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Tendon plays an important role in regulating body locomotion and providing additional stability to the body. However, tendon is susceptible to injuries and the healing process could be devastating along with the several issues, namely adhesion formations, slow healing and failure at fixation sites, which have deferred the success of proper tendon healing via tendon tissue engineering. This dissertation thus aims to create a sustained dual-drug therapy to address these issues. For adhesion formation, naproxen sodium (NPS) has been shown to be able to avoid this symptom through inhibiting inflammation process.

Introdução: os estudos sobre flexibilidade vêm tentando compreender quais propriedades explicam o aumento da amplitude de movimento (ADM), além do aumento de extensibilidade muscular. Propriedades mecânicas passivas de outros tipos de tecido, como o tendão, vêm sendo avaliadas, para entender a sua interferência no aumento da ADM. Desenho do estudo: o estudo foi do tipo ensaio clínico randomizado. Objetivos: analisar, minuto a minuto, o deslocamento da junção miotendínea (JMT) do músculo gastrocnêmio medial com o tendão do calcâneo e o torque passivo durante uma sessão de 10 minutos de alongamento estático passivo de flexores plantares, e analisar a mudança destas e de outras propriedades passivas mecânicas da unidade músculo-tendínea (UMT) do tríceps sural antes e após essa intervenção, verificando se estas mudanças perduram após 15, 30, 45 e 60 minutos após o protocolo de alongamento. Métodos: 30 participantes saudáveis foram divididos em grupo controle, o qual permaneceu em repouso, e experimental, o qual realizou uma sessão de 10 minutos de alongamento estático passivo no dinamômetro isocinético. Os participantes realizaram os testes de ADM, torque passivo, deslocamento da JMT e histerese antes e após a intervenção (0, 15, 30, 45 e 60 minutos). A partir dessas variáveis, foram calculadas as medidas de rigidez tendínea, muscular e da UMT. Resultados: Cinco participantes não permaneceram relaxados durante os testes e foram excluídos após análise dos dados eletromiográficos. 25 participantes foram incluídos na análise. Os resultados foram divididos em dois estudos diferentes. No primeiro estudo, apenas os 12 participantes do grupo experimental foram incluídos e, ao longo da intervenção, foi encontrada uma redução significativa do torque passivo, com a principal diferença ocorrendo nos minutos cinco e sete. No segundo estudo, foram comparados os indivíduos do grupo controle (n=13) e do grupo experimental (n=12), com um período de follow up de 60 minutos após a intervenção. A ADM aumentou e permaneceu aumentada até uma hora após a intervenção em ambos os grupos. As variáveis de deslocamento da JMT, rigidez muscular e histerese aumentaram em alguns momentos ao longo do tempo, sem diferença entre os grupos. A rigidez tendínea não apresentou diferença nem para grupo e nem para tempo. As variáveis de torque passivo e rigidez da UMT apresentaram uma interação significativa entre grupo e tempo, com uma redução das duas ao longo do tempo no grupo experimental. Conclusões: há uma redução de torque passivo ao longo de uma sessão de alongamento estático de 10 minutos dos flexores plantares de tornozelo, e fazer parte do grupo experimental influenciou no comportamento do torque passivo e da rigidez da UMT, levando a uma maior redução das mesmas para o grupo que realizou o alongamento. A ADM aumentou e permaneceu aumentada até uma hora após a intervenção. / Background: studies on flexibility have attempted to understand which properties explain increased range of motion (ROM), in addition to increased muscle extensibility. Mechanical and passive properties of other types of tissue, such tendon tissue, have been evaluated in order to understand their interference in increased ROM. Study Design: randomized clinical trial. Objectives: to analyze, minute by minute, myotendinous junction (MTJ) displacement of the medial gastrocnemius muscle with Achilles tendon and passive torque during a 10-minute passive static stretching of the ankle plantar flexors. To analyze, also, the time course change of these and other muscle-tendon unit (MTU) mechanical properties of the triceps surae before and after the intervention, verifying if the changes persist after 15, 30, 45 and 60 minutes after the stretching protocol. Methods: 30 healthy participants were divided into a control group, which remained at rest, and an experimental group, which performed a 10-minute passive static stretching on the isokinetic dynamometer. Participants performed tests of ROM, passive torque, MTJ displacement and hysteresis before and after the intervention (0, 15, 30, 45 and 60 minutes). From these variables, the measures of tendinous, muscular and MTU stiffness were calculated. Results: Five participants did not remain relaxed during the test and were excluded after electromyographic data analysis. 25 participants were included in the analysis. Results were divided into two different studies. In the first one, only 12 participants of experimental group were included and during the intervention, a significant reduction of the passive torque was found, with the main difference occurring in minutes five and seven. In the second study, individuals from control group (n=13) and experimental group (n=12) were compared, with a 60 minute follow-up period after the intervention. ADM increased and remained increased up to one hour after the intervention. The variables of MTJ displacement, muscular stiffness and hysteresis increased at some moments over time, with no difference between the groups. The tendinous stiffness showed no difference neither for group nor for time. The variables of passive torque and MTU stiffness showed a significant interaction between group and time, with a reduction of the two over time in the experimental group. Conclusions: passive torque decreased throughout a 10-minute passive static stretching of the ankle plantar flexors, and being part of the experimental group influenced the behavior of the passive torque and the MTU stiffness, leading to a greater reduction of the same for the group who performed the stretching.

Introdução. Rupturas agudas do tendão de Aquiles afetam as propriedades mecânicas tendíneas. Estudos vêm preconizando o uso de mobilização precoce (tratamento acelerado) para evitar grandes prejuízos tendíneos. Entretanto, estudos que avaliem as propriedades mecânicas do tendão de Aquiles de humanos após ruptura total, submetidos à mobilização precoce, não foram encontrados na literatura específica da área. Objetivo: comparar as propriedades mecânicas e morfológicas do tendão de Aquiles entre pacientes submetidos a tratamento conservador e pacientes submetidos a tratamento acelerado (mobilização precoce) após a sutura do tendão de Aquiles. Materiais e Métodos: A amostra foi dividida intencionalmente em três grupos: controle (CTR; n=9), grupo conservador (CON; n=9; Pós-Cirúrgico: 28,3±3,6 meses) e grupo acelerado (ACE; n=9; Pós-Cirúrgico: 29,8±4,8 meses). Um dinamômetro isocinético foi utilizado para avaliação do torque dos grupos musculares flexores plantares e flexores dorsais do tornozelo. Foram obtidos os valores de área de secção transversa (AST) e comprimento do tendão (CT) de Aquiles. Para a avaliação da relação stress-strain os sujeitos realizaram duas contrações voluntárias máximas em rampa para flexão plantar no ângulo de 0º com duração de 10 segundos cada. Durante as duas contrações voluntárias máximas o deslocamento da JMT do músculo gastrocnêmio medial com o tendão de Aquiles foi verificado por meio de ultrassonografia utilizando uma sonda com arranjo linear. Simultaneamente a este procedimento, foi adquirido o sinal eletromiográfico do músculo tibial anterior, utilizado para a correção da força do tendão de Aquiles. As imagens necessárias para o cálculo do strain, bem como os sinais EMG e de torque foram sincronizados. Os valores máximos de stress, strain, força, deformação, módulo de Young, CT e AST foram comparados. Resultados: Não foram encontradas diferenças significativas nas propriedades mecânicas e morfológicas entre membros do grupo CTR. Não houve diferença significativa entre os membros saudáveis dos grupos CON e ACE e os do grupo CTR. Dessa forma, os membros saudáveis dos grupos CON e ACE foram utilizados como controle do membro lesão em ambos os grupos. Tanto no grupo CON, quanto no grupo ACE, o stress, a força e o módulo de Young apresentaram menores valores no membro lesionado, enquanto que o strain obtido em 10MPa e a AST foram maiores neste membro comparado ao contralateral saudável. Não houve diferença significativa no CT entre os membros, independente do grupo. Não foram encontradas diferenças significativas nas propriedades mecânicas, bem como na morfologia do tendão de Aquiles na comparação entre os membros lesionados dos grupos CON e ACE. Discussão: Esta maior complacência tendínea encontrada nos tendões lesados, independente do grupo, pode estar associada tanto as adaptações decorrentes da lesão que não recuperaram a níveis de normalidade, bem como a mudança nos hábitos de vida após a lesão. Além disso, o protocolo acelerado de reabilitação não foi capaz de reduzir as perdas advindas da ruptura tendínea. Tal resultado pode estar associado à especificidade do protocolo utilizado, que foi desenhado para ganho de flexibilidade no tornozelo e não para força muscular. Conclusão: Em um período mínimo de 21 meses de pós-operatório o tendão de Aquiles ainda apresenta efeitos deletérios da ruptura total nas propriedades estruturais e mecânicas do tendão. O protocolo de reabilitação utilizado não foi eficaz para a redução de tais efeitos. / Introduction. Acute Achilles tendon rupture affects the mechanical properties of the tendon. Despite the tendinous adaptations generated by decreased use, few studies have used early weight bearing (accelerated treatment) to avoid the large losses in the musculoskeletal tissues. In addition, studies that evaluated the mechanical properties of human Achilles tendon after acute rupture, subjected to early weight bearing were not found. Purpose: to compare the mechanical and morphological properties of the Achilles tendon between patients undergoing conservative and accelerated treatment, after Achilles tendon suture. Materials and Methods: subjects were intentionally allocated into three groups: control (CTR; n=9), conservative treatment (CON; n=9; Postsurgical time: 28.3±3.6 months) and accelerated treatment (ACC; n=9; Postsurgical time: 29.8±4.8 months). An isokinetic dynamometer was used to evaluate the torque production of ankle dorsi- and plantar-flexor muscles. The values of Achilles tendon cross sectional area (CSA) and length were obtained. To evaluate the stress-strain relation, patients were asked to produce two isometric maximal voluntary contractions during a ramp protocol (angle: neutral position; duration: 10 seconds) of the plantar flexor muscles. During the maximal contractions the displacement of the myotendinous junction of the gastrocnemius medialis muscle was evaluated by ultrasound with a linear array probe. Simultaneously, the electromyography (EMG) signal of the tibialis anterior was recorded, and used to correct the Achilles tendon force. The ultrasound images, EMG signals and torque were synchronized. The maximal values of stress, strain, force, displacement, Young’s modulus, tendon length and CSA were compared. Results: there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between limbs in the CTR group. Moreover, there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between healthy limbs amongst groups. Thus, the healthy limbs of the CON and ACC groups were used as control of the injured limb. In CON and ACC groups the stress, force and Young’s modulus had lower values in the injured limb compared to the contralateral healthy limb, while the strain obtained at 10MPa and the CSA were higher in the injured limb. There were no significant differences in the tendon length between groups and limbs. Moreover, there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between injured limbs (CON and ACC). Discussion: The highest tendinous compliance found on the injured tendons, independent of the group might be associated to both the adaptations due to injury that did not return to normal healthy levels and to possible changes in the daily life activities after injury. In addition, the accelerated treatment was unable to reduce the losses due to tendon rupture. These results might be associated to the specificity of the rehabilitation protocol used that was designed for the gain of flexibility and not for strength gains. Conclusion: Twenty-one months post-surgery were unable to recover the deleterious effects of acute Achilles tendon rupture on the structural and mechanical tendon properties. The accelerated rehabilitation protocol was ineffective to reduce these deleterious effects.

Introdução: os estudos sobre flexibilidade vêm tentando compreender quais propriedades explicam o aumento da amplitude de movimento (ADM), além do aumento de extensibilidade muscular. Propriedades mecânicas passivas de outros tipos de tecido, como o tendão, vêm sendo avaliadas, para entender a sua interferência no aumento da ADM. Desenho do estudo: o estudo foi do tipo ensaio clínico randomizado. Objetivos: analisar, minuto a minuto, o deslocamento da junção miotendínea (JMT) do músculo gastrocnêmio medial com o tendão do calcâneo e o torque passivo durante uma sessão de 10 minutos de alongamento estático passivo de flexores plantares, e analisar a mudança destas e de outras propriedades passivas mecânicas da unidade músculo-tendínea (UMT) do tríceps sural antes e após essa intervenção, verificando se estas mudanças perduram após 15, 30, 45 e 60 minutos após o protocolo de alongamento. Métodos: 30 participantes saudáveis foram divididos em grupo controle, o qual permaneceu em repouso, e experimental, o qual realizou uma sessão de 10 minutos de alongamento estático passivo no dinamômetro isocinético. Os participantes realizaram os testes de ADM, torque passivo, deslocamento da JMT e histerese antes e após a intervenção (0, 15, 30, 45 e 60 minutos). A partir dessas variáveis, foram calculadas as medidas de rigidez tendínea, muscular e da UMT. Resultados: Cinco participantes não permaneceram relaxados durante os testes e foram excluídos após análise dos dados eletromiográficos. 25 participantes foram incluídos na análise. Os resultados foram divididos em dois estudos diferentes. No primeiro estudo, apenas os 12 participantes do grupo experimental foram incluídos e, ao longo da intervenção, foi encontrada uma redução significativa do torque passivo, com a principal diferença ocorrendo nos minutos cinco e sete. No segundo estudo, foram comparados os indivíduos do grupo controle (n=13) e do grupo experimental (n=12), com um período de follow up de 60 minutos após a intervenção. A ADM aumentou e permaneceu aumentada até uma hora após a intervenção em ambos os grupos. As variáveis de deslocamento da JMT, rigidez muscular e histerese aumentaram em alguns momentos ao longo do tempo, sem diferença entre os grupos. A rigidez tendínea não apresentou diferença nem para grupo e nem para tempo. As variáveis de torque passivo e rigidez da UMT apresentaram uma interação significativa entre grupo e tempo, com uma redução das duas ao longo do tempo no grupo experimental. Conclusões: há uma redução de torque passivo ao longo de uma sessão de alongamento estático de 10 minutos dos flexores plantares de tornozelo, e fazer parte do grupo experimental influenciou no comportamento do torque passivo e da rigidez da UMT, levando a uma maior redução das mesmas para o grupo que realizou o alongamento. A ADM aumentou e permaneceu aumentada até uma hora após a intervenção. / Background: studies on flexibility have attempted to understand which properties explain increased range of motion (ROM), in addition to increased muscle extensibility. Mechanical and passive properties of other types of tissue, such tendon tissue, have been evaluated in order to understand their interference in increased ROM. Study Design: randomized clinical trial. Objectives: to analyze, minute by minute, myotendinous junction (MTJ) displacement of the medial gastrocnemius muscle with Achilles tendon and passive torque during a 10-minute passive static stretching of the ankle plantar flexors. To analyze, also, the time course change of these and other muscle-tendon unit (MTU) mechanical properties of the triceps surae before and after the intervention, verifying if the changes persist after 15, 30, 45 and 60 minutes after the stretching protocol. Methods: 30 healthy participants were divided into a control group, which remained at rest, and an experimental group, which performed a 10-minute passive static stretching on the isokinetic dynamometer. Participants performed tests of ROM, passive torque, MTJ displacement and hysteresis before and after the intervention (0, 15, 30, 45 and 60 minutes). From these variables, the measures of tendinous, muscular and MTU stiffness were calculated. Results: Five participants did not remain relaxed during the test and were excluded after electromyographic data analysis. 25 participants were included in the analysis. Results were divided into two different studies. In the first one, only 12 participants of experimental group were included and during the intervention, a significant reduction of the passive torque was found, with the main difference occurring in minutes five and seven. In the second study, individuals from control group (n=13) and experimental group (n=12) were compared, with a 60 minute follow-up period after the intervention. ADM increased and remained increased up to one hour after the intervention. The variables of MTJ displacement, muscular stiffness and hysteresis increased at some moments over time, with no difference between the groups. The tendinous stiffness showed no difference neither for group nor for time. The variables of passive torque and MTU stiffness showed a significant interaction between group and time, with a reduction of the two over time in the experimental group. Conclusions: passive torque decreased throughout a 10-minute passive static stretching of the ankle plantar flexors, and being part of the experimental group influenced the behavior of the passive torque and the MTU stiffness, leading to a greater reduction of the same for the group who performed the stretching.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-09Bitstream added on 2014-06-13T19:00:27Z : No. of bitstreams: 1 sardenberg_j_dr_botfm.pdf: 1588012 bytes, checksum: 25f659fb0a5ae4d2f5ea55bb53dae425 (MD5) / Fundação para o Desenvolvimento Médico e Hospitalar (Famesp) / Há dúvidas em relação à melhor localização da sutura no reparo da lesão do tendão flexor dos dedos da mão, uma vez que o ponto central colocado na região dorsal vascularizada, apesar de gerar maior resistência que o ponto na região palmar, poderia, entretanto, interferir no suprimento sangüíneo do tendão. O objetivo da presente investigação foi avaliar, por meio da biomecânica e histopatologia, o efeito da sutura central na região de tendão normal vascularizada e na região de tendão fibrocartilaginoso avascular, no processo de cicatrização do tendão flexor profundo dos dedos do pé do coelho. Foram estudados 83 coelhos submetidos à sutura central tipo Kessler na região de tendão normal (grupo TN) e na região de tendão fibrocartilaginoso (grupo FC), completada com sutura periférica circunferêncial contínua. Após a cirurgia, o membro operado foi imobilizado pelo período de três semanas. Os animais foram sacrificados no período imediato, duas, três e seis semanas de pós-operatório. Concluiu-se que a colocação da sutura central na região de tendão normal vascularizada ou fibrocartilaginosa avascular não apresenta diferenças em relação aos aspectos biomecânicos e histopatológicos na cicatrização do tendão flexor profundo dos dedos do pé do coelho. / There are doubts concerning the best place for suture in repairing the lesion at flexor tendon of fingers. Although the core suture at vascular dorsal region generates more resistance than at palm region it may however interfere in tendon blood supply. The objective of the present research was to evaluate through biomechanics and histopathology the effect of core suture at vascular normal region of tendon as well as at avascular fibrocartilagenous tendon during healing of deep flexor tendon at rabbit toes. Eighty-tree animals were submitted to core Kessler suture at normal tendon region (NT group) as well as at fibrocartilagenous tendon region (FC group) completed with continuous circumferential periphery suture. After surgery the operated extremity was immobilized for a three weeks . The animals were sacrificed immediately and after two, three and six weeks of surgery. It was concluded that core suture at normal or fibrocartilagenous tendon region showed no differences concerning biomechanical and histopathological aspects in healing of deep flexor tendon of rabbit toes.

Introdução. Rupturas agudas do tendão de Aquiles afetam as propriedades mecânicas tendíneas. Estudos vêm preconizando o uso de mobilização precoce (tratamento acelerado) para evitar grandes prejuízos tendíneos. Entretanto, estudos que avaliem as propriedades mecânicas do tendão de Aquiles de humanos após ruptura total, submetidos à mobilização precoce, não foram encontrados na literatura específica da área. Objetivo: comparar as propriedades mecânicas e morfológicas do tendão de Aquiles entre pacientes submetidos a tratamento conservador e pacientes submetidos a tratamento acelerado (mobilização precoce) após a sutura do tendão de Aquiles. Materiais e Métodos: A amostra foi dividida intencionalmente em três grupos: controle (CTR; n=9), grupo conservador (CON; n=9; Pós-Cirúrgico: 28,3±3,6 meses) e grupo acelerado (ACE; n=9; Pós-Cirúrgico: 29,8±4,8 meses). Um dinamômetro isocinético foi utilizado para avaliação do torque dos grupos musculares flexores plantares e flexores dorsais do tornozelo. Foram obtidos os valores de área de secção transversa (AST) e comprimento do tendão (CT) de Aquiles. Para a avaliação da relação stress-strain os sujeitos realizaram duas contrações voluntárias máximas em rampa para flexão plantar no ângulo de 0º com duração de 10 segundos cada. Durante as duas contrações voluntárias máximas o deslocamento da JMT do músculo gastrocnêmio medial com o tendão de Aquiles foi verificado por meio de ultrassonografia utilizando uma sonda com arranjo linear. Simultaneamente a este procedimento, foi adquirido o sinal eletromiográfico do músculo tibial anterior, utilizado para a correção da força do tendão de Aquiles. As imagens necessárias para o cálculo do strain, bem como os sinais EMG e de torque foram sincronizados. Os valores máximos de stress, strain, força, deformação, módulo de Young, CT e AST foram comparados. Resultados: Não foram encontradas diferenças significativas nas propriedades mecânicas e morfológicas entre membros do grupo CTR. Não houve diferença significativa entre os membros saudáveis dos grupos CON e ACE e os do grupo CTR. Dessa forma, os membros saudáveis dos grupos CON e ACE foram utilizados como controle do membro lesão em ambos os grupos. Tanto no grupo CON, quanto no grupo ACE, o stress, a força e o módulo de Young apresentaram menores valores no membro lesionado, enquanto que o strain obtido em 10MPa e a AST foram maiores neste membro comparado ao contralateral saudável. Não houve diferença significativa no CT entre os membros, independente do grupo. Não foram encontradas diferenças significativas nas propriedades mecânicas, bem como na morfologia do tendão de Aquiles na comparação entre os membros lesionados dos grupos CON e ACE. Discussão: Esta maior complacência tendínea encontrada nos tendões lesados, independente do grupo, pode estar associada tanto as adaptações decorrentes da lesão que não recuperaram a níveis de normalidade, bem como a mudança nos hábitos de vida após a lesão. Além disso, o protocolo acelerado de reabilitação não foi capaz de reduzir as perdas advindas da ruptura tendínea. Tal resultado pode estar associado à especificidade do protocolo utilizado, que foi desenhado para ganho de flexibilidade no tornozelo e não para força muscular. Conclusão: Em um período mínimo de 21 meses de pós-operatório o tendão de Aquiles ainda apresenta efeitos deletérios da ruptura total nas propriedades estruturais e mecânicas do tendão. O protocolo de reabilitação utilizado não foi eficaz para a redução de tais efeitos. / Introduction. Acute Achilles tendon rupture affects the mechanical properties of the tendon. Despite the tendinous adaptations generated by decreased use, few studies have used early weight bearing (accelerated treatment) to avoid the large losses in the musculoskeletal tissues. In addition, studies that evaluated the mechanical properties of human Achilles tendon after acute rupture, subjected to early weight bearing were not found. Purpose: to compare the mechanical and morphological properties of the Achilles tendon between patients undergoing conservative and accelerated treatment, after Achilles tendon suture. Materials and Methods: subjects were intentionally allocated into three groups: control (CTR; n=9), conservative treatment (CON; n=9; Postsurgical time: 28.3±3.6 months) and accelerated treatment (ACC; n=9; Postsurgical time: 29.8±4.8 months). An isokinetic dynamometer was used to evaluate the torque production of ankle dorsi- and plantar-flexor muscles. The values of Achilles tendon cross sectional area (CSA) and length were obtained. To evaluate the stress-strain relation, patients were asked to produce two isometric maximal voluntary contractions during a ramp protocol (angle: neutral position; duration: 10 seconds) of the plantar flexor muscles. During the maximal contractions the displacement of the myotendinous junction of the gastrocnemius medialis muscle was evaluated by ultrasound with a linear array probe. Simultaneously, the electromyography (EMG) signal of the tibialis anterior was recorded, and used to correct the Achilles tendon force. The ultrasound images, EMG signals and torque were synchronized. The maximal values of stress, strain, force, displacement, Young’s modulus, tendon length and CSA were compared. Results: there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between limbs in the CTR group. Moreover, there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between healthy limbs amongst groups. Thus, the healthy limbs of the CON and ACC groups were used as control of the injured limb. In CON and ACC groups the stress, force and Young’s modulus had lower values in the injured limb compared to the contralateral healthy limb, while the strain obtained at 10MPa and the CSA were higher in the injured limb. There were no significant differences in the tendon length between groups and limbs. Moreover, there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between injured limbs (CON and ACC). Discussion: The highest tendinous compliance found on the injured tendons, independent of the group might be associated to both the adaptations due to injury that did not return to normal healthy levels and to possible changes in the daily life activities after injury. In addition, the accelerated treatment was unable to reduce the losses due to tendon rupture. These results might be associated to the specificity of the rehabilitation protocol used that was designed for the gain of flexibility and not for strength gains. Conclusion: Twenty-one months post-surgery were unable to recover the deleterious effects of acute Achilles tendon rupture on the structural and mechanical tendon properties. The accelerated rehabilitation protocol was ineffective to reduce these deleterious effects.

Foi realizado um estudo experimental dos efeitos do ultra-som terapêutico sobre a resistência à tração de tendões flexores em cicatrização, usando o tendão flexor dos dedos de coelho como modelo. Foram utilizados 25 coelhos fêmea, da raça Nova Zelândia, adultos jovens de 3 Kg de peso corporal médio. Todos os animais foram operados sob anestesia geral para terem o tendão flexor profundo do terceiro dedo da pata dianteira direita seccionado e imediatamente reparado com a técnica de Kessler. As patas operadas eram imobilizadas com uma órtese de material termoplástico durante todo o período do experimento (4 semanas) e os animais foram distribuídos em dois grupos ( A e B) de acordo com o tratamento pós-operatório. No grupo A (13 animais) todos os animais receberam uma aplicação diária de 6 minutos de duração de ultra-som pulsado (1:5), regulado para uma freqüência de 3 MHz e intensidade de 0,8 W/cm², por sete dias consecutivos começando do primeiro dia. O grupo B (12 animais) era apenas de controle. Quatro semanas mais tarde, os animais eram mortas e todo o tendão operado era ressecado, incluindo a junção miotendínea e o segmento distal, e submetidos aos testes de resistência à tração na máquina universal de ensaios. Gráficos das cargas versus a deformação foram obtidos, permitindo a análise dos parâmetros carga e deformação máximas, carga e deformação no limite de proporcionalidade e rigidez. Os resultados mostraram que não houve diferenças significantes entre os grupos A e B, levando à conclusão de que o ultra-som terapêutico não tem influência no curso do processo de cicatrização dos tendões, particularmente no que se refere à resistência mecânica. / An experimental study of the effects of the therapeutic ultrasound on the resistance to traction of healing flexor tendons carried out using the rabbit flexor tendon as model. Twenty five young adult female New Zeland rabbits of average 3 Kg body weight were used. All the animals were operated under general anesthetics to have the profundus flexor tendon of the third finger of the right forepaw divided and immediately repaired with Kessler technique. The operated on paw was immobilized with an orthesis made of thermoplastic material for the entire length of the experiment (four weeks) and the animals were divided in two groups (A and B), according to the postoperative treatment. In group A (13 animals) all animals received one 6 minutes daily application of pulsed ultrasound (1:5), set for 3 MHz frequence and 0,8 W/cm² intensity, for seven consecutive days beginning on the first postoperative day. Group B (12 animals) was for control only. Four weeks later, the animals were killed, the entire operated tendons were resected including the myotendinous junction and the distal segment and submitted to the test of resistance to traction in a universal testing machine. Load versus deformation graphs were obtained allowing for the analysis of the parameters maximum load and deformation, load and deformation in the limit of proportionality, and stiffness. The results showed that there was no significant difference between groups A and B, leading to the conclusion that therapeutic ultrasound does not influence the course of the tendon healing process, as refers to mechanical resistance.

Introdução. Rupturas agudas do tendão de Aquiles afetam as propriedades mecânicas tendíneas. Estudos vêm preconizando o uso de mobilização precoce (tratamento acelerado) para evitar grandes prejuízos tendíneos. Entretanto, estudos que avaliem as propriedades mecânicas do tendão de Aquiles de humanos após ruptura total, submetidos à mobilização precoce, não foram encontrados na literatura específica da área. Objetivo: comparar as propriedades mecânicas e morfológicas do tendão de Aquiles entre pacientes submetidos a tratamento conservador e pacientes submetidos a tratamento acelerado (mobilização precoce) após a sutura do tendão de Aquiles. Materiais e Métodos: A amostra foi dividida intencionalmente em três grupos: controle (CTR; n=9), grupo conservador (CON; n=9; Pós-Cirúrgico: 28,3±3,6 meses) e grupo acelerado (ACE; n=9; Pós-Cirúrgico: 29,8±4,8 meses). Um dinamômetro isocinético foi utilizado para avaliação do torque dos grupos musculares flexores plantares e flexores dorsais do tornozelo. Foram obtidos os valores de área de secção transversa (AST) e comprimento do tendão (CT) de Aquiles. Para a avaliação da relação stress-strain os sujeitos realizaram duas contrações voluntárias máximas em rampa para flexão plantar no ângulo de 0º com duração de 10 segundos cada. Durante as duas contrações voluntárias máximas o deslocamento da JMT do músculo gastrocnêmio medial com o tendão de Aquiles foi verificado por meio de ultrassonografia utilizando uma sonda com arranjo linear. Simultaneamente a este procedimento, foi adquirido o sinal eletromiográfico do músculo tibial anterior, utilizado para a correção da força do tendão de Aquiles. As imagens necessárias para o cálculo do strain, bem como os sinais EMG e de torque foram sincronizados. Os valores máximos de stress, strain, força, deformação, módulo de Young, CT e AST foram comparados. Resultados: Não foram encontradas diferenças significativas nas propriedades mecânicas e morfológicas entre membros do grupo CTR. Não houve diferença significativa entre os membros saudáveis dos grupos CON e ACE e os do grupo CTR. Dessa forma, os membros saudáveis dos grupos CON e ACE foram utilizados como controle do membro lesão em ambos os grupos. Tanto no grupo CON, quanto no grupo ACE, o stress, a força e o módulo de Young apresentaram menores valores no membro lesionado, enquanto que o strain obtido em 10MPa e a AST foram maiores neste membro comparado ao contralateral saudável. Não houve diferença significativa no CT entre os membros, independente do grupo. Não foram encontradas diferenças significativas nas propriedades mecânicas, bem como na morfologia do tendão de Aquiles na comparação entre os membros lesionados dos grupos CON e ACE. Discussão: Esta maior complacência tendínea encontrada nos tendões lesados, independente do grupo, pode estar associada tanto as adaptações decorrentes da lesão que não recuperaram a níveis de normalidade, bem como a mudança nos hábitos de vida após a lesão. Além disso, o protocolo acelerado de reabilitação não foi capaz de reduzir as perdas advindas da ruptura tendínea. Tal resultado pode estar associado à especificidade do protocolo utilizado, que foi desenhado para ganho de flexibilidade no tornozelo e não para força muscular. Conclusão: Em um período mínimo de 21 meses de pós-operatório o tendão de Aquiles ainda apresenta efeitos deletérios da ruptura total nas propriedades estruturais e mecânicas do tendão. O protocolo de reabilitação utilizado não foi eficaz para a redução de tais efeitos. / Introduction. Acute Achilles tendon rupture affects the mechanical properties of the tendon. Despite the tendinous adaptations generated by decreased use, few studies have used early weight bearing (accelerated treatment) to avoid the large losses in the musculoskeletal tissues. In addition, studies that evaluated the mechanical properties of human Achilles tendon after acute rupture, subjected to early weight bearing were not found. Purpose: to compare the mechanical and morphological properties of the Achilles tendon between patients undergoing conservative and accelerated treatment, after Achilles tendon suture. Materials and Methods: subjects were intentionally allocated into three groups: control (CTR; n=9), conservative treatment (CON; n=9; Postsurgical time: 28.3±3.6 months) and accelerated treatment (ACC; n=9; Postsurgical time: 29.8±4.8 months). An isokinetic dynamometer was used to evaluate the torque production of ankle dorsi- and plantar-flexor muscles. The values of Achilles tendon cross sectional area (CSA) and length were obtained. To evaluate the stress-strain relation, patients were asked to produce two isometric maximal voluntary contractions during a ramp protocol (angle: neutral position; duration: 10 seconds) of the plantar flexor muscles. During the maximal contractions the displacement of the myotendinous junction of the gastrocnemius medialis muscle was evaluated by ultrasound with a linear array probe. Simultaneously, the electromyography (EMG) signal of the tibialis anterior was recorded, and used to correct the Achilles tendon force. The ultrasound images, EMG signals and torque were synchronized. The maximal values of stress, strain, force, displacement, Young’s modulus, tendon length and CSA were compared. Results: there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between limbs in the CTR group. Moreover, there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between healthy limbs amongst groups. Thus, the healthy limbs of the CON and ACC groups were used as control of the injured limb. In CON and ACC groups the stress, force and Young’s modulus had lower values in the injured limb compared to the contralateral healthy limb, while the strain obtained at 10MPa and the CSA were higher in the injured limb. There were no significant differences in the tendon length between groups and limbs. Moreover, there were no significant differences in the morphological and mechanical properties between injured limbs (CON and ACC). Discussion: The highest tendinous compliance found on the injured tendons, independent of the group might be associated to both the adaptations due to injury that did not return to normal healthy levels and to possible changes in the daily life activities after injury. In addition, the accelerated treatment was unable to reduce the losses due to tendon rupture. These results might be associated to the specificity of the rehabilitation protocol used that was designed for the gain of flexibility and not for strength gains. Conclusion: Twenty-one months post-surgery were unable to recover the deleterious effects of acute Achilles tendon rupture on the structural and mechanical tendon properties. The accelerated rehabilitation protocol was ineffective to reduce these deleterious effects.

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_LeticiaPradode_M.pdf: 4812379 bytes, checksum: ed278304758adcd22ac4272f33a145ac (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As estatinas, inibidores da 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A redutase, são fármacos utilizados para o tratamento de hipercolesterolemia - níveis elevados de colesterol no sangue. Embora sejam considerados medicamentos seguros e eficazes, possuem inúmeros efeitos adversos como, por exemplo, miopatias e hepatopatias. Além disso, há relatos de lesões em tendões associadas ao uso destes medicamentos e os mecanismos responsáveis por este efeito adverso não estão bem esclarecidos. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar as possíveis alterações morfológicas, bioquímicas e funcionais no tendão calcanear de ratos após tratamento crônico com estatinas. Os ratos foram divididos nos seguintes grupos: tratados com a atorvastatina (A-20 e A-80), sinvastatina (S-20 e S-80), carboximetilcelulose utilizado como o veículo (V) e um grupo que não recebeu tratamento (ST). As doses de atorvastatina e sinvastatina foram calculadas utilizando extrapolação alométrica com base nas doses de 20mg/dia e 80 mg/dia, recomendadas para os seres humanos. Os ratos foram sacrificados após dois meses de tratamento e os tendões foram coletados para análises morfológicas, bioquímicas e funcionais. Para as análises morfológicas em microscopia de luz os cortes de tendões foram corados com Hematoxilina-eosina e Azul de Toluidina. Foram realizadas medidas de birrefringência através da microscopia de polarização. Para análises bioquímicas, os tendões foram processados e analisados de acordo com as seguintes técnicas: eletroforese em gel de agarose para análise de glicosaminoglicanos sulfatados; zimografia para detecção de metaloproteinases (MMPs) dos tipos -2 e -9; Western Blotting para colágeno I, dosagem de proteínas não-colagênicas, glicosaminoglicanos e hidroxiprolina. Os tendões também foram submetidos a testes biomecânicos. Todos os resultados foram analisados utilizando ANOVA-one-way, seguida pelo teste de Tukey, com exceção dos dados de birrefringência, que foram analizados pelo teste de Mann-Whitney. A concentração de proteínas não-colagênicas em todos os grupos tratados com estatinas foi menor em relação ao grupo V. Houve um aumento significativo de pro-MMP-2 no grupo A-80 e MMP-2 ativa em S-20 comparado ao grupo ST. Foi observado também um aumento significativo de pro-MMP-9 nos grupos A-80 e S-20 e um aumento de MMP-9 ativa no grupo A-20 em relação ao grupo ST. O grupo A-20 apresentou menor quantidade de colágeno I quando comparado ao grupo ST e no grupo S-20 foi observada uma maior concentração de hidroxiprolina em relação aos grupos ST e V. A dosagem de glicosaminoglicanos mostrou um aumento significativo no grupo A-20 e o grupo S-80 apresentou menor concentração deste componente em relação ao grupo ST e V respectivamente. As medidas de birrefringência dos grupos A-20, A-80 e S-80 revelaram um menor grau de organização das fibras de colágeno nestes grupos em relação ao grupo V. Durante os ensaios biomecânicos os tendões dos grupos A-20, A-80 e S-20 foram menos resistentes à ruptura quando comparados com o grupo ST. Nossos resultados sugerem claramente que o tratamento com estatinas provoca notáveis alterações no tendão calcanear de ratos. Além de promover o desequilíbrio entre a síntese e degradação de componentes da matriz extracelular e a desorganização das fibras de colágeno, as estatinas também trouxeram prejuízos às propriedades biomecânicas dos tendões, fatores que associados, podem tornar os tendões mais predispostos a rupturas e possivelmente induzir micro lesões / Abstract: Statins are inhibitors of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase. These drugs are used to treat hypercholesterolemia - high cholesterol levels in the blood. Although considered safe and effective drugs, they have numerous adverse effects such as myopathy and liver toxicity. In addition, there are reports of tendon lesions associated with statins and the mechanisms responsible for this adverse effect are not clear. Therefore, this study aimed to evaluate possible morphological, biochemical and functional alterations in Achilles tendon of rats after chronic treatment with statins. The rats were divided into the following groups: treated with simvastatin (S-20 and S-80), atorvastatin (A-20 and A-80), carboxymethylcellulose used as the vehicle (V) and a group that received no treatment (NT). Doses of statins were calculated using allometric scaling with reference to 80mg/day and 20mg/day doses recommended for humans. The rats were euthanized after two months of treatment and the tendons were collected for morphological, biochemical and functional analysis. For morphological analysis by light microscopy, sections of tendons were stained with hematoxylin-eosin and toluidine blue. Birefringence measurements were performed by polarizing microscopy. For biochemical analysis, the tendons were processed and analyzed according to the following techniques: Agarose gel electrophoresis for the analysis of sulphated glycosaminoglycans; zymography for detecting metalloproteinases (MMPs) -2 and -9; Western Blotting for collagen I, dosage of non-collagenous proteins, glycosaminoglycans and hydroxyproline. The tendons were also submitted to biomechanical tests. All of the results were analyzed by ANOVA-one-way followed by Tukey test, except the birefringence data that were analyzed by Mann-Whitney test. The concentration of non-collagenous proteins in all groups treated with statins was lower than in V group. There was a significant increase in pro-MMP-2 in A-80 group and active MMP-2 in S-20 compared to the ST group. We observed a significant increase in pro-MMP-9 in A-80 and S-20 groups. The A-20 group showed a significant increase in the levels of active MMP-9 in relation to the ST group. The A-20 group showed less collagen I when compared to the ST group and in the S-20 group was observed a higher concentration of hydroxyproline in relation to the both ST and V groups. The dosage of glycosaminoglycans showed a significant increase in A-20 group and S-80 group showed lower concentration of this component in relation to the ST and V groups respectively. The birefringence measurements of the A-20, A-80 and S-80 groups showed a lower degree of organization of the collagen fibers in these groups than in the V group. During the biomechanical tests the tendons of the A-20, A-80 and S-20 groups were less resistant to rupture when compared to the ST group. Our results clearly suggest that treatment with statins causes remarkable changes in the Achilles tendon. Besides promoting the imbalance between the synthesis and degradation of extracellular matrix components and disorganization of collagen fibers, statins also brought losses to the biomechanical properties of tendons. These factors associated can make the tendons more prone to ruptures and possibly induce micro injuries / Mestrado / Histologia / Mestra em Biologia Celular e Estrutural