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Morphometric study of post-joint immobilization of soleus muscle on wistar lineage rats/Estudo morfometrico do musculo soleo de ratos da linhagem wistar pos-imobilizacao articular.

Introducao

O uso de orteses nos membros constitui, em si mesmo, um ato terapeutico, sujeito a modificacoes no decurso da reabilitacao e na readaptacao em concordancia com os cuidados dispensados e processos realizados (PAYSANT et al., 2002). Esses fatores podem afetar negativamente a homeostasia das fibras musculares (KANNUS et al., 1998), danificando ou nao a formacao de proteinas miofibrilares, agredindo a sucessao de reacoes metabolicas e o decurso normal da contracao, que, unidos, antecedem a estagnacao muscular (CANCELLIERO et al., 2005).

A hipotrofia muscular esta relacionada a varios fatores, dentre eles, a desenervacao, as lesoes musculo-esqueleticas, o repouso prolongado, o tratamento com glicocorticoides, a septicemia, o cancer, o envelhecimento e a imobilizacao articular (BODINE et al., 2001). Com isso, o desuso muscular causa queda nos niveis de repouso do glicogenio e ATP, com sua consequente baixa de concentracao e de elevacao de lactato durante o exercicio (ANDREWS et al., 2000).

A falta de forcas fisiologicas que atua sobre o colageno durante o desuso muscular impede a formacao de ligacoes cruzadas, dando origem a fibras imaturas que sao responsaveis pela fibrose (AMIEL et al., 1982). Alem disso, algumas fibras necrosam. As do tipo lentas tendem a se transformar em rapidas, com alteracoes na forma das proteinas miofibrilares e substituicao por tecido cicatricial fibroso denso, que sofre contratura fibrosa progressiva com producao de deformidades articulares (SALTER, 2001).

Concomitantemente, ha aumento do tecido conjuntivo no perimisio, endomisio e sarcolema, com dispersao dos receptores de acetilcolina e diminuicao da relacao neuromuscular, juntamente com o potencial da membrana. Dessa forma, ocorre alteracao nos terminais neuromotores, evidenciando-se a degeneracao e brotacao em algumas regioes, levando-se a perda da direcao motora, por suas unidades nao serem integralmente recrutadas (PLACZECK; BOYCE, 2004).

Amatuzzi e Carazatto (2004) descreve que as tecnicas de imobilizacao utilizadas nao so para as lesoes estabelecidas, mas tambem para profilaxia, tais como goteiras ou talas, tracao continua, imobilizacao rigida e esparadrapagem, desencadeiam a existencia de complicacoes como ulceras de pressao, infeccoes, dermatites, rigidez articular, isquemia, lesao termica e, por fim, atrofia. Assim, a estabilizacao prolongada de uma articulacao pode levar a osteoporose por desuso (UHTHOFF; JAWORSKI, 1978), ao decrescimo acentuado de proteoglicanos da cartilagem articular e ao aparecimento de osteoartrite (LANGENSKIOLD et al., 1979).

Kannus et al. (1998) e Venojarvi et al. (2004) relatam, ainda, as diversas intercorrencias, o aumento da probabilidade de recidivas de lesao, a perda da extensibilidade, o decrescimo da area muscular e da densidade capilar. Carvalho et al. (2002) acrescentam que as caracteristicas mecanicas do sistema musculo-esqueletico submetido a restricao de movimento tambem ficam comprometidas.

Em decorrencia das diversas complicacoes da imobilizacao nos musculos, com apenas alguns dias de desuso ja pode ocorrer a atrofia, caracterizada pela diminuicao de volume ou perda de funcao (JOAO, 1999). Este estado inerte ainda contribui para a regressao da quantidade de agua, que pode ser responsabilizada pela reducao na tensao maxima da fibra muscular (COSTILL; WILMORE, 2001).

Com uma ou duas semanas de imobilizacao, as atividades das enzimas oxidativas, como succinato desidrogenase (SDH) e a citocromo oxidase, diminuem de 40 a 60%. Isso enfatiza que a capacidade oxidativa dos musculos diminui, danificando-se a resistencia muscular e o VOmax. (COSTILL; WILMORE, 2001).

Segundo Lieber (2002), os musculos denominados antigravitacionais, os uniarticulares e os que possuem maior proporcao de fibras lentas (tipo I) sao os mais susceptiveis ao desuso muscular. Desse modo, o musculo soleo tem predominio de fibras do tipo I, sendo mais vulneravel a atrofia inerente ao desuso.

A literatura relata estudos com diferentes periodos de inatividade muscular, esclarecendo que, apos uma semana, ha reducao do peso em 19% no musculo soleo (THOMPSON et al., 1998) e, decorridos dois meses, pode um musculo normal perder metade de seu volume (CHONIAC et al., 2004). Alguns autores indicam que grande parte das mudancas ocorre nos primeiros sete dias (OKITA et al., 2004; JOZSA et al., 1988; WILLIAMS; GOLDSPINK, et al., 1984). Porem, outros trabalhos demonstram atrofia significativa no periodo de 14 dias em diferentes modelos de desuso muscular, nos quais ha reducao de 45% do peso muscular nos musculos imobilizados (BODINE et al., 2001; PICQUET; FALEMPIN, 2003).

Considerando-se que a forca, a potencia, a resistencia, a velocidade, a agilidade e a flexibilidade (COSTILL; WILMORE, 2001) sao afetadas com a inatividade pela alteracao da homeostasia do metabolismo das fibras musculares, ha influencia direta no diagnostico, no tratamento e na prevencao de lesoes esportivas e ortopedicas (LIMA et al., 2007), e estudos sobre os efeitos dos diferentes periodos de imobilizacao possuem grande relevancia para a pratica clinica. Dessa forma, este estudo teve como objetivo analisar o efeito da imobilizacao articular do musculo soleo do membro posterior de ratos no perfil morfometrico, em diferentes periodos.

Material e metodos

Esta pesquisa caracteriza-se como analitica e experimental, tendo sido aprovada pelo Comite de Bioetica Animal do Cesumar (COBAC) de acordo com o Parecer no 015/2007. Para sua realizacao, foram utilizados dez Rattus navergicus albinus machos, variedade Wistar (tres a quatro meses, 250-300 g). Estes foram divididos em dois grupos, com cinco animais cada, sendo o primeiro grupo submetido a imobilizacao por sete dias e o segundo por 14 dias. O controle do experimento foi obtido a partir do membro contralateral direito do respectivo animal. Os ratos permaneceram no Bioterio do Centro Universitario de Maringa-Cesumar, onde ficaram em caixas de polipropileno com 39 cm de comprimento, 32 cm de largura e 16 cm de altura. O ambiente era climatizado e controlado em periodos claro/escuro com 12h de duracao cada. A agua e a racao estavam disponiveis diuturnamente.

Os animais foram anestesiados com uma associacao anestesica de Ketamina (50 mg [kg.sup.-1]) e cloridrato de Xilazina (10 mg [kg.sup.-1]), via intraperitoneal, com o volume de 0,1 mL para cada 100 g de peso, de forma que estivessem completamente sedados para a efetivacao da imobilizacao do membro posterior esquerdo, por meio de uma ortese, a qual possuia uma adaptacao para o segmento a ser imobilizado.

Apos o periodo experimental, os animais foram sacrificados, conforme as fases de imobilizacao, com dosagem letal de Tiopental Sodico 45 mg [kg.sup.-1] de peso (1 g) diluido em agua (22 mL), por via intraperitoneal. Em seguida, ocorreu a separacao do musculo soleo para a verificacao histologica.

Para a analise morfometrica, foi retirado da parte media do musculo soleo um segmento de 1 [cm.sup.2], que foi fixado em solucao tamponada de formol a 10% e o material passou por um processo de banho em parafina, obtendo-se varios cortes seriados transversais de 5 [micro]m de espessura (cinco cortes para cada animal com a selecao de 15 campos para a analise), os quais foram corados pela HematoxilinaEosina (HE) e fixados com resina Permont. Apos a preparacao das laminas (coradas alternadamente em sequencia), a observacao foi auxiliada pelo microscopio optico Olympus BX40 e fotografada em fotomicroscopio BX50, com equipamento fotografico PM10AK.

A area das fibras musculares, juntamente com a densidade do tecido conjuntivo, relacionando ao Grupo-controle referente a perna contralateral, foram analisadas por meio do software Image Pro Plus 4.5, com objetiva de 10 X. A analise estatistica foi obtida por meio do teste 't' de Student, por meio do Software Microsoft Excel.

Resultados

Por meio da analise histologica e morfometrica, foi possivel verificar diferencas consideraveis entre os membros imobilizados e autocontroles dos animais submetidos ao experimento.

Com sete e 14 dias de imobilizacao, pode-se observar reducao significativa (p = 0,04 e 0,0002, respectivamente) na area das fibras musculares associada a um aumento dos espacos intersticiais (p = 0,02 e 0,004, respectivamente), principalmente ao redor dos fasciculos musculares (Figuras 1 e 2 e Tabelas 1 e 2, respectivamente), sugerindo-se, assim, ampliacao na densidade do tecido conjuntivo e hipotrofia muscular.

Discussao

Os resultados obtidos demonstraram que, em ambos os grupos de sete e 14 dias, houve perda na area das fibras e aumento de espaco entre os feixes musculares. Tais alteracoes sao relatadas por Kannus et al. (1998) e Venojarvi et al. (2004) como aumento de tecido conjuntivo intramuscular no endomisio e perimisio, o que tambem foi verificado por Durigan et al. (2006) em seus estudos experimentais em ratos.

Essa reducao no diametro das fibras pode ser explicada pelas modificacoes na sintese e degradacao proteica. Alguns estudos evidenciaram, ja nas primeiras 24h, reducao de 50% no musculo soleo de ratos e da ativacao nervosa (TAILLANDIER et al., 2003; HAKKINEM, 1985). Em nossa pesquisa, as diferencas mais evidentes entre os membros (controle e experimental) foram notadas na segunda semana de imobilizacao.

Paralelamente, Bodine et al. (2001) e Picquet e e Falempin (2003) descrevem que a atrofia muscular no periodo de 14 dias mostra reducao de 45% do peso muscular nos musculos imobilizados, indicando possivel decrescimo na area da fibra muscular.

Gomes et al. (2004) observaram diminuicao de 43% da area da fibra do musculo soleo imobilizado durante tres semanas, bem como na area de seccao transversa (16%) em apenas dois dias de imobilizacao, e a perda foi mais significativa no sexto dia. Entretanto, Appell (1986) relata que a diminuicao mais pronunciada do diametro das fibras acontece durante a primeira semana de imobilizacao. No entanto, as correlacoes entre os membros experimentais e autocontroles mostraram-se mais discretas, apesar de presentes.

Nesse sentido, os achados desta pesquisa indicam que a atrofia muscular e resultado da diminuicao da sintese proteica e do aumento na degradacao de proteinas, com consequente restricao do seu conteudo (WINESKI et al., 2002). Estes achados sugerem ainda que o desuso muscular causa progressiva reducao da forca, associado ao decrescimo na area de seccao transversa das fibras musculares (THOMPSON, 1994).

Conclusao

A imobilizacao, mesmo por curto periodo de tempo, pode alterar a integridade da musculatura esqueletica com importantes implicacoes funcionais.

DOI: 10.4025/actascihealthsci.v32i1.5908

Received on December 1, 2008.

Accepted on March 12, 2009.

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License information: This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Sonia Maria Marques Gomes Bertolini, Priscila Daniele de Oliveira * e Deisy Carla Cararo

Curso de Fisioterapia, Centro Universitario de Maringa, Av. Guedner, 1610, 87050-390, Jardim Aclimacao, Maringa, Parana, Brasil. * Autor para correspondencia. E-mail: prisciladanielefisio@hotmail.com
Tabela 1. Constituicao dos grupos de animais em relacao ao
sacrificio pos-imobilizacao.

Grupos   Sacrificio dos animais pos-imobilizacao

C e E    sete dias
C e E    14 dias

Tabela 2. Media, Desvio-padrao e Coeficiente de Variacao (CV)
da distancia entre as fibras (xm) do musculo soleo nos grupos
controle e experimental.

Medidas            7 dias           14 dias
                C         E       C     E

Media           1.701   3.790   1.401   4.497
Desvio-padrao   1.039   1.393   341     1.776,1
CV (%)          61,1    36,8    24,3    39,5

Tabela 3. Media, devio-padrao e Coeficiente de Variacao (CV)
da area das fibras ([micro][m.sup.2] do musculo soleo nos grupos
controle e experimental.

Medidas               7 dias                  14 dias
                   C           E           C           E

Media           3.290,86    2.430,453   2.457,4     1.497,6
Desvio-Padrao   6,074,326   1.208,44    7,275,934   3,014,373
CV (%)          36,7        25,0        29,7        20,1
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Author:Bertolini, Sonia Maria Marques Gomes; de Oliveira, Priscila Daniele; Cararo, Deisy Carla
Publication:Acta Scientiarum Health Sciences (UEM)
Article Type:Report
Date:Jan 1, 2010
Words:2734
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