( PDF ) Esttudo da estimulação elétrica nervosa transcutânea em modelo experimental de hiperalgesia induzida pela carragenina

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George Schayer Sabino

ESTUDO DA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA NERVOSA TRANSCUTÂNEA EM

MODELO EXPERIMENTAL DE HIPERALGESIA INDUZIDA PELA

CARRAGENINA

Universidade Federal de Minas Gerais

Belo Horizonte

Fevereiro de 2007

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George Schayer Sabino

ESTUDO DA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA NERVOSA TRANSCUTÂNEA EM

MODELO EXPERIMENTAL DE HIPERALGESIA INDUZIDA PELA

CARRAGENINA

Universidade Federal de Minas Gerais

Belo Horizonte

Fevereiro de 2007

Orientador: Prof. Dr. Marcos Antônio de Resende

Co-orientadora: Profa. Dra. Janetti Nogueira de Francischi

Dissertação apresentada ao curso de Mestrado em

Ciências da Reabilitação da Escola de Educação Física,

Fisioterapia e Terapia Ocupacional, da Universidade

Federal de Minas Gerais, como requisito parcial à obtenção

do título de Mestre em Ciências da Reabilitação.

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AGRADECIMENTOS

Nada mais justo que o início de uma dissertação se faça com os agradecimentos.

Toda conclusão é decorrente de um árduo processo de trabalho. Esse trabalho de

desenvolvimento e suas batalhas nos esmagariam se não tivéssemos mãos fortes

a quem recorrer.

É a essas mãos, as quais sempre buscamos para pedir ajuda, que nos dirigimos,

agora, para agradecer. Sem elas, percorrer esse caminho não teria sido possível.

Agradeço em primeiro lugar a Deus, O qual sempre senti presente e atendeu

todas as minhas súplicas. Peço que sempre oriente meus caminhos.

Agradeço à minha família: Pai, Mãe, Hugo, Ricardo, Vó, que me deram o suporte

necessário para poder prosseguir, pois sem ela nada seria possível. Agradeço o

carinho e a compreensão. Muito obrigado

Ao prof. Dr. Marcos, que me conduziu para o caminho da ciência. Esse trabalho é,

sem dúvida, seu, meu amigo. Foi um privilegio ter você e a Janetti como

orientadores. À prof. Dra. Janetti, que com sua visão crítica e apurada sempre nos

apoiou, muito obrigado por tudo.

A todos os professores que, mesmo não diretamente ligados à tese de dissertação

de mestrado, me ajudaram a entender melhor o mundo, contribuindo para minha

formação pessoal e acadêmica.

Aos amigos, aos quais os sentimentos não podem ser expressos em palavras, e

que me deram a alegria para prosseguir.

Aos colegas do laboratório do ICB, aos funcionários do biotério, ao Webster,

obrigado pelo apoio e convivência. À Marilaine e todos os funcionários do DFTO,

sempre solícitos a ajudarem.

Às colegas Cláudia, Heloísa e Cristiane pelo auxílio nos experimentos.

À Cecília por todo seu apoio e ternura.

Aos animais que, sem muita opção, foram fundamentais para a realização deste

trabalho.

À Universidade Federal de Minas Gerais por ter permitido a realização deste

trabalho.

MUITO OBRIGADO!

Resumo

A estimulação elétrica nervosa transcutânea (TENS) é um recurso utilizado na

clínica de Fisioterapia para promover analgesia em condições agudas e crônicas.

O objetivo desse estudo foi investigar o mecanismo de ação da TENS de alta

(AF:130Hz) e de baixa (BF:10Hz) freqüência em modelo de inflamação produzido

pela injeção de carragenina na pata do rato (CG; 250µg). Após administração da

CG, TENS de AF e BF foram aplicadas sobre a pata do rato por 20 minutos e a

hiperalgesia foi medida pelo método de Randall-Selitto (1957) modificado. TENS

de AF e BF inibiram em 100% a hiperalgesia da carragenina. O pré-tratamento

dos animais com naltrexona por via intraplantar (Nx; 50 µg), reverteu o efeito

antinociceptivo da TENS de BF, mas não alterou o efeito da AF. Aplicação da

TENS AF e BF na pata contra-lateral, também reverteram a hiperalgesia da pata

inflamada, sendo que a TENS BF apresentou um efeito antinociceptivo mais

duradouro quando comparada a TENS de AF. Nossos dados demonstraram que a

TENS de AF e BF induziram antinocicepção quando aplicada do lado contra-

lateral e que a antinocicepção provocada pela TENS de BF é em parte devido à

liberação local de opióides endógenos. Esses resultados fornecem com novos

dados para o nosso entendimento a respeito do mecanismo de ação da TENS.

Abstract

Transcutaneous electric nerve stimulation (TENS) is a noninvasive treatment used

in physiotherapy practice to promote analgesia in acute and chronic inflammatory

conditions. The aim of the present study was to investigate the action mechanism

of TENS at high (HF:130Hz) and low (LF:10Hz) frequencies in an inflammation

model produced by the injection of carrageenan in rat paws (Cg; 250µg). Following

carrageenan administration (zero time), either HF or LF TENS was applied to the

inflamed paw of the rat for 20 minutes and hyperalgesia was assessed hourly

using the modified Randall-Selitto method (1957). HF and LF TENS inhibited the

carrageenan-induced hyperalgesia by 100%. However, LF TENS presented a

longer- lasting analgesic effect than HF TENS. Pre-treatment of animals with

intraplantar naltrexone (Nx; 50 µg) reversed the analgesic effect of the LF TENS,

but did not alter the effect of HF TENS. The application of HF and LF TENS in the

contralateral paw reversed the hyperalgesia of the inflamed paw at the same

extent as ipsilaterally. Our data demonstrate that HF and LF TENS induced

antinociception when applied on the ipsi or contralateral inflamed side and that the

antinociception provoked by LF TENS is partially due to the local release of

endogenous opiods.

Capítulo 1 – Introdução

Segundo a Associação Internacional para o Estudo da Dor (IASP, 2006), a dor

pode ser definida como uma experiência sensorial e emocional desagradável,

associada à lesão tecidual real ou potencial, ou descrita como tal. Os impulsos

dolorosos são desencadeados por estímulos lesivos de natureza física ou química

gerados nos terminais periféricos de filamentos nervosos conhecidos como

nociceptores (do latim “nocere”, machucar) (FIELDS; LEVINE, 1984; COUTAUX et

al., 2005; VALE, 2000). Os nociceptores distinguem-se de outros tipos de

receptores mecânicos ou térmicos pelo seu elevado limiar de ativação uma vez

que, normalmente, são acionados apenas por estímulos de intensidade nociva

(RANG; DALE; RITTER, 1999). Depois de originados, os sinais dolorosos são

transmitidos pelas fibras nociceptivas (GRUBB, 1998).

As fibras nervosas que transmitem as informações sensitivas são classificadas de

acordo com sua espessura. As duas fibras de menor calibre, as fibras Aδ e C, são

fibras nociceptivas (HOLDEN; JEONG; FORREST, 2005). As fibras Aδ são

mielinizadas e conduzem as sensações dolorosas bem localizadas; as fibras C

são desmielinizadas, apresentam menor velocidade de condução e são

responsáveis por transmitir um sinal doloroso difuso (DELEO, 2006; PHILLIPS;

CURRIER, 2004; VALE, 2000). As fibras C correspondem à maioria das fibras

aferentes da pele e dos órgãos (COUTAUX et al., 2005).

As fibras nociceptivas dirigem-se ao corno dorsal da medula, o qual é dividido em

lâminas numeradas por algarismos romanos, no sentido da mais superficial a mais

profunda (FORREST et al., 2005; HOLDEN; JEONG; PHILLIPS; CURRIER, 2004;

SCHAIBLE; RICHTER, 2004). Os ramos centrais dos neurônios primários estão

presente em maior concentração nas lâminas I e V, onde irão estimular os

neurônios secundários, situados nesta região (GRUBB, 1998; SLAVKIN, 1996). As

transmissões sinápticas entre os ramos dos neurônios que estão no gânglio dorsal

e os neurônios do corno dorsal da medula são mediadas pela liberação de

vesículas com neuropeptídeos excitatórios, como a substância P, ou aminoácidos

excitatórios, como o glutamato (DELEO, 2006; PHILLIPS; CURRIER, 2004). Os

terminais axônicos das fibras nociceptivas podem conter em vesículas separadas

ambos os mediadores (PHILLIPS; CURRIER, 2004).

Os axônios dos neurônios secundários cruzam para o lado oposto do corno dorsal

da medula e, através dos tratos espinotalâmico, espinoreticular e

espinomesencefálico, transmitem o sinal nociceptivo para as regiões superiores do

sistema nervoso central, onde a informação é finalmente processada para produzir

a percepção da dor (FIELDS; LEVINE, 1984; GRUBB, 1998; PHILLIPS;

CURRIER, 2004; SCHAIBLE; RICHTER, 2004; SLAVKIN, 1996).

A dor, entretanto, é um fenômeno extremamente complexo (VALE, 2000), pois

estímulos lesivos podem não causar dor (MELZACK; WALL, 1965; MELZAK,

1999), nem toda dor está associada a um estímulo lesivo (IASP, 2006; MELZACK,

1999; MELZACK, 2001) e, em alguns casos, um pequeno estímulo álgico pode

provocar uma resposta dolorosa desproporcional (COUTAUX et al., 2005; IASP,

2006; SCHAIBLE; RICHTER, 2004).

Segundo Melzack e Wall (1965) a dor percebida não está diretamente relacionada

à lesão sofrida, pois pode ser modulada em seu trajeto ascendente. Isto explica

fenômenos distintos, como um soldado com grandes feridas no campo de batalha

não relatar dor, ou mesmo a ação analgésica de recursos físicos como a

estimulação elétrica utilizada para a redução da dor na clínica de fisioterapia

(JOHNSON, 2001; MELZAK, 1999; SLAVKIN, 1996; SLUKA; WALSH, 2003).

De acordo com a teoria de Melzack e Wall (1965) alguns neurônios teriam a

capacidade de suprimir a transmissão do sinal doloroso no corno dorsal da

medula, fechando assim um portão hipotético, e inibindo a passagem do impulso

doloroso (teoria da comporta espinhal) (MELZACK; WALL, 1965). Os neurônios

que fecham o portão incluem as fibras nervosas ascendentes de maior calibre,

incitadas por estímulos cutâneos táteis indolores, e o sistema descendente

inibitório da dor, constituído por fibras originárias de neurônios da substância

cinzenta periaquedutal do mesencéfalo e do núcleo magno da raphe (MELZACK;

WALL, 1965; MELZAK, 1999; SLAVKIN, 1996). Essas fibras estimulam as células

da lâmina II do corno dorsal da medula (substância gelatinosa), que consistem,

principalmente, de interneurônios inibitórios curtos, que se projetam para as

lâminas I e V, regulando a transmissão da via nociceptiva (PHILLIPS; CURRIER,

2004; RANG; DALE; RITTER, 1999).

Como a comunicação entre um neurônio e outro, seja para a excitação ou para a

inibição, se dá através da liberação de neurotransmissores, substâncias sintéticas

que mimetizam as ações desses neurotransmissores podem ser utilizadas como

estratégias farmacológicas para o controle da dor (FIELDS; LEVINE, 1984; RANG;

DALE; RITTER, 1999; SLAVKIN, 1996).

A ativação do processo inibitório da dor de forma exógena pode ser obtida através

do uso de agonistas opióides, como a morfina (DELEO, 2006). Os opióides

promovem a analgesia através de diversos mecanismos, dentre eles a ativação

das vias descendentes e a inibição da transmissão no corno dorsal (DELEO, 2006;

PHILLIPS; CURRIER, 2004; RANG; DALE; RITTER, 1999). A ação medular da

morfina pode ser explicada pela inibição da liberação de neurotransmissores,

incluindo a substância P, das terminações nervosas pré-sinápticas de fibras do

tipo C e pela redução da excitabilidade dos neurônios pós-sinápticos do corno

dorsal, através da abertura dos canais para potássio (PHILLIPS; CURRIER, 2004;

DELEO, 2006). A morfina é um potente analgésico, mas tem seu uso limitado

devido a seus efeitos colaterais, como a depressão respiratória e a dependência

(DELEO, 2006; RANG; DALE; RITTER, 1999; STEIN; SCHAFER; MACHELSKA,

2003).

Existem 3 tipos principais de receptores opióides µ (mu) κ (kappa)e δ (delta) que

estão presentes no hipotálamo, substância cinzenta periaquedutal, corno dorsal da

medula e nos nervos aferentes periféricos (HAN, 2003; PHILLIPS; CURRIER,

2004; RANG; DALE; RITTER, 1999). Os receptores µ são responsáveis pela maior

parte da analgesia induzida por um opióide, mas os receptores κ e δ também

podem contribuir para a analgesia (HOLDEN; JEONG; FORREST, 2005; RANG;

DALE; RITTER, 1999). Existem diferentes ligantes endógenos, os peptídeos

opióides, como a dinorfina, leu-encefalina, met-encefalina e β-endorfina que

apresentam uma especificidade entre os diversos tipos de receptores (HOLDEN;

JEONG; FORREST, 2005). A dinorfina, entretanto, se liga aos receptores κ

primariamente, e a endorfina apresenta maior seletividade pelos receptores µ

(PHILLIPS; CURRIER, 2004).

Os opióides também têm o potencial de promover a analgesia pela inibição das

terminações nervosas das fibras nociceptivas na periferia (HOLDEN; JEONG;

FORREST, 2005). Células do sistema imune, presentes no local da inflamação,

parecem liberar opióides endógenos que ativam os receptores das fibras nervosas

de menor calibre atenuando sua excitabilidade e resultando na antinocicepção

(STEIN, et al. 1990). Alguns estudos têm verificado que a aplicação local de

opióides produz analgesia e que essa analgesia pode apresentar resultados

diferentes em relação aos efeitos colaterais de seu uso sistêmico (DELEO, 2006;

KABLI; CAHILL, 2006; STEIN, 1995; STEIN; SCHAFER; MACHELSKA, 2003).

Entretanto, não há um consenso sobre os efeitos após a liberação dos opióides na

produção de um alívio da dor significante clinicamente (HOLDEN; JEONG;

FORREST, 2005; KALSO et al., 1997).

O tratamento da dor é também uma tarefa complexa devido aos diversos aspectos

que podem influenciar as respostas álgicas e a percepção da dor. Para uma

melhor caracterização e detalhamento desse fenômeno e de seu manejo, a dor foi

classificada em dois tipos principais: crônica e aguda (SCHAIBLE; RICHTER,

2004; SLAVKIN, 1996; VALE, 2000).

Segundo Slavkin (1996), a dor crônica, aquela que perdura por semanas e não

possui limites de tempo, é distinta e ainda mais complexa que a dor aguda. A dor

crônica pode afetar o estado emocional das pessoas de forma mais persistente e

dificultar a conduta do profissional de saúde (DAYKIN; RICHARDSON, 2004). Um

exemplo de dor crônica muito encontrado em ambulatórios de fisioterapia é a

lombalgia idiopática crônica (SIQUEIRA; FACCHINI; HALLAL, 2005).

Já a dor aguda tem curta duração, protege o tecido de novas lesões, geralmente

está associada a uma causa específica e normalmente não produz reações

psicológicas persistentes (SCHAIBLE; RICHTER, 2004; SCOTT et al., 2004;

SLAVKIN, 1996). São exemplos de dores agudas a dor pós-operatória devido ao

trauma cirúrgico (SABINO; SOUZA; RESENDE, 2006; SLAVKIN, 1996); e a dor

decorrente da aplicação de agentes flogogênicos, como a carragenina, em

estudos laboratoriais (FRANCISCHI et al., 2002; NANTEL et al., 1999; POSADAS

et al., 2004; WINTER; RISLEY; NUSS, 1962).

Na inflamação aguda, um estímulo doloroso pode provocar uma resposta

desproporcional à intensidade do estímulo recebido (COUTAUX et al., 2005;

SCHAIBLE; RICHTER, 2004) e essa condição é denominada hiperalgesia (IASP,

2006). A hiperalgesia se deve à liberação de várias substâncias neuroativas que

reduzem o limiar dos nociceptores (COUTAUX et al., 2005). Em modelos de

experimento animal, é possível quantificar a hiperalgesia. (IASP, 2006; RANG;

DALE; RITTER, 1999; SLUKA; WALSH, 2003). Nesses estudos, como não é

possível averiguar a experiência dolorosa através da sensação relatada, a

avaliação da dor é mensurada pelo comportamento do animal através de métodos

específicos, nos quais se pode medir, por exemplo, a resposta de retirada da pata

a uma pressão imposta (DELEO, 2006; MURRELL; JOHNSON, 2006; RESENDE

et al., 2004).

Para se combater a resposta dolorosa, além do uso de fármacos, outras

estratégias podem ser utilizadas (ALI, et al., 1981; BENEDETTI et al., 1998;

FORSTER et al., 1994; RAKEL; FRANTZ, 2003; WANG et al., 1997). Um recurso

não farmacológico, não invasivo, de baixo custo, seguro e com utilização bastante

difundida na clínica de fisioterapia, é a estimulação elétrica nervosa transcutânea,

popularizada a partir da nomenclatura inglesa TENS (APTA, 1997; JOHNSON,

2001; SLUKA; WALSH, 2003). A TENS consiste na aplicação de corrente elétrica

na superfície da pele para o controle da dor (APTA, 1997; JOHNSON, 2001;

VANCE et al., 2007).

Durante o século XVIII, o desenvolvimento de geradores elétricos permitiu a

utilização da eletricidade na área da saúde (JOHNSON, 2001). No entanto, a

TENS só foi completamente aceita após a publicação do estudo de Wall e Sweet

(1967), fundamentado na teoria da comporta espinhal de Melzack e Wall (1965), o

que permitiu um raciocínio fisiológico para os seus efeitos eletroanalgésicos

(JOHNSON, 2001). Na época em que a teoria foi descrita, não foram sugeridos os

neurotransmissores envolvidos na modulação da dor, pois ainda não eram

compreendidos (SLUKA; WALSH, 2003). Existem atualmente mais detalhes sobre

o mecanismo de ação da estimulação elétrica, incluindo o conhecimento sobre a

presença de alguns desses neurotransmissores, tais como a β-endorfina e a

dinorfina, bem como sobre os receptores envolvidos em sua ação analgésica

como os receptores opióides µ e δ. (HAN, 2003; KALRA; URBAN; SLUKA, 2001;

RESENDE et al., 2004; SLUKA et al. 1999). Entretanto, o mecanismo de ação

analgésica da TENS ainda não está totalmente esclarecido (AINSWORTH et al.,

2006; SLUKA; WALSH, 2003).

Ainda no inicio da utilização da TENS, após o desenvolvimento da tecnologia

eletrônica, uma enorme variedade de aparelhos com características distintas

começaram a surgir no mercado, o que favoreceu o aparecimento de uma

literatura marcada por relatos desconexos (JOHNSON, 2001; SABINO; SOUZA;

RESENDE, 2006), dessa forma, as melhores técnicas de aplicação da TENS não

estão totalmente esclarecidas (BROSSEAU et al., 2002; SLUKA; WALSH, 2003).

Os parâmetros de aplicação da TENS na clínica são normalmente combinados a

partir da experiência do profissional que a utiliza, isto é, por não possuir uma

literatura consistente para se embasar, o profissional costuma determinar os

parâmetros a serem utilizados em um novo caso a partir dos resultados prévios

obtidos com seus pacientes, de forma empírica. (JETTE, 1986; ROBSON, 1996).

As freqüências da TENS mais utilizadas no tratamento da dor aguda e crônica são

a baixa freqüência (menor que 10 Hz), a alta freqüência (maior que 50 Hz) e o

“burst” que é a modulação em trens de pulso de alta freqüência (50 a 160 Hz),

aplicada de forma espaçada (SLUKA; WALSH, 2003). O tempo de aplicação da

TENS, em condições de inflamação aguda pode variar de 15 minutos até 72 horas

de aplicação contínua (FORSTER et al., 1994; HARGREAVES; LANDER, 1989).

O local de colocação dos eletrodos, apesar de estar diretamente relacionado à

resposta da TENS, não é consensual e varia consideravelmente entre os estudos,

sem apresentarem justificativas por suas escolhas (BROSSEAU et al., 2002;

SLUKA; WALSH, 2003). De uma maneira geral, os eletrodos da TENS são

colocados fechando o sítio doloroso ou sobre o campo receptivo somático

relacionado com a dor (CHESTERTON, et al., 2002; FORSTER, et al., 1994;

SLUKA; WALSH, 2003). Alguns autores sugerem que os eletrodos devem ser

colocados no lado contra-lateral à lesão em situações nos quais o local da dor

está muito sensível ao toque (JOHNSON, 2001), como em maceração, amputação

ou neuropatias (AINSWORTH et al., 2006; SOMERS; CLEMENTE, 2006). Porém,

assim como os demais parâmetros de aplicação da TENS, esse formato de

utilização ainda carece de evidências para que possa ser empregado clinicamente

de forma adequada (BROSSEAU et al., 2002).

Outros pontos de ajuste do aparelho podem estar relacionados à qualidade da

analgesia promovida pela TENS, como por exemplo, a intensidade da corrente

elétrica empregada (BJORDAL, 2003). A determinação da intensidade utilizada

durante a aplicação da TENS depende da resposta do individuo (JOHNSON,

2001). No nível sensorial, a intensidade da corrente deve sempre respeitar a

tolerância do indivíduo, obtida através do relato de percepção do estímulo

aplicado. Ele deverá sentir “batimentos” leves, quando submetido à baixa

freqüência, ou um “formigamento” confortável, quando submetido à alta freqüência

(SLUKA; WALSH, 2003). No nível motor, entretanto, a intensidade da TENS deve

ser aumentada até produzir uma contração muscular visível (SLUKA; WALSH,

2003).

Quando se deseja aperfeiçoar o uso clínico de um recurso não basta se basear

em uma abordagem de tentativas e erros ou na intuição da melhor indicação, é

necessário compreender o que acontece quando o recurso é utilizado, entender

seus mecanismos de ação, para que, assim, ele possa ser empregado de forma

racional e criteriosa, da melhor forma a ajudar o paciente (FINNERTY, 2002;

SAHRMANN, 2002). Para isso são desenvolvidos modelos de experimentos

laboratoriais utilizando animais (JOHNSON, 2006; KALRA; URBAN; SLUKA, 2001;

LE BARS; GOZARIU; CADDEN, 2001; MURRELL; SLUKA et al. 1999). O estudo

em animais permite reduzir algumas dificuldades das pesquisas em humanos,

como controlar a extensão e o tipo de lesão, reduzir a enorme variabilidade

intersujeitos e minimizar o efeito placebo da resposta (SLUKA; WALSH, 2003).

O controle da extensão e do tipo de lesão, nesses modelos de experimento, pode

ser obtido através da aplicação de substâncias padrões que induzem um processo

inflamatório característico, como a carragenina (NANTEL et al., 1999;

FRANCISCHI et al., 2002; POSADAS et al., 2004; RODRIGUES et al., 2005;

WINTER; RISLEY; NUSS, 1962). A carragenina é um polissacarídeo sulfatado

extraído de algas marinhas (

Chondrus crispus

), que depois de injetada na pata do

rato, produz uma reação inflamatória aguda (VINEGAR, 1987; WINTER; RISLEY;

NUSS, 1962). O modelo da carragenina não acarreta efeitos sistêmicos e

apresenta alto grau de reprodutibilidade (SLUKA; WALSH, 2003; WINTER;

RISLEY; NUSS, 1962). Vários tipos de carragenina podem ser encontrados de

acordo com o seu teor de sulfato e configuração estrutural. As formas puras são

designadas pelas letras gregas: κ, λ e ι, sendo o tipo λ o mais eficiente como

irritante, por ser mais rico em resíduos sulfatados (DI ROSA, 1972). A carragenina

provoca o aumento da sensibilidade ao estímulo doloroso térmico ou mecânico

(hiperalgesia) (NANTEL et al., 1999). A resposta inflamatória da carragenina foi

detalhada por Vinegar em 1987. Ela é descrita como bifásica, sendo a fase inicial

aos 20 minutos, sem alterações celulares perceptíveis no exame histológico, com

edema resultante do aumento da pressão oncótica e da liberação de serotonina e

prostaglandinas no meio; a seguir ocorre uma resposta fagocitária intensa, que

caracteriza a segunda fase (VINEGAR, 1987). O pico de produção da

cicloxigenase-2 se dá duas horas após a injeção de carragenina (NANTEL et al.,

1999). Em estudos anteriores, foi demonstrado que a carragenina apresentou uma

resposta dose dependente com pico hiperalgésico na 3ª hora após sua aplicação

(FRANCISCHI et al., 2002; RESENDE et al., 2006; WINTER; RISLEY; NUSS,

1962).

Com relação à influência da aplicação da TENS sobre a resposta hiperalgésica da

carragenina, foi verificado em outro estudo que a alta e a baixa freqüência da

TENS, quando aplicadas na pata do rato, apresentam efeitos antinociceptivos

diferentes, sendo que a antinocicepção induzida pela baixa freqüência foi mais

prolongada quando comparada com a alta freqüência (RESENDE et al., 2004).

Esses mesmos autores verificaram que apenas a antinocicepção da TENS de

baixa freqüência foi inibida pelo pré-tratamento com naltrexona sistêmica; e que é

possível se observar em animais submetidos a tratamento crônico de morfina, o

desenvolvimento de tolerância cruzada a TENS de baixa freqüência (RESENDE et

al. 2004, 2006).

Entretanto, ainda são necessários outros estudos sobre a TENS para

entendermos melhor o seu mecanismo de ação analgésica, bem como a influência

do local de colocação dos eletrodos sobre sua resposta analgésica. Dessa forma,

o objetivo geral deste estudo foi verificar o efeito da TENS em modelo

experimental de hiperalgesia induzida pela carragenina. Os objetivos específicos

foram: avaliar o efeito antinociceptivo da baixa e da alta freqüência da TENS

aplicadas na pata inflamada do rato, avaliar o efeito antinociceptivo após pré-

tratamento intraplantar com um antagonista opióide específico (naltrexona) e

verificar se a aplicação da TENS no lado contra-lateral é efetiva sobre a pata

inflamada.

Capítulo 2 – Material e Métodos

Animais

Foram utilizadas ratas Holtzmann, com peso entre 160 e 180g, fornecidas pelo

CEBIO (Centro de Bioterismo do Instituto de Ciências Biológicas da UFMG). Os

experimentos apresentaram grupos de 4 a 6 animais, perfazendo 70 animais

utilizados em todo o trabalho. O protocolo experimental proposto neste projeto de

pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética Animal (CETEA/UFMG) sob o nº

19/2003 (ANEXO 1).

Ambientalização dos animais

Os animais foram mantidos em caixas plásticas (quatro a seis por gaiola) com

forração de maravalha, na sala de experimento, com temperatura controlada (23 a

25°C), ciclo claro-escuro de 12 horas iniciando às 7 horas da manhã, com livre

acesso à água e à ração, por dois a três dias antes da coleta dos dados. Durante

este período, foi realizada a adaptação ao aparelho algesímetro, para que os

animais se habituassem à manipulação imposta pelo pesquisador e aos

procedimentos do experimento. Essa metodologia segue padrões pré-

estabelecidos em estudos similares (RESENDE et al., 2004, 2006).

Substâncias utilizadas

As substâncias utilizadas nesse estudo foram: carragenina (sigma®, E.U.A),

naltrexona (Sigma®, E.U.A) e solução salina fisiológica estéril (NaCl 0,9%).

Carragenina ou naltrexona foram diluídas em salina estéril de forma que o volume

injetado na pata fosse de 0,1 ml.

Modelo de inflamação da carragenina na pata do rato

Foi utilizada carragenina, 250 µg, como agente flogogênico, na face plantar da

pata posterior direita do rato. A pata contra-lateral (posterior esquerda) recebeu o

mesmo volume de salina fisiológica estéril.

Teste nociceptivo – Algesímetro

Para a medida da hiperalgesia, foi utilizado o teste de compressão da pata do rato,

descrito originalmente por Randall e Selitto (1957). Essa técnica mede a

hiperalgesia, fundamentada no princípio de que a inflamação aumenta a

sensibilidade ao estímulo nociceptivo mecânico, e que essa sensibilidade

aumentada pode ser modificada por recursos analgésicos. A resposta a estímulos

dolorosos mecânicos é utilizada em modelos experimentais de dor aguda há

décadas, como uma forma de triagem da eficácia de agentes farmacológicos.

(SLUKA; WALSH, 2003)

O aparelho utilizado foi o algesímetro da Ugo Basile (Itália). Durante o teste, o

animal foi cuidadosamente mantido na posição horizontal, com o dorso voltado

para o aparelho. A pata sob teste foi colocada na parte compressora do aparelho

que consiste de dois itens: uma plana, sob a qual se apóia a parte dorsal da pata

do animal, e a outra cônica, a qual exerce a pressão sobre a superfície plantar da

pata. A intensidade da pressão aplicada aumenta a uma taxa constante de 31 g/s,

após o acionamento de um pedal pelo experimentador, atingindo um máximo de

500g para evitar qualquer dano ao tecido. Observada a resposta hiperalgésica,

caracterizada pela retirada da pata do aparelho pelo animal, registra-se o valor

expresso na escala do algesímetro. Considerou-se hiperalgesia a diferença em

gramas suportada pela pata direita (inflamada), em relação à pata esquerda

(controle). Quanto maior a hiperalgesia, decorrente do processo inflamatório

induzido na pata direita, menor a pressão necessária para provocar a retirada da

pata do algesímetro, tornando, assim, maior o valor da diferença entre as patas.

As medidas de hiperalgesia foram realizadas previamente à injeção da

carragenina, no tempo 0 (zero hora), e após 1, 2, 3, 4 e 6 horas da administração

da carragenina. Todas as medidas foram realizadas pelo mesmo avaliador.

Aparelho de Estimulação Elétrica Nervosa Transcutânea (TENS)

Para induzir a antinocicepção, foi utilizado um aparelho TENS – Neurodin

III/Ibramed, disponível comercialmente. Este aparelho foi previamente calibrado

e foram empregados os seguintes parâmetros de aplicação: baixa (BF: 10Hz) ou

alta freqüência (AF: 130 Hz), com duração do pulso fixada em 130 µs. As

diferentes freqüências foram utilizadas em animais distintos para se evitar o

aparecimento de resultados inesperados devido à aplicação prévia de uma ou

outra forma de tratamento. A intensidade da estimulação foi considerada o limiar

sensorial, imediatamente abaixo do nível motor (a intensidade foi aumentada até o

nível motor e, em seguida, reduzida para o nível sensorial), conforme

demonstrado por Sluka et al. (1998) e realizado em experimentos prévios

(RESENDE et al., 2004, 2006).

A determinação da intensidade foi realizada no

início da aplicação da TENS em cada animal. A estimulação elétrica transcutânea

foi mantida durante 20 minutos. Os parâmetros relativos à freqüência, a duração

do pulso, o tempo de aplicação e a determinação da intensidade escolhidos para

este estudo experimental foram semelhantes aos utilizados na clínica

fisioterapêutica (Johnson, 2001; Sluka e Walsh, 2003). Foram utilizados eletrodos

com 1 cm² especialmente construídos para o experimentos, fixados através de fita

adesiva na pata do animal. Não foi utilizado gel acoplador, sendo os eletrodos

fixados diretamente à pele do animal.

Procedimento experimental

Verificação da ação da TENS sobre a hiperalgesia

Foram realizados experimentos utilizando a TENS de baixa ou alta freqüência

aplicada antes ao pico do processo inflamatório, às 2 horas e 30 minutos após a

injeção de carragenina. Durante a aplicação da TENS os animais podiam mover-

se livremente, em caixas especialmente construídas para experimentos animais

(30x20 cm). A fim de evitar danos aos eletrodos pelos ratos foi utilizado um colar

Elizabetano confeccionado em cartolina que foi mantido ao redor da cabeça

desses animais durante a aplicação da TENS.

Tratamento intraplantar com naltrexona

Para o estudo do mecanismo de ação analgésica das diferentes freqüências da

TENS foi administrada naltrexona, um antagonista opióide, por via intraplantar, 50

µg, às 2 horas de experimento, em animais tratados com a baixa ou alta

freqüência. A dose escolhida foi baseada no estudo de Rodrigues et al. (2005),

que utilizou a Naloxona, uma substância que mais se aproxima da Naltrexona.

Esses autores demonstraram que a dose de 50 µg injetada do lado oposto, não

apresentava efeito sobre a hiperalgesia da pata inflamada.

Aplicação da TENS na pata contra-lateral (não inflamada)

Para o estudo da influência do local de aplicação da TENS foram utilizados os

parâmetros da TENS previamente testados alterando apenas o local de fixação do

eletrodo, sendo esse colocado na pata esquerda, contra-lateral àquela injetada

com o agente flogogênico.

Análise estatística

Foi realizada a analise descritiva da tendência central dos dados e da variância da

amostra através da média das medidas nos tempos avaliados e do erro padrão

dessas medidas nas diferentes intervenções.

Para comparação estatística das diferenças entre os grupos nos diversos tempos

de medidas foram utilizadas a análise de variância (ANOVA) com correção post

hoc pelo teste de Bonferroni. Foi considerado significativo quando p<0,05. O

programa estatístico utilizado foi o SPSS (Statistical Pakage for Science Social),

versão 13.0, instalado em ambiente Windows.

Capítulo 3 – Referências Bibliográficas

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Capítulo 4 – Artigo

Release of endogenous Opioids Following Transcutaneous Electric Nerve Stimulation in an

Experimental Model of Acute Inflammatory Pain

ABSTRACT

Transcutaneous electric nerve stimulation (TENS) is a noninvasive treatment used in

Physiotherapy practice to promote analgesia in acute and chronic inflammatory conditions.

The aim of the present study was to investigate the TENS mechanism of action using high

(HF:130Hz) or low (LF:10Hz) frequencies in an inflammation model produced by acute

injection of carrageenan in rat paws (Cg; 250µg). Following carrageenan administration

(zero time), either HF or LF TENS was applied on the inflamed paw of rats for 20 minutes

and hyperalgesia was assessed hourly using the modified Randall-Selitto method (1957).

HF and LF TENS inhibited the carrageenan-induced hyperalgesia by 100%. Pre-treatment

of animals with local intraplantar naltrexone (Nx; 50 µg) reversed the analgesic effect of

the LF TENS, but did not alter the effect of HF TENS. The application of HF and LF

TENS in the contralateral paw reversed the hyperalgesia of the inflamed paw at the same

extent as ipsilaterally, i.e., in the inflamed paw. However, LF TENS presented a longer-

lasting analgesic effect than HF TENS. Our data demonstrate that HF and LF TENS

induced antinociception and that the antinociception provoked by LF TENS is partially due

to the local release of endogenous opiods. Perspective: This study demonstrates that both

LF and HF TENS produce antinociception acting through different pathways. This study

also confirms the beneficial effect of TENS application in the contralateral side of an

injuried tissue.

INTRODUCTION

Transcutaneous electric nerve stimulation (TENS) is a non-invasive form of treatment

used to alleviate pain in different situations.

The use of TENS combined with other

physiotherapeutic methods favors an increase in the patient's level of activity, reduces

hospital permanence and improves the function of the affected region. However, despite

being used for over 30 years, mechanisms involved in the analgesia induced by TENS is

not as yet well defined and the literature on the subject remains controversial.

The first

study demonstrating the effectiveness of TENS in controlling pain was carried out by Wall

and Sweet

in 1967,

based on the gate theory of pain previously described by Melzack and

Wall

in 1965. This theory postulates that the activation of thick (pressure) nerve fibers

inhibits the activation of the thin fibers that conduct nociceptive impulses coming from the

periphery to the central nervous system (CNS), thereby reducing pain. Moreover, a

descending system from higher centers of the CNS to the dorsal horn of the spinal cord

could also contribute to the modulation of pain.

However, the neurotransmitters involved

were not suggested at the time, as they were not known.

Currently, there are more details

on TENS mechanisms of analgesia, including knowledge on the participation of cholinergic

and serotonergic receptors to reduce hyperalgesia.

22,23

Later studies verified that low (LF: <10 Hz) and high (HF: >100 Hz) frequency TENS

reduce the nociceptive response (hyperalgesia) without altering the edema in the rat paw,

and that depending upon the frequency used, this analgesic effect can be modified by the

systemic administration of naltrexone,

a specific antagonist of opioid receptors. LF and

HF TENS induce antinociception in the CNS, which is mediated by the opioid receptors µ

and δ, respectively, suggesting that the different TENS frequencies provoke antinociception

through activation of specific cell receptors.

17,32

A number of studies have shown that LF

TENS is less effective than HF TENS in reducing hyperalgesia in rats that are tolerant to

morphine.

27,33,39

Most of the studies have found that exogenous as well as endogenous opioids can act on

peripheral nociceptors to reduce a local inflammation-induced hyperalgesia.

3,8

Although the

presence of opioid receptors on the peripheral terminals of primary afferents has been

shown, the mechanisms by which opioid agonists induce peripheral antinociception remain

unclear.

8,10,14,19,40

However, antinociception induced by local administration of opioids may

minimize the side effects of a systemic use

and also prevent tolerance to a specific opioid

substance.

Despite being directly related to the TENS response, the positioning of the electrodes

varies considerably among the studies.

In general, TENS electrodes are placed around the

site of the pain or over the somatic receptive field related to the evoked pain.

2,41

A number

of authors suggest that the electrodes should be placed on the contra-lateral side of the

lesion in situations where the site of the pain is sensitive to touch

, as in situations of

neuropathic pain.

In the present study we propose to investigate the mechanisms involved in the

antinociceptive effect of TENS through the application of low and high frequency TENS

either in the ipsi or contralateral side of inflamed rat paws. Moreover, participation of

opioid receptors in antinociceptive effect of TENS was also investigated by treatment of rat

paws with the opioid antagonist naltrexone.

MATERIALS AND METHODS

Animals

Female Holtzman rats, weighing between 160 and 180g, from Bioterism Center (CEBIO,

Institute of Biological Sciences of UFMG) were used in the present study. The experiments

were carried out using 3 to 6 animals/group, totaling 87 animals (used) throughout the

study. Experimental design was previously approved by the local Animal Ethics Committee

(CETEA/UFMG nº 19/2003), and care and use of the animals conformed to

national/international guidelines.

Acclimatization of the animals

The animals were kept in the experimentation room in plastic boxes, lined with wood

shavings, for two days prior to data collection at a controlled temperature (23 to 25°C) and

12-hour light-dark cycle, with free access to water and food. During this period, adaptation

to the algesimetric device was carried out in order for the animals to become adapted to the

handling imposed by experimental procedures.

Drugs

The following substances were used in the present study: carrageenan (Carrageenan,

Sigma®, USA), naltrexone (Naltrexone hydrocloride, Sigma®, Germany) and sterile saline

solution (NaCl 0.9%). The carrageenan and naltrexone were diluted in the saline solution so

that the volume injected was 0.1 ml/paw.

Carrageenan inflammation model in the paw of the rat

Carrageenan, a sulphated polysaccharide extracted from algae, is a flogogenic agent used

in a number of studies to induce hyperalgesia and edema in rat paws.

6,10,25

In the present

study, carrageenan was administered in the right hind paw of the rat in a subcutaneous dose

of 250 µg diluted in 0.1 ml of saline solution (pH 7.2–7.4). Contralateral paws were

injected with the same volume of saline as described in Francischi et al

and Resende et

al.

Measurement of hyperalgesia

Assessment of hyperalgesia consisted of measurement of the threshold stimulus for

reaction (escape or paw withdrawal) using a weight (maximum limit of 500g) applied to the

pads of hind paws using an Ugo Basile apparatus; as described in Randall and Selitto

1957. The threshold for pain sensation was measured before (time 0) and 1, 2, 3, 4 and 6 h

after the intraplantar injection of carrageenan. The response to painful mechanical

stimulation has been used in experimental models of acute pain for decades as a kind of

triage regarding the effectiveness of pharmacological agents.

The result of each animal

was presented by the difference in pressure (in grams) between the measurements

performed on the right hind paw (injected with carrageenan) and those performed on the

left hind paw (injected with saline). Greater hyperalgesia stemming from the inflammatory

process induced by the carrageenan in the right paw requires less pressure needed to

provoke the removal of the paw from the algesimeter, thereby leading to a more negative

value when comparing the inflamed and non-inflamed paws. All measurements were taken

by the same experimenter.

Transcutaneous Electric Nerve Stimulation Device

A transcutaneous electric nerve stimulation (TENS) device, a commercially available

Neurodin III/Ibramed, was used to induce antinociception. For calibration, the following

parameters were employed: low (LF: 10 Hz) or high (HF: 130 Hz) frequency, with pulse

duration set at 130 µs. The intensity of electric stimulation was defined by the sensorial

threshold, that is, that immediately below the motor level (intensity was increased to the

motor level, then reduced to the sensorial level), as described by Sluka et al

and used in

previous studies of this laboratory.

26,27

Electric stimulation was later applied to the peak

inflammatory response induced by the carrageenan and maintained for 20 minutes. The

parameters chosen for the study regarding frequency, pulse duration, application time and

intensity are in accordance to those used in Physiotherapy practice.

15,34

Electrodes of 1 cm²

were especially constructed for the experiments and attached to the plantar and dorsal

surface of the right hind paw (or left, depending on the experimentation protocol) using an

adhesive tape. To minimize damage to the electrodes by experimental animals, a paper lace

was placed around the neck of control (sham) and test animals during TENS application,

which however, allowed the animals to move freely in the cages. It had been observed

previously that the neck lace did not influence control nociceptive responses to carrageenan

injected in rat paws (unpublished observations).

Protocol

The pro-inflammatory effect of the carrageenan was determined in previous studies in our

laboratory, where the peak of the inflammatory response was observed to occur between

the 3

and 4

hour following carrageenan administration.

Thus, TENS was applied at 2h

30 min of carragenin administration. Responses to mechanical compression of the paw of

the animals subjected to either LF or HF TENS and injected with carrageenan were

compared with the responses of animals that were injected with carrageenan. TENS was

also administered under the same above experimental conditions on the contralateral to the

inflamed paw and the nociceptive response was assessed as previously described.

In a second experiment, the intraplantar opioid antagonist naltrexone (Nx; 50 µg in 0.1

ml) was administered ipsilaterally or contralaterally 2 hours after carrageenan to animals

which received LF TENS, 30 min later.

Statistical analysis

The main tendency of the data was carried out using the average values observed in each

group. Analysis of variance (ANOVA) with post hoc correction by the Bonferroni test was

used for the statistical comparison of the means at the different time-points and were

considered statistically significant when p<0.05. To this end, SPSS (Statistical Package for

Social Science), version 13.0, installed in the Windows environment was used.

RESULTS

Effect of low (LF) and high (HF) frequency TENS on carrageenan-induced

hyperalgesia in the rat paws

LF and HF TENS completely reversed the nociceptive response presented by the animals

at the 3

hour following carrageenan administration. Moreover, animals treated with LF

TENS presented a longer lasting antinociceptive effect from 3

to 4

of carrageenan

administration than those treated with HF TENS (Fig.1).

Effect of low and high frequency TENS application in the contralateral paw

The prolonged analgesic effect verified with LF TENS application, was also observed

when LF TENS was applied in the contralateral paw, the paw without inflammation (Fig.

2). Similar results were observed when HF TENS was applied on the inflamed and the non-

inflamed paw (Fig. 3).

Effect of naltrexone on antinociception induced by low and high frequency TENS

To assess the possibility of the release of opioid substances at the inflammatory site,

naltrexone was administered through an intraplantar dose of 50 µg/0.1ml and either LF or

HF TENS was applied after 30 minutes. In relation to control animals injected with saline,

previous treatment with naltrexone reversed the antinociceptive effect shown by LF-TENS

treated animals (Fig. 4), whereas it did not affect that induced by HF-TENS (Fig. 5).

Moreover, the same dose of naltrexone contralaterally to the inflamed TENS-treated paw

did not affect the antinociceptive effect of the latter (Fig. 6). Naltrexone given ipsilaterally

to LF TENS-treated inflamed paws reversed the antinociceptive effect of the latter, thus

confirming previous results shown in Fig. 4.

DISCUSSION

With regard to clinical intervention, much of the success of Physiotherapy relies on the

suitability of the methods employed to treat patients.

Whatsoever, the literature on TENS

is as yet rather controversial regarding its efficacy to relieve situations of acute pain.

It has

been suggested that TENS uses distinct analgesic mechanisms, depending upon the

frequency of the apparatus employed.

26,27

Most of the studies tend to vary TENS

parameters,

hampering the identification of the exact conditions to influence the observed

response.

Therefore in this study, we chose to vary the frequency of activation current,

maintaining other TENS parameters constant.

Our results demonstrated a complete reversal of the nociceptive effect resulting from

acute inflammation in rat paws by both low (10 Hz) and high (130 Hz) TENS frequencies.

However, LF TENS promoted a longer lasting antinociceptive effect than that observed

with HF TENS. Indeed, similar results were previously obtained in our

as well as in other

laboratories,

as reviewed by Sluka and Walsh.

Experimental and clinical studies have demonstrated that locally administered opioids

produce analgesic effects by interacting with peripheral opioid receptors

8,37

and that

morphine exerts its peripheral antinociceptive effect by activating ATP-sensitive K

channels.

To verify the participation of endogenous opioids release into the site of TENS-

produced antinociception, naltrexone, a specific opioid antagonist, was administered into

rat paws prior of LF and HF TENS. In fact, only the antinociceptive effect induced by LF-

TENS was modified by local treatment of rat paws with naltrexone, clearly suggesting that

LF and HF-TENS bring about an antinociceptive effect throughout different mechanisms of

action. Moreover, these data provide evidence for a locally induced antinociceptive effect

by LF-TENS brought about an opioid component. As opposed to our results, some studies

in the literature support the notion that both HF TENS and LF TENS result in the release of

endogenous opioids.

5,13

LF TENS would produce antinociception through activation of µ

opioid receptors and HF TENS through activation of δ opioid receptors in the spinal cord.

However, LF TENS was less effective than HF TENS at reducing nociception in morphine-

tolerant rats.

As morphine is considered a predominant µ opioid

agonist, these results

suggest that opioid receptors of the µ-type are involved in analgesic mechanisms of LF

TENS. Accordingly, µ-opioid are more potent than δ- or κ-agonists in inducing peripheral

antinociceptive effects.

Taken together, our results suggest that the analgesic effect shown

by LF TENS-treated animals might be predominantly mediated by µ-opioid receptors.

Another contribution of the present study was the demonstration of a local (peripheral)

release of endogenous opioids by (LF) TENS, thus widening even more the contribution of

the opioid system to the pain control.

In the next experiment, we sought to verify the importance of the localization of the

TENS electrodes. Under conditions of acute pain, TENS electrodes are normally placed

around the points of pain. However, in some clinical conditions, electrode placement in the

injured place is not feasible. In such cases, the placement of the TENS electrodes is

recommended on the same pathway that innervates the injured area or over the emergence

of the nerves from the spinal cord responsible for the affected dermatome.

15,34

Surprisingly,

we observed in the current study that LF and HF TENS were also effective in inducing

antinociception when the electrodes were placed on the opposite side to the inflammation.

These data are in agreement with other studies,

1,35

who showed LF or HF TENS applied to

the gastrocnemius muscle contralateral to the site of inflammation also significantly

reduced antinociception. Therefore, we may assume that application of TENS on the

contralateral side can modify the transmission of pain occurring in

the inflamed side.

As projections of the inhibitory descending system are bilateral, diffuse and connect both

sides of the spinal cord,

we may suggest that this pathway is activated by TENS on larger

(pressure) fibers located the contralateral side. Antinociception may have actually been

evolved from spinal cord, as some studies have demonstrated that deep spinal afferents

present bilateral projections in the dorsal horn of the cord.

11,12

However, a contribution of

local cells such as skin keratinocytes releasing beta-endorphin

to the antinociceptive

effect seen in animals whose inflamed paws were stimulated with LF TENS, cannot be

ruled out. Especially if one considers the lack of effect presented by naltrexone

administration on the contralateral side, as demonstrated in the present study. What

inflammation induces in these local cells, however, deserves further investigation.

Taken together, these data suggest that under some special clinical conditions of acute

pain such as it occurs in open injuries, extensive burns or neuropathic pain, application of

TENS on the opposite side of the injury may reduce pain, thus offering a therapeutic

alternative for pain-relief, with satisfactory results,

a goal aimed by both patients and

clinicians.

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Figure 1

Figure 2

Figure 3

Figure 4

Figure 5

1 2 3 4 5 6

-60

-45

-30

-15

Nx IPSI

Nx CTL

TIME (h)

Nx TENS

HYPERALGESIA (g)

Figure 6

Figure legends

Figure 1 - Effect of low (L) and high (H) frequency TENS on carrageenan-induced

hyperalgesia in the rat paws. ■ HF TENS (130 Hz); ▲ LF TENS (10 Hz); ○C: Control

group injected with carrageenan (250µg/0.1 ml) at zero time, without electric stimulation.

Each point represents the mean ± SEM of 6 animals/group * indicates a statistically

significant difference (p<0,05).

Figure 2 - Effect of low frequency (LF) TENS application in the paw contralateral

(CLT) to the inflammation. ▲CLT TENS: Application of LF TENS (10 Hz) on the

contralateral paw to carrageenan injection (left); ■ IPSI TENS: Application of LF TENS

(10 Hz) on the inflamed paw (right); ○C: Control group injected with carrageenan Cg 250

µg/0.1 ml (without electric stimulation). Each point represents the mean ± SEM of 6

animals/group. * indicates a statistically significant difference (p<0.05).

Figure 3 - Effect of high frequency (HF) TENS application in the paw contralateral

(CLT) to the inflammation. ■ CLT TENS: Application of HF TENS (130 Hz) on the

contralateral paw to carrageenan injection (left); ▲ IPSI TENS: Application of HF TENS

(130 Hz) on the inflamed paw (right); ○C: Control group injected with carrageenan at zero

time (Cg 250 µg/0.1 ml), without electric stimulation. Each point represents the mean ±

SEM of 6 animals/group. * indicates a statistically significant difference (p<0.05).

Figure 4 - Effect of naltrexone on antinociception induced by low frequency (LF)

TENS. Naltrexone was administered at a dose of 50µg/0.1 ml ipsilaterally, i.e., in the same

paw which received TENS treatment. ○SAL + LF TENS: saline and LF TENS (10Hz); ■

Nx + LF TENS: Naltrexone (50 µg/0.1 ml) and LF TENS (10Hz); ▲C: Control group

injected with carrageenan (250 µg/0.1 ml), without electric stimulation. Each point

represents the mean ± SEM of 4 animals/group. * indicates a statistically significant

difference (p<0.05).

Figure 5 - Effect of naltrexone on antinociception induced by high frequency (HF)

TENS. ■ Nx + HF TENS: Naltrexone (50 µg/0.1 ml) and HF TENS (130Hz);  SAL + HF

TENS: saline and HF TENS (130Hz); ▲C: Control group injected with carrageenan (250

µg/0.1 ml), without electric stimulation. Each point represents the mean ± SEM of 5

animals/group. * indicates a statistically significant difference (p<0.05).

Figure 6 – Comparison between contralateral and ipsilateral naltrexone (CLT)

administration on antinociception induced by low frequency (LF) TENS. Naltrexone

(50 µg/0.1 ml) was either administered ipsilaterally (▲) or contralaterally (■) to the

inflamed paw, ½ h before administration of LF TENS. ▲C: Control group was injected

intraplantarly with carrageenan (250 µg/0.1 ml) at zero time and treated 2 ½ later with LF

TENS (10Hz). Each point represents the mean ± SEM of 3 animals/group. * indicates a

statistically significant difference (p<0.05).

Capítulo 5 – Considerações Finais

Os resultados de nosso estudo indicam que a TENS de alta e baixa freqüências

apresentam diferentes respostas antinociceptivas e que a TENS de baixa

freqüência pode apresentar efeitos através de mecanismos nervosos centrais e

periféricos. É provável que esses efeitos estejam relacionados à estimulação de

receptores periféricos, à atuação de circuitos inibitórios espinhais e à influência de

estruturas supra-espinhais.

O presente estudo também evidenciou que a TENS, independente da freqüência

utilizada (alta ou baixa freqüência), pode produzir efeitos analgésicos mesmo

quando aplicada no membro contra-lateral à região inflamada. Essa característica

fornece subsídios para a utilização da TENS para o controle da dor em algumas

condições clínicas em que o processo de alodinia dificulta a fixação e a retirada

dos eletrodos, como no caso de queimaduras. Essa relação, entretanto, ainda

deve ser estudada antes de sua recomendação clínica.

Esperamos que o nosso estudo tenha contribuído para aperfeiçoar o entendimento

sobre a TENS e, também, que os resultados sirvam de estímulo para que novas

pesquisas sejam desenvolvidas e possam colaborar, cada vez mais, para melhora

da saúde das pessoas.

Anexo 1: Aprovação do Comitê de Ética

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