Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-04-13T13:29:20Z No. of bitstreams: 1 2009_RicardoFlaviodeABezerra.pdf: 936752 bytes, checksum: 6f4009184944cca9cd0d9a7518d29ff6 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-04-19T18:26:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_RicardoFlaviodeABezerra.pdf: 936752 bytes, checksum: 6f4009184944cca9cd0d9a7518d29ff6 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-19T18:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_RicardoFlaviodeABezerra.pdf: 936752 bytes, checksum: 6f4009184944cca9cd0d9a7518d29ff6 (MD5) Previous issue date: 2009 / Há uma escassez de trabalhos sobre medidas do tendão do calcâneo (tendão de Aquiles) em crianças com até um ano de vida. Por isso, este estudo teve como objetivo determinar as espessuras e larguras do referido tendão em crianças não desnutridas e não obesas de ambos os gêneros, aos dois, seis, nove e doze meses de idade e definir seus intervalos de normalidade. Fizeram parte da amostra deste estudo prospectivo e descritivo 38 meninos e 31 meninas. As medidas dos tendões foram obtidas por meio de ultra-sonografia, utilizando transdutor linear de 14 MHz, ao nível do maléolo medial. Verificou-se que as espessuras médias dos tendões nos meninos foram 2,4 mm, 2,3 mm, 2,4 mm, e 2,4 mm, aos dois, seis, nove e doze meses, respectivamente. As larguras médias do tendão do calcâneo foram 6,0 mm, 6,4 mm, 6,7 mm e 7,1 mm, respectivamente. Nas meninas, as espessuras médias obtidas aos dois, seis e nove meses foram 2,4 mm. Aos doze meses encontrou-se o valor médio de 2,5 mm. As quatro medidas da largura foram 5,7 mm, 6,2 mm, 6,5 mm e 6,5 mm, respectivamente. Não houve diferença estatisticamente significativa na espessura do tendão do calcâneo ao longo do primeiro ano de vida para ambos os gêneros, porém, houve diferença significativa nas medidas da largura. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / There is a shortage of work on measures of the calcaneal tendon (Achilles tendon) in children under one year of life. Therefore, the purpose of this study was determine thickness and width of the this tendon in non malnourished and non obese children of both genders, at two, six, nine and twelve months of age and define their normality range. Thirty-eight boys and thirty-one girls participated in this prospective and descriptive study. Tendon measures were obtained by ultrasound, with a 14 MHz linear probe, at the level of the medial malleolus. The mean tendon thickness in boys were 2.4 mm, 2.3 mm, 2.4 mm, and 2.4 mm at two, six, nine and twelve months of age, respectively. The mean tendon widths were 6.0 mm, 6.4 mm, 6.7 mm, and 7.1 mm, respectively. For the girls, the mean thickness obtained at two, six and nine months was 2.4 mm. With twelve months the tendon showed up to have a mean of 2.5 mm. The four widths obtained were 5.7 mm, 6.2 mm, 6.5 mm, and 6.5 mm, respectively. There was no statistically significant difference in the thickness of the calcaneal tendon during the first year of life for both genders, however, there were significant differences in width measures.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-02-23T19:18:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Projeto do doutorado Ana Cristina.pdf: 5804344 bytes, checksum: 37e215398861855af58fd81e48168fff (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T19:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Projeto do doutorado Ana Cristina.pdf: 5804344 bytes, checksum: 37e215398861855af58fd81e48168fff (MD5) Previous issue date: 2016-08-23 / Wistar, distribuídos aleatoriamente em 3 grupos: Grupo Controle (GC, n=16) sem lesão tendínea; Grupo Experimental 1 (GE1, n=19) com secção transversa completa (tenotomia) no ponto médio do tendão e subsequente sutura; e Grupo Experimental 2 (GE2, n=20) com tenotomia, seguida de sutura envolvida pelo filme de biopolímero. O Índice Funcional de Aquiles (IFA) demonstrou diferença em todos os dias pós-operatórios (dpo), quando comparado os grupos experimentais com o GC, mas não houve diferença entre o GE1 e GE2. Nos parâmetros biomecânicos, a Força Máxima foi maior no GE1 e no GE2 em relação ao GC; o mesmo ocorreu na Deformação na Força Máxima. A Tensão na Força Máxima foi menor nos grupos experimentais, bem como a Energia/Área e no Módulo Elástico em relação ao GC. A Área de Secção Transversa apresentou diferença entre os três grupos, GE2 apresentando o maior valor. Na avaliação histomorfométrica, o número de fibroblasto foi superior no GE1 e GE2 comparado ao GC, o número de fibrócitos foi diferente nos grupos entre si, com o GE1 apresentando o maior número. Além disso, o GE1 apresentou maior número de vasos sanguíneos quando comparado aos outros dois grupos. Na análise estrutural dos vasos sanguíneos dos tendões, a marcação específica para actina músculo liso foi superior no grupo GE2 em relação aos outros grupos e essa ocorreu principalmente no componente muscular dos vasos. Com estes resultados conclui-se que o biopolímero de cana-de-açúcar pode ser utilizado como suporte no processo de cicatrização tendínea, pois não prejudicou as características tendíneas ao final do experimento e parece ter histologicamente, acelerado o processo de cicatrização. / The study evaluated the functional, biomechanical and morphological scope application of biopolymer sugarcane as support for the healing of the Achilles tendon. Were used, fifty-five male rats, albino Wistar were randomly divided into 3 groups: control group (CG, n = 16) without tendon injury; Experimental Group 1 (EG1, n = 19) with full cross section (tenotomy) at the midpoint and subsequent suturing the tendon; and Experimental Group 2 (SG2, n = 20) with tenotomy followed by suturing biopolymer enveloped by film. The Functional Index Achilles (IFA) showed differences in all postoperative days (postoperative day) compared the experimental groups with the GC, but no difference between SG1 and SG2. In biomechanical parameters, the Maximum Force was higher in SG1 and SG2 in relation to CG, the same outcome occurred with Deformation. The voltage was lower in the experimental groups and Energy / Area and the elastic modulus compared to GC. Section Transverse area was different between the three groups, SG2 presenting the highest value. The number of fibroblasts was higher in SG1 and SG2 compared to GC (GC = 96.80 ± 51.52; SG1 = 866.83 ± 163.84; SG2 = 802.58 ± 139.78; GCxGE1, p = 0.000; GCxGE2, p = 0.000), the number of fibrocytes was different in groups with each other, the SG1 presenting the highest number. In addition, the SG1 showed more blood vessels compared to the other two groups. In the structural analysis of the blood vessels of the tendons, specific labeling for smooth muscle actin was higher in SG2 group in relation to other groups. The labeling occurred mainly in the muscular component of the vessels. With these results it is concluded that the biopolymer sugarcane can be used as supported on tendon healing process because it does not impaired the characteristics tendinous end of the experiment and appears to have histologically accelerated the healing process.

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O desenvolvimento de novos recursos terapêuticos capazes de acelerar o processo de reparo tem proporcionado avanços significativos no tratamento de lesões tendinosas. O objetivo do presente estudo foi analisar a influência da radiação LASER HeNe em cicatrização de tendões. Foi desenvolvido um modelo experimental de lesão de tendão de Aquiles através de um procedimento minimamente invasivo em coelhos adultos. Foram utilizados 40 animais distribuídos em quatro grupos de 10 animais (I, II III IV). No grupo I a lesão do tendão foi unilateral (pata direita) e o tendão lesado não recebeu estímulos com LASER. No grupo II a lesão foi unilateral (pata direita) e o tendão lesado recebeu estímulos com LASER. No grupo III a lesão do tendão foi bilateral e apenas a pata direita foi estimulada com LASER. No grupo IV foi realizada \"Sham Operation\" bilateralmente e apenas o tendão da pata direita recebeu estímulo com LASER. Todos os animais foram tratados com dose a 5 J/cm2 de forma pontual com contato direto durante 8 dias consecutivos, diariamente. Após este período os animais foram sacrificados e os tendões de Aquiles submetidos a ensaios mecânicos de tração em máquina de ensaio mecânico. Foram ensaiados 71 tendões, sendo 09 descartados. Embora não tenhamos observado diferença estatística significante nas comparações feitas entre os grupos, podemos notar que existiu uma tendência apontando que os tendões estimulados com LASER apresentaram resistência menor que os grupos controles. Estes resultados sugerem que o LASER diminuiu a resistência dentro das condições estudadas. Relevância Clínica: O presente trabalho mostra o conceito de que a irradiação LASER pode diminuir a resistência mecânica da cicatrização tendinosa em fases precoces do processo. / The development of new therapeutic resources addressing accelerating the repairing process has proportioned a meaningful advance in the treatment of tendon lesions. The purpose of the present study was to analyse the influence of He-Ne LASER radiation on tendon healing. An experimental model of Achilles tendon lesion was developed through a minimally invasive procedure in adults rabbits. We used 40 animals divided in groups of 10 animals each. In group I the tendon lesion was unilateral (right-paw) and the injured tendon did not receive LASER stimulation. In group II the lesion was unilateral (right-paw) and only, the injured side received LASER stimulation. In group III the tendon lesion was bilateral and only the right-paw was stimulated by LASER. In group IV bilateral sham operation was performed and only the right - paw received LASER stimulation. All the animals were treated with 5 J/cm2 dosis in a punctual way with direct contact for 8 successive days. After this period the animals were killed and the Achilles tendons were submitted to mechanical tests in traction on a mechanical testing machine. Seventy-one tendons were tested and 9 were discarded. No statiscally significant difference was observed in the comparison done between groups, however we could notice a tendency suggesting that the tendons stimulated by LASER presented a lesser mechanical resistance. These results suggest that LASER probably reduces the resistance in the studied conditions. Clinic Relevance: The present study supports the concept that LASER irradiation may induce an attenuation of the mechanical properties of the healing tendon in a very early phasis of the proccess.

A estimativa das forças musculares durante o movimento humano tem inúmeras aplicações na área da Biomecânica. Nesse trabalho descrevo a aplicação de métodos de estimativa das forças musculares a dois diferentes problemas. O primeiro consiste em se quantificar as cargas a que os músculos e as articulações do membro inferior de adultos jovens estão sujeitos durante o andar em ambiente aquático e terrestre. Já o segundo consiste na investigação do efeito do aumento da complacência do tendão de Aquiles (TAq; tendão do triceps sural) na dinâmica de produção de força dos músculos gastrocnêmio e sóleo (G e S respectivamente; ambos músculos do triceps sural), visando compreender se o aumento da complacência, observado com o envelhecimento, poderia contribuir para as alterações na biomecânica da marcha de idosos. A hipótese no primeiro estudo era de que as forças desenvolvidas pelos músculos do membro inferior durante o andar em ambiente aquático não seriam menores em relação ao ambiente terrestre. Especificamente, esperávamos observar um aumento nas forças geradas nos flexores e extensores de quadril e joelho. No segundo estudo, nossas hipóteses eram de que o aumento na complacência do TAq faria com que as fibras musculares operassem mais distantes do seu comprimento ótimo, aumentando os níveis de ativação e o consumo metabólico dos músculos G e S. Com o objetivo de verificar as hipóteses levantadas nos dois estudos propostos utilizamos o software OpenSim 3.1 e dados experimentais dos movimentos estudados, para realizar simulações do andar humano e estimar as forças nos músculos do membro inferior durante essa tarefa. Em ambos os estudos os dados experimentais foram adquiridos através de sistemas de análise do movimento humano compostos por câmeras, para filmar os movimentos corporais dos voluntários, e plataformas de força, para medir as forças de reação do solo. Os resultados obtidos no primeiro estudo confirmaram nossas hipóteses, uma vez que indicam que durante determinadas fases do ciclo da marcha as forças geradas pelos músculos flexores e extensores de joelho e quadril, tais como os músculos isquiotibiais e o gluteo máximo, podem exceder as forças geradas em ambiente terrestre. Esses resultados corroboram a idéia de que o andar em ambiente aquático pode ser efetivo no ganho de força muscular. As hipóteses para o segundo estudo também foram confirmadas. Adicionalmente, nossos resultados previram que, para o triceps sural gerar a potência necessária para manter o indivíduo andando com velocidade confortável, os tendões dos músculos G e S devem se movimentar de maneira independente. A diferença no movimento dos feixes do TAq é tanto maior quanto maior a sua complacência. Além disso, verificamos que há um mínimo no consumo metabólico do gastrocnêmio em um nível específico de complacência do TAq, enquanto para o sóleo o consumo aumenta sistematicamente com o aumento da complacência. Esses resultados indicam que um aumento na complacência do TAq pode comprometer o desempenho dos músculos do triceps sural e aumentar o seu consumo energético, contribuindo para as alterações na biomecânica da marcha de idosos. As informações fornecidas nos dois estudos aqui apresentados podem auxiliar profissionais de área da saúde no planejamento de programas de treinamento e reabilitação para adultos e idosos, tanto no ambiente terrestre quanto no ambiente aquático. / Muscle force estimation during human motion has numerous applications in Biomechanics. In this work, we describe the application of methods of muscle force estimation to solve for two different problems. The first problem is to quantify lower limb muscle and joint loads that young adults are subjected to when walking in the aquatic and terrestrial environment. The second problem is to understand the effect of increased Achilles tendon compliance (AT; the triceps surae tendon) in the gastrocnemius and soleus contractile dynamics (G and S respectively; both triceps surae muscles), aiming at understanding if increased AT compliance, that occurs with aging, could play a role in the elderly gait alterations. Our hypothesis for this first study was that the forces developed by the lower limb muscles in water are not always lower than on land. Specifically, we hypothesized that the forces developed by the hip and knee flexors and extensors would be grater in water than on land. For the second study our hypothesis was that the compliant AT would cause the fibers to operate far from its optimal length resulting in higher levels of activation in both G and S, as well as higher specific metabolic consumption. In order to verify our hypotheses for both studies we used the software OpenSim 3.1 together with experimental data of volunteers walking in aquatic and terrestrial environments to simulate human walking and to estimate the forces developed by the lower limb muscles during this task. In both studies, experimental data were acquired through human movement analysis systems composed of cameras, to record the movements of the volunteers\' body, and force plates, to measure ground contact forces. We confirmed our hypotheses to the first study since our results showed that in certain periods of the gait cycle the forces developed in the knee and hip flexors and extensors, such as the hamstrings and the gluteus maximus, inside water exceeded the forces in corresponding periods of land walking. Those results corroborate the idea that walking inside water may be effective in muscle strengthening. We also confirmed our hypotheses to the second study. Additionally, we predicted that to generate the necessary power to walk with comfortable speed the triceps surae G and S tendon must move independently. This differential behavior becomes larger the greater the AT compliance. In addition, we also observed that G metabolic energy consumption was minimized for a specific level of AT compliance while S systematically increased. Those results suggest that increased AT compliance can compromise the triceps surae performance and increase metabolic consumption, contributing to the alterations on the elderly gait biomechanics. The results of our two studies may assist health professionals to better plan training and rehabilitation programs for adults and elderly in both, terrestrial and aquatic environment.

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Introdução: A espasticidade é frequentemente observada após o acidente vascular cerebral (AVC); entretanto, os efeitos da mesma sobre a estrutura e função muscular não são totalmente conhecidos. A arquitetura muscular é um dos fatores determinantes da funcionalidade de músculos saudáveis, e está relacionada às propriedades mecânicas musculares, como a capacidade de produção de força. No entanto, a força desenvolvida pelo componente contrátil é afetada não somente pela arquitetura muscular, mas também pelas propriedades morfológicas e mecânicas das estruturas tendíneas, as quais são responsáveis pela transmissão de força durante atividades da vida diária. Este trabalho está dividido em dois artigos: o primeiro procura identificar os efeitos da espasticidade sobre a estrutura e função do músculo gastrocnêmio medial, enquanto o segundo, os efeitos dessa doença sobre as propriedades estruturais e mecânicas do tendão de Aquiles. Artigo I: O objetivo deste estudo foi investigar as propriedades mecânicas do músculo gastrocnêmio medial de pacientes pós-AVC com hemiparesia espástica e de indivíduos saudáveis. Foram avaliadas mudanças na arquitetura muscular e no torque em diferentes ângulos articulares nas condições repouso e contração voluntária máxima isométrica. Participaram do estudo 15 sujeitos pós-AVC com espasticidade de tornozelo e um grupo controle de 15 sujeitos saudáveis. Para o posicionamento articular e obtenção do torque isométrico máximo de flexão plantar foi utilizado um dinamômetro isocinético, enquanto imagens do músculo gastrocnêmio medial foram obtidas por ultrassonografia. As imagens foram coletadas em repouso e durante uma contração voluntária máxima isométrica nos ângulos de 30° de flexão plantar, 0° e na máxima dorsiflexão. As comparações foram realizadas entre os lados afetado e não afetado pela espasticidade nos indivíduos pós-AVC e lado direito dos indivíduos saudáveis. O lado afetado apresentou mudanças na estrutura muscular observada pelo menor comprimento de fascículo e espessura em repouso, bem como na funcionalidade muscular observada pelo menor torque e ângulo de penação durante a contração voluntária máxima isométrica além da menor excursão fascicular. O lado não afetado parece apresentar uma estrutura muscular semelhante aquela de indivíduos saudáveis em função da ausência de diferenças nos parâmetros de arquitetura muscular no repouso e contração voluntária máxima isométrica, mas demonstrou prejuízos na capacidade de produção de força. Artigo II: O objetivo do presente estudo foi avaliar, de forma ativa, as propriedades mecânicas do tendão de Aquiles de indivíduos pós-AVC com hemiparesia espástica e de indivíduos saudáveis. Participaram do estudo 15 sujeitos pós-AVC com espasticidade de tornozelo e um grupo controle de 15 sujeitos saudáveis. Para o posicionamento articular e realização dos protocolos foi utilizado um dinamômetro isocinético. As imagens do comprimento e área de secção transversa, bem como o deslocamento da junção miotendínea do tendão de Aquiles com o músculo gastrocnêmio medial, foram obtidos por meio da ultrassonografia. As imagens do comprimento e área de secção transversa foram coletadas em repouso, e o deslocamento da junção miotendínea do tendão de Aquiles durante uma contração voluntária máxima isométrica em rampa no ângulo de 0° do tornozelo. Foram avaliados a força, deformação, stress, strain, rigidez e módulo de Young do tendão de Aquiles. As comparações foram realizadas entre os lados afetado e não afetado pela espasticidade nos indivíduos pós-AVC e lado direito dos indivíduos saudáveis. Os lados afetado e não afetado do grupo AVC apresentaram alteração na morfologia do tendão de Aquiles observada pela área de secção transversa reduzida. Em relação às propriedades mecânicas, o lado afetado quando comparado ao lado não afetado e lado direito dos sujeitos saudáveis, demonstra estar prejudicado apresentando redução da força e deformação (absolutas e relativas) bem como menores valores de rigidez e módulo de Young. O membro não afetado apresentou redução da força, deformação e rigidez quando comparado ao lado direito dos sujeitos saudáveis. Entretanto, quando estas propriedades mecânicas do lado não afetado são normalizadas pelos parâmetros morfológicos (área de secção transversa e comprimento do tendão), as mesmas apresentam-se semelhantes ao tendão de indivíduos saudáveis. / Introduction: Spasticity often occurs after a stroke; yet, its effects on muscle structure and function are not fully understood. Muscle architecture is one determinant factor of the functionality of healthy muscles, and it’s related to the mechanical properties of muscles, like the ability to produce force. However, the force developed by the contractile component is affected not only by the muscular architecture, but also by morphological and mechanical properties of tendon structures, which are responsible for force transmission during activities of daily living. This work is divided into two articles: the first one tries to identify the effects of spasticity on the structure and function of the medial gastrocnemius muscle, while the second one tries to describe the effects of this disease on the structural and mechanical properties of the Achilles tendon. Study I: The purpose of this study was to investigate the mechanical properties of the medial gastrocnemius muscle in post-stroke patients affected by spastic hemiparesis and healthy subjects. We evaluated changes in muscle architecture and torque at different joint angles in rest condition and in maximum voluntary isometric contraction. The study included 15 subjects that survived from a stroke with ankle spasticity and a control group of 15 healthy subjects. An isokinetic dynamometer was used for joint positioning and obtainment of maximal isometric torque for plantar flexion, while images of the medial gastrocnemius muscle were obtained using ultrasonography. Images were collected at rest and during a maximum voluntary isometric contraction at 30° of plantar flexion, 0° and maximum dorsiflexion. We compared both limbs in post-stroke individuals, affected and non-affected by spasticity, and only the right side in healthy subjects. The spastic side showed changes in muscle structure observed by the shortening in fascicle length and smaller muscle thickness at rest, and in muscular functionality seen by the lower torque and smaller pennation angle during maximum voluntary isometric contraction, as well as in the smaller fascicular excursion. The unaffected side appears to have a muscular structure similar to healthy subjects, because there were no differences in muscle architecture parameters at rest and at maximum voluntary isometric contraction, but it showed impairments in the ability to produce force. Study II: The purpose of this study was to evaluate, in an active way, the mechanical properties of the Achilles tendon in post-stroke individuals with spastic hemiparesis and in healthy subjects. The study included 15 stroke survivors with ankle spasticity and a control group of 15 healthy subjects. An isokinetic dynamometer was used for joint positioning and obtainment of maximal isometric torque for plantar flexion. The images of the length, cross-sectional area and the displacement of the myotendinous junction of Achilles tendon with the medial gastrocnemius muscle were obtained using ultrasonography. The images of length and cross-sectional area were collected at rest and during a maximum voluntary isometric contraction in ramp at the ankle angle of 0°. We evaluated the strength, deformation, stress, strain, stiffness and Young's modulus of the Achilles tendon. We compared both limbs in post-stroke individuals, affected and non-affected by spasticity, and only the right side in healthy subjects. Both affected and non-affected sides of the stroke survivors group showed abnormalities in the Achilles tendon’s morphology observed by the reduced cross-sectional area. Regarding the mechanical properties, the affected side, when compared to the unaffected side and to the dominant side of healthy subjects, proves to be impaired, showing decrease in strength and deformation (both absolute and relative) and lower values of stiffness and Young's modulus. The unaffected limb showed decreased strength, deformation and stiffness when compared to the dominant side of healthy subjects. However, when these mechanical properties of the unaffected side are normalized by morphological parameters (cross-sectional area and length), they become similar to healthy subjects’ tendons.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3902.pdf: 1550216 bytes, checksum: 4bb9ba4c45a700890b50bed03805832d (MD5) Previous issue date: 2011-07-15 / Universidade Federal de Sao Carlos / Aging is an important factor related to the predisposition to tendon degeneration, pathological and delayed tissue repair. Several physical therapy modalities are used to promote acceleration and improvement of tendon healing, among them the low-level laser therapy (LLLT), but the real effects of this therapy associated with the development and aging effects are not yet known. The present study evaluated the effects of LLLT, applied on the calcanear tendon repair after total tenotomy on calcaneal tendon of rats in two different ages. Young rats (4 weeks old, n = 56, body mass = 111.3 &#61617;&#61472;8.3g), randomly divided into 4 subgroups containing 14 animals: J3J (3J/cm2, 8.5mJ/session, 5.0seg/session), J10J (10J/cm2, 28.3mJ/session, 15seg/session), placebo - JPL (0J/cm2), control - JCL (no treatment) and an adult group (27 weeks old, n = 56, body mass = 385.4 &#61617;&#61472;34.3g), randomly divided into 4 subgroups: A3J (3J/cm2, 8.5mJ/session, 5.0seg/session), A10J (10J/cm2, 28.3mJ/session, 15seg/session), placebo - APL (0J/cm2) control - ACL (no treatment). LLLT (685nm, 5.4W/cm2) was applied in 12 sessions, once a day, at a single point on the injury site. On the 13th postoperative day, the animals were euthanized and their tendons were removed. The tendon collagen organization was analyzed by polarization microscopy. The metalloproteinases activity (MMP-2 and MMP-1) was analyzed by zymography, nitric oxide (NO) production was analyzed by Griess method and the concentration of interleukin-1beta (IL-1 &#61538;) and interleukin-10 (IL- 10) by ELISA method. The data analysis showed significant (p <0.05) tissue response to LLLT, both age-dependent and dose-dependent, and the results showed major changes to the adult group at 3J/cm2 when compared to other subgroups in the evaluation of IL-1&#61538;, IL-10 and birefringence, which we can see a potentially inhibitory and stimulatory window. / O envelhecimento é um importante fator relacionado à predisposição do tendão aos processos degenerativos, patológicos e ao retardo da reparação tecidual. Várias modalidades terapêuticas são utilizadas para promover a aceleração e melhora do reparo tendíneo, dentre elas a terapia laser de baixa intensidade (TLBI). Porém os reais efeitos desta terapia associada ao fator potencialmente decisivo na resposta celular como o desenvolvimento e envelhecimento ainda são desconhecidos. Este estudo avaliou os efeitos da TLBI, aplicado na reparação do tendão calcanear após tenotomia radical do tendão calcanear de ratos em duas idades diferentes. Um grupo de ratos jovens (4 semanas de idade, n=56, massa=111.3&#61617;8.3g), subdivididos aleatoriamente em 4 subgrupos contendo cada um 14 animais: J3J (dose 3J/cm2, energia 8.5mJ/sessão e 5.0seg/sessão), J10J (10J/cm2, energia 28.3mJ/sessão e 15seg/sessão), placebo - JPL (dose 0J/cm2), controle - JCL (nenhum tratamento); e um grupo adulto (27 semanas de idade, n=56, massa=385.4&#61617;34.3g), subdivididos aleatoriamente em 4 subgrupos: A3J (dose 3J/cm2, energia 8.5mJ/sessão e 5.0seg/sessão), A10J (10J/cm2, energia 28.3mJ/sessão e 15seg/sessão), placebo - APL (dose 0J/cm2), controle - ACL (sem tratamento). O laser utilizado (685nm, 5.4W/cm2) foi aplicado em 12 sessões, uma vez ao dia, em um único ponto sobre a região da lesão. No 13º dia pós-operatório os animais foram eutanasiados e seus tendões removidos. A organização do colágeno do tendão foi analisada por meio da microscopia de polarização. A atividade das metaloproteases (MMP-2 e MMP-1) foi analisada pela técnica de Zimografia, a produção de óxido nítrico (NO) pelo método Griess e a concentração de Interleucina-1beta (IL-1&#61538;) e Interleucina-10 (IL-10) pelo método ELISA. A análise dos dados mostrou significativa (p< 0.05) resposta do tecido à irradiação laser, tanto de forma idade-dependente como dose-dependente, sendo que, os resultados demonstram maiores alterações para o grupo adulto na dose de 3J/cm2 quando comparado ao outros subgrupos na avaliação da IL-1&#61538;, IL-10 e birrefringência, às quais podemos verificar janelas terapêuticas potencialmente inibitórias e estimulatórias.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-25T23:29:05Z No. of bitstreams: 1 AndersonRodriguesDeOliveira_DISSERT.pdf: 2673961 bytes, checksum: 94e48d2aac9ebb6eb6d30bb575363364 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-04T22:39:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AndersonRodriguesDeOliveira_DISSERT.pdf: 2673961 bytes, checksum: 94e48d2aac9ebb6eb6d30bb575363364 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T22:39:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndersonRodriguesDeOliveira_DISSERT.pdf: 2673961 bytes, checksum: 94e48d2aac9ebb6eb6d30bb575363364 (MD5) Previous issue date: 2016-03-18 / Diabetes Mellitus (DM) ? um grupo de doen?as caracterizada por anormalidades metab?licas e complica??es cr?nicas. A hiperglicemia caracter?stica dessa doen?a produz glicosila??o de prote?nas e consequente ac?mulo de produtos finais da glicosila??o em v?rios tecidos humanos, entre eles, o tend?o. O exerc?cio aer?bio (EA) e a terapia laser de baixa intensidade (TLBI) t?m sido utilizados no manejo de tendinopatias em indiv?duos com ou sem DM. Objetivo: O objetivo desse estudo ? observar o efeito da TLBI e o EA, associados, no processo de reparo tecidual do tend?o de Aquiles (TA) de ratos diab?ticos. M?todos: Foram utilizados 91 animais divididos nos seguintes grupos: grupo controle (GC), grupo controle lesionado (GCL), grupo diab?tico (GD), grupo diab?tido laser (GDL), grupo diab?tico treinado (GDT) e grupo diab?tico treinado laser (GDTL). De acordo com o grupo, os ratos foram submetidos interven??o do EA, TLBI ou associa??o dos dois recursos. Foram analisadas as caracter?sticas morfol?gicas, biomec?nicas e moleculares. Resultados: O peso final dos animais diab?ticos foi estatisticamente menor quando comparado com os animiais controles (p <0,01). A glicemia dos animais diab?ticos foi estatisticamente maior quando comparado aos grupos controles (p<0,01). Os testes biomec?nicos indicaram melhoras significativas nos animais dos grupos GC e GDTL quando comparados aos grupos diab?ticos nas vari?veis de carga m?xima, distens?o, energia absorvida, stress, ?rea de sec??o transversa, m?dulo el?stico e densidade de energia (p<0,05). A an?lise por meio de biologia molecular indicou que a associa??o do exerc?cio aer?bio e Laser promoveu aumento da express?o g?nica de col?geno I e modulou a express?o das MMP2 e MMP9. N?o foi observada melhora significativa nas vari?veis morfol?gicas estudadas. Conclus?o: a TLBI associada ao exerc?cio aer?bio promove melhora nas propriedades mec?nicas e no controle da express?o g?nica do col?geno I e da MMP2 e MMP9 de ratos diab?ticos. Palavras-chave Diabetes Mellitus. Fototerapia. Exerc?cio. Tend?o de Aquiles. Cicatriza??o / Diabetes Mellitus (DM ) is a complex disease that requires continuous medical care for the reduction of risk factors in addition to glycemic control. The typical hyperglycemia of this disease produces glycosylation of proteins and so the consequence is the accumulation of glycosylation final products in various human tissues, among them, the tendon. The aerobic exercise (AE) and the low level laser therapy (LLLT) have been used to treat tendinopathies in individuals with or without DM. Objective: The aim of this study was to watch the effect of the LLLT and the AE, in association, in partial tenotomy of the tissue repair of the Achilles tendon (AT) of diabetic rats. Methods: 91 animals were utilized and divided in to the following groups: control group (GC), injured control group (GCL), diabetic group (GD), diabetic group LLLT (GD ? TLBI), diabetic group trained (GD - EX) and diabetic group trained laser (GD-EX+TLBI). The animals were submitted to intervention with AE, using a protocol with a progressive increase of time (12 to 60 min) and speed of (4 to 9 m/min), and the LLLT (660 nm laser, 10mW, 4 J/cm?, single point for 16 seconds, three times for week). It was analyzed morphological, biomechanical and molecular characteristics. For data showing normal distribution was used one-way ANOVA test and post hoc Tukey and data without normal distribution was used Mann Whitney test and post hoc Dunn's. It was accepted p <0.05 for statistical significance Results: The biomechanical tests indicated major improvement in the GC and GD-EX+TLBI groups when compared with the diabetic groups in the following variables: maximum load, strain, absorbed energy, stress, cross section area, elastic modulus and energy density (p<0.05). The analysis through molecular biology indicated that the association of aerobic exercise and LLLT generated an increase of the collagen I gene expression and modulated the expression of the MMP2 and MMP9 (p<0.05). No observed any major improvement in the morphological variable studied. Conclusion: the LLLT associated with aerobic exercise promotes and increase of the mechanical properties, in the control of collagen I gene expression and of the MMP2 and MMP9 of the diabetic rats.

Introdução: A espasticidade é frequentemente observada após o acidente vascular cerebral (AVC); entretanto, os efeitos da mesma sobre a estrutura e função muscular não são totalmente conhecidos. A arquitetura muscular é um dos fatores determinantes da funcionalidade de músculos saudáveis, e está relacionada às propriedades mecânicas musculares, como a capacidade de produção de força. No entanto, a força desenvolvida pelo componente contrátil é afetada não somente pela arquitetura muscular, mas também pelas propriedades morfológicas e mecânicas das estruturas tendíneas, as quais são responsáveis pela transmissão de força durante atividades da vida diária. Este trabalho está dividido em dois artigos: o primeiro procura identificar os efeitos da espasticidade sobre a estrutura e função do músculo gastrocnêmio medial, enquanto o segundo, os efeitos dessa doença sobre as propriedades estruturais e mecânicas do tendão de Aquiles. Artigo I: O objetivo deste estudo foi investigar as propriedades mecânicas do músculo gastrocnêmio medial de pacientes pós-AVC com hemiparesia espástica e de indivíduos saudáveis. Foram avaliadas mudanças na arquitetura muscular e no torque em diferentes ângulos articulares nas condições repouso e contração voluntária máxima isométrica. Participaram do estudo 15 sujeitos pós-AVC com espasticidade de tornozelo e um grupo controle de 15 sujeitos saudáveis. Para o posicionamento articular e obtenção do torque isométrico máximo de flexão plantar foi utilizado um dinamômetro isocinético, enquanto imagens do músculo gastrocnêmio medial foram obtidas por ultrassonografia. As imagens foram coletadas em repouso e durante uma contração voluntária máxima isométrica nos ângulos de 30° de flexão plantar, 0° e na máxima dorsiflexão. As comparações foram realizadas entre os lados afetado e não afetado pela espasticidade nos indivíduos pós-AVC e lado direito dos indivíduos saudáveis. O lado afetado apresentou mudanças na estrutura muscular observada pelo menor comprimento de fascículo e espessura em repouso, bem como na funcionalidade muscular observada pelo menor torque e ângulo de penação durante a contração voluntária máxima isométrica além da menor excursão fascicular. O lado não afetado parece apresentar uma estrutura muscular semelhante aquela de indivíduos saudáveis em função da ausência de diferenças nos parâmetros de arquitetura muscular no repouso e contração voluntária máxima isométrica, mas demonstrou prejuízos na capacidade de produção de força. Artigo II: O objetivo do presente estudo foi avaliar, de forma ativa, as propriedades mecânicas do tendão de Aquiles de indivíduos pós-AVC com hemiparesia espástica e de indivíduos saudáveis. Participaram do estudo 15 sujeitos pós-AVC com espasticidade de tornozelo e um grupo controle de 15 sujeitos saudáveis. Para o posicionamento articular e realização dos protocolos foi utilizado um dinamômetro isocinético. As imagens do comprimento e área de secção transversa, bem como o deslocamento da junção miotendínea do tendão de Aquiles com o músculo gastrocnêmio medial, foram obtidos por meio da ultrassonografia. As imagens do comprimento e área de secção transversa foram coletadas em repouso, e o deslocamento da junção miotendínea do tendão de Aquiles durante uma contração voluntária máxima isométrica em rampa no ângulo de 0° do tornozelo. Foram avaliados a força, deformação, stress, strain, rigidez e módulo de Young do tendão de Aquiles. As comparações foram realizadas entre os lados afetado e não afetado pela espasticidade nos indivíduos pós-AVC e lado direito dos indivíduos saudáveis. Os lados afetado e não afetado do grupo AVC apresentaram alteração na morfologia do tendão de Aquiles observada pela área de secção transversa reduzida. Em relação às propriedades mecânicas, o lado afetado quando comparado ao lado não afetado e lado direito dos sujeitos saudáveis, demonstra estar prejudicado apresentando redução da força e deformação (absolutas e relativas) bem como menores valores de rigidez e módulo de Young. O membro não afetado apresentou redução da força, deformação e rigidez quando comparado ao lado direito dos sujeitos saudáveis. Entretanto, quando estas propriedades mecânicas do lado não afetado são normalizadas pelos parâmetros morfológicos (área de secção transversa e comprimento do tendão), as mesmas apresentam-se semelhantes ao tendão de indivíduos saudáveis. / Introduction: Spasticity often occurs after a stroke; yet, its effects on muscle structure and function are not fully understood. Muscle architecture is one determinant factor of the functionality of healthy muscles, and it’s related to the mechanical properties of muscles, like the ability to produce force. However, the force developed by the contractile component is affected not only by the muscular architecture, but also by morphological and mechanical properties of tendon structures, which are responsible for force transmission during activities of daily living. This work is divided into two articles: the first one tries to identify the effects of spasticity on the structure and function of the medial gastrocnemius muscle, while the second one tries to describe the effects of this disease on the structural and mechanical properties of the Achilles tendon. Study I: The purpose of this study was to investigate the mechanical properties of the medial gastrocnemius muscle in post-stroke patients affected by spastic hemiparesis and healthy subjects. We evaluated changes in muscle architecture and torque at different joint angles in rest condition and in maximum voluntary isometric contraction. The study included 15 subjects that survived from a stroke with ankle spasticity and a control group of 15 healthy subjects. An isokinetic dynamometer was used for joint positioning and obtainment of maximal isometric torque for plantar flexion, while images of the medial gastrocnemius muscle were obtained using ultrasonography. Images were collected at rest and during a maximum voluntary isometric contraction at 30° of plantar flexion, 0° and maximum dorsiflexion. We compared both limbs in post-stroke individuals, affected and non-affected by spasticity, and only the right side in healthy subjects. The spastic side showed changes in muscle structure observed by the shortening in fascicle length and smaller muscle thickness at rest, and in muscular functionality seen by the lower torque and smaller pennation angle during maximum voluntary isometric contraction, as well as in the smaller fascicular excursion. The unaffected side appears to have a muscular structure similar to healthy subjects, because there were no differences in muscle architecture parameters at rest and at maximum voluntary isometric contraction, but it showed impairments in the ability to produce force. Study II: The purpose of this study was to evaluate, in an active way, the mechanical properties of the Achilles tendon in post-stroke individuals with spastic hemiparesis and in healthy subjects. The study included 15 stroke survivors with ankle spasticity and a control group of 15 healthy subjects. An isokinetic dynamometer was used for joint positioning and obtainment of maximal isometric torque for plantar flexion. The images of the length, cross-sectional area and the displacement of the myotendinous junction of Achilles tendon with the medial gastrocnemius muscle were obtained using ultrasonography. The images of length and cross-sectional area were collected at rest and during a maximum voluntary isometric contraction in ramp at the ankle angle of 0°. We evaluated the strength, deformation, stress, strain, stiffness and Young's modulus of the Achilles tendon. We compared both limbs in post-stroke individuals, affected and non-affected by spasticity, and only the right side in healthy subjects. Both affected and non-affected sides of the stroke survivors group showed abnormalities in the Achilles tendon’s morphology observed by the reduced cross-sectional area. Regarding the mechanical properties, the affected side, when compared to the unaffected side and to the dominant side of healthy subjects, proves to be impaired, showing decrease in strength and deformation (both absolute and relative) and lower values of stiffness and Young's modulus. The unaffected limb showed decreased strength, deformation and stiffness when compared to the dominant side of healthy subjects. However, when these mechanical properties of the unaffected side are normalized by morphological parameters (cross-sectional area and length), they become similar to healthy subjects’ tendons.