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Universidade do Vale do Paraíba
Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento
Álvaro Carlos Moraes Rodrigues
“Estudo do efeito da terapia laser de baixa potência associada à terapia com
microcorrentes sobre o processo de reparo
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São José dos Campos – SP
2006
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Álvaro Carlos Moraes Rodrigues
“Estudo do efeito da terapia laser de baixa potência associada à terapia com
microcorrentes sobre o processo de reparo
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Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa
de Pós-Graduação em Bioengenharia do Instituto
de Pesquisa e Desenvolvimento da Universidade
do Vale do Paraíba, como complementação dos
créditos necessários para obtenção do título de
Mestre em Engenharia Biomédica.
Orientador: Prof. Dr. Renato Amaro Zângaro
Co-orientadora: Profa. Dra. Renata Amadei
Nicolau
São José dos Campos – SP
2006
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A minha esposa Taciana L. Alflen que tanto me apoiou e incentivou a conquistar esse título.
AGRADECIMENTOS
Agradeço em primeiro lugar a Deus, pela vida que oportunizou a realização deste
trabalho.
Gostaria de agradecer em segundo lugar ao Professor Dr. Luís Vicente Franco de Oliveira
pelo convite para ingressar no Mestrado, pelos ensinamentos passados e por despertar em todos
ao seu redor interesse pelos trabalhos científicos.
Agradeço aos meus Orientadores Profa. Dra Renata Amadei Nicolau por sua paciência e
dedicação e ao Prof. Dr. Renato Amaro Zângaro por sua disposição. E aos dois por terem me
guiado durante este trabalho.
RESUMO
Rodrigues, Álvaro Carlos Moraes. Estudo do efeito da terapia laser de baixa potência
associada à terapia com microcorrentes sobre o processo de reparo ósseo em modelo
animal. 2006. 1 disco laser. Dissertação (Mestrado em Bioengenharia) – Instituto de Pesquisa e
Desenvolvimento. Universidade do Vale do Paraíba, São José dos Campos, 2006.
Dentre os mecanismos de ação terapêutica do laser e da microcorrente estão os efeitos
bioquímicos e biofísicos que podem ser inibidos ou estimulados dependendo de fatores como:
dosimetria, protocolo de tratamento, tipo e local da lesão. Estudos experimentais in vitro e in vivo
demonstram resultados sugestivos do efeito estimulador da terapia laser e da terapia com
microcorrente no reparo ou na formação óssea. O presente estudo tem por objetivo avaliar os
efeitos da terapia laser de baixa potência (TLBP) e da terapia com microcorrente (TMC) no
tecido ósseo em processo de reparação, com a finalidade de comparar a ação do laser, da
microcorrente e da associação das duas técnicas. A amostra foi composta de 40 ratos machos da
raça Wistar (Rattus novergicus var. albino), com 90 dias de vida, pesando 285 ± 20 gramas. A
amostra foi dividida ao acaso em quatro grupos. Cada qual foi composto por 10 ratos. Realizou-
se uma perfuração padronizada sobre a região do fêmur do membro posterior direito de cortical a
cortical do tipo loja óssea. As lesões foram feitas utilizando-se broca cirúrgica para osso, de 1
mm acoplada a equipamento de baixa rotação. As intervenções terapêuticas ocorreram com
intervalo de 48 horas, totalizando 4 aplicações (G4) e 8 aplicações (G8). Os animais foram
sacrificados em oito e 16 dias pós-cirurgia, a fim de coletar e analisar os dados obtidos por meio
de análise histológica e radiológica para verificar o índice de remodelação óssea quando
comparado entre os grupos tratados e controle. Os resultados evidenciaram uma melhora no
reparo ósseo nos grupos experimentais. Sendo que, no oitavo dia (4 aplicações) o grupo tratado
com laser + microcorrente (GIV 4) apresentou melhor reparo ósseo em relação ao grupo controle.
No 16º dia, os grupos tratados com laser e microcorrente e somente microcorrente tiveram o
melhor resultado do ponto de vista radiológico quando comparado com o grupo controle e com os
tratados somente com Laser. Esses resultados sugerem que houve melhor reparo ósseo nos
grupos experimentais comparando com o grupo controle.
Palavras-chave: Laser de baixa potência; Tecido Ósseo; Microcorrente; Reparação Óssea;
Análise Histológica e Radiológica.
ABSTRACT
Rodrigues, Álvaro Carlos Moraes. Study of the effect of the laser therapy of low power
associated with the therapy with microchains on the process of bone repair. 2006. 1 disco
laser. Dissertação (Mestrado em Bioengenharia) – Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento.
Universidade do Vale do Paraíba, São José dos Campos, 2006.
Amongst the mechanismis of laser therapeutic action and Microcurrent are the biochemical and
biophysical effects that may be inhibited or stimulated depending of the wave length, doses,
power density, frequency, wave form and frequency of application. “In vitro” and “in vivo”
experimental studies showed suggestives results from the stimulator effect of Laser therapy and
microcurrent on the heal and formation of bone tissue. The aim of this study is observ the low
reactive-level laser therapy (LLLT) effects and Microcurrent in the bone tissue in healing process
comparing of Laser action, Microcorrent and both techniques associated. The sample was
composed ley 40 males rats (Rattus novergicus albinos) Winstar rats, with 90 days old and
285±20 gramme. The animals were randomly divided in four groups with ten rats in each one. A
standardized punching was realized at the right leg femur to cortical from cortical whit 1mm of
thickness, with a cirurgic drill suited to bone and low rotation equipment. The applications were
realized every 48 hour ending four applications (G4) and eight applications (G8). The animals
were sacrified of the 8 and 16º post-injury to collect and to analyse the results obteined by bone
tissue radiological analysis verifying the rate of consolidation of bone when it is compared with
the irradiated group and control group. The results showed up an improve bone healing in the
experimental groups. At the 8 day (four applications) the group treated with laser and
microcurrent (GIV 4) showed better bone healing than control group. At the 16º day, the groups
treated with laser and microcurrent and only microcurrent had the better result in a radiologic
point of view. When compared with the control group and the other group treated only with laser.
These results suggest that, it was an improvement of healing bone in experimental groups
comparing with control group.
Key Words: low level laser therapy, bone tissue, microcurrent, healing bone, radiological
analysis.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Aplicação da TLBP........................................................................................................57
Figura 2: Aplicação da TMC.........................................................................................................57
Figura 3: Aparelho de Raio x (acima) e sobre a plataforma de radiografia, da esquerda para a
direita, recipiente com formol chassi com filme radiográfico e material para identificação das
imagens. .........................................................................................................................................60
Figura 4: Peças anatômicas (fêmur) identificadas e posicionadas no chassi para o Rx. Grupo
TMC. ..............................................................................................................................................60
Figura 5 : Lâmina preparada e corada com hematoxilina/eosina e recodificada para a análise
histológica.......................................................................................................................................62
Figura 6 : Microscópio utilizado para análise das laminas. (Leica DMIL acoplado a uma câmera
JVC color vídeo TK-C1480E ) e caixa de lamina montada para o estudo........................62
Figura 7: Imagem digitalizada durante a mensuração de área total de tecido ósseo, com 40x de
aumento (centro). Barra de ferramentas para análise (à direita). Resultados parciais de áreas de
tecido ósseo. ...................................................................................................................................65
Figura 8: Imagem digitalizada durante a mensuração de área total de tecido ósseo, com 40x de
aumento (centro). Barra de ferramentas para análise (à direita). Resultados parciais de áreas de
tecido ósseo. ...................................................................................................................................65
Figura 9: Imagem digitalizada durante a mensuração de área de tecido ósseo no local da lesão,
com 400x de aumento (esquerda e acima). Barra de ferramentas para análise (à direita e abaixo).
........................................................................................................................................................66
Figura 10: Imagem digitalizada durante a mensuração de área de tecido ósseo no local da lesão,
com 400x de aumento (esquerda e acima). Barra de ferramentas para análise (à direita).
Resultados parciais de áreas de tecido ósseo. ................................................................................66
Figura 11: Aspecto macroscópico do reparo ósseo no oitavo dia pós-operatório no grupo
controle (GI 4) ...............................................................................................................................71
Figura 12: Aspecto macroscópico do reparo ósseo aos 16 dias pós-operatório no grupo TLBP +
TMC (GIV 4) .................................................................................................................................71
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Escore para avaliação Radiográfica...............................................................................59
Tabela 2. Escore da análise radiográfica em 8 dias pós-operatório...............................................69
Tabela 3. Escore da análise radiográfica em 16 dias pós-operatório.............................................70
Tabela 4. Área total de tecido ósseo em 8 e 16 dias respectivamente, expressos em expressos em
µm
2
................................................................................................................................................72
Tabela 5. Quantidade de tecido ósseo no local da lesão em 8 e 16 dias respectivamente ........... 72
SUMÁRIO
1. Introdução............................................................................................................................ 01
2. Objetivos.............................................................................................................................. 05
3. Revisão da literatura............................................................................................................ 07
3.1 Tecido ósseo ..................................................................................................................... 08
3.1.1 Matriz óssea ................................................................................................................... 11
3.1.2 Histologia óssea ............................................................................................................ 11
3.1.3 Formação óssea ............................................................................................................ 13
3.1.4 Remodelação e reparo ósseo ......................................................................................... 14
3.2 Laser ................................................................................................................................. 18
3.2.1 Características da radiação laser .................................................................................... 19
3.2.2 Efeitos fisiológicos e biológicos da interação laser de baixa potência nos tecidos ....... 20
3.3 Histórico do uso de correntes elétricas.............................................................................. 35
3.3.1 Características físicas ................................................................................................... 37
3.3.2 Efeitos fisiológicos e biológicos da utilização de microcorrente nos tecidos ............... 38
4. Métodos.......................................................................................................................................52
4.1 Procedimentos éticos e legais....................................................................................................53
4.2 Tipo de estudo ..........................................................................................................................53
4.3 Amostra ....................................................................................................................................53
4.4 Técnica cirúrgica ........................................................................................................ ............54
4.5 Grupos e tratamento ................................................................................................................55
4.6 Eutanásia e dissecação ..............................................................................................................58
4.7 Destino dos animais .................................................................................................................58
4.8 Radiografias................................................................................................................. ............58
4.9 Procedimento para o preparo do material histológico .............................................................61
4.9.3 Avaliação do material histológico ........................................................................................63
4.10 Análise estatística ..................................................................................................................63
5.Resultados.....................................................................................................................................67
5.1 Achados radiográficos do reparo ósseo oito dias pós-operatórios após quatro aplicações ( GI 4
a GIV 4).......................................................................................................................................... 68
5.2 Achados radiográficos do reparo ósseo 16 dias pós-operatórios após oito aplicações ( GI 8 a
GIV 8 )............................................................................................................................................69
5.3 Aspectos Macroscópicos do Reparo Ósseo..............................................................................70
5.4 Resultados da análise histomorfométrica..................................................................................72
6. Discussão.....................................................................................................................................73
7.Conclusão.....................................................................................................................................86
Referências......................................................................................................................................88
Anexo A – Certificado do Comitê de Ética em Pesquisa da UNIVAP...........................................99
Anexo B – Laudo do radiologista..................................................................................................100
1
1 INTRODUÇÃO
2
1 INTRODUÇÃO
O tecido ósseo possui grande capacidade de reparação, exibe um potencial de
regeneração surpreendente capaz de restaurar perfeitamente sua estrutura original e suas
propriedades mecânicas (SCHENK, 1996). A remodelação deste tecido e sua
estimulação são motivo de diversos estudos nas últimas décadas, devido ao interesse de
diversos autores em estabelecer seu comportamento frente a vários fatores, tanto
externos, locais como sistêmicos, apoiados no conhecimento das etapas do processo de
reparo e sua cronologia (HECKAMAN et al., 1991). O uso de radiação laser e da
corrente elétrica de baixas intensidades, para melhorar da qualidade da reparação de
lesões ósseas, tem estimulado vários estudos, pois tais recursos tem se mostrado
eficazes em várias áreas da medicina moderna.
O estímulo do incremento ósseo têm sido obtido através de vários meios entre
eles: uso do ultra-som pulsado com baixa intensidade (PILLA et al., 1990); emprego de
campos eletromagnéticos (CANE; BOTTI; SOANA, 1993); e mais recentemente por
terapia laser de baixa potência (TLBP) (NICOLAU; ZÂNGARO; PACHECO, 1998;
KUCEROVÁ et al., 2000).
O interesse de estudos acerca da bioestimulação do processo de reparação óssea
se deve principalmente a possibilidade de uma maior rapidez na reparação da lesão
(HECKAMAN et al, 1991).
De acordo com Fernandes (2004), a terapia com radiação eletromagnética pode
ser aplicada em diversas áreas da saúde, podendo gerar alterações e modulação no
tecido biológico irradiado. Segundo Marino et al. (2003), a magnitude do efeito
biomodulatório atribuído à estas terapias ao interagir com os tecidos influenciam as
3
funções celulares estimulando ou inibindo atividades bioquímicas ou biofísicas,
dependendo de fatores como: dosimetria, protocolo de tratamento, tipo e local da lesão.
Os mecanismos de ação da TLBP ainda não foram totalmente esclarecidos, o
que gera muita discussão. Prova disto são estudos experimentais in vitro e in vivo que
demonstram resultados contraditórios. Porém há numerosos trabalhos científicos que
obtiveram resultados positivos do efeito da TLBP no reparo ou formação óssea.
(MARINO et al., 2003).
A maioria dos estudos realizados aporta a efeitos positivos sobre o tecido ósseo
pós TLBP, porém, poucos trabalhos têm sido realizados empregando terapia com
microcorrente (TMC) no reparo ósseo. Terapias convencionais, coadjuvantes ao
processo de reparação óssea, também são pouco citadas em associação com TMC e tão
pouco à TLBP associada à TMC. Contudo, atualmente observa-se crescente emprego
clínico destas duas modalidades terapêuticas.
O laser terapêutico apresenta propriedades capazes de produzir efeito biológico
de estimulação seletiva das mitocôndrias e aumentar o metabolismo celular que auxilia
a reparação tecidual (RIGAU, 1996).
A microcorrente é uma modalidade que consiste em utilização de corrente
modulada com baixa freqüência e intensidade inferior a 1 mili ampére. Esta corrente,
assim como a TLBP, não consegue ativar as fibras nervosas sensoriais (ROBISON;
SYNDER-MACKLER, 2001). Seus efeitos e sua dosimetria ainda não foram
estabelecidos, sendo os dados são controversos no tocante a intensidade e forma de
onda da corrente (ALVAREZ et al., 1983; NESSLER; MASS 1985; DUNN et al, 1988;
KLOTH; FEEDAR, 1988; IM et al., 1990; MERTZ et al., 1993).
Apesar da técnica de irradiação laser possuir resultados positivos na reparação
óssea o interesse deste estudo foi verificar se a ação da TLBP pode ser potencializada e
4
promover maior bioestimulação no estágio inicial do processo de reparação óssea, sem
alterar a estrutura original e micro arquitetura do tecido, quando associada com a TMC.
5
2 OBJETIVO
6
2. OBJETIVO
Analisar o efeito da terapia a laser de baixa potência associada à terapia com
microcorrentes sobre o processo inicial de reparação óssea, através de análise
radiográfica e histomorfométrica.
7
3 REVISÃO DE LITERATURA
8
3. REVISÃO DE LITERATURA
3.1 Tecido Ósseo
O tecido ósseo é o constituinte principal do esqueleto humano, serve de suporte para
as partes moles, proteção de órgãos vitais, sustentação e conformação do corpo. Funciona
também como depósito de cálcio, fósforo e outros íons, armazenando-os ou liberando-os de
maneira controlada, para manter constante a concentração desses importantes íons nos
líquidos corporais (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004). O tecido ósseo é complexo e
dinâmico, participa de um contínuo processo de remodelamento produzindo tecido novo e
degradando tecido velho. Ou seja, pressões aplicadas sobre o tecido levam à sua reabsorção,
enquanto a tração leva ao desenvolvimento de novo tecido ósseo (TORTORA, 2002;
GARTNER, 2003).
Para Gartner e Hiatt (2003), o osso é composto por células imersas em uma matriz
extracelular calcificada, composta por fibras e substância fundamental. As fibras que
constituem o tecido ósseo são, basicamente, colágenos do tipo I e a substância fundamental,
sendo esta rica em proteoglicanos com cadeias laterais de condroitin-sulfato e queratan-
sulfato.
Segundo Tortora (2002), o tecido ósseo é dividido em tecido ósseo compacto e tecido
ósseo esponjoso.
O osso compacto também é conhecido como cortical (SZEJNFELD, 2000). É
formado por lamelas circunferenciais, longitudinais e concêntricas, cercada pelo periósteo
cortical, que consiste de uma camada exterior fibrosa e de uma camada interior celular
formada de células osteoprogenitoras, fibroblastos e osteoblastos (OLIVEIRA, 2000). O
tecido ósseo compacto está organizado em unidades chamadas de ósteons, ou sistema de
9
Havers. Vasos sangüíneos, vasos linfáticos e nervos do periósteo penetram no osso compacto
pelos canais perfurantes (de Volkmann). Os vasos e nervos dos canais perfurantes se
conectam com os da cavidade medular, do periósteo e dos canais centrais (haversianos)
(TORTORA, 2002).
Diz Szejnfeld (2000), o tecido ósseo haversiano, é o tipo mais complexo de osso
cortical. É composto por canais vasculares rodeados por lamelas ósseas. Este complexo
arranjo do osso ao redor dos canais vasculares é denominado osteon. O osteon é um cilindro
irregular, com vários ramos que se anastomosam, composto por um canal neurovascular
circundado por camadas de células permeadas por matriz óssea. Os ósteons comumente estão
dispostos ao longo do eixo do tecido ósseo cortical. São conectados uns aos outros por meio
de canais de Volkman, que estão orientados perpendicularmente aos ósteons.
O tecido ósseo esponjoso não contém ósteons. Ele consiste em lamelas, dispostas
como trama irregular, de finas colunas ósseas, chamadas trabéculas. Os espaços
macroscópicos, entre as trabéculas de alguns ossos, estão preenchidos com medula óssea
vermelha, que produz células sangüíneas (TORTORA, 2002).
Segundo Szejnfeld (2000), o tecido ósseo trabecular ou esponjoso, aparece no
esqueleto axial e epífises dos ossos longos, está entre as corticais e é formado por barras
ósseas chamadas trabéculas, dispostas horizontalmente e verticalmente.
Para Tortora (2002), o tecido ósseo esponjoso é diferente do tecido ósseo compacto
em dois aspectos, o tecido ósseo esponjoso é leve, e as trabéculas do tecido ósseo esponjoso
dão suporte e proteção à medula óssea vermelha. Já no tecido ósseo compacto os ósteons,
estão alinhados, paralelo e ao longo das linhas de força mecânicas, mesmo quando força
considerável é aplicada a qualquer uma de suas extremidades.
10
Conforme Szejnfeld (2000), o osso possui duas superfícies, uma interna e outra
externa. A cavidade central do osso, ou seja, a parte interna é revestida pelo endósteo, um
tecido conjuntivo delgado especializado composto por uma monocamada de células
osteoprogenitoras e de osteoblastos (GARTNER; HIATT, 2003). O endósteo é geralmente
constituído por uma camada de células osteogênicas achatadas revestindo as cavidades do
osso esponjoso, o canal medular, os canais de Havers e os de Volkmann (JUNQUEIRA;
CARNEIRO, 2004).
O periósteo reveste a camada externa do osso, onde ele não é recoberto por
cartilagem articular, fica junto aos tecidos moles, sendo constituído por uma camada
celular interna contendo células osteoprogenitoras (GARTNER, 2003; SZEJNFELD,
2000; TORTORA, 2002).
A camada mais superficial do periósteo contém principalmente fibras colágenas
e fibroblastos. As fibras de Sharpey são feixes de fibras colágenas do periósteo que
penetram no tecido ósseo e prendem firmemente o periósteo ao osso (JUNQUEIRA;
CARNEIRO, 2004).
As principais funções do endósteo e do periósteo são nutrição do tecido ósseo e
o fornecimento de novos osteoblastos, para o crescimento e a recuperação do osso
(TORTORA, 2002).
Ainda para Junqueira e Carneiro (2004), as células osteoprogenitoras se
multiplicam por mitose e se diferenciam em osteoblastos, desempenhando papel
importante no crescimento dos ossos e na reparação das fraturas.
11
3.1.1 Matriz Óssea
Do ponto de vista bioquímico o osso é formado por uma mistura de duas fases, a
orgânica (35%) também chamada de matriz extracelular (matriz osteóide) e a fase inorgânica
(65%), conhecida como a fase mineral do tecido ósseo (SZEJNFELD, 2000; GARTNER,
2003).
A parte inorgânica do tecido ósseo é constituída essencialmente por hidroxiapatita
(fosfato de cálcio), fórmula empírica [Ca
10
(PO
4
)
6
(OH)
2
], misturada com ínfimas quantidades
de outros elementos como fluoretos de magnésio, que favorecem a cicatrização
(SZEJNFELD, 2000; OLIVEIRA 2000).
O componente orgânico é composto quase exclusivamente por fibras colágenas
(95%), constituídas de colágenos do tipo I e por pequena quantidade de proteoglicanas e
glicoproteínas (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004). O colágeno do tipo I do tecido ósseo é
muito rico em ligações cruzadas, que impedem sua extração com facilidade (GARTNER;
HIATT, 2003).
3.1.2 Histologia do Tecido Ósseo
Como outro tecido conjuntivo, o tecido ósseo, contém abundante matriz de material
intercelular, que envolve células muito espaçadas. A matriz é composta por,
aproximadamente 25 % de água, 25% de proteínas fibrilares e 50% de minerais cristalizados
(TORTORA, 2002).
As células presentes na matriz orgânica mineralizada são as osteoprogenitoras (células
osteogênicas) são células-tronco, localizam-se na camada celular interna do periósteo,
revestindo canais de Havers e no endósteo. Elas são as únicas células ósseas que passam por
12
divisão celular, suas células-filha resultantes se desenvolvem em osteoblastos (OLIVEIRA,
2000; TORTORA, 2002; GARTNER, 2003).
As células osteoprogenitoras, ativas no crescimento dos ossos, inativos no adulto,
podem entrar em atividade na reparação de fraturas e de outros tipos de lesão, quando, então,
multiplicam-se por mitose e diferenciam-se em células formadoras de matriz-óssea, os
osteoblastos (MENDOZA, 1994).
Os osteoblastos são células mesenquimais primitivas indiferenciadas, produtoras de
osso. Elas sintetizam e secretam fibras de colágeno e outros componentes orgânicos
necessários à formação da matriz de tecido ósseo e iniciam a calcificação. São localizadas no
tecido conjuntivo perivascular, na camada de periósteo e na medula óssea (GARTNER,
2003).
Os osteoblastos são células mononucleadas de citoplasma basofílico responsáveis pela
produção de colágeno e formam tecido ósseo não mineralizado (denominado osteóide)
(TORTORA, 2002; OLIVEIRA, 2000).
Os osteócitos são os próprios osteoblastos, são células maduras que ficam
“aprisionadas” nas secreções da matriz nos espaços denominados de osteoplastos, residentes
em lacunas dentro da matriz óssea calcificada (GARTNER, 2003).
Os osteócitos comunicam-se entre si, através de prolongamentos citoplasmáticos,
formando junções firmes que lhes permitem regular o metabolismo do tecido ósseo. Estes
mantém as atividades celulares diárias do tecido ósseo, tais como a troca de nutrientes e
metabólitos com o sangue. É a célula responsável pela manutenção do tecido ósseo e pelo
intercâmbio de íons com a matriz óssea e o espaço extracelular. Os hormônios, paratormônio
e calcitonina, e a vitamina D agem nos osteócitos para possibilitar a mineralização da matriz
óssea (TORTORA, 2002; OLIVEIRA, 2000).
13
Os osteoclastos são células multinucleadas (com média de 10 a 15 núcleos), derivados
de células progenitoras hematopoiéticas, elas ficam concentradas no endósteo e
desempenham papel importante na reabsorção óssea (GARTNER, 2003). No lado da célula,
que está em contato com a superfície do tecido ósseo, a membrana plasmática do osteoclasto
contém grande quantidade de dobras, constituindo uma borda pregueada. Nessa região, a
célula libera enzimas lisossômicas e ácidas, que degradam os componentes protéicos e
minerais do tecido ósseo subjacente. (TORTORA, 2002; OLIVEIRA, 2000). Ainda para
Tortora (2002), essa destruição da matriz óssea faz parte do desenvolvimento, crescimento,
manutenção e reparo normal do tecido ósseo, estimulada pela prostaglandina E
2
,
paratormônio, vitamina D e agentes físicos, químicos e mecânicos.
Para Guyton (2002), o tecido ósseo é continuamente depositado pelos osteoblastos e
continuamente absorvido onde os osteoclastos estão ativos.
3.1.3 Formação Óssea
O processo pelo qual o osso é formado é chamado de ossificação ou osteogênese
(TORTORA, 2002).
Durante o desenvolvimento embrionário, a formação de tecido ósseo pode dar-se de
duas maneiras: intramembranosa e endocondral (GARTNER, 2003).
A ossificação intramembranosa, ocorre no interior de uma membrana de tecido
conjuntivo fibroso formado pela condensação de células mesenquimais (JUNQUEIRA;
CARNEIRO, 2004). Esse processo de substituição direta do mesênquima por tecido ósseo é
conhecido como ossificação intramembranosa, e os ossos formados desse modo são
chamados de ossos membranosos (YOUNG, 2001).
14
Na ossificação endocondral o tecido ósseo é formado dentro da cartilagem hialina.
Nesse processo, as células mesenquimais se transformam em condroblastos, que,
inicialmente, produzem um “molde” de cartilagem hialina. Posteriormente, os osteoblastos,
gradualmente, substituem a cartilagem por osso (TORTORA, 2002). Para Young (2001), os
ossos cartilaginosos que são os formados pela ossificação endocondral são precedidos pela
formação de um molde cartilaginoso que cresce continuamente e é progressivamente
substituído por tecido ósseo.
A maioria dos ossos chatos forma-se por ossificação intramembranosa. Já os ossos
longos e curtos do corpo forma-se por ossificação endocondral (GARTNER; HIATT, 2003).
3.1.4 Remodelamento e Reparo Ósseo
Para Gartner e Hiatt (2003), no adulto, a formação e a reabsorção de tecido
ósseo permanecem em equilíbrio, enquanto o tecido ósseo é remodelado para atender às
forças aplicadas sobre ele.
De acordo com Thompson et al. (2000), a consolidação de uma lesão óssea tem
início imediatamente após a sua ocorrência e trata-se de um processo contínuo.
Segundo Hoppenfeld (2001), os eventos que envolvem a consolidação
respondem pelo desbridamento, estabilização e remodelagem do local fraturado. A
consolidação pode ocorrer de forma primária, isto é, através de uma fixação rígida ou de
forma secundária, sem a presença da fixação rígida. Conforme Kitchen (2003), ocorre
hemorragia imediatamente após a lesão. Forma-se um coágulo e inicia-se a fase
inflamatória aguda do reparo. Ao extravasar das extremidades seccionadas dos vasos, o
sangue forma um coágulo em torno do sítio da lesão esse coágulo, chamado hematoma,
geralmente se forma seis a oito horas após a lesão (TORTORA, 2002).
15
Como a circulação sanguínea é interrompida quando o hematoma de lesão óssea
se forma, células ósseas, no sítio da fratura, morrem (GARTNER; HIATT, 2003).
Inchamento e inflamação ocorrem em resposta a células ósseas mortas, o que produzem
restos celulares adicionais (TORTORA, 2002). Capilares sangüíneos crescem para
dentro do coágulo sanguíneo e mastócitos, leucócitos, e macrófagos se movem para
dentro da área, sendo responsáveis pela liberação de fatores que estimulam o reparo
tissular. Esta atividade se completa normalmente em quatro dias (KITCHEN, 2001).
A infiltração de novos capilares sanguíneos no hematoma da lesão ajuda a
organizá-lo como tecido de granulação, que passa, então, a ser chamado de procalo
(TORTORA, 2002).
Em 48 horas após a lesão, células osteoprogenitoras acumulam-se por causa do
aumento da atividade mitótica da camada osteogênica do periósteo e do endósteo e
deferenciam-se em osteoblastos e começam a produzir tecido osteóide “colar de tecido
ósseo”, junto ao tecido ósseo não vital ao redor do local da lesão. Este estágio dura
aproximadamente, três semanas (GARTNER; HIATT, 2003).
Após a formação do “colar de tecido ósseo”, os osteoblastos começam a
produzir as trabéculas de tecido esponjoso. As trabéculas se unem a porções vivas e
mortas dos fragmentos ósseos originais, formando então, o denominado calo ósseo, este
estágio pode durar entre três a quatro meses (TORTORA, 2002).
Finalmente, este osso de aspecto trabeculado é remodelado para formar o osso
lamelar maduro. A cavidade da medula é restaurada, o contorno do osso é alisado e a
estrutura interna do osso é reorganizada (KITCHEN, 2003).
16
Algumas vezes, o processo de reparo é tão completo que a linha de fratura não é
detectável, mesmo em radiografia. Entretanto uma área espessada na superfície do osso
pode permanecer, como evidência da lesão cicatrizada (TORTORA, 2002).
O cálcio e o fósforo, necessários para fortalecer e endurecer o tecido ósseo
neoformado, são depositados apenas de maneira gradual e células ósseas geralmente
crescem e se reproduzem lentamente (TORTORA, 2002).
Thompson et al. (2002), atestam que para entender o processo consolidativo de
maneira clara, devem-se considerar cinco estágios:
• Estágio de Hematoma: resulta do rompimento de vasos sangüíneos no
momento da lesão. Uma pequena porção de osso adjacente à lesão morre
e de forma gradual é absorvido.
• Estágio de Proliferação Celular Subpereosteal e Endosteal: ocorre
proliferação celular partindo da superfície profunda do periósteo
adjacente ao local da lesão. Trata-se de células precursoras de
osteoblastos e formam-se ao redor de cada fragmento ósseo.
Simultaneamente as células proliferam do endósteo de cada fragmento
formando gradualmente uma ponte entre as extremidades ósseas. Neste
estágio o hematoma está sendo absorvido.
• Estágio de Formação do Calo: as células proliferantes amadurecem em
osteoblastos ou em condroblastos, sendo que estes últimos formam
cartilagem que não é essencial para a consolidação. Os osteoblastos
produzirão matriz intercelular de colágeno e polissacarídeos, que torna-se
empregnada de sais de cálcio, o que forma o calo primário ou osso
reticulado, também chamado de osso imaturo. O calo primário é visível
ao exame radiológico e evidencia a ocorrência de consolidação.
17
• Estágio de Consolidação: a atividade dos osteoblastos vai realizar a
mudança do calo primário para o osso ou estrutura lamelar e ao final dos
estágios a junção está completa. O novo tecido ósseo forma uma massa
espessa no local da lesão e oblitera a cavidade medular. O tecido ósseo
neoformado terá maior extensão se o hematoma tiver sido grande ou
ainda se não foi possível obter a posição ideal dos fragmentos ósseos
• Estágio de Remodelação: é a fase onde acontece a alteração da estrutura
lamelar e reforço do osso ao longo das linhas de tensão. Osso excedente é
removido gradualmente e geralmente a estrutura óssea parece-se muito
com a original.
Udupa e Prasad (1963) realizaram estudo histoquímico, que durou seis semanas,
para caracterizar a evolução da consolidação óssea em ratos, tendo-se evidenciado
quatro fases:
• Fase fibroblástica, que ocorre na primeira semana pós-lesão,
caracterizada principalmente pela proliferação de fibroblastos oriundos
do periósteo e posteriormente de condroblastos e osteoblastos;
• Fase do colágeno, que ocorre na segunda semana, na qual, à medida que
diminui a proliferação celular, ocorre produção de fibras colágenas no
espaço entre os fragmentos;
• Fase osteogênica, que abrange a terceira e quarta semanas, caracterizada
pela proliferação e hipertrofia de condroblastos, os quais são substituídos
por osteoblastos que produzem nova substância intercelular e tecido
ósseo neoformado;
18
• Fase de remodelação, correspondente a quinta e sexta semanas, quando o
excesso de massa óssea formada é reabsorvido.
3.2 Laser
A palavra laser é um acrônimo para Light Amplification of Stimulated Emission
of Radiation (amplificação da luz por emissão estimulada da radiação) (KITCHEN,
2003).
As características que diferem a luz laser de uma lâmpada de filamento por
exemplo são: a monocromaticidade, a brilhância, a coerência e a direcionalidade. A
possibilidade de focalização em pequenas áreas e a emissão de altas densidades de
energia faz do laser um instrumento de grande interesse e importância para aplicações
nas áreas de saúde, tanto no diagnóstico como na terapia (NICOLAU, 2001).
De acordo com Baxter (1998), Albert Eistein originalmente delineou os
princípios de geração deste tipo de luz, porém, somente em 1960 que Theodore Maiman
produziu o primeiro feixe de luz laser de rubi nos Estados Unidos. Em meados dos anos
70, Javan, Bennett e Herriott construíram o de laser de Hélio-Nêonio (ORTIZ, 2001).
Estudos realizados pelo grupo do professor Endre Mester em Budapeste no início dos
anos 70 indicaram que a irradiação por laseres de intensidade relativamente baixa,
aplicada diretamente aos tecidos, provocava modulação de processos biológicos,
particularmente a fotobioestimulação do processo de cicatrização e reparo dos tecidos
(BAXTER, 1998).
Segundo Baxter (1998), a modalidade laserterapia tem encontrado aplicações
cada vez mais amplas pelos fisioterapeutas, dentistas, quiropraxistas e médicos para os
tratamentos de feridas abertas, lesões dos tecidos moles, distúrbios artríticos e dores
19
associados a etiologias diversas. O laser proporciona uma forma de emissão de radiação
luminosa de características especiais. Ele realiza uma transformação de energia externa
elétrica ou química ou óptica em energia luminosa.
3.2.1 Características da Radiação Laser
Conforme Baxter (1998), a diferença da radiação gerada pelos aparelhos laser de
uso terapêutico entre outras fontes como lâmpadas infravermelhas se dá pela
monocromaticidade, direcionalidade e coerência.
A luz laser tem as seguintes características:
Monocromaticidade: A radiação emitida é caracterizada por fótons com mesmo
comprimento de onda, obtendo luz monocromática. De acordo com Baxter, (1998) o
comprimento de onda é o parâmetro que determina quais as biomoléculas específicas
absorverão a radiação produzindo assim efeito terapêutico.
Direcionalidade (Colimação): Na radiação laser os fótons produzidos são
paralelos, praticamente inexistindo qualquer divergência angular, ao longo da distância
percorrida. Esta propriedade mantém a potência óptica do aparelho numa área
relativamente pequena ao longo de distâncias consideráveis.
Coerência:
A radiação emitida pelo laser também está em fase. É uma das
propriedades da luz laser que a distingue de outras formas de luz. A emissão estimulada
gera fótons coerentes, cujas energias se somam e viajam na mesma direção em fase na
amplitude e na freqüência da onda, a coerência tem sua influência na amplitude e na
potência da radiação laser emitida.
A coerência é uma das propriedades da luz laser, porém ao penetrar no tecido,
esta propriedade se perde nos primeiros extratos da pele. Isto ocorre devido à grande
20
variedade de estruturas celulares que compõem a pele (WHARTON et al., 1964 e 1966;
PARRISH; 1980, JORI, 1980, ANDERSON et al., 1982, MICKILEY et al., 1988;
HACZEKI et al., 1988 e 1989).
Segundo alguns autores, apesar da perda de coerência da radiação do Laser de
Baixa Potência (LBP) no interior dos tecidos, esta é absorvida pelas células gerando
alterações no seu metabolismo tanto em tecidos superficiais como profundos (GIESE,
1980; LOBKO et al., 1985; SVAASAND, 1990).
3.2.2.Efeitos Fisiológicos e Biológicos da Interação Laser de Baixa Potência com os
Tecidos
Em se tratando de radiação de qualquer natureza em processos diagnósticos ou
terapêuticos, a dosimetria é o parâmetro de extrema importância, determinando o
sucesso ou fracasso do procedimento. No caso da TLBP deve-se observar a dosimetria
adequada, porém sem deixar de observar as condições de contorno (local, elementos que
compõe o tecido).
A biomodulação é baseada nos efeitos locais com o transporte de várias
substâncias através da membrana celular e tecido, a densidade de potência não pode ser
tão baixa, pois pode levar a necessidade um maior número de aplicações durante o
tratamento. A baixa potência não pode ser totalmente compensada com esse aumento do
numero de aplicações, porque a dose pode facilmente tornar-se alta. Segundo Ozawa et
al. 1997, a dose certa de energia influência no processo de biomodulação, pois, estudos
com laser no infravermelho próximo e doses baixas, não demonstraram efeitos na
produção de matriz óssea, entretanto quando comparam doses altas e baixas de energia,
obtiveram melhores resultados com as doses mais altas. A alta densidade de energia
21
também pode causar efeitos inibitórios, por exemplo, em um estudo com células do
ligamento periodontal humano, após sofrer estímulos mecânicos e receber irradiação
com alta dose de energia, resultou em uma diminuição do colágeno e desarranjo das
células do ligamento periodontal (OZAWA et al., 1997).
Outro efeito clássico de biomodulação com radiação laser no visível é o efeito
fotoquímico, porém alguns estudos demonstram melhores resultados no tratamento do
tecido ósseo, através do laser no infravermelho (efeito fotofísico), os efeitos mais
evidenciados foram com 830 nm, comparados com os laseres de emissão em 632,8 nm
ou 790 nm, e segundo Ozawa et al. (1998), a irradiação deve ocorrer nos estágios
iniciais da reparação (OZAWA et al., 1998; PINHEIRO et al., 2001).
Brugnera Jr. e Pinheiro (1998), a interação do laser entre os diversos tecidos
baseia-se na compreensão das reações que podem ser induzidas nesses tecidos pelo
laser. Cada tipo de meio ativo resulta na produção de um laser com o comprimento de
onda especifico e que cada comprimento de onda reage de uma maneira diferente com
cada tecido. Ressaltam ainda que o efeito fotofísico e fotoquímico promovido pela
TLBP são processos que provocam modificações nos potenciais de membrana,
incrementando a síntese de ATP.
A utilização do LBP apresenta efeito bioestimulador sobre a produção de ATP
mitocondrial. Assim, Benedicenti et al. (1993), afirmaram que a produção de ATP pelas
mitocôndrias sofre um aumento de até 22%, após a aplicação do LBP. Assim, este
aumento do aporte energético celular é comprovado através da observação do aumento
de atividade celular, com conseqüência, aumento da produção de fibras colágenas;
regeneração de vasos sanguíneos a partir dos já existentes; aumento da velocidade de
crescimento de nervos seccionados, aumento da reepitelização a partir dos restos basais,
como no caso de úlceras superficiais e como conseqüência, existe um aumento do ritmo
22
de divisão celular. Estudos apresentam efeitos da terapia com laser sobre o enxerto
ósseo, com aumento de velocidade de formação óssea, bioestimulação celular, analgesia
e efeito antiinflamatório (GENOVESE, 2000).
Outro aspecto a ser considerado é a propriedade óptica de cada tecido, que
determina a extensão e a natureza da resposta tecidual que ocorre por meio dos
processos de absorção, transmissão, reflexão e difusão da luz laser. A radiação luminosa
ao atingir o tecido pode ser refletida, transmitida, absorvida ou espalhada. Cada um
destes fenômenos pode ocorrer de forma independente ou associada a outros. A reflexão
ocorre quando a radiação atinge a superfície do tecido fazendo que parte desta radiação
retorne na direção da fonte de excitação, sem interagir com o tecido, parte e absorvida e
a outra se espalha ou é transmitida. Segundo Anderson et al. (1981), apud Albertini
(2001), comprovou-se, utilizando-se o laser de GaAlAs (620-680 nm), que a reflexão da
pele é de 4% a 7%; então, 93% a 96% da radiação incidente na superfície penetra nos
substratos subseqüentes. Nos tecidos biológicos a energia absorvida é aquela que se
transforma em outras formas de energia, atuando no interior dos tecidos e também
propagando os seus efeitos para os tecidos vizinhos (GENOVESE, 2000).
De acordo com Baxter (1998), na laserterapia de baixa intensidade ocorrem
relações atérmicas da luz com o tecido. A luz que provém de um aparelho de
laserterapia pode interagir com o tecido irradiado por:
Espalhamento da luz incidente: Ocorre por parte das moléculas, partículas,
fibras, órgãos ou células do interior do extrato, significa mudança na direção de
propagação da luz, quando esta atravessa os tecidos, isto se deve à variabilidade nos
índices refrativos dos componentes teciduais
e depende do comprimento de onda e do
tamanho das estruturas irradiadas, o que resultará na rápida perda da coerência.
23
Absorção da luz incidente por um cromóforo: refere-se a uma biomolécula que
pela sua configuração eletrônica ou atômica, é capaz de ser excitada pelo fóton ou
fótons incidentes. Causada pelos cromóforos primários, e provoca um processo
bioquímico ou bioelétrico ou uma dissipação da energia absorvida por meio de calor,
fluorescência ou fosforescência.
Segundo Genovese (2000), quando um tecido é irradiado, pode-se verificar a
difusão dentro do tecido que depende do tamanho das partículas que formam uma
relação com o comprimento de onda em que se emite a radiação. Assim a difusão será
máxima nos tecidos cujas partículas têm as mesmas dimensões que o comprimento de
onda. Essa relação é determinante para se desenvolver o espectro de absorção, reflexão
e espalhamento, a partir do espectro ultravioleta até o infravermelho.
Segundo Bogliolo e Pereira (1976), os mastócitos, ao serem submetidos a
diversas formas de estresse como traumas mecânicos, agentes químicos, agentes
térmicos, radiação ultravioleta, radiação ionizante e outras, através do fenômeno de
degranulacão, por mecanismos de troca iônica, liberam heparina e histamina. A
heparina é anticoagulante e a histamina produz aumento da permeabilidade capilar,
vasodilatação, incremento da drenagem linfática e aumento da atividade fibroblástica,
auxiliando a recomposição tecidual.
Um dos primeiros trabalhos foi realizado por Benedicenti e Martino, em 1983,
no qual verificaram aumento de 22% na síntese de ATP mitocondrial, após TLBP em
alvéolo dentário em reparação. Segundo os autores a elevação da taxa de ATP
aumentaria o metabolismo celular contribuindo para a reparação alveolar.
O LBP age principalmente sobre organelas celulares (mitocôndria e membrana),
gerando aumento de ATP e modificando o transporte iônico. Acredita-se que existam
fotorreceptores celulares, sensíveis a determinados comprimentos de onda, que, ao
24
absorverem fótons, desencadeiam reações químicas. Desta forma o LBP acelera, a curto
prazo, a síntese de ATP (glicólise e oxidação fosforilativa e a longo prazo a transcrição
e a replicação do DNA (KARU, 1987; 1989 a,b,c). Karu (1988), concluiu que a
irradiação de mitocôndria isolada induz mudanças na homeostasia celular, as quais
implicam em reações em cascata. A autora menciou que determinados componentes da
cadeia respiratória como: citocromos, citocromos oxidase e flavinas desidrogenase, os
quais são fotorreceptores ou cromóforos primários são capazes de absorver luz para um
comprimento de onda apropriado. Estes causam, a curto prazo, ativação da cadeia
respiratória e trocas na cadeia redox de ambos, mitocôndrias e citoplasma. A cadeia de
elétrons transportados desta maneira resulta na melhora e no aumento da síntese de
ATP. Alem disso, a radiação laser afeta os níveis de íons hidrogênio na célula. Esse
aumento de ATP causa ativação de outros íons transportados na membrana, tais como:
sódio e potássio, e altera o fluxo de cálcio entre mitocôndrias e citoplasma. A variação
desses parâmetros é um componente necessário no controle da atividade proliferativa da
célula.
Fedoseyeva et al. (1988) relatam que o efeito de estimulação com LBP depende
do comprimento de onda, da dose e da intensidade da luz utilizada na irradiação.
O maior número de estudos realizados com TLBP foi direcionado na avaliação
da reparação de feridas cutâneas devido a relativa facilidade de realização deste tipo de
experimento, assim como o curto período de tempo necessário para a reparação tecidual.
Segundo alguns autores a TLBP causa estimulação da degranulação de mastócitos e
melhora na microcirculação (SNYDER-MACKLER et al., 1989; AUN et al., 1989;
YANG et al., 1997).
Oshiro (1991) relata que, para assegurar a penetração da energia luminosa nos
tecidos, a fonte luminosa deve possuir características de coerência, monocromaticidade
25
e polarização onde a energia introduzida deve ser suficiente para produzir a conversão
de um fóton em energia bioquímica, gerando compostos como ATP, que irá
disponibilizar energia para aceleração das funções celulares.
Garcia et al. (1992) relatam que a radiação laser (HeNe, 632,8 nm) promove
vasodilatação local e angiogênese, promovendo a vascularização e consequente maior
aporte de oxigênio, acelerando o processo de reparação.
Rigau (1996) analisando o efeito do LBP sobre a cicatrização de feridas,
verificou um aumento da síntese de colágeno produzido pelos fibroblastos. Em
trabalhos clínicos sugere que os mastócitos e os mediadores biologicamente ativos,
liberados durante o processo, são elementos importantes no papel que desempenham na
permeabilidade vascular durante a primeira fase inflamatória da cicatrização, presentes
nos tecidos irradiados, na liberação de substâncias que influenciam na regulação da
migração linfocitária e na adesão molecular das células endoteliais a partir dos capilares
venosos.
Ozawa et al. (1998) verificaram in vitro a ação da radiação (500 mW) com laser
GaAlAs (830 nm) com densidade de energia de 3,8 J/cm
2,
em 10 minutos, com
irradiação nos dias um, seis, 12 e 15, em varias culturas de osteoblastos de rato. Os
resultados demonstraram que a radiação promoveu maior proliferação celular e aumento
da fosfatase alcalina, com a presença de células osteocalcina-positivas maiores no grupo
irradiado, este fato é importante porque essas células são precursoras dos nódulos
ósseos, portanto foi percebida maior formação de nódulos ósseos nas culturas
irradiadas, após 21 dias. Os autores ressaltaram dois pontos importantes neste estudo,
observaram a estimulação da proliferação celular de osteoblastos em estágios iniciais, e
também que, a radiação ocasionou estímulo na diferenciação celular, percebida pela
maior diferenciação de células osteoblásticas e incremento na formação óssea.
26
Alguns estudos realizados relataram à estimulação de DNA, síntese protéica e
elevação da atividade de fosfatase alcalina (ALP) em cultura de células semelhantes a
osteoblastos pela irradiação com laser em 780 nm, além da proliferação celular e síntese
de colágeno, enfim os principais efeitos do laser nos tecidos têm natureza estimulatória,
causando aumento do metabolismo celular, quimiotaxia e vascularização (KUSAKARI
et al., 2001).
Os efeitos do LBP são fotoquímicos e ou fotofísico. O efeito fotoquímico é uma
reação provocada pela luz no visível, na qual, absorção da luz, provoca uma reação do
tipo química e o efeito fotofísico do laser no infravermelho, deriva das mudanças nos
potenciais de membrana que se traduzem intracelularmente com um incentivo da síntese
de ATP. A transmissão de um estímulo de dor se realiza mediante a mudança no estado
eletrofisiológico da membrana das fibras nervosas. Para que a transmissão do impulso
exista, é necessário um incremento na permeabilidade da membrana aos íons sódio, nos
quais, provocam uma variação do potencial de 30 mW. A bomba de Na K, começa a
expulsar os íons extras com um consumo de ATP. Em estados patológicos, o laser
intervém neste processo de intercâmbio iônico e acelerando o processo de incremento
de ATP. Os incrementos de ATP mitocondrial que se produzem pela irradiação laser,
favorecem um grande número de reações químicas que intervém no metabolismo
celular, ou seja, o laser acelera, em curto prazo, a síntese de ATP (glicólise e oxidação
fosforilativa) e em longo prazo a transcrição e a replicação do DNA (RIGAU, 1996 ).
Ainda para Bossini (2004) esses efeitos da radiação laser sobre os tecidos,
dependem da absorção se sua energia e da transformação desta em determinados
processos biológicos. Lembrando que o efeito sobre a estrutura viva depende
principalmente da densidade de energia depositada, densidade de potência e do tempo
27
em que foi irradiada, sendo importante saber o comprimento de onda da radiação assim
como as características ópticas do tecido.
Baxter et al. (1991) relataram que os laseres estão entre as melhores terapias
para alivio da dor, comparados com outras eletromodalidades terapêuticas.
Marei et al. (1997) pesquisaram o efeito do LBP no tratamento de lesões de
mucosas induzidas por próteses totais em comparação com outros métodos funcionais,
obtiveram resultados positivos nos processos de cicatrização. Foram realizadas análises
histológicas e densitométrica, que evidenciaram o efeito do laser na cicatrização e
aumento da densidade óssea, abaixo e próximo à zona irradiada, quando comparada
com áreas de lesões não tratadas. Esses achados sugerem que o efeito da terapia laser
em tecido mole e ósseo pode otimizar a terapia convencional.
Segundo Marks (1999), a TLBP ainda é considerada uma área recente, em que
predominam alguns efeitos terapêuticos observados clinicamente, como a analgesia
local, ação antiinflamatória, antiedematosa e cicatrização de feridas de difícil evolução.
Kubota e Kobayashi (1999) pesquisaram os efeitos do laser GaAlAs (810 nm,
100 mW, 18,5 W/cm
2
) sobre um retalho de padrão axial realizado em ratos, avaliando
os efeitos da radiação no sangue periférico, na manutenção deste retalho. Observaram
que os retalhos irradiados tiveram uma melhor perfusão que os do controle, mostrando
grandes áreas localizadas distalmente no retalho com perfusão aumentada, podendo
assim afirmar que a irradiação laser produziu grande sobrevida dos retalhos devido ao
aumento da perfusão vascular.
Dortbudak et al. (2000) citam que a luz vermelha de LBP 690 nm, por 60 s, 2,4
J/cm
2
tem sido, usada progressivamente tanto na regeneração de tecidos moles, como
em reparação de tecidos duros.
28
Bogatov et al. (1983) estudaram a regeneração óssea em mandíbula de ratos e
observaram que a TLBP reduzia o tempo de reparação em ferimentos.
Lomnitskii e Biniashevskii (1983) estudaram o efeito de várias doses de radiação
emitidas por laser de HeNe (632,8 nm) em 105 coelhos e os resultados obtidos
sugeriram estímulo na osteogênese. Eles verificaram que a TLBP causava efeitos nas
células osteoblásticas e na regeneração óssea periodontal. Os autores inferiram que esta
terapia ativa as células osteoblásticas e acelera seu desenvolvimento e a calcificação.
Trelles e Mayayo (1987) observaram que o laser de HeNe (632,8 nm) com
irradiação de 2,4 J/cm
2
alternando dias, num período de três semanas, auxiliava na
reparação de fraturas ósseas. Esses autores detectaram aumento da largura trabecular.
Além de maior número de fibroblásticos nos calos ósseos irradiados quando
comparados aos não irradiados.
A reparação óssea não depende somente da dosagem total da aplicação do laser,
mas também da forma da irradiação, especificamente, a irradiação no estagio inicial da
reparação, e as irradiações repetidas durante um curto período de tempo podem ser
efetivas. Existem resultados consistentes em que a irradiação múltipla é mais efetiva
que a dose única com fator de formação óssea e crescimento fibroblástico, (ORIKASA
et al.,1989).
De Tejada et al. (1990) estudaram o efeito da irradiação com laser de HeNe
(632,8 nm) com potência de 6 mW, em fratura de fêmur de rato, através de análise ultra
estrutural e hormonal. Os resultados levaram os autores a concluir que a TLBP aumenta
vascularização e o rápido aparecimento de células osteogênicas.
Nagasawa et al. (1991) estudaram o efeito da TLBP na regeneração de tecido
ósseo em ratos. Usando o laser de GaAlAs (830 nm) e HeNe (632,8 nm) durante 5
minutos por sessão. Ambos foram aplicados durante 14 e 24 dias. Em indivíduos
29
diferentes, em extrações de dentes, os resultados foram analisados clinicamente e
radiograficamente, onde demonstraram que os laseres estimularam a reparação óssea.
Kusakari et al. (1992) estudaram os efeitos do LBP em cicatrização de gengiva e
na reparação óssea em cães, com avaliação in vivo e in vitro. Realizaram in vivo
perfurações mandibulares e irradiaram no pós-operatório. In vitro trabalharam com
osteoblastos em cultura de células, com incorporação de timidina após a irradiação. Para
ambos os experimentos utilizaram laser de GaAlAs (780 nm) com potência de 30 mW.
Na segunda parte deste estudo, removeram os dentes de cães adultos e implantaram
cilindros de titânio. No pós-operatório irradiaram os animais com um laser de GaAlAs
(810 nm) com potência de 60 mW. Observaram que o laser estimulou a síntese de DNA
nas células osteoblásticas in vitro. In vivo observaram que os grupos irradiados tiveram
ganho ósseo, além de melhorar a cicatrização gengival.
Oliveira (1992) realizou um estudo histológico em osso alveolar infectado
(alveolite) tratado com TLBP. Utilizou o laser de GaAs (904 nm), com uma potência de
entre 0,5 e 3,5 mW e freqüência de 500 a 3700 Hz. Analisando o processo de reparação
após seis, 15 e 28 dias, o autor concluiu que a radiação laser acelerou a cronologia do
reparo das feridas, principalmente no sexto dia.
Cafalli et al. (1993) realizaram estudo em coelhos submetidos à TLBP após
lesões em osso subcondral dos joelhos. Os animais foram sacrificados após 15, 30, 45 e
60 dias. Verificou-se que o tecido ósseo, reparou-se mais rápido nos animais irradiados.
Na fase final do processo de reparação os resultados são semelhantes nos animais
tratados e não tratados com TLBP.
Devido aos resultados positivos obtidos pela utilização da TLBP quanto à
estimulação no reparo de lesões cutâneas e musculares, estudos foram dirigidos à ação
do laser sobre tecido ósseo. Em seu estudo, Barushka et al. (1995) utilizaram a TLBP
30
(HeNe 632,8 nm), com uma dose de 31 J/cm
2
, durante 2,3 minutos, com potência de 6
mW, aplicada sobre pequenas perfurações em tíbia de rato no quinto e sexto dia pós-
cirurgia, verificaram que a TLBP promoveu o aumento no número de osteoblastos e o
estágio de reparação foi aproximadamente duas vezes mais acelerado, avaliados pela
elevação da fosfatase alcalina e histomorfometria respectivamente (BARUSHKA;
YAAKOBI; ORON, 1995).
Glinkowsky e Rowinsky (1995) utilizaram TLBP em fratura de tíbia de ratos e
demonstraram através de análise radiográfica que a densidade óptica nos grupos
irradiados era maior que no grupo controle.
Garcia, Carvalho e Oliveira (1995) analisaram histologicamente a ação da TLBP
(GaAs 904 nm) em alveolites provocadas experimentalmente. Para tanto utilizaram 36
ratos Wistar divididos em três grupos: grupo I (controle), grupo II e III (irradiados por 2
e 4 minutos respectivamente, 2 mW, 2.100 Hz). A irradiação dos grupos II e III foi
realizada três dias após a cirurgia. Os animais foram sacrificados após seis, 15 e 28 dias
do ato cirúrgico. Os autores observaram que o processo de reparação óssea foi mais
intenso nos grupos II e III, como proliferação fibroblástica e capilar, e aparecimento de
trabéculas ósseas, aos 15 dias. Concluíram que a TLBP acelerou o reparo de alvéolos
infectados, sendo mais evidente nos períodos iniciais (seis e 15 dias) e no grupo onde a
irradiação foi de quatro minutos.
Yaakobi et al. (1996) obtiveram bons resultados em ratos com lesões tibiais
tratados com TLBP (HeNe 632,8 nm). A dosimetria aplicada neste estudo foi de 31
J/cm
2
, com potência de 5 mW, durante 2,3 minutos diretamente sobre a região de
perfuração no quinto e sexto dia pós-cirurgia. Os autores avaliaram a quantidade de
fosfatase alcalina e cálcio na região de reparação. Nos animais submetidos ao laser
31
houve mais deposição de cálcio, assim como aumento da fosfatase alcalina, sugerindo
maior atividade e/ou número de osteoblastos no local de reparação.
Saito e Shimizu (1997) obtiveram bons resultados na regeneração óssea de
sutura palatina com utilização de laser de GaAlAs (830 nm), após a disjunção palatina
em ratos. Foram realizadas irradiações com dose de 35 J/cm
2
e potência de 100 mW
sobre a região, onde a expansão levou cerca de sete dias. A regeneração de osso na
sutura palatina, avaliada por histomorfometria, revelou maior regeneração no grupo
tratado por sete dias, demonstrando a relação entre a dose e intensidade de reparação. A
irradiação durante o período inicial de expansão (dois primeiros dias) foi mais efetiva,
visto que posteriormente (quatro a seis dias) a irradiação não teve qualquer efeito sobre
a regeneração óssea. Estes resultados sugerem que o laser tem efeito benéfico
terapêutico, encurtando o período de retenção (aparelho ortodôntico) devido à
aceleração da regeneração óssea em tratamentos ortodônticos.
Hernández et al. (1997) realizaram um ensaio clínico com 60 pacientes
portadores de doença periodontal verificando a ação do laser de HeNe (632,8 mn) na
reparação óssea. Os pacientes foram divididos em dois grupos: irradiado e não
irradiado, ambos submetidos à cirurgia periodontal. O grupo irradiado foi tratado com
uma dose de 3 J/cm
2
(2 mW) após a cirurgia periodontal. Um controle radiográfico
periódico foi realizado três, seis e 12 meses após a conclusão do tratamento. Cem por
cento dos pacientes com periodontite simples incipiente tiveram ganho ósseo parcial.
Daqueles que apresentavam periodontite simples moderada, 83,3% obtiveram ganho
ósseo. Concluíram que os pacientes tratados com laser tiveram valores de ganho ósseo
cerca de 20% superiores comparados aos pacientes não tratados.
Luger et al. (1998) observando os efeitos da radiação com LBP (632,8 nm, 35
mW, 30 min), avaliaram as propriedades mecânicas da cicatrização óssea em ratos.
32
Relataram que a irradiação LBP tem sido usada positivamente na cicatrização óssea, em
modelos animais. Encontraram um resultado positivo, concluindo que TLBP pode
propiciar um papel significativo na regeneração e cura nas fraturas ósseas,
bioestimulando o processo regenerativo.
Nicolau, Zângaro e Pacheco (1998) analisaram o grau de reparação óssea
mediante utilização de TLBP. Utilizaram 12 ratos Wistar, divididos em grupo controle e
grupo irradiado. Os animais tiveram o fêmur direito perfurado, recebendo irradiação
com laser de HeNe (632,8 nm), a cada 24 horas, com densidade de energia de 2 J/cm
2
e
potência de 3 mW. As irradiações foram feitas de forma transcutânea a cada 24 horas
durante 30 dias. Os grupos (controle e irradiado) foram radiografados após cinco, 15 e
30 dias da cirurgia. Para a análise das radiografias foi utilizado o programa de imagem
ImageLab 2.3
®
. As áreas de reparação óssea no grupo irradiado apresentaram maior
índice de radiopacidade comparado ao grupo controle, demonstrando qualitativamente
maior calcificação. Estes dados levaram os autores a concluir que a TLBP causou o
estímulo da maturação óssea no local de lesão, evidenciado 15 dias após cirurgia. Em 30
dias não houve diferença entre animais controles e irradiados.
Luger et al. (1998) investigaram o efeito da TLBP na reparação de fraturas
ósseas em ratos. Neste trabalho 50 ratos Wistar, divididos dois grupos de 25 animais,
foram submetidos à fratura da tíbia, fixada internamente. Um dos grupos foi tratado
com laser de HeNe (632,8 nm, 35mW), diariamente durante 14 dias, 30 minutos por dia.
O segundo grupo serviu como um controle. Depois de quatro semanas, a tíbia foi
analisada por teste de tensão (Lloyd LR). A dureza estrutural da tíbia (dureza de calo) e
a carga máxima de extensão e fratura foram medidas. A carga máxima e dureza
estrutural da tíbia foram significativamente maiores no grupo irradiado quando
33
comparados aos controles. Em quatro animais controle observou-se a não consolidação
da fratura, o que não foi percebido em nenhum animal do grupo irradiado.
Oliveira (1999) em seu estudo com cães observou a ação do laser GaAlAs (830
nm), emissão contínua, com uma densidade de energia 4,8 J/cm
2
, com aplicação pontual
de 30 segundos cada, sendo quatro pontos de aplicações ao redor do implante, durante
duas semanas a cada 48 horas sempre no mesmo horário, tendo início a primeira
aplicação para este grupo, logo após o procedimento cirúrgico. Após 45 dias foi
sacrificado o primeiro grupo (três irradiados e dois controles), em seguida, após 60 dias,
o segundo grupo foi sacrificado. O autor observou através da microscopia eletrônica de
varredura, uma melhor cicatrização óssea, maior vascularização e um arranjo lamelar
mais compacto comparado ao grupo controle.
Sathaiah, Nicolau e Zângaro (1999) investigaram o efeito da TLBP na reparação
óssea de ratos Wistar através da técnica de Espectroscopia Raman (ER) no
infravermelho próximo. Neste estudo foram utilizados 30 ratos (20 irradiados e l0
controles), os quais tiveram a tíbia direita perfurada. Os animais foram irradiados a cada
24 horas em quatro sessões com 4 J/cm
2
, 3 mW; durante 100 segundos, através de um
laser de HeNe (632,8 nm). Os animais foram sacrificados cinco, 10, 15, 20, e 25 dias
após a cirurgia e as amostras óssea submetidas a ER em cinco pontos cada. A análise
dos resultados foi realizada através de espectros Raman observando o deslocamento do
pico de hidroxiapatita (960 cm
-1
). No grupo irradiado foi observado que o pico da
hidroxiapatita apresentou-se significativamente mais intenso, sendo esta diferença mais
evidente no grupo com 15 dias pós-cirurgia. Os autores concluíram a existência de
maior incorporação de hidroxiapatita em estruturas ósseas sobre a ação do laser de
HeNe.
34
Lizarelli, Lamano-Carvalho e Brentegani (1999) avaliaram histologicamente o
efeito da radiação com LBP, cujo meio ativo era o GaAlAs (790 nm, 1,5 J/cm
2
, 20 s, 30
mW), sobre uma área de 0,4 cm
2
, aplicados em uma dose única em forma de varredura
imediatamente após a cirurgia. Os resultados encontrados mostraram que a TLBP
promove a aceleração na cronologia do reparo alveolar de ratos. O estudo foi realizado
através de análise histológica sete, 14 e 21 dias pós-cirurgia. Após sete e 14 dias o
grupo irradiado apresentou uma quantidade de tecido ósseo formado cerca de 10%
maior que o grupo controle. Os autores ainda citam os efeitos analgésicos,
antiinflamatórios e bioestimulantes, devido ao fato do laser aumentar a microcirculação
e alterar a velocidade de reparação.
Freitas, Baranauskas e Cruz-Höfling (2000) estudaram a influência do laser de
HeNe sobre a osteogênese pós fratura, em tíbia de ratos Wistar. O tratamento foi
realizado 24 horas após a lesão com doses de, 15 J/cm
2
; 31,5 J/cm
2
e 94,7 J/cm
2
. Os
animais foram sacrificados oito e 15 dias após a fratura, e a lesão analisada por
microscopia eletrônica de varredura. Com dose de 31,5J /cm
2
os animais irradiados não
apresentaram diferenças significantes, em relação aos controles. Entretanto com a dose
de 94,7 J/cm
2
houve maior consolidação no grupo irradiado. Além disso, os autores
observaram aumento do volume trabecular e dos osteoblastos após a TLBP. Esses
autores relataram que a atividade osteoblástica foi aumentada pela energia do LBP.
Pinheiro et al. (2001) utilizaram com sucesso o LBP no espectro infravermelho
em várias aplicações médico-odontológicas em tecidos mineralizados como, por
exemplo, um estudo que utilizou o laser GaAs (904 nm) com densidade de energia de
20 J/cm
2
e densidade de potência 25 mW/cm
2
, durante 5 minutos, em uma única
aplicação, em animais após exodontia. Após sete dias, os animais foram sacrificados e
realizado o exame histopatológico do tecido alveolar. Observaram que o efeito da
35
irradiação foi benéfico, devido a maior formação do tecido osteóide (osso neoformado),
ou seja, ocorreu formação do trabeculado ósseo e ossificação mais rápida no grupo
irradiado comparado ao controle.
Merli (2002), obteve resultados satisfatórios em regeneração óssea em fêmures
de ratos Wistar machos, utilizando laser de GaAlAs (670 nm), potência de 15 mw e
densidade de energia variando entre 3 e 6 J/cm
2
. Com cerca de 14 dias, a análise
histológica foi realizada onde o osso neoformado no grupo laser mostrou-se com maior
área óssea neoformada com qualidade superior em relação ao grupo controle.
Nicolau et al (2003), estudaram a atividade das células ósseas após o uso da
TLBP em lesão óssea. Foram perfurados os fêmures de 48 ratos, 24 no grupo irradiado e
24 no grupo controle. O grupo irradiado foi tratado com laser GaAlAs, com
comprimento de onda de 660 nm, potencia de 5 mW, dose de 10 J/cm
2
, com exposição a
radiação no segundo, quarto, sexto e oitavo dias após cirurgia. Após uma análise
histomorfométrica do osso, observaram um aumento significativo da atividade
osteoblástica e osteoclástica no grupo irradiado, sem alteração da estrutura óssea.
A utilização da TLBP tem sido proposta por vários autores, na aceleração do
reparo ósseo pós-lesão. Visto que a reparação do tecido ósseo envolve processos gerais
similares àqueles associados à cicatrização do tecido mole (BOSSINI, 2004).
3.3 Histórico do uso de Correntes Elétricas
A eletroterapia tem sido utilizada desde 2750 a.C. segundo retratos em templos
egípcios indicando que já usavam o peixe gato do Nilo (Malopterurus electricus), com
propósitos terapêuticos (LEITÃO, 1967).
36
Luigi Galvani aparece como um dos primeiros fisiologistas a investigar as
correntes de excitação nervosa. Em 1791 publicou o tratado De viribus electricitatis im
motu muscularis (sobre a ação da eletricidade no movimento muscular). O experimento
que Galvani pesquisou sobre a produção de eletricidade por meio químico, gerou em
1800 a construção da primeira pilha elétrica; como conseqüência, a corrente contínua
foi balizada de corrente “galvânica” em homenagem a Galvani. (LEITÃO, 1967).
Em 1830, Matteucci provou que uma corrente iônica era observada no tecido
ferido. A existência de corrente de lesão foi primeiramente observada
experimentalmente por Dubois-Reymond, em 1843, com aproximadamente 1 µA de
corrente em uma ferida de pele humana (JAFFE et al., 1984).
Muitos tratados de eletroterapia registram que um dos autores mais importantes
deste ramo da medicina no século XVI, foi o notável médico da rainha Elizabeth,
Willian Gilbert, que escreveu vinte importantes trabalhos sobre o assunto, tornando-se
assim, o pai da eletroterapia moderna. Estes fundamentos estão descritos na obra “De
Magnete” (LETTAO, 1979; LIANZA, 1985).
Craft (1998) afirma que a microcorrente trabalha com a menor quantidade de
corrente elétrica mensurável, e que isso é compatível com o campo eletromagnético do
corpo.
Segundo Robinson e Snyder-Mackler (2001), o modo normal de aplicação dos
aparelhos de microcorrentes ocorre em níveis em que não se consegue ativar as fibras
nervosas sensoriais subcutâneas e, como resultado, os pacientes não têm nenhuma
sensação de formigamento, tão comumente associada à procedimentos
eletroterapêuticos (estimulação subliminar). Já Starkey (2001), relata que esta forma de
estimulação elétrica é aplicada em nível subsensorial ou sensorial muito baixo, com
uma corrente inferior a 1000 microamperes.
37
3.3.1 Características Físicas
Trata-se de um tipo de eletroestimulação também chamada de MENS
(Microcurrent Electrical Neuromuscular Stimulation) Estimulação Elétrica
Neuromuscular através de Microcorrente são estímulos elétricos sub-sensoriais, gerados
por aparelhos, com intensidade de corrente variável que permitem um ajuste de 10 a
1000 µA, freqüência de 0,5 Hz a 1000 Hz. Este tipo de corrente elétrica tem a
possibilidade de penetrar na célula, normalizando sua bioeletricidade natural caso tenha
sido alterada. A adição externa de microcorrente aumenta a produção de ATP, síntese
de proteínas, oxigenação, trocas iônicas, absorção de nutrientes, eliminação de
catabolitos, e neutralização da polaridade oscilante de células injuriadas, restaurando a
homeostase. (ROB1NSON; SNYDER-MACKLER. 2001; PRENTICE, 2002).
Para Wing (1979) o plano de atuação das microcorrentes é profundo, e apresenta-
se com imediata atuação no plano cutâneo e subcutâneo, menciona ainda que a duração
de pulso da microcorrente é sempre igual ao intervalo entre os pulsos, independente da
freqüência. De acordo com Kirsch (1995), a duração do pulso de microcorrente típico é
de aproximadamente 0,5 s.
Starkey (2001) relata que os estimuladores com microcorrentes podem liberar
correntes contínuas, alternadas, pulsadas com ampla variedade de formas de onda.
Destaca ainda que a terapia das microcorrentes além de diminuir ou eliminar a dor
acelera o processo curativo. Afirma que o mais apropriado é observar o tempo e a
intensidade de acordo com cada lesão.
38
3.3.2. Efeitos Fisiológicos e Biológicos da utilização de microcorrentes elétricas nos
tecidos
Para Wing (1979), a correta aplicação das microcorrentes em um local lesionado
aumenta o fluxo de corrente endógena, isto permite à área traumatizada recuperar sua
capacidade de transmissão elétrica. Ocorrendo reabastecimento de ATP, os nutrientes
podem novamente ir para o interior das células lesionadas e os resíduos dos produtos
metabólicos podem fluir para fora do meio intracelular. A resistência do tecido
lesionado é então reduzida permitindo a bioeletricidade entrar para restabelecer a
homeostase. Portanto, a terapia das microcorrentes elétricas pode ser vista como um
catalisador útil na iniciação e perpetuação das numerosas reações elétricas e químicas
que ocorrem no processo de cura. Alguns autores afirmam que após uma lesão no corpo
acontece o rompimento de sua atividade elétrica normal. A terapia por microcorrente
pode produzir sinais elétricos semelhantes aos produzidos pelo corpo humano, quando
este, estiver recuperando tecidos lesionados (WATSON, 1998; KIRSCH; LERNER,
1987; KIRSCH; MERCOLA, 1995).
Illingsworth e Racker (1980) mediram um coto amputado da ponta do dedo de
uma criança, sendo que a corrente do coto variava entre l0 a 30 µA. A corrente normal
conferida foi de 10 µA, porém, quando uma fratura ocorre a corrente é diminuída para
zero. Cinco dias depois a corrente está apontando ligeiramente para o normal, e antes do
décimo dia a corrente conferida é quase normal. No 15° dia a corrente já está totalmente
normalizada. Becker (1985) afirma que o corpo humano é polarizado positivamente ao
longo do eixo espinhal central e negativamente perifericamente. Os equipamentos de
microcorrente são projetados para simular e ampliar os sinais bioelétricos do corpo
humano. Estes equipamentos trabalham ao nível celular fornecendo um aporte de
39
correntes elétricas para compensar a diminuição da corrente bioelétrica disponível para
o tecido lesionado. Isto aumenta a habilidade do corpo para transportar nutrientes e
resíduos metabólicos das células na área afetada (ILLINGSWORTH; RACKER, 1980;
BORGENS et al., 1980; CHENG, 1982, BECKER, 1985; KIRSCH; LERNER, 1987;
WATSON, 1998; CRAFT, 1998).
Pesquisadores relatam que, através do dano tecidual ou através de atividade
normal do músculo, um acúmulo de cargas, devido a elétrons em excesso, pode ser
gerado. O acúmulo de cargas pode constringir arteríolas, ativando assim a corrente
bioelétrica. Porém as vênulas (no final de capilares) não constringem num campo
elétrico. Então íons e células carregadas (neutrófilos, por exemplo) podem migrar
através das veias e através de poros vazando das vênulas pós-capilares para o local da
lesão. Devido à lesão apresentar mudanças na polaridade do potencial elétrico (que
alteram as propriedades de isolamento elétrico da membrana capilar), o vaso capilar fica
menos permeável ao fluxo de células carregadas e íons necessários para a cura
(NORDENSTROM, 1984).
Cheng et al., em 1982 demonstraram o aumento da concentração de ATP, geração
da síntese de proteínas, transporte na membrana e outros efeitos em nível intracelular,
decorrentes da aplicação de micro correntes. Cheng et al., em 1982, em seu estudo com
pele de ratos, demonstrou que a faixa terapêutica está situada entre 10 µA e 1.000 µA,
sendo que o maior aumento de incorporação, em relação ao grupo controle, de glicína e
ácido aminoisobutírico na proteína da pele, ocorreu na intensidade de 500 µA,
aumentando mais de 75%. O transporte de aminoácido aumentou de 30 a 40 % no
intervalo de 100 a 500 µA, em comparação com o grupo controle.
Barker et al. (1982) afirmam que superfícies da pele relativamente sem pelos,
como as mãos e os pés, apresentam maior diferença de potencial, mas sempre negativa
40
em relação à derme. Experimentos em animais mostraram que essas cargas poderiam
conduzir correntes através da margem de um corte na pele.
Jaffe e Vanable (1984) provaram que as células dos mamíferos (seres humanos e
modelos animais) podem manter potenciais elétricos transcutâneos de até 80mV
(positivas internamente à membrana) com densidade de corrente da ordem de 1
µA/mm
2
no local da lesão.
Pequenas cargas elétricas podem ser de grande ajuda na perpetuação das reações
eletroquímicas do processo de cura. Nordenstrom (1984) propõe que, a bioeletricidade é
conduzida pelo sistema circulatório via capilares, quando uma lesão ocorre. Uma carga
positiva se instala na área, e apresenta diferença de potencial elétrico servindo como
uma bateria bioelétrica pronta para ser ligada. Esta carga bioelétrica, é então ativada por
uma mudança de propriedades elétricas nas membranas capilares. Como as membranas
se tornam menos permeáveis para o fluxo de íons, o fluxo intrínseco da bioeletricidade,
se propaga pela circulação sangüínea dirigindo-se assim para a área de coágulo
(NORDENSTROM, 1984).
A maioria dos animais adultos, incluindo o homem, são totalmente incapazes de
regenerar massas de tecido complexo, como o crescimento de membros. Alguns,
contudo, notavelmente com a salamandra, têm a habilidade de fazer crescer um novo
membro após a amputação cirúrgica. Isso parece ser possível graças à proliferação
celular próximo do local da amputação onde células não diferenciadas se desenvolvem
para formar os tecidos do novo membro. Em salamandras (capazes de regenerar um
membro), os níveis típicos de corrente variavam entre 20 e 100 µA/cm
2
. Entretanto,
com o bloqueio de Na
+
e conseqüente alteração de corrente, um terço das salamandras
não foi capaz de regenerar seus membros amputados. Um anfíbio semelhante, como o
sapo, que não tem a mesma capacidade regenerativa, apresenta uma densidade de
41
corrente muito inferior na região da lesão, da ordem de 7 µA/cm
2
. Existem indicações
de regeneração parcial em animais que não se regeneram, produzidas pela aplicação de
correntes externas em diferentes experimentos. A inervação e uma microcorrente
associada na região da lesão parecem ser componentes essenciais para o reparo. Em pele
de humanos, o bloqueio dos canais de Na
+
das membranas externas interrompe o
transporte da maioria dos cátions, essa interrupção reduz, ou inverte o potencial
transepitelial (BECKER, 1985). (CHARMAN, 1990).
As proteínas no tecido humano são semicondutores e todas as moléculas que
formam a matriz viva são semicondutores. A teoria dos semicondutores aplicada aos
tecidos biológicos foi uma grande descoberta e pode-se através dela compreender que
ocorrendo a geração de uma corrente na área de lesão, no corpo esta corrente é
conduzida via célula de Schwann e célula Glial, que envolvem neurônios, deste modo
ativando a reparação tecidual (BECKER, 1981). O colágeno, a proteína mais comum no
nosso organismo, pode se comportar como um semicondutor (MORGAREIDGE;
CHARMAN, 1990).
Lundeberg et al. (1992) atribuíram o aumento no fluxo sanguíneo a uma possível
liberação do peptídeo relacionado ao gene da calcitonina, sendo considerado um potente
vasodilatador.
Um trauma afeta o potencial elétrico das células do tecido lesado. Inicialmente o
local atingido tem uma resistência maior do que os tecidos próximos da lesão, o
decréscimo do fluxo elétrico na área lesionada diminui a condutância elétrica celular. A
eletricidade flui mais rapidamente através dos fluidos inflamados. A correta aplicação
das microcorrentes em um local lesionado aumenta o fluxo de corrente endógena. Isto
permite à área traumatizada recuperar sua condutância elétrica. A resistência deste
42
tecido lesionado é então reduzida permitindo a bioeletricidade entrar para a área a fim
de restabelecer a homeostase (WINDSOR, 1993).
Pesquisas mostraram que um trauma afetaria o potencial elétrico das células do
tecido lesado. Inicialmente o local atingido teria uma resistência maior do que os tecidos
próximos da lesão. Isto acontece porque quando uma lesão acontece, uma carga positiva
forma-se na área lesionada e eleva a diferença de potencial, servindo como uma bateria
bioelétrica que espera ser ligada. Como as membranas se tornam menos permeáveis ao
fluxo de íons (especificamente potássio e outros íons positivos), o fluxo intrínseco de
bioeletricidade é forçado a percorrer o caminho de menor resistência, portanto a
bioeletricidade evita áreas de alta resistência e vai em direção ao caminho mais fácil,
geralmente evitando a lesão pela circulação sangüínea ao redor dela, isto resulta em
diminuição da condutância elétrica na área da ferida. O decréscimo do fluxo elétrico na
área lesionada diminui a capacidade celular de transmitir a bioeletricidade, e como
resultado, gera a inflamação e a cura é assim diminuída (WATSON, 1998; KIRSCH,
1987; KIRSCH ; MERCOLA, 1995).
A oxidação dos substratos, que é acompanhada pela migração dos prótons através
das membranas, pode igualmente ser estimulada pela corrente induzida de prótons
ativando um processo de feedback. A aplicação de microcorrentes em um local
lesionado aumenta o fluxo de corrente endógena, permitindo à área traumatizada
recuperar sua condutância. A resistência deste tecido lesionado é então reduzida,
permitindo a bioeletricidade atuar na área e restabelecer a homeostase. Esta forma de
intervenção eletroterápica Kirsch nomeou em 1995 de “Terapia das Microcorrentes
Elétricas” (KIRSH; MERCOLA, 1995).
Uma pequena quantidade das proteínas plasmáticas vaza continuamente, através
dos poros capilares para o líquido intersticial. Uma importante função do sistema
43
linfático é a de devolver as proteínas plasmáticas do líquido intersticial de volta à
circulação do sangue. Ocasionalmente, ocorrem anormalidades no mecanismo das
trocas líquidas nos capilares que resultam em edema (GUYTON, 1996; GARDNER ;
OSBURN, 1980). A microcorrente aumenta a mobilização de proteína para o sistema
linfático. Quando são aplicadas microcorrentes em tecidos traumatizados, proteínas
carregadas são postas em movimento, e a migração para o interior dos tubos linfáticos
torna-se acelerada. A pressão osmótica dos canais linfáticos é então aumentada,
acelerando a absorção de fluido do espaço intersticial (KIRSCH; MERCOLA, 1995).
Vodovnik e Karba (1992) e Karba et al (1997) demonstram que a terapia com
microcorrente, além de diminuir a dor, promove modificações fisiológicas no tecido e
acelera o processo curativo. Relatam que, de acordo com sua revisão bibliográfica, a
corrente quadrada simétrica bifásica, com intensidade de corrente na faixa de
microAmpéres modulada em baixa freqüência, apresentam excelentes resultados
clínicos.
Na década de 60, Becker demonstrou que, uma corrente elétrica é o gatilho que
estimula a cura, o crescimento e a regeneração de todos os organismos vivos. Ele
provou que a cura de lesões ocorre em resposta a sinais oriundos de um sistema elétrico
controlado, e sugeriu que este sistema torna-se menos eficiente com a idade (KIRSH;
LEMER, 1997).
Os agentes eletrofísicos são utilizados numa ampla variedade de distúrbios; estes
agentes compreendem as ondas eletromagnéticas que estimulam os tecidos ou matéria
de uma forma geral. O movimento eletrofísico ondulatório transfere energia de um
ponto determinado para outro transportando assim eletricidade e/ou magnetismo
(HAAR, 1998).
44
Embora a maioria das aplicações de correntes elétrica tenha sido realizada
para a pele e músculo, algumas pesquisas com estimulação elétrica foram realizadas
para consolidação óssea, onde também são utilizadas as correntes de baixa amperagem,
de modo que venham a produzir aumento na atividade osteogênica e auxiliar na
consolidação óssea (WATSON, 1998).
É aceita a notificação de que a ferida recente é eletricamente positiva em
relação à pele, e a positividade regride à medida que a regeneração progride; contudo,
cita-se, que esta mesma polaridade positiva do início da lesão nos tecidos que se
regeneram, sofrem uma reversão drástica tornando-se altamente negativa e retorna ao
sentido normal quando o processo regenerativo se completa (KITCHEN; YOUNG,
1998).
Kitchen e Young (1998), com a aplicação de uma corrente elétrica direta
sobre a lesão, investigando a aparição de fibroblastos, concluíram que há uma crescente
aparição destas células e o alinhamento das fibras de colágeno, é valido também a
colocação de que a maior aparição de fibroblastos foi próxima ao cátodo, eletrodo
negativo.(KITCHEN; YOUNG, 1998).
Estudos com animais vêm a demonstrar que as feridas abertas em processo
de regeneração, inicialmente possuem características negativas, e quanto mais negativas
na etapa inicial da lesão, maior é a capacidade regenerativa da espécie, levando em
consideração que, a fase negativa persiste durante aproximadamente uma semana.
Estudos análogos evidenciam também que, as correntes elétricas aplicadas com reversão
de eletrodos a cada três ou quatro dias possuem uma resposta positiva muito maior do
que as que não tiveram inversão de polaridade (KITCHEN; YOUNG, 1998).
Em 1983, Nordenstrom demonstrou que o trauma afeta o potencial elétrico das
células do tecido reduzindo sua impedância; como a corrente elétrica se propaga sempre
45
pelo caminho de menor resistência, as cargas elétricas que atuam no corpo atingem a
célula afetada. A cura, segundo o autor, provem da corrente elétrica que circula pelas
células de Schwann e Glial, atingindo os neurônios vizinhos. Portanto uma corrente
menor que penetre na célula e produza um desequilíbrio eletrônico, pode restaurar o
estado fisiológico normal da célula afetada.
A microcorrente aplicada, segundo Becker (1995) atua no interior das células de
Schwann, células satélites no gânglio de raiz dorsal e células da Glia no SNC. Este
sistema de condução de corrente elétrica, opera de um modo semelhante a um
semicondutor no qual pequenas quantidades de corrente elétrica são transmitidas com
ambas polaridades. Em um tecido vivo, quando ocorre um estímulo provocado por um
trauma, amputação, anestesia ou aplicação de microcorrente, os potenciais da superfície
lesada se alteram em dois segundos após o estimulo. Este processo ativa um
semicondutor biológico responsável pela transmissão de dados para o cérebro, que
registra uma mudança de potencial elétrico da superfície lesada (BECKER, 1995,
CRAFT, 1998).
Estudos com a colocação do anodo (elétrodo positivo) de corrente contínua
diretamente sobre a ferida mostram um acúmulo maior de células inflamatórias e
variação da polaridade, colocando o catodo sobre a ferida promove uma concentração
maior de fibroblastos e fibras colágenas. Assim, um sistema de rodízio de cargas nos
eletrodos permite melhor resultado no processo cicatricial (ROBINSON et al., 2001).
Quando a pele é ferida, produz uma redução da bioimpedância que provoca um
curto circuito na bateria epidérmica, permitindo que a corrente se propague para o
exterior da lesão. Acredita-se que tais potenciais sejam gerados na região basal da
epiderme, que apresenta grande atividade metabólica, e que uma incisão na pele faça
com que íons carregados positivamente se movam. Esse efeito parece ser provocado
46
pela atividade da bomba de sódio/potássio nas células da epiderme. Correntes de lesão
similares têm sido encontradas em humanos, assim como mudanças de potencial sobre
locais de incisão cirúrgicas em processo de cicatrização. Essas evidências sugerem que
a cicatrização de feridas pode ser parcialmente controlada por sinais elétricos e desse
modo a estimulação elétrica poderia influenciar na cicatrização das feridas
(ROBINSON; SNYDER-MACKLER, 2001).
A estimulação elétrica pode ser usada para melhorar a perfusão vascular
periférica através da ativação dos nervos autônomos. A vasodilatação aumentada em
pacientes com feridas crônicas foi um achado de grande valia onde a perfusão
microvascular foi aumentada para os músculos imediatamente após a estimulação com
microcorrente (SNYDER-MACKLER, 2001).
Em uma revisão de várias pesquisas sobre os efeitos da estimulação elétrica da
pele, Reich e Tarjan (1990) concluíram que alterar a polaridade durante o tratamento
traz melhores resultados do que a corrente polarizada. Busca-se determinar parâmetros
elétricos apropriados para acelerar a cicatrização e o reparo, mas a falta de relatos
detalhados, particularmente sobre a área de aplicação do eletrodo, tornou impossível
determinar a densidade da corrente. Reich e Tarjan concluíram que, estimulações com
alguns microAmpéres aplicados por algumas horas podem acelerar a cicatrização (BYL
et al., 2003).
O trabalho mais citado na história da cura de feridas pela eletricidade foi
publicado por Wolcott e Wheeler. Eles aplicaram correntes com intensidade de 200 µA
a 800 µA, a cada três dias, em 67 pacientes, sendo que o grupo controle foi tratado com
os métodos tradicionais (assepsia e medicamentos tópicos). O grupo tratado mostrou
uma melhora da taxa de cicatrização de 2 a 3,5 vezes mais rápida que a taxa do grupo
controle (WOLCOTT; WHEELER, 1969).
47
Gault e Gatesn em 1976 repetiram o protocolo de Wolcott e Wheeler, e
adicionaram 76 pacientes que possuíam 106 úlceras isquêmicas de pele. Todos os
pacientes eletroestimulados obtiveram uma taxa de cicatrização duas vezes mais rápida
que o grupo controle.
Foi demonstrado por Alvarez et al. (1983), a ativação da biosíntese de colágeno
na derme e na epiderme na espessura relativa da ferida, utilizando corrente contínua de
50 µA a 300 µA em porcos Yorkshire. Estes, após lavados com solução salina estéril,
eram anestesiados e então se produziam ferimentos retangulares superficiais na região
paravertebral e torácica. Os animais foram divididos em três grupos, um controle, um
experimental e um placebo, sendo que este último não recebia corrente elétrica. No
grupo experimental, a corrente foi aplicada decrescendo linearmente a partir de 300 µA
até atingir 50 µA, no final do período do tratamento de 24 horas. A capacidade de
biosíntese do colágeno foi encontrada entre o quinto e o sétimo dia após o ferimento. O
grupo submetido à corrente contínua de baixa intensidade obteve um aumento
significativo na produção do colágeno em relação aos demais grupos. No estudo da
microflora dos ferimentos, não ocorreram diferenças significativas comparando-se os
três grupos.
Carley e Wainapel (1985) relataram que a aceleração da cicatrização de feridas de
pele (úlceras) foi verificada em protocolo clínico em que estudaram os efeitos da
corrente contínua de baixa intensidade, 300 µA à 700 µA, em 30 pacientes
hospitalizados e concluíram que a microcorrente diminui também a infecção da região
tratada.
Becker e Murray (1985), documentaram inicialmente a polaridade do tecido não
excitável tal como epiderme, derme e tecido subcutâneo. Relataram que, normalmente a
pele na região da medula espinhal é positivamente carregada com relação à periferia,
48
propagando que a polaridade do tecido inverte após a lesão. Esta teoria da corrente de
lesão propõe que, as feridas são inicialmente positivas em relação ao tecido circundante,
e que, essa polaridade positiva dispara o início do processo de reparo. A teoria da
corrente de lesão parecia ser sustentada pelo fato de que a polaridade positiva é
transitória; feridas abertas crônicas não possuem mais esse sinal responsável pelo início
da cicatrização (BECKER; MURRAY, 1985).
A estimulação elétrica da ferida tende também a aumentar no local a quantidade
dos receptores de fatores de crescimento que aumentam a quantidade de formação de
colágeno (FALANGA, 1987).
Outros estudos demonstram o efeito positivo de microcorrentes na recuperação de
tendão em modelos animais. Nessler e Mass (1985), estimularam tendões de coelhos
que eram cirurgicamente lesionados. Foram divididos em dois grupos, sendo 10 animais
estimulados com 07 µA de corrente e 10 controles não estimulados. Foi demonstrado o
aumento de 91 % da taxa de Prolina depois de sete dias de estimulação, enquanto a
hidroxiprolina era acrescida em 255 % em referência ao grupo controle. Concluíram que
a plasticidade dos tendões é realçada pela microestimulação (NESSLER et al., 1987).
Brown e Gogia (1987) estudaram o efeito da microcorrente na cicatrização de
feridas em coelhos. Aplicaram eletroestimulação com freqüência de 80 Hz e intensidade
de 2 µA, durante duas horas por dia, em grupos diferentes. No grupo controle foi
aplicado o cátodo sobre a ferida, e os animais cicatrizaram após sete dias. Já no grupo
experimental foi aplicado o ânodo sobre a ferida, resultando, no fechamento da ferida
mais acelerado, entre os quatro primeiros dias (BROWN; GOGIA, 1987).
Dunn et al. (1988) em pesquisa utilizando porcos da Índia, observaram o efeito da
corrente elétrica na matriz de colágeno, com eletrodos implantados no centro das feridas
na derme. Aplicaram 50 µA com o cátodo sobre a ferida, obtendo aumento da migração
49
de fibroblastos e o alinhamento de colágeno, enquanto que na região do ânodo colocado
sobre a ferida verificou-se maior concentração de células inflamatórias (DUNN et al.,
1988).
Kloth e Feedar (1988) provaram a eficácia da microestimulação, utilizando
corrente com intensidade de 105 µA. com duração de 5 minutos/dia, cinco dias por
semana. Nove pacientes receberam corrente de baixa intensidade e sete receberam
tratamento placebo com o equipamento desligado, durante um período de oito semanas.
O grupo tratado obteve 100% de cicatrização em úlceras de decúbito, enquanto que as
feridas do grupo placebo aumentaram, em média, 28,9% sua área (KLOTH et al., 1988).
Uma revisão da literatura, feita por Dayton e Palladino, mostrou a efetividade da
terapia com microcorrentes. Concluíram que é um suplemento efetivo e seguro para
tratar casos de úlcera recalcitrante, sem cirurgia (DAYTON; PALLADINO, 1989).
De acordo com a pesquisa clínica feita por Lynn Wallace, existem dois modos de
tratamento com microterapia que produzem bons efeitos. O modo analgésico é usado
para reduzir a dor do paciente, este modo consiste em uma forma de onda trapezoidal,
com freqüência de 30 Hz, e intensidade que pode variar de 80 µA a 100 µA. O modo
analgésico é sempre seguido pelo modo de reparação tecidual (Enhancement of Tissue
Repair-ETR), denominado modo curativo. O modo ETR consiste de uma forma de onda
quadrada com freqüência de 0,3 Hz e intensidade de corrente entre 20 µA e 40 µA, com
estimulação de 10 minutos no modo analgésico seguida por 20 minutos no modo ETR
(WALLACE, 1990).
Williain Stanish, médico do comitê olímpico Canadense, aplicou microcorrente
com intensidades de 10 a 20 µA, o que acelerou a recuperação de atletas lesados, com
rupturas de tendões, de 18 meses para apenas 06 meses (STANISH, 1985; STANISH,
1993).
50
Estudos utilizaram no reparo de lesões músculo-esqueléticas de difícil
cicatrização correntes de 10 µA e obtiveram regeneração completa em torno de seis
semanas. Outros estudos foram realizados com sucesso envolvendo intensidade variadas
entre 100 µA e 1 mA. Mostram ainda que o nível de infecções nas feridas de pele esteve
reduzido quando associado os estímulos elétricos e que a utilização de rodízio de
polaridade nos eletrodos sempre esteve relacionada à melhora no quadro cicatricial
(KITCHEN; YOUNG,1998).
A utilização de corrente elétrica em fraturas teve inicio em 1841, com
Harishome que tratou um paciente com uma pseudoartrose na tíbia, com descargas
elétricas diariamente, no espaço entre os ossos por 6 semanas. Em 1850, Lente relatou o
caso de três fraturas não consolidadas, tratadas com corrente galvánica por 10 minutos e
três vezes por semana, por várias semanas, que essas lesões foram curadas com
sucesso(BRIGHTON, l981).
Yasuda (1953) demonstrou a existência de uma nova formação óssea na
vizinhança do cátodo (eletrodo negativo), quando a microcorrente foi aplicada por 3
semanas em fêmur de coelho. Em 1971, Friedenberg relatou a cura de pseudoartrose
com uso de corrente contínua. Em 1974, Basset relatou o uso de estímulos elétricos no
tratamento de pseudoartrose com bons resultados (BRIGHTON, 1981). Watson relata
que em 1977 comprovou a aceleração de consolidação óssea com uso de microcorrentes
(WATSON, 1998).
Jorgensen, 1977, aplicando microcorrentes, em 28 pacientes com fratura de tíbia
reduzidas com a utilização de aparelho de Hoffmann, obteve aumento na velocidade de
consolidação óssea, utilizando corrente assimétrica, com intensidade de 40 µA e
freqüência de 0,1 Hertz.
51
Tomoya em 1982 aplicou 50 µA em um dos lados das maxilas de um grupo de
cães com fratura de maxilar, sendo o outro lado controle. Os autores, no final de 52 dias
de observação, concluíram que, a microcorrente promove a formação normal do osso na
área lesionada acelerando o processo de regeneração.
52
4 MÉTODOS
53
4. MÉTODOS
4.1 Procedimentos Éticos e Legais
Previamente ao início do experimento, a pesquisa foi analisada e aprovada pelo
Comitê de Ética em Pesquisa da Univap. Neste estudo foram aplicados os princípios
éticos da experimentação animal em conformidade com o COBEA (Colégio Brasileiro
de Experimentação Animal) (anexo A).
Para a realização da pesquisa, nas dependências do Hospital Veterinário da
Universidade de Passo Fundo/RS, foi entregue ao diretor da unidade um pedido de
Autorização, informando os objetivos e procedimentos pertinentes a esse estudo.
4.2 Tipo de estudo
Este estudo caracterizou-se como experimental da técnica de terapia laser de
baixa potência (TLBP) e da terapia com microcorrente (TMC), utilizando modelo
animal, ratos Wistar machos adultos com grupo controle.
4.3 Amostra
A amostra foi composta por 40 ratos machos, albinos, da linhagem Wistar (Rattus
novergicus), clinicamente sadios, com idade de 90 dias e peso médio de 285±20g,
provenientes do Biotério da Universidade de Passo-Fundo/RS, os quais passaram por
um período de sete dias de ambientação no setor de animais exóticos do Hospital
Veterinário da Universidade de Passo Fundo/RS, local da pesquisa.
54
Os animais foram mantidos em gaiolas de polietileno. Em cada gaiola
permaneceram cinco animais, que pertenciam a uma mesma ninhada (para evitar
agressividade entre o grupo), em condições de iluminação, ventilação e temperatura do
ambiente natural, foram alimentados uma vez ao dia com ração LABINA
®
e água, a
vontade.
4.4 Técnica cirúrgica
As cirurgias foram realizadas por dois médicos veterinários e suas equipes, na
sala de Técnicas Cirúrgicas do Hospital Veterinário da Universidade de Passo-Fundo.
Os animais foram pesados numa balança eletrônica, para que fossem calculadas as
doses exatas para a pré-medicação e indução anestésica para cada rato; o cálculo
utilizado foi peso x dose/concentração. Para a pré-medicação foi utilizado Sulfato de
Morfina (0,5 mg/kg dose e 10 mg/ml concentração) e Cloridrato de Xilazina (5 mg/kg
dose e 20 mg/ml concentração). Quando os animais estavam sob efeito da pré-
medicação, isso aproximadamente 10 minutos após a aplicação, foi induzida a anestesia
com Ketamina (100 mg/kg dose e 50 mg/ml concentração).
Após a confirmação da anestesia, foi realizada tricotomia na pata posterior direita
e em seguida os animais foram colocados em decúbito lateral esquerdo e fixados com
esparadrapo nos seus membros anteriores e posteriores do lado esquerdo, então foi
realizada a anti-sepsia da pele com Clorexidina 2% e colocação de campos plásticos
estéreis. Foi realizada uma incisão de aproximadamente 2,5 cm na face lateral da coxa.
Em seguida, com uma pinça foi afastada a pele e músculos para que o fêmur do animal
ficasse bem visível para a perfuração cirúrgica na diáfise óssea de cortical a cortical,
que foi feita com uma broca carbide (1mm x 44,5mm) com um aparelho de baixa
55
rotação. Durante a perfuração óssea foi instilada solução isotônica de cloreto de sódio a
0,9% para que não houvesse aquecimento exagerado do osso podendo vir a prejudicar o
reparo ósseo. Prosseguindo, realizou-se aproximação da musculatura e sutura da fáscia e
do tecido cutâneo com fio de sutura Nylon Monofilamentar 5-0. O tempo aproximado
de cada cirurgia foi de cinco minutos de pele a pele. Após a realização do procedimento
cirúrgico os animais receberam Ketofen 10% (2 mg/kg em dose única) para analgesia e
no período pós-operatório os animais receberam Sulfato de Morfina (1mg/kg) de seis
em seis horas durante um período de 72 horas para analgesia.
4.5 Grupos e Tratamento
Após o ato cirúrgico, os 40 animais foram divididos ao acaso em quatro grupos de 10
ratos, e posteriormente subdivididos e identificados em dois subgrupos (G 4 e G 8),
sendo para cada subgrupo 5 animais os quais foram sacrificados no oitavo dia pós-
operatório ( G4, 4 aplicações ) e no 16º dia pós-operatório ( G8, 8 aplicações).
As aplicações da TLBP e da TMC foram iniciadas dez horas após o procedimento
cirúrgico, realizadas com um intervalo de tempo de 48 horas entre cada aplicação
sempre no mesmo horário.
O grupo I (GI 4) e (GI 8), controle.
O grupo II (GII 4) e (GII 8), TLBP com o aparelho ligado e TMC com o aparelho
desligado.
O grupo III (GIII 4) e (GIII 8), TMC com o aparelho ligado e TLBP com o
aparelho desligado.
O grupo IV (GIV 4) e (GIV 8), TLBP e TMC com aparelho ligado.
56
Os aparelhos utilizados para o tratamento foram o Laserpulse 670 nm marca
IBRAMED
®
e Neurodyn II marca IBRAMED
®
(Indústria Brasileira de Equipamentos
Médicos Ltda).
O protocolo utilizado para irradiação Laser GaAlAs 670 nm (visível) foi, dose
empregada de 10 J/cm
2
no modo pontual com exposição de 10 segundos, contínuo,
potência de 50mW, área do feixe de 0,05 cm
2
.
O Laser foi aplicado de forma perpendicular, em contato com a pele do animal,
sobre a incisão cirúrgica. Durante a aplicação da laserterapia os pesquisadores
utilizaram óculos com lentes especiais que filtram o comprimento de onda utilizado.
A ordem de aplicação das terapias seguiu sempre a mesma ordem, a qual consistia
de TLBP em primeiro seguida da TMC.
Para a eletroterapia com microcorrente, o protocolo utilizado foi intensidade da
corrente de 100 µA, durantes 10 minutos, com freqüência de 100 Hz, duração do pulso
300 µs e modo de corrente bifásica com forma de onda exponencial. Foram utilizados
eletrodos auto-adesivos colocados de forma contra planar, ou seja, um eletrodo ficou em
contato com a face medial da coxa e outro em contado com a face lateral da coxa dos
animais. Durante as aplicações da eletroterapia foram utilizadas luvas de látex para que
não houvesse contato da corrente elétrica com a pele dos pesquisadores. De acordo com
Guirro e Guirro (2004) os eletrodos auto-adesivos apresentam uma baixa impedância,
maior flexibilidade e por possuírem uma camada regular de material condutor já fixada,
permitem um contato mais efetivo com a pele.
Para uma melhor manipulação e contenção dos animais foram utilizadas garrafas
pet 600 ml sem a base de sustentação, circundadas com fita isolante, onde os animais
foram colocados e seus membros posteriores ficavam fora (Figura 1 e 2).
Após o oitavo dia pós-operatório, foi realizado tricotomia do membro posterior
57
direito, para que os pelos não aumentassem a impedância do local, durante a passagem
da corrente elétrica.
Figura 1. Aplicação da TLBP.
Figura 2. Aplicação da TMC
58
4.6 Eutanásia e Dissecação
Para a eutanásia, primeiramente foi induzida anestesia e relaxamento muscular
com Sulfato de Morfina (0,03 ml), Cloridrato de Xilazina (0,07 ml) e Ketamina (0,4 ml)
intra-muscular e após foi introduzida uma sobredose de anestésico Tiopental Sódico (1
ml) intra-peritoneal.
Posteriormente foi realizada a retirada do fêmur direito dos animais e dissecação
dos tecidos moles, sendo as peças anatômicas fixadas em formol 10%, em seguida
encaminhados para a realização do Raio x (Rx).
4.7 Destino dos Animais
Após a coleta do material para análise, os animais utilizados no estudo foram
coletados no Hospital Veterinário da Universidade de Passo Fundo/RS por empresa
especializada e posteriormente, depositados em vala séptica.
4.8 Radiografias
As radiografias (Figura 3) foram realizadas no Setor de Radiologia do Hospital
Veterinário da Universidade de Passo-Fundo/RS por médico veterinário. As peças
dissecadas foram colocadas lado a lado sobre um divisor de chumbo e fixadas com fita
adesiva “micropore” sobre a diáfise (Figura 4). As radiografias foram realizadas em
duas incidências, ântero-posterior e médio-lateral, imediatamente ao procedimento de
dissecação das peças aos oito e 16 dias de pós-operatório. O filme utilizado foi Kodak,
18x24cm, sendo a distância foco filme de 90 cm, com os seguintes parâmetros, 41-42
59
kVp, 100 mA em 0,08 segundos. Sendo as mesmas reveladas em um filme Chassi com
Écran Terras Raras da Kodak. Após a revelação avaliou-se o defeito ósseo quanto ao
tamanho (bordas), à radiopacidade, e à presença ou não de pontes ósseas, esclerose e
consolidação óssea no local da lesão.
As radiografias foram analisadas e laudadas por médico radiologista com análise
quantitativa cega (ANEXO B). Foi utilizada para análise radiográfica, uma tabela de
escore citada por Cook et al. (1997) modificada por Gama (2002), adaptada para este
estudo. Com escore de 0 a 5 (zero a cinco) com escala de 0,5, onde 0 significa ausência
de consolidação, 1, 2, 3 e 4 consolidação óssea pobre, consolidação óssea leve,
consolidação óssea moderada, consolidação óssea acentuada, respectivamente, e 5
ausência de sinais radiográficos da lesão.
Tabela 1 — Escore para avaliação Radiográfica
ESCORE Característica
0
Nenhuma consolidação óssea.
1 - 1,5
Consolidação óssea pobre.
2 - 2,5
Consolidação óssea leve.
3 - 3,5
Consolidação óssea moderada.
4 - 4,5
Consolidação óssea acentuada.
5
Ausência de sinais radiológicos de lesão
60
Figura 3. Aparelho de Raio x (acima) e sobre a plataforma de
radiografia, da esquerda para a direita, recipiente com formol chassi
com filme radiográfico e material para identificação das imagens.
Figura 4. Peças anatômicas (fêmur) identificadas e posicionadas
no chassi para o Rx. Grupo TMC.
61
4.9 Procedimentos para preparo do material histológico
Após a obtenção das imagens no Rx as peças anatômicas (fêmur direito), foram
fixadas em formol a 10% durante 24 horas e em seguida descalcificadas (ácido fórmico
a 10%). Após total descalcificação, os fragmentos foram lavados em água corrente,
procedida então a técnica rotineira de inclusão em parafina e cortados em micrótomo de
rotação para obtenção de cortes histológicos transversais com 5 µm de espessura, os
quais foram corados pela técnica de hematoxilina e eosina (H&E). Os blocos foram
agrupados e identificados com letras e números e observados ao microscópio de luz
transmitida ( Leica DMIL ) acoplado a uma câmera JVC color vídeo (TK-C1480E). Nas
secções histológicas foram feitas análises quantitativas, mensurando a superfície óssea
total e a quantidade de tecido osteóide no sítio da lesão através da medida da área da
superfície do tecido ósseo.
A microtomia foi realizada utilizando-se um micrótomo American Optical, a
espessura dos cortes da amostra foi de 5µm. Foram realizados cinco cortes, depois
de alcançado o local da lesão, então foram retirados para análise 12 cortes
histológicos de cada amostra 6 para cada lâmina.
Cada lâmina foi rotulada de forma não identificar ao avaliador a que grupo cada
lâmina pertencia, com intuito de evitar tendência na análise (FIGURA 5). Após a
análise histológica os grupos foram identificados para análise estatística.
62
FIGURA 5 : Lâmina preparada e corada com hematoxilina/eosina e
recodificada para a análise histológica
Figura 6 : Microscópio utilizado para análise das laminas. (Leica DMIL
acoplado a uma câmera JVC color vídeo TK-C1480E ) e caixa de lamina
montada para o estudo
63
4.9.1 Avaliação do Material Histológico
Através da análise histomorfométrica foi possível obter valores médios de
superfície óssea total e superfície do tecido ósseo presente no local da lesão.
A análise histomorfométrica foi realizada no laboratório de Fluorescência do
IP&D Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento da UNIVAP/SP. Para analisar e
armazenar as imagens histológicas foi utilizado um microscópico Leica DMIL
acoplado à câmera JVC color vídeo TK-C1480E (FIGURA 6). Para a digitalização das
lâminas empregou-se o programa Leica QWin. Foram realizadas fotomicrografias das
lâminas (n=2), em um aumento de 40x para a análise da superfície de toda estrutura
óssea (valor total em µm
2
) presente no corte. Os valores médios de área total dos
grupos foram submetidos à análise estatística de forma comparativa.
Para obtenção das imagens do sítio da lesão foram digitalizados dois campos por
lâmina, com aumento de 400x, selecionadas manualmente. A área de tecido ósseo
presentes no local (µm
2
) foi mensurada e analisada estatisticamente, conforme citado
anteriormente
4.10 Análise Estatística
Os resultados estão expressos em média ± erro padrão. A análise estatística foi
realizada empregando-se o programa GraphPad InStat, versão 3.02. Após teste de
normalidade positivo, empregou-se o teste de ANOVA, seguido de pós-teste de
Bonferroni. Foram consideradas diferenças significativas quando o p< 0,05.
Para a quantificação das áreas de tecido ósseo total e área de tecido ósseo no
local da lesão, foram digitalizados dois cortes de cada lâmina, sendo duas lâminas de
64
cada animal. A análise histomorfométrica foi realiza com aumento de 40x. Para a
avaliação da área de tecido ósseo no local da lesão, novas imagens foram coletadas,
seguindo a metodologia anterior, porém com aumento de 400x.
As imagens foram digitalizadas com auxílio do programa Leica
®
Qwin,
padronizadas quanto á intensidade de luz do microscópio e altura do condensador. Para
definir o quadrante de medida, utilizou-se o comando utilities, seleção do frame size
camera 764 x 574 da janela systen configuriation e padronizadas os Frames em: linha
H=574 e linha W=764, a fim de se obter uma imagem quantificada em µm
2
, calibrada
em 1 pixel = 1 µm para o aumento de 200x e 1 pixel = 3,62 µm para 400x. As imagens
foram adquiridas através da seqüência de comandos: aquisition, preview, save as. Para a
análise empregou-se o comando manual da janela tools, seleciona-se com o mouse as
áreas de interesse no estudo. O programa executou a mensuração automaticamente
conforme Figuras 15 a 16, obtendo o resultado do cálculo de área, salvando os
resultados pressionando o comando edit, copy da janela manual result (Figura 15, 16,
17 e 18), colando os resultados em tabela do programa MicroSoft
®
Office Excel 2003,
para tabulação do dados.
65
Figura 7: Imagem digitalizada durante a mensuração de área total de
tecido ósseo, com 40x de aumento (centro). Barra de ferramentas para
análise (à direita). Resultados parciais de áreas de tecido ósseo.
Figura 8: Imagem digitalizada durante a mensuração de área total de tecido
ósseo, com 40x de aumento (centro). Barra de ferramentas para análise (à
direita). Resultados parciais de áreas de tecido ósseo.
66
Figura 9: Imagem digitalizada durante a mensuração de área de tecido
ósseo no local da lesão, com 400x de aumento (esquerda e acima). Barra
de ferramentas para análise (à direita e abaixo).
Figura 10: Imagem digitalizada durante a mensuração de área de tecido
ósseo no local da lesão, com 400x de aumento (esquerda e acima). Barra de
ferramentas para análise (à direita). Resultados parciais de áreas de tecido
ósseo.
67
5 RESULTADOS
68
5 RESULTADOS
5.1 Achados radiográficos do reparo ósseo 8 dias pós-operatórios após quatro
aplicações ( GI 4 a GIV 4).
O grupo controle apresentou leve esclerose adjacente à lesão em relação aos
outros grupos.
O grupo tratado com TLBP foi intermediário ao grupo controle e ao grupo TMC
em termos de esclerose.
O grupo TMC apresentou uma intensa esclerose quando comparado com o grupo
controle, com maior radiopacidade ao redor das lojas ósseas.
O grupo tratado com TMC demonstrou regiões escleróticas com maior
radiopacidade ao redor das lojas ósseas em relação ao grupo tratado com TLBP.
O grupo tratado com TLBP + TMC, apresentou melhor grau de esclerose e
formação óssea, neste primeiro período de 8 dias em comparação aos outros grupos.
Estabelecendo-se uma nota sendo de caráter crescente em consolidação com
escore de 0 a 5 (zero a cinco) com escala de 0,5, onde 0 significa ausência de
consolidação, 1, 2, 3 e 4 consolidação óssea pobre, consolidação óssea leve,
consolidação óssea moderada, consolidação óssea acentuada, respectivamente, e 5
ausência de sinais radiográficos da lesão temos:
69
Tabela 2. Escore da análise radiográfica em 8 dias pós-operatório (quatro aplicações).
GRUPOS ESCORE
G I
Controle
1,5
G II
Laser
2,0
G III
microcorrente
2,5
G IV
Laser/microcorrente
3,0
5.2 Achados radiográficos do reparo ósseo 16 dias pós-operatórios após 8
aplicações (GI 8 a GIV 8).
O grupo tratado com TLBP + TMC demonstrou regiões escleróticas moderadas
ao redor das lojas ósseas.
O grupo TMC demonstrou regiões escleróticas ao redor das lojas ósseas
semelhantes ao grupo TLBP + TMC.
No grupo tratado com TMC houve uma importante esclerose, formação cortical
e maior consolidação em comparação com o controle .
Novamente o grupo TLBP foi intermediário em termos de esclerose e formação
cortical.
No grupo tratado TLBP + TMC a resposta foi muito semelhante ao grupo TMC
neste período, demonstrou importante esclerose e formação cortical.
Em todos os grupos os 5 fêmures estavam em processo adiantado de
consolidação com exceção do grupo controle, onde o grupo apresentou início de
formação cortical em 3 fêmures, porém em dois não houve uma consolidação
satisfatória para o período na análise radiográfica aos 16 dias PO.
Estabelecendo-se uma nota temos:
70
Tabela 3. Escore da análise radiográfica em 16 dias pós-operatório (quatro aplicações).
GRUPOS ESCORE
G I
Controle
2,0
G II
Laser
3,0
G III
microcorrente
3,5
G IV
Laser/microcorrente
3,5
Os grupos tratados demonstraram bordas das lojas ósseas mais arredondadas em
comparação ao grupo controle.
Os resultados dos grupos com 16 dias PO, há em geral, maior consolidação das
lesões, maior esclerose adjacente e formação óssea em comparação aos grupos com 8
dias PO.
Nota-se que o grupo TMC aos 16 dias PO, foi o melhor tratamento do ponto de
vista radiológico juntamente com tratamento com TLBP + TMC, este com melhor
resultado principalmente na fase aguda da lesão.
5.3 Aspectos Macroscópicos do Reparo Ósseo
O reparo ósseo é mais evidente no grupo tratado com TLBP associado à TMC
em oito dias PO, após 4 aplicações (FIGURA 12) em comparação com o grupo controle
(FIGURA 11).
71
Figura 11 – Aspecto macroscópico do reparo ósseo no oitavo dia
pós-operatório no grupo controle (GI 4)
Figura 12 – Aspecto macroscópico do reparo ósseo aos 16 dias pós-
operatório no grupo TLBP + TMC (GIV 4)
72
5.4 Resultados da análise histomorfométrica.
Os dados obtidos da análise histomorfométrica, no que se refere à área óssea
total e área óssea no local da lesão, estão resumidos nas tabelas 2 e 3, respectivamente.
Os valores estão expressos em média ± erro padrão.
Não foi observada diferença estatística entre o grupo controle e os grupos
tratados com laser e/ou microcorrente, em ambos os períodos avaliados, quanto à área
óssea total avaliada (tabela 2).
Observou-se diferença estatística (p<0,01) entre o grupo controle (GI) e o GIV,
em 8 dias de pós-operatório, no local de reparo ósseo. Contudo, não foram identificadas
diferenças estatísticas (p>0,05) entre o GI e os grupos tratados com laser e/ou
microcorrente, aos 16 dias de pós-operatório, no local de reparo ósseo (tabela 3).
Tabela 4. Área total de tecido ósseo em 8 e 16 dias respectivamente, expressos em µm
2
GRUPOS Área óssea total
(média ± erro) 8 dias
Área óssea total
(média ± erro) 16 dias
G I
Controle
261081 ± 20406 265468 ± 12363
G II
Laser
242196 ± 19874 162157 ± 8821
G III
microcorrente
281545 ± 17169 249585 ± 16442
G IV
Laser/microcorrente
267044 ± 42694
305885 ± 88484
Tabela 5. Quantidade de tecido ósseo no local da lesão em 8 e 16 dias respectivamente,
expressos em µm
2
GRUPOS Área óssea no local da lesão
(média ± erro) 8 dias
Área óssea no local da lesão
(média ± erro) 16 dias
G I
Controle
1429362 ± 96068 2069669 ± 142051
G II
Laser
1904313 ± 54710 2091799 ± 155466
G III
microcorrente
1678292 ± 74456 2111205 ± 92342
G IV
Laser/microcorrente
2129887 ± 139215** 2004166 ± 101306
** p< 0,01 na comparação entre grupo controle vs. Grupos tratados.
73
6 DISCUSSÃO
74
6 DISCUSSÃO
Neste estudo foi escolhido o rato como modelo experimental, pois este é de fácil
manejo apresenta homogeneidade na espécie além de apresentar resposta ao reparo
ósseo semelhante ao da espécie humana (SCHENK, 1996). Foram utilizados animais
machos, pois segundo alguns autores, isso evita alterações que possam ocorrer com os
níveis de estrogênios nas fêmeas (KABAN, 1981; KANIA, 1998).
No presente experimento, optou-se pela confecção de uma loja óssea de cortical
a cortical para evitar-se erros na profundidade de perfuração. Segundo Parfitt et al.
(1987), o local é composto principalmente de tecido ósseo cortical, metabolicamente
menos ativo que o tecido ósseo trabecular, portanto menos susceptível a ação de
estímulos externos, contudo, o organismo repararia o defeito ósseo sem a necessidade
de enxerto ou fixação. Assim, foi verificado o comportamento da reparação deste tipo
de defeito, quando submetido ao tratamento com TLBP e TMC.
Foi utilizado nesse estudo o laser GaAlAs, emitindo radiação em 670 nm. Sua
utilização mostrou-se simples, segura e eficaz pelo fato de possuir características
capazes de promover efeitos biológicos sem dano tecidual (KOLARI, 1985),
obviamente observando a dosimetria adequada. Foi utilizada também a microcorrente
(100 µA), que conforme Craft (1998), é capaz de modificar a permeabilidade da
membrana celular à passagem de íons, podendo modificar a dinâmica e assim
promover o fluxo normal de correntes endógenas. Outro fato que nos levou a elegê-la
como modalidade terapêutica foi que na literatura existem poucos estudos de seus
efeitos no reparo ósseo.
75
Foi escolhida também a análise histomorfométrica por ser o padrão ouro para este
tipo de estudo, pois fornece dados quantitativos dos parâmetros estruturais do processo
de remodelação óssea. A opção pela análise radiográfica ocorreu por ser esta uma
técnica relativamente simples, permitindo visualizar macroscopicamente a evolução da
lesão, sendo que, sua avaliação foi baseada em um escore, usado com sucesso também
em outros estudos, demonstrando ser um instrumento de avaliação confiável, embora
dependente da habilidade e experiência do avaliador (COOK, 1997; SOUZA 2001;
GAMA 2002).
Normalmente o tecido ósseo é capaz de restaurar perfeitamente sua estrutura
original e suas propriedades mecânicas. Mesmo que não haja lesão ele está sempre num
processo de reabsorção, causado por forças de compressão e osteogênese, estimulada
pelas forças de tração (SCHENK, 1996; TORTORA, 2002; GARTNER, 2003). Por esse
motivo foi verificado não somente área de tecido ósseo no local da lesão, mas também a
área total de tecido ósseo nas zonas próximas à lesão.
Após a aplicação das técnicas terapêuticas, foram analisados os resultados
radiográficos e histológicos acerca da evolução do reparo ósseo no oitavo dia pós-
operatório (PO) com 4 aplicações (GI 4, GII 4, GIII 4 e GIV 4) e no 16º PO com 8
aplicações (GI 8, GII 8, GIII 8 e GIV 8)
Segundo Thompsom et al. (2000), o reparo de uma lesão óssea se inicia por
hemorragia, causando um hematoma de 6 a 8 horas pós-lesão. Movem-se para o local
leucócitos, macrófagos e mastócitos que liberam fatores de crescimento que estimulam
o reparo, sendo que esta atividade se completa em torno de 4 dias. Em 48 horas forma-
se o “colar de tecido ósseo” tecido osteóide ao redor do local da lesão, por intensa
atividade mitótica. Por isso, as bordas da lesão apresentam-se arredondadas e com
esclerose, mais evidentes na imagem radiográfica nos grupos tratados (GARTNER;
76
HIATT, 2003; KITCHEN, 2003). Os resultados obtidos no presente estudo, evidenciam
a importância da aplicação das terapias testadas logo após a indução da lesão, podendo-
se inferir que a associação da TLBP com a TMC otimizam o processo de reparo ósseo,
na fase inicial, aos 8 dias PO.
Os resultados obtidos no presente estudo demonstraram através de análise
radiográfica qualitativa, que a densidade óptica da zona de reparação óssea nos grupos
tratados foi sempre mais expressiva que no grupo controle, em todos os períodos,
demonstrando a estimulação da atividade de síntese óssea no tecido. Outro resultado
que pode ser observado foi que no grupo tratado com TLBP + TMC (8 dias), o efeito
biomodulador das terapias foi superior em ralação aos demais grupos para este mesmo
período. Sob análise radiológica, percebeu-se que a TMC mostrou resultados
semelhantes ao grupo tratado com TLBP + TMC aos 16 dias PO, demonstrando que
conforme o predomínio do tipo de célula nas diferentes fases do reparo tecidual, a
variabilidade bioelétrica nos diferentes estágios da lesão influencia na resposta tecidual,
alterando seu metabolismo (UDUPA; PRASAD, 1963).
Alguns estudos realizados utilizando análise radiográfica da consolidação óssea
demonstraram que a densidade óptica pode ser aumentada com a TLBP, sendo possível
analisar e relatar clinicamente o aumento da reparação óssea nos grupos tratados em
comparação com o controle (GLINKOWSKY e ROWTNSKY, 1995; MAREI, 1997;
NAGASAWA et al., 1991; NICOLAU, ZÂNGARO, PACHECO 1998), sendo que os
resultados do presente estudo corroboram os resultados obtidos por esses autores.
Nicolau, Zângaro e Pacheco (1998) estudaram a reparação óssea em ratos
mediante utilização de TLBP com laser HeNe 632,8 nm e dose de 2 J/cm
2
a cada 24 h.
Através de controle radiográfico em 5, 15 e 30 dias utilizando o programa de análise de
imagem ImageLab 2.3® constataram que a área de reparação óssea no grupo irradiado
77
apresentava maior índice de radiopacidade comparado ao grupo controle, demonstrando
qualitativamente maior calcificação. Estes dados permitiram aos autores concluir que a
TLBP estimulou a maturação óssea no local da lesão, evidenciado 15 dias após a
cirurgia. No presente estudo, os achados radiográficos evidenciaram melhor reparo
ósseo nos grupos experimentais comparados ao grupo controle, tendo mostrado melhor
resultado para o grupo tratado com TLBP + TMC nos estágios iniciais (primeira
semana). Este fato foi confirmado na análise histomorfométrica, aos 8 dias PO no grupo
tratado com TLBP + TMC, que apresentou melhor resultado, com diferença
estatisticamente significativa (p< 0,05) na osteogênese comparada com o grupo
controle. Para Nicolau; Zângaro; Pacheco (1998) em 30 dias não houve diferença entre
animais controles e irradiados, o mesmo acontecendo no estudo de Cafalli et al. (1993).
Na análise histomorfométrica, os grupos tratados em 16 dias PO, não
apresentaram diferença estatisticamente significativa entre si e nem quando comparados
ao grupo controle, demonstrando que em organismos em homeostasia, a estimulação do
processo de reparo tende à igualdade com tecido não tratados de forma mais tardia. Este
fato é positivo, pois um aumento na densidade óssea, acima de condições normais,
poderia traduzir-se em friabilidade do tecido, com conseqüente redução da capacidade
plástica do mesmo. Em termos de reabilitação a consolidação mais acelerada em fases
precoces, poderia beneficiar o processo de osteointegração de peças metálicas
empregadas em áreas de lesão.
Alguns autores verificaram em seus estudos que baixas doses utilizadas na
TLBP não aumentam a osteogênese (OZAWA et al., 1997; PINHEIRO, 2001;
KUSAKARI et al., 1992; BARUSHKA, 1995; YAAKOBI, 1995; ORON, 1995;
FREITAS; BORANAUSKAS; CRUZ-HOFLING, 2000), corroborando com os
resultados apresentados por Ozawa et al. (1997); Nicolau, Zângaro e Pacheco (1998) e
78
Pinheiro 2001, em que o laser não causou estimulação na fase inicial da reparação
óssea. No presente estudo, os resultados mostraram que a associação da TLBP com a
microcorrente potencializou o efeito biomodulador no tecido irradiado, no primeiro
estágio da reparação óssea.
Souza (2001), em seu estudo avaliou a influência da TLBP na velocidade de
reparação óssea de lesões perirradiculares utilizando laser de 904 nm, tendo relatado
diferenças significativas entre o grupo laser e o controle, sendo que no grupo laser
houve radiograficamente uma redução significativa das medidas das áreas das lesões,
verificadas através da análise de imagens quantificadas em pixel por área. Os achados
do presente estudo concordam com os de Souza, apesar da diferença de potência e
comprimento de onda dos laseres utilizados nos respectivos trabalhos.
Luger et al (1998), em seu estudo para examinar os efeitos da radiação laser
HeNe (632,8 nm) em modelo experimental de fratura transversa de tíbia em ratos, com
DE de 892 J/cm², concluíram que a TLBP potencializou o processo de reparação óssea.
Os achados radiográficos do presente estudo para 8 e 16 dias, estão em concordância
com os resultados de Luger. Embora os tratamentos empregados nos respectivos
estudos tenham doses e intervalos de aplicação bastante diferentes, observou-se no
presente caso através da análise da radiopacidade que os grupos tratados em
comparação com o controle, apresentaram melhor consolidação da lesão.
Os ossos longos assim como o periósteo em seu exterior é mais fibroso e no
interior possui mais osteoclastos e fibroblastos que são células osteoprogenitoras sendo
elas responsáveis pelo início da neoformação da matriz osteoide na região da lesão. O
periósteo fornece osteoblastos para a reparação e também vasos sanguíneos, linfáticos e
nervos que penetram no tecido ósseo compacto pelos canais perfurantes (de Volkmann).
Do ponto de vista bioquímico a matriz óssea é formada de duas fases, a orgânica,
79
correspondente a 35%, chamada de matriz extra celular (osteóide), que é formada por
95% de colágeno tipo I e a fase inorgânica que corresponde a 65% da matriz, que é
formada por hidroxiapatita, fosfato de cálcio e fluoretos de magnésio que favorecem a
cicatrização (TORTORA, 2002; OLIVEIRA, 2000; SZEJNFELD, 2000; GARTNER,
2003). O tecido ósseo é formado por células imersas em matriz calcificada e fibras
colágenas do tipo I. O tecido ósseo é também depósito de cálcio, fosfato e outros íons,
liberando-os de maneira controlada para os líquidos corporais. Esta diferença temporal
na formação da matriz óssea pode ser responsável por diferentes respostas a estímulos
em um mesmo período.
Segundo alguns autores quando ocorre uma lesão, a corrente endógena tem sua
intensidade diminuída para próximo de zero, sendo que após cinco dias, sua intensidade
aproxima-se da normalidade. A microcorrente exógena supre a diminuição da corrente
bioelétrica endógena nos estágios iniciais da lesão, aumentando assim o transporte de
íons, nutrientes e a eliminação de metabólitos (ILLINGSWORTH; BARKER, 1980;
BORGENS et al., 1980; CHENG, 1982; BECKER, 1985; KIRSCH; LERNER 1987;
WATSOM, 1998; CRAF, 1998). O restabelecimento da função mitocondrial aumenta a
síntese de ATP que, por sua vez, restabelece o fluxo de correntes endógenas no local da
lesão normalizando a bioeletricidade natural, facilitando novamente a entrada de
nutrientes na célula (WING, 1979; GARTNER; HIATT, 2003; JUNQUEIRA;
CARNEIRO, 2004). Segundo alguns autores a corrente sanguínea é uma das
responsáveis por conduzir a eletricidade no organismo (NORDENSTROM, 1984;
WING, 1979). A microcorrente atua no tecido cutâneo e subcutâneo, podendo atingir
um plano mais profundo, através da corrente sangüínea alcançando então o tecido
ósseo. Este fato pode ter contribuído no presente experimento, para a obtenção de um
efeito biomodulador quando o laser e a microcorrente foram empregados em conjunto
80
no processo de reparação óssea, visto que as terapias apresentaram resultados
semelhantes ao controle quando utilizadas separadamente. Comparando-se o grupo
TLBP + TMC com o grupo controle, o resultado da análise histomorfométrica aos 8
dias PO, demonstrou diferença estatisticamente significativa (p<0,05) na área da
superfície osteóide, provavelmente induzida pela intensa neovascularização presente
nesse período.
De acordo com Nordenstrom, a bioeletricidade é conduzida pelo sistema
circulatório via capilares, devido ao acúmulo de cargas intracelulares causado pela
lesão. Os elétrons em excesso ativam a corrente bioelétrica natural, podendo constringir
arteríolas, com conseqüente redução da permeabilidade capilar aos íons e células
necessárias para a cura, porém as vênulas (no final dos capilares) não se constringem
com o campo elétrico, fazendo com que íons e células carregadas eletricamente como os
neutrófilos, migrem através das vênulas pós-capilares para o local da lesão
(NORDENSTROM, 1984, WING, 1979). Lunderberger (1992) afirma que a
vasodilatação causada pela liberação do peptídeo calcitocina, potente vasodilatador, é
estimulada pela ação do laser no tecido irradiado. No presente estudo isso pode ter
contribuído para restabelecer o equilíbrio do potencial elétrico das células na região da
lesão quando foram associadas TLBP + TMC. Esta proposição está embasada no fato de
que cada terapia isoladamente não apresentou resultado significativo.
Wolcott 1969, afirma que as células na região da lesão nos primeiros dias,
encontram-se carregadas negativamente em relação à área circundante, gerando maior
fluxo de corrente nos estágios iniciais e sendo responsável pelo início da reparação
tecidual natural. As alterações na bioeletricidade no local da lesão diminuem a
condutância elétrica da célula. A TMC apresenta inicialmente um aporte suplementar de
corrente ao sistema, que uma vez em equilíbrio, provoca um aumento no fluxo de
81
corrente endógena local, restabelecendo a condutância e diminuindo a resistência do
tecido, permitindo assim a recuperação da homeostase celular. Os resultados positivos
encontrados no presente estudo, no grupo tratado com TLBP + TMC, demonstraram
maior efeito estimulatório na reparação óssea nos estágios iniciais, confirmando os
achados de Wolcott sobre o início do processo de reparação tecidual.
Charman (1998), afirma que a atividade elétrica das células depende do movimento de
íons como o Na
2+
e K
+
, que é função da diferença de potencial da membrana. Este
potencial por sua vez é controlado pela permeabilidade da membrana que funciona
como uma resistência variável controlando o fluxo de elétrons. A maior concentração de
potássio no interior da célula em comparação com o meio extracelular, que possui maior
concentração de sódio gera correntes iônicas pela diferença de potencial elétrico e pela
variação do coeficiente de permeabilidade celular a um determinado íon, que determina
então a condutância (CHARMAN, 1998). O fluxo de corrente (íons) no local da lesão
aumenta a formação de ATP que facilita o transporte através da membrana. Já o
bloqueio de íons como o Na
+
bloqueia os canais de cálcio das membranas e interrompe
o transporte da maioria dos cátions. Isso reduz ou inverte o potencial elétrico da célula
(BECKER, 1985; CHENG, 1982; MORGAREIDGE; CHARMAN, 1990). Wolcott
afirma que a microcorrente apresenta melhor resultado em reparo de tecido biológico,
quando utilizada com intensidades de corrente entre 300 µA a 500 µA, com forma de
onda quadrada. No presente estudo foi utilizado corrente de 100 µA com forma de
onda exponencial bifásica, sendo que os resultados mais positivos foram obtidos
quando associou-se TLBP + TMC. É importante enfatizar que a escolha da forma de
onda exponencial, deu-se em função de que sinais elétricos em sistemas biológicos
respondem exponencialmente no tempo, isto devido à capacitância celular.
82
Trelles e Mayayo (1987), submeteram ratos com fratura de tíbia, a aplicações
diárias de Laser HeNe (632,8 nm), com dose de 2,4 J/cm². Após três semanas de
tratamento os resultados mostraram um aumento da resistência máxima do tecido entre
os animais tratados em comparação ao grupo controle, demonstrando assim o efeito
estimulatório da TLBP, corroborando com De Tejada et al. (1990), que estudaram o
efeito da radiação laser de HeNe (632,8 nm), em fratura de fêmur de rato, através de
análise ultra estrutural e hormonal. Os autores concluíram que a TLBP aumentou a
vascularização e o rápido aparecimento de células osteogênicas. No presente estudo o
aumento vascular atribuído à TLBP e a proliferação vascular natural no início da lesão,
pode ter facilitado o fluxo das microcorrentes que consequentemente aumentou a entrada
de íons e nutrientes no local lesionado, causado pela soma dos efeitos estimulatórios das
terapias, visto que o grupo tratado com TLBP + TMC e o controle apresentaram
diferença estatisticamente significativa em sua microarquitetura óssea, quando
comparados histomorfometricamente, o que não ocorreu nos demais grupos.
Observamos na análise histomorfométrica que os resultados da área da
superfície da estrutura ósseo total entre os grupos não demonstraram diferença
estatisticamente significativa em 8 e 16 dias PO, isso indica que a arquitetura óssea não
foi prejudicada. Achados semelhantes foram encontrados no estudo de Nicolau et al.
2003, que utilizaram análise histomorfométrica em seu estudo e relataram aumento
significativo da atividade osteoblástica e osteoclástica, mas, sem alterar a estrutura
óssea após TLBP em lesões de fêmur de ratos. Segundo Zaidi et al. (1993 apud Silva
2003); Hentunen et al. (1994), a atividade osteoclástica é dose dependente da ação
osteoblástica, por isso tornou-se relevante em nosso estudo a verificação da estrutura
óssea como um todo, e não apenas no sítio da lesão.
83
O efeito biomodulador atribuído às terapias utilizadas neste experimento, ao agir
nos tecidos, influencia as funções celulares estimulando atividades bioquímicas ou
biofísicas. No reparo ósseo, estimula a formação de células mesenquimais produtoras de
tecido ósseo (PARFITT et al., 1987; KARU, 1988; WING, 1979; CHENG, 1982;
RIGAU, 1996; MARINO et al., 2003; GARTNER, 2003). No estudo de Ozawa (1998),
que in vitro utilizou células de fetos de ratos irradiadas com laser de 830 nm, o autor
concluiu que o laser estimula a proliferação celular especialmente a de células
osteoblásticas. Os resultados encontrados em nosso estudo concordam com os de
Ozawa, principalmente na primeira semana, por ser a fase fibroblástica caracterizada
por intensa proliferação celular (UDUPA; PRASAD, 1963). Sathaiah, Nicolau e
Zângaro (1999), investigaram o efeito da TLBP com laser de HeNe (632,8 nm) e 4
J/cm
2
, na reparação óssea da tíbia de ratos através da técnica de Espectroscopia Raman
no infravermelho próximo, que evidenciou a presença mais intensa do pico de
hidroxiapatita de cálcio (960 cm
-1
) nas lesões dos animais irradiados. Os autores
relataram a existência de maior incorporação de hidroxiapatita, em estruturas ósseas sob
ação do laser de HeNe, ocorrido pelo aumento da atividade osteoblástica.
Nossos resultados demonstraram estimulação desta fase no grupo tratado com
TLBP + TMC no local da lesão pelo aumento da área da superfície óssea. Na segunda
semana que é a fase do colágeno (semicondutor), caracterizada pela diminuição da
proliferação celular (Udupa e Prasad, 1963), os grupos apresentaram resultados
histomorfométricos semelhantes. Porém, demonstraram que com a TMC o tecido
responde a estimulação com mais eficiência na segunda fase da reparação quando
comparada com a primeira.
Cafalli et al. (1993), realizaram estudo com coelhos submetidos à TLBP após
lesões na região distal do fêmur, em tecido ósseo subcondral e relataram com subsídio
84
de resultados histológicos que o tecido ósseo sofreu reparação mais rapidamente nos
animais irradiados na fase inicial do processo de reparação, fato este que coincide com o
resultado obtido neste trabalho, principalmente quando se analisa o grupo TLBI + TMC.
Barushka; Yaakobi; Oron (1995), utilizaram a TLBP (HeNe 632,8 nm), com
uma dose total de 31 J/cm
2
, aplicada sobre pequenas perfurações em tíbia de rato no
quinto e sexto dia pós-cirurgia. Verificaram que a TLBP promoveu o aumento no
número de osteoblastos e o estágio de reparação foi aproximadamente duas vezes mais
acelerado que o controle, avaliados pela elevação da fosfatase alcalina e através da
histomorfometria. Este fato não foi verificado no presente experimento, provavelmente
pela diferença de dosimetria.
Guzzardella et al. (2002), pesquisaram os efeitos da aplicação laser GaAlAs (780
nm), dose de 300 J/cm², em defeitos ósseos em ratos, tendo observado maior reparação
óssea ao final de dez dias, fato também ocorrido com Luger et al. 1998. Estes dados
coincidem com os obtidos no presente trabalho, evidenciando que as terapias utilizadas
apresentam melhores resultados na fase inicial do processo de reparação.
No desenvolvimento do presente estudo constatou-se haver poucos trabalhos
sobre a utilização da microcorrente em reparo ósseo e nenhum relatando a associação da
TLBP com TMC como modalidade terapêutica com ênfase na modulação tecidual.
Contudo, pode-se afirmar que as terapias propostas utilizadas em conjunto e com a
dosimetria utilizada potencializaram o afeito biomodulador na reparação óssea durante a
fase aguda da lesão, não tendo sido observado em nenhum caso, edema, infecção,
hemorragia ou necrose, na região da lesão em todo o processo terapêutico.
Em suma, a maturação óssea foi estimulada no local da lesão nos estágios
iniciais da reparação, aos 8 dias PO no grupo tratado com TLBP + TMC. Os resultados
85
demonstraram não haver alterações na estrutura óssea, indicando equilíbrio entre a ação
osteoblástica e osteoclástica.
86
7 CONCLUSÃO
87
7 CONCLUSÃO
Através da análise radiográfica concluiu-se que a estimulação do processo de
reparação óssea ocorreu nos períodos avaliados tanto com TLBP quanto com TMC,
contudo os resultados obtidos demonstraram que a ação da TLBP pode ser
potencializada e promover maior bioestimulação no estágio inicial da reparação, quando
associada com a TMC, o que é notório na histomorfometria óssea, em 8 dias PO, no
local da lesão.
88
REFERÊNCIAS
89
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Anexo A
100
Anexo B
101
Anexo B
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