) and distal tibia (p < 0.001). Cortical thickness decreased at the distal tibia only (p < 0.001). There were no significant effects on bone structure or density of the countermeasures (p ≥ 0.057). As measured with HR-pQCT, it is concluded that deterioration in bone microstructure and density occur in women during and after prolonged bed rest. The exercise and nutrition countermeasures were ineffective in preventing these changes.

Propriedades mecânicas e elétricas do músculo sóleo do gato e dos flexores plantares e dorsais de seres humanos após entorse e imobilização de tornozelo

A literatura tem mostrado, por intermédio de estudos com animais e seres humanos, que o uso reduzido da musculatura (como por exemplo, a imobilização de um segmento) produz uma série de alterações estruturais e funcionais no músculo esquelético. As principais alterações observadas no músculo após a redução do uso estão relacionadas com alterações nas propriedades bioquímicas, na composição de fibras musculares, atrofia muscular, redução na capacidade de produção de força, e redução na capacidade de ativação. Apesar de a maior parte dos estudos sobre o assunto ter sido realizada em modelos animais (os quais possibilitam o estudo invasivo dos mecanismos de adaptação), a incidência de lesões articulares em seres humanos tem motivado os pesquisadores a buscar métodos alternativos e nãoinvasivos para o diagnóstico e acompanhamento das lesões articulares. Tendo em vista que a mecanomiografia (MMG) é uma técnica não-invasiva que permite o estudo do comportamento mecânico e fisiológico do músculo, acredita-se que esta técnica, associada com a avaliação da capacidade de produção de força e com a eletromiografia (EMG), possa ser um método útil no diagnóstico das alterações produzidas por essas lesões e no acompanhamento de programas de reabilitação. O objetivo desse estudo foi avaliar as adaptações musculares após um período de imobilização de duas semanas. Três estudos foram desenvolvidos, sendo os dois primeiros com seres humanos e o terceiro em um modelo animal. O primeiro estudo avaliou as respostas eletromiográficas, mecanomiográficas e de torque dos músculos flexores plantares e dos flexores dorsais do tornozelo durante esforço voluntário. Foram avaliados 23 indivíduos que tiveram seus tornozelos imobilizados em função de um entorse de grau II, e 32 indivíduos saudáveis, que fizeram parte do grupo controle. O segundo estudo, por sua vez, investigou as alterações no comportamento mecânico dos mesmos grupos musculares do estudo 1, ao longo de um protocolo de contrações produzidas via estimulação elétrica, utilizando-se várias freqüências de estimulação (de 5 a 60 Hz). Nos dois estudos, os valores de torque dos flexores plantares e dos flexores dorsais no grupo imobilizado foram significativamente inferiores aos do grupo controle. Essa redução foi mais evidente nos flexores plantares do que nos flexores dorsais. Os valores root mean square (RMS) do sinal EMG, durante a CVM (estudo 1), foram significativamente menores nos músculos gastrocnêmio medial (GM), sóleo (SOL) e tibial anterior (TA) do grupo que foi imobilizado quando comparado ao grupo controle. A mediana da freqüência (MDF) do sinal EMG, durante a CVM, no estudo 1, não apresentou diferença significativa entre os dois grupos da amostra, em nenhum dos três músculos estudados (GM, SOL e TA). Os valores RMS e a MDF do sinal MMG dos músculos GM, SOL e TA não apresentaram diferenças significativas entre os dois grupos da amostra, em nenhum dos dois estudos, indicando que a técnica da MMG não foi capaz de revelar as alterações musculares produzidas por um período de imobilização. O terceiro estudo avaliou as alterações das propriedades mecânicas devido a alterações no comprimento muscular e na freqüência de estimulação nos músculos SOL de 3 gatos. As relações força-comprimento foram estabelecidas ao nível articular, muscular, das fibras musculares e dos sarcômeros. Os resultados demonstraram que as variações de comprimento da fibra diferem das variações de comprimento do músculo como um todo, principalmente nos comprimentos mais encurtados. Existe um maior encurtamento da fibra com o aumento da freqüência de estimulação nos menores comprimentos musculares, enquanto nos maiores comprimentos musculares o aumento da freqüência de estimulação tem um efeito similar sobre as fibras e o músculo como um todo. Os principais achados do presente estudo são de que as respostas da EMG e de torque são alteradas por um período de 2 semanas de imobilização, enquanto as respostas da MMG não, e que o comprimento muscular é uma importante variável que deve ser controlada a nível tanto das fibras musculares, quanto dos componentes elásticos no estudo das propriedades mecânicas do músculo esquelético.

Prevalência e fatores associados da síndrome de Osgood-Schlatter em uma amostra populacional de adolescentes brasileiros

Osgood-Schlatter (O-S) syndrome, a pathology of the musculoskeletal system, exhibits high incidence in adolescence, a phase of accelerated bone growth. Detection of physiopathological mechanisms that may cause disorders and dysfunctions in bone growth must be taken into account when planning physical activities, in order to promote normal physiological growth patterns. The aim of this epidemiological investigation was to identify and analyze the relationships between sociodemographic, anthropometric and clinical aspects and O-S. A cross-sectional design was used, with a representative sample of 956 subjects: 474 (49.6%) males and 482 (50.4%) females. Age range varied between 12 and 15 years (mean = 13.7±1.04). We used a battery of tests, previously applied in a pilot study, which met the aims of the investigation. Descriptive statistics (frequency, mean and standard deviation) were used and the odds ratio was calculated from bivariate and multivariate logistic regression (p<0.05). A prevalence of 9.8% was found (n = 94 cases): 11% males and 8.3% females. Hierarchized multivariate analysis showed a significant association between regular physical activities (OR= 1.94; CI 95%, 1.22-3.10) and shortening of the rectus femoris muscle (OR= 7.15; CI 95%, 2.86-17.86). The results may serve as a basis for therapeutic and prophylactic measures, in addition to increasing our knowledge of this syndrome in Brazilian adolescents. This investigation used a multidisciplinary approach, involving elements of anatomy, nutrition, physical education and physical therapy to elucidate the object under study related to Osgood-Schlatter syndrome

Rupture of the cranial cruciate ligament associated with deformity of the proximal tibia in five dogs

Excessive mechanical stress due to caudal sloping of the tibial plateau may result In early breakdown of the cranial cruciate ligament (CrCL). Five dogs with CrCL rupture associated with caudal sloping of the proximal tibial plateau are described. All were small dogs, of between three and six years of age, with a mean bodyweight of 9.3 kg, which had acute hindlimb lameness. Radiographic examination revealed cranial displacement of the tibia, with a tibial angle varying from 58 to 60 degrees. All cases were treated with a lateral fabellotibial suture and cranial cuneiform osteotomy of the proximal tibia. All dogs were using the operated limb three days after surgery, with normal gait re-established after a mean period of 10 days. Excessive tibial plateau sloping is not a frequent cause of hindlimb lameness In small animals, although it Is Important to consider it as a predisposing factor for rupture of the CrCL.

Gesso sintético e pinos transcorticais na redução de fratura de tíbia em uma bezerra

Relata-se um caso de fratura de tíbia em uma bezerra de sete meses de idade, 200kg de peso, apresentando fratura fechada, cominutiva em diáfise. A fixação externa foi preferida como método de imobilização óssea, utilizando-se pinos transcorticais e gesso sintético. Obteve-se eficiente imobilização da fratura, com rápida recuperação do animal, dispendendo-se pouco tempo para o pós-operatório (52 dias). A técnica demonstrou ser de fácil realização e passível de ser executada a campo.

Breeder age and bone development in broiler chicken embryos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise da fadiga muscular localizada em atletas e sedentários através de parâmetros de freqüência do sinal eletromiográfico

Embora a análise no domínio da freqüência do sinal eletromiográfico (EMG) seja empregada na caracterização do processo de fadiga muscular localizada, sua aplicação, especificamente a da freqüência mediana (Fmed), é pouco explorada no âmbito esportivo. O objetivo do presente estudo foi verificar a viabilidade da aplicação do sinal EMG, através de sua análise no domínio da freqüência, como parâmetro para determinação e diferenciação no comportamento da fadiga muscular localizada. Dois grupos de sujeitos, um caracterizado como atletas (n =12) e outro como sedentários (n =12), foram submetidos a análises baseadas em procedimentos executados em três diferentes situações experimentais, todos envolvendo a modalidade de exercício isométrico: i) teste máximo para determinação da contração isométrica voluntária máxima (CIVM); ii) teste de fadiga, sustentado por 35 seg. a 80% da CIVM; iii) teste de recuperação, sustentado por 10 seg. a 80% da CIVM; neste ultimo foi monitorado o comportamento da Fmed nos três primeiros (Fmedi) e três últimos segundos (Fmedf) do sinal EMG no músculo tibial anterior durante o teste de fadiga. Durante os 10 segundos do teste de recuperação foi calculada a Fmed referente a todo o período (Fmedr). parâmetro utilizado no cálculo do índice de recuperação muscular (IRM). Os resultados apontam que a Fmedf apresentou valor menor em relação à Fmedi em ambos os grupos (p < 0,05). Quando comparado com o grupo de sedentários, o grupo de atletas apresentou valores maiores de Fmedi e Fmedf (p < 0,05). O valor médio e desvio-padrão do IRM para o grupo de atletas foram de 62,1% ± 28,7 e, para o grupo de sedentários, de 55,2% ± 27,8 (p > 0,05). Dessa forma, os resultados apresentados neste estudo permitem inferir a viabilidade na aplicação de parâmetros no domínio da freqüência do sinal EMG para a determinação e diferenciação do comportamento da fadiga muscular localizada.

Efeitos imediatos da eletroestimulação nervosa transcutânea e crioterapia na espasticidade e na atividade eletromiográfica de sujeitos hemiparéticos

Cerebrovascular accident (CVA) is a term used to characterize an ischemic or hemorrhagic vascular injury, which has got as main clinic manifestations, the motor and reflex function disturbance. In the first stage there is flaccidity and loss of voluntary movements that afterwards is substituted by mass patterns and spasticity. The spasticity brings with itself functional deficits and can generate negative impacts in various motor patterns. The aim of this research was to investigate the hyperreflexia and identify the immediate effects of transcutaneous nervous stimulation (TENS) and cryotherapy in the spasticity and electromyographic activity of hemiparetic subjects. The study is characterized as an almost experimental type, in which were selected, to compose the sample, 16 patients of both sex with CVA sequel. These individuals were evaluated by collecting the amplitude peak to peak and H reflex latency, Motor response (M response) in solear muscle and the electromyography (EMG) of the injured and healthy legs anterior tibial muscles. In the injured limb the evaluations occurred in different days for cryotherapy, TENS and control, in two moments, before and after the interventions. The healthy limb was evaluated one single time to serve as baseline, for comparison with the injured limb. It was used an statistic analysis, the t paired student test to identify the H reflex differences, latency and EMG of the injured and healthy limbs and to compare the results before and after the recourses application. The ANOVA for related samples was used to identify the differences among the recourses used. It was attributed for the statistic tests a significance level of 5%. The amplitude peak to peak of normalized maximum H reflex through the maximum motor response (Hmax/Mmax), showed itself significantly increased in the injured limb (p=0.0245). The H reflex latency was presented reduced in the injured limb (p=0, 0375). The electromyographic activity was showed decreased in the injured limb (p< 0.0001). After the TENS there was a Hmáx/Mmáx ratio decrease (0.60±0.16 versus 0.49.±0.18; P = 0.0006). Nonetheless, Just after the cryotherapy application there was an increase of Hmáx/Mmáx ratio (0.58 ± 0,15 to 0.77 ± 0.13, P=0,0007) and increase of signal latency (30.41 ± 1.87 versus 33.24 ± 2.19; P=0.0001). The electromyographic activity wasn t altered significantly by any resource. It was met statistic significant differences when the Hmáx/Mmáx P<0.0001) ratio and H reflex latency (P<0.0001) were compared between the post TENS, cryotherapy and control. One can conclude that the TENS can be used to spasticity immediate reduction, and that the cryotherapy can increase the hyperreflexia state in spastic patients. Nonetheless, the spasticity decrease or increase didn t provoke lectromyographic activity change in the muscle that is opponent to the spastic one

Electromyographical, ultrasonographical and morphological modifications in semitendinous muscle after transposition as ventral perineal muscle flap

The aim of this study was to evaluate modifications occurring in semitendinous muscle after transposition as a ventral perineal muscle flap using electromyography, ultrasonography, and morphological studies. Ten male crossbreed dogs of 3-4 year old were used. The left semitendinous muscle was cut close to the popliteus lymph node, rotated and sutured at the perineal region. The contralateral muscle was considered as control. Motor nerve conduction studies of both sciatic-tibial nerves, and electromyographic and ultrasonographic examinations of both semitendinous muscles were performed before surgery and 15, 30, 60, and 90 days postoperatively. Semitendinous muscle samples were collected for morphological analysis 90 days after surgery. No alterations were observed in clinical gait examinations, or in goniometrical and electroneuromyographical studies in pelvic limbs after surgery. Electromyography demonstrated that the transposed muscle was able to contract, but atrophy was detected by ultrasonography and morphological analysis.

Pharmacokinetics of intraosseous and central venous drug delivery during cardiopulmonary resuscitation

We compared the pharmacokinetics of intraosseous (IO) drug delivery via tibia or sternum, with central venous (CV) drug delivery during cardiopulmonary resuscitation (CPR).Methods: CPR of anesthetized KCl arrest swine was initiated 8 min post arrest. Evans blue and indocyanine green, each were simultaneously injected as a bolus with adrenaline through IO sternal and tibial needles, respectively, n = 7. In second group (n = 6) simultaneous IO sternal and IV central venous (CV) injections were made.Results: Peak arterial blood concentrations were achieved faster for sternal IO vs. tibial IO administration (53 +/- 11 s vs. 107 +/- 27 s, p = 0.03). Tibial IO dose delivered was 65% of sternal administration (p = 0.003). Time to peak blood concentration was similar for sternal IO and CV administration (97 +/- 17 s vs. 70 +/- 12 s, respectively; p = 0.17) with total dose delivered of sternal being 86% of the dose delivered via CV (p = 0.22).Conclusions: IO drug administrations via either the sternum or tibia were effective during CPR in anesthetized swine. However, IO drug administration via the sternum was significantly faster and delivered a larger dose. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Extrinsic compression of popliteal artery in asymptomatic athlete and non-athlete individuals - A comparative study using duplex scan (color duplex sonography)

Aim. Extrinsic compression of the popliteal artery and absence of surrounding anatomical abnormalities characterize the functional popliteal artery entrapment syndrome (PAES). The diagnosis is confirmed to individuals who have typical symptoms of popliteal entrapment and occlusion or important stenosis of the popliteal artery with color duplex sonography (CDS), magnetic resonance imaging (MRI) or arteriography during active plantar flexion-extension maneuvers. However, variable result findings in normal asymptomatic subjects have raised doubts as to the validity of these tests. The purpose of this study was to compare the frequency of popliteal artery compression in 2 groups of asymptomatic subjects, athletes and non-athletes.Methods. Forty-two individuals were studied. Twenty-one subjects were indoor soccer players, and 21 were sedentary individuals. Physical activity was evaluated through questionnaires, anthropometric measurements, and cardiopulmonary exercise test. Evaluation of popliteal artery compression was performed in lower limbs with CDS, ankle-brachial index (ABI) measurements and continuous wave Doppler of the posterior tibial artery.Results. The athletes studied fulfilled the criteria of high level of physical activity whereas sedentary subjects met the criteria of low level of activity. Popliteal artery compression was observed with CDS in 6 (14.2%) studied subjects; 2 of whom (4.7%) were athletes and 4 (9.5%) were non-athletes. This difference was not statistically significant (p=0.21). Doppler of the tibial arteries and ABI measurements gave good specificity and sensibility in the identification of popliteal artery compression.Conclusion. The frequency of popliteal artery compression during maneuvers in normal subjects was 14.2% irrespective of whether or not they performed regular physical activities. Both Doppler and ABI showed good agreement with CDS and should be considered in screening popliteal arteries in individuals suspected of PAES.

Double muscle innervation using end-to-side neurorrhaphy in rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Muscle reinnervation in one or two stages?: experimental study in rats with end-to-side nerve graft

OBJETIVO: Comparar a reinervação muscular com enxerto de nervo em um e dois tempos operatórios, utilizando a neurorrafia término-lateral (NTL) sem lesão do nervo doador. MÉTODOS: Vinte ratos foram distribuídos em quatro grupos. O grupo 1 (G1), um estágio, recebeu o enxerto que foi suturado ao nervo tibial (NT), por meio de NTL, e seu coto livre foi suturado por NTL ao coto distal do nervo peroneal (NP), seccionado a um centímetro do NT, na mesma cirurgia. O grupo 2 (G2), dois estágios, recebeu o enxerto de nervo na primeira cirurgia, como já descrito. Dois meses depois, na segunda cirurgia, o NP foi seccionado e seu coto distal ligado ao coto distal do enxerto como em G1. O grupo controle de normalidade (Gn) recebeu o enxerto da mesma forma, apenas. E o grupo controle de denervação (Gd), além de receber o enxerto, teve o NP seccionado e seus cotos sepultados na musculatura adjacente, com a finalidade de denervar o músculo tibial cranial (MTC), alvo deste estudo. Os parâmetros utilizados para avaliar a reinervação do MTC foram massa muscular, diâmetro mínimo da fibra muscular e área. RESULTADOS: O grupo G2 apresentou superioridade (p<0,0001) em relação ao G1 na massa do MTC, no diâmetro mínimo e na área das fibras musculares. Na comparação entre os quatro grupos, estes mesmos parâmetros tiveram sua expressão máxima em Gn e mínima em Gd, como era esperado. CONCLUSÃO: A reinervação muscular em dois estágios apresenta melhor resultado quando comparada à técnica em um tempo.

Mechanical comparative analysis of three different types of sutures in different dimensions tendons: experimental study

O objetivo da presente investigação experimental foi avaliar o perfil mecânico de três tipos de técnicas de sutura entre tendões de dimensões diferentes. Foram utilizados 21 cães sem raça definida (11machos/10 fêmeas), dos quais foram obtidos os tendões flexor comum dos dedos - t.c. (maior dimensão) e tibial cranial - t.cr. (menor dimensão), de ambos os membros pélvicos. Logo após a obtenção das peças foi realizada sutura, segundo cada tipo de técnica, porém sempre com o mesmo número de pontos. Os tendões utilizados para sutura foram sempre do lado direito e o controle do lado esquerdo (t.cr.). Após a sutura, os corpos de prova foram fixados em garras especialmente desenvolvidas e submetidos a ensaio de tração axial à velocidade de 30mm/minuto. Após o ensaio o programa da máquina forneceu os valores da carga máxima ( na ruptura) e deformação absoluta (mm) e relativa (%), além do diagrama carga-deformação. Os resultados foram submetidos a estudo estatístico pela análise de medidas repetidas no nível de 5% de significância. Não foi constatada diferença estatisticamente significativa nos parâmetros mecânicos avaliados nos três grupos de técnicas de suturas. em relação ao controle (tendão de menos diâmetro contra-lateral), observou-se que a sutura apresenta resistência máxima a tração significativamente menor que o controle e maior deformação.

Efeitos do ultra-som terapêutico sobre o crescimento longitudinal do fêmur e da tíbia em ratos

Objectives: To determine the effects of ultrasound therapy on the femur and tibia growth in young rats. Method: Four-week-old male Ratus Norvegicus totaling 115 animals, divided into four groups, were submitted to ultrasound therapy (0.8 MHz, fixed tube head, continuous pulse, for 10 minutes, once a day, ten times) on the medial face of the right knee, with powers of 0.0 W/cm2 (group 31), 0.5 W/cm2 (group G2), 1.0 W/cm2 (group G3), and 1.5 W/cm2 (group G4). Histological slides of the epiphysis, growth plate and metaphysis and the femoral and tibial length measurements were studied in the sixth, thirteenth and twenty-sixth weeks of life. The data were submitted to factorial analysis of variance according to a one-way layout. Results: No statistically significant bone growth alteration was established between any of the three treated groups and the control group. However, alterations in femoral and tibial growth suggesting a decrease in G4 in relation to 02 and G3 were noted. In G4, histopathological alterations, such as cellular necrosis and post-necrosis bone neoformation were found. Conclusion: According to this study, no statistical evidence of bone growth stimulus or inhibition resulting from the application of ultrasound therapy was found when comparing the treated groups with the control group. Histological alterations regarded as pathological were only observed in G4. Also, smaller significant bone growth was found in G4 compared to G2 and G3. Level of Evidence: Level II, cross-sectional study.