Low-level Laser Therapy Improves Skeletal Muscle Performance, Decreases Skeletal Muscle Damage and Modulates mRNA Expression of COX-1 and COX-2 in a Dose-dependent Manner

We tested if modulation in mRNA expression of cyclooxygenase isoforms (COX-1 and COX-2) can be related to protective effects of phototherapy in skeletal muscle. Thirty male Wistar rats were divided into five groups receiving either one of four laser doses (0.1, 0.3, 1.0 and 3.0 J) or a no-treatment control group. Laser irradiation (904 nm, 15 mW average power) was performed immediately before the first contraction for treated groups. Electrical stimulation was used to induce six tetanic tibial anterior muscle contractions. Immediately after sixth contraction, blood samples were collected to evaluate creatine kinase activity and muscles were dissected and frozen in liquid nitrogen to evaluate mRNA expression of COX-1 and COX-2. The 1.0 and 3.0 J groups showed significant enhancement (P < 0.01) in total work performed in six tetanic contractions compared with control group. All laser groups, except the 3.0 J group, presented significantly lower post-exercise CK activity than control group. Additionally, 1.0 J group showed increased COX-1 and decreased COX-2 mRNA expression compared with control group and 0.1, 0.3 and 3.0 J laser groups (P < 0.01). We conclude that pre-exercise infrared laser irradiation with dose of 1.0 J enhances skeletal muscle performance and decreases post-exercise skeletal muscle damage and inflammation.

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

Placas de aço inoxidável 316L aplicadas no reparo de fratura experimental diafisária do rádio e ulna de cães

O objetivo do presente trabalho foi o de estudar a resistência à corrosão em placas de aço inoxidável 316L, com diferentes tipos de acabamento e tratamento superficial, e a possível interferência dessa reação corrosiva na consolidação óssea. Utilizaram-se placas semi-acabadas, polidas, tratadas com jatos de microesferas de vidro e passivadas, as quais foram aplicadas na epífise distal do rádio de cães. Foram utilizados 12 animais, divididos em dois grupos, nos quais, após osteotomia bilateral do rádio e ulna, foram realizadas osteossínteses do rádio, totalizando 24 procedimentos. Avaliou-se a evolução clínica e radiográfica das regiões que receberam os implantes aos 30, 60, 90, 180, 240 e 360 dias. Os animais do grupo 1 (GI) foram sacrificados aos 180 dias e os do GII aos 360 dias para estudo histológico e de microscopia eletrônica de varredura do local da osteotomia sob a região dos implantes metálicos e para estudo da resistência à corrosão no organismo, pelos implantes metálicos, por meio de análises química e metalográfica (microscopia óptica e eletrônica de varredura e espectroscopia de espalhamento de energia por raios X). Os animais recuperaram a função dos membros operados 24 horas após a cirurgia. Radiograficamente, verificou-se a consolidação óssea em todos os animais. Macro e microscopicamente não foram observados sinais de corrosão nos implantes metálicos, exceto em uma placa passivada, aplicada no rádio esquerdo de um animal, na qual a corrosão foi detectada pela microscopia óptica e eletrônica de varredura. Este estudo permite concluir que as placas de aço inoxidável 316L, independente do acabamento superficial a que foram submetidas, não sofreram corrosão ou reações adversas e foram efetivas no tratamento das fraturas experimentais do rádio e ulna de cães.

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.

Avaliação radiográfica da cobertura acetabular à cabeça femoral, após osteotomia tripla e aplicação de cunha sacroilíaca, em pelve de cadáveres de cães

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

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

Avaliação microscópica dos fragmentos ósseos obtidos por diferentes métodos de osteotomia e de irrigação em aloenxertos irradiados e congelados de coelho

Oral and facial bone defects can undertake appearance, psychosocial well-being and stomathognatic function of its patients. Over the yerars several strategies for bone defect regeneration have arised to treat these pathologies, among them the use of frozen and irradiated bone allograft. Manipulation of bone grafts it s not determined yet, and several osteotomy alternatives can be observed. The present work evaluated with a microscope the bone fragments obtained from different osteotomy methods and irrigation on rings and blocks allografts irradiated and frozen at 80° negative in a rabbit model. The study is experimental in vitro and it sample was an adult male New Zealand rabbit. The animal was sacrificed to obtain long bones, that were submitted to freezing at 80º negative and irradiated with Cobalt- 60. Then the long bones were sectioned into 24 bone pieces, divided into 4 groups: G1 (n=06) osteotomy was performed with bur No. 6 forming rings with 5 mm thickness with high-speed handpiece with manual irrigation; G2 (n=06) osteotomy was performed with bur No. 6 forming rings with 5 mm thick with surgical motor with a manual irrigation rotation 1500 rpm; GA (n=06), osteotomy with trephine using manual irrigation with saline; and GB (n=06), osteotomy with trephine using saline from peristaltic pumps of surgical motor. Five bone pieces of each group were prepared for analysis on light microscopy (LM) and one on electronic scan electronic microscopy (SEM). On the SEM analysis edges surface, presence of microcracks and Smear Layer were evaluated. Analyzing osteotomy technics on SEM was observed: increased presence of microcracks cutting with high speed; increased presence of areas covered by Smear Layer when cutting with motor implant. The irrigation analysis with SEM was observed: that the presence of microcracks does not depend on the type of irrigation; on manual irrigation, there was greater discrepancy between the cutting lines. The descriptive analysis of the osteotomy and irrigation process on LM showed: histological analysis showing the bony margins with clear tissue changed layer, composed of blackened tissue of charred appearance near to the cortical bone; on the edges of the bony part, bone fragments that were displaced during the bone cut and bone irregularities were observed. After analysis of results we can conclude: that there was greater regularity of the bone cut using high-speed handpiece than using motor implant; the cut with trephine using saline irrigated from peristaltic pumps of surgical motor showed greater homogeneity when compared with manual irrigation; charred tissue was found in all obtained bone samples, whit no significant statistically difference on the proportion of carbonization of the two analysed technics

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.

Avaliação histológica da regeneração óssea do rádio e ulna em cães submetidos ao alongamento com o fixador de Ilizarov

O objetivo do estudo foi analisar histologicamente a qualidade, tipo e orientação dos tecidos formados na área de regeneração óssea produzida durante alongamento simultâneo do rádio e da ulna, com fixador externo de Ilizarov, a partir de osteotomia subperiosteal diafisária distal, com dois incrementos diários de 0,5 mm. A montagem foi composta de dois anéis e quatro hastes telescópicas, sendo a distração óssea iniciada no sexto dia de pós-operatório. Utilizaram-se 15 cães, sem raça definida, adultos, com peso corpóreo entre 17 e 30 kg, divididos por sorteio em subgrupos (A, B, C, D e E) compostos por três animais, que foram submetidos a eutanásia após os seguintes procedimentos: A- oito dias de alongamento, B- 15 dias de alongamento, C- 22 dias de alongamento, D- 28 dias de alongamento e oito dias de fase neutra com o fixador, E- 28 dias de alongamento, 60 dias de fase neutra com fixador e 45 dias sem fixador. Os resultados obtidos mostram que o tipo e localização da osteotomia, bem como o ritmo de distração utilizado, não interferiram sobremaneira na regeneração óssea. A reparação óssea foi eficiente, notadamente intramembranosa, contudo nos subgrupos B e C foi observada a presença de cartilagem.

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)