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.

Introdução: Rupturas do tendão calcâneo (TC) afetam 18 em 100.000 pessoas todos os anos. A mobilização precoce vem sendo preconizada como uma estratégia eficaz para acelerar o processo de recuperação funcional. Entretanto, a escolha do método de reabilitação após o reparo cirúrgico permanece controversa devido à ausência de evidências clínicas. Objetivo: Verificar o efeito de intervenções aceleradas e tradicionais de fisioterapia em indivíduos que realizaram sutura do TC, por meio de revisão sistemática com metanálise. Metodologia: A busca incluiu as bases de dados MEDLINE (via PubMed), EMBASE, Cochrane CENTRAL, Scopus, Science Direct, Lilacs, PEDro, além de busca manual de artigos científicos até início de janeiro de 2014. Foram incluídos ensaios clínicos randomizados e não randomizados comparando intervenções aceleradas e tradicionais após sutura do TC sobre as variáveis: força muscular, amplitude de movimento (ADM) e capacidade funcional do tornozelo. Dois revisores independentes avaliaram os estudos de acordo com critérios de inclusão e exclusão pré-estabelecidos. Resultados: Dos 2194 artigos identificados, 8 estudos foram incluídos. A revisão sistemática evidenciou alta variabilidade entre os estudos em relação as intervenções de fisioterapia. Quanto à metanálise, realizamos a avaliação dos desfechos no período de 6 meses de pós-operatório devido a ausência de dados dos mesmos em outros períodos. Na comparação entre diferentes intervenções de fisioterapia não foram observadas melhoras significativas em relação a variável força muscular (-19,66; IC95%: -74,03 a 34,71) assim como na ADM de flexão plantar (-0,05; IC95%: -3,07 a 2,97) e flexão dorsal (1,94; IC95%: -2,12 a 5,99). Conclusão: A intervenção acelerada de fisioterapia não apresentou melhora significativa da força muscular e na ADM após sutura do TA aos 6 meses de pós-operatório. / Introduction: Achilles tendon (AT) ruptures affect 18 in 100,000 people each year. Early mobilization has been recommended as an effective strategy for accelerating functional recovery. However, the choice of the best rehabilitation method after surgical repair remains controversial due to the absence of clinical evidence. Objective: To investigate the effect of traditional and accelerated rehabilitation protocols on plantiflexores muscular strength, ankle range of motion (ROM) and ankle functional capacity in subjects who underwent Achilles tendon suture, through a systematic review with meta-analysis. Methodology: The search included MEDLINE (via PubMed), EMBASE, Cochrane CENTRAL, Scopus, Science Direct, LILACS, PEDro, and manual search of manuscripts until January 2014. Randomized and non-randomized clinical trials were included comparing traditional and accelerated rehabilitation protocols after AT suturing on the following variables: muscle strength, ankle ROM and functional capacity. Two independent reviewers assessed studies according to inclusion and exclusion criteria previously established. Results: Of the 2194 articles identified, 8 studies were included. High variability between studies in relation to the rehabilitation protocols was observed in the systematic review. As for the meta-analysis, we conducted an evaluation of the outcomes up to 6 months postoperatively due to missing data from these outcomes at other time periods. When comparing the different rehabilitation protocols, no significant improvements were observed in muscle strength (-19.66, 95% CI -74.03 to 34.71) as well as in plantarflexor (-0.05; 95 %: -3.07 to 2.97) and dorsiflexor (1.94, 95% CI: -2.12 to 5.99) ROM. Conclusion: The accelerated protocol showed no significant improvement in muscle strength and ROM at 6 months post-surgical repair of the AT.

Introdução. O músculo esquelético se adapta a diferentes estímulos externos. Estas adaptações podem ser intrínsecas, bem como neurais, alterando a capacidade de produção de força. Portanto, é de se esperar que diferentes modalidades esportivas (ciclismo e triathlon), possuam diferentes adaptações intrínsecas e neuromusculares durante o ciclo de pedalada. O objetivo deste estudo foi investigar possíveis mudanças causadas pelo treinamento do ciclismo e do triathlon na arquitetura muscular, unidade músculo tendão, ativação muscular e suas possíveis consequências na capacidade de produção de força no pedal durante o ciclo de pedalada. Ainda, que efeitos o nível da carga de trabalho causa nas estruturas neuromusculares e capacidade de produção de força no pedal. Artigo I. A arquitetura muscular de ciclistas e triatletas não parece ter sido determinada. O presente estudo compara a arquitetura muscular, unidade músculo tendão, ativação muscular e forças no pedal entre ciclistas, triatletas e não-atletas ao longo do ciclo da pedalada. Os sujeitos realizaram um teste incremental para determinar a potência máxima. Forças no pedal, ativação muscular, cinemática articular e arquitetura muscular foram registradas na potência máxima correspondente a primeira sessão na cadência de 90 rpm. O maior ângulo de penação e menor comprimento de fascículo foram encontrados em ciclistas e triatletas, comparados a não-atletas (p < 0,05). Triatletas apresentam maior ativação do reto femoral que ciclistas e não-atletas (p < 0,05); e ciclistas tem maior ativação, comparados a não-atletas (p < 0,05). Triatletas e nãoatletas apresentam maior ativação do sóleo que ciclistas (p < 0,05) nos primeiros 90° do ciclo de pedalada, enquanto ciclistas ativam mais o sóleo que triatletas e não-atletas (p < 0,05) dos 90° aos 180° do ciclo de pedalada. Triatletas aplicam maior força resultante no pedal comparados a não-atletas no segundo quadrante, enquanto que no quarto quadrante não-atletas apresentam maior força resultante no pedal que ciclistas e triatletas (p < 0,05). O índice de efetividade é maior em ciclistas e triatletas, comparados a não atletas (p < 0,05). Ciclitas e triatletas são semelhantes na arquitetura muscular e forças no pedal, mas apresentam menor comprimento de fascículo e maior ângulo de penação, além de melhor eficiência das forças aplicadas ao pedal em relação a nãoatletas. Artigo II. Os efeitos da carga de trabalho na arquitetura muscular de ciclistas e triatletas ainda necessitam de melhores esclarecimentos. O objetivo deste estudo foi comparar a arquitetura muscular, unidade musculo-tendão, ativação muscular e forças no pedal em ciclistas, triatletas e não-atletas em diferentes níveis de carga de trabalho durante a fase propulsiva do ciclo de pedalada. Os participantes realizaram teste incremental para determinar o nível da carga de trabalho (máxima potência e potências correspondentes ao primeiro e segundo limiares ventilatórios). Forças no pedal, ativação muscular, cinemática articular e arquitetura muscular foram registrados um dia após a determinação dos respectivos níveis de carga de trabalho. Maior ângulo de penação e menor do comprimento de fascículo foram encontrados em ciclistas e triatletas, comparados a não-atletas (p < 0,05). A arquitetura muscular e a unidade músculotendão não sofreram alterações com o nível da carga de trabalho (p > 0,05). Ciclistas tem menor ativação do músculo vasto medial, comparados a triatletas e maior ativação do músculo sóleo comparados a triatletas e não-atletas (p < 0,05). Os músculos vasto medial, reto femoral, bíceps femoral e sóleo são mais ativados da com o incremento do nível da carga de trabalho (p < 0,05), sem alterações nos músculos tibial anterior e gastrocnêmio medial (p > 0,05). A força resultante e o índice de efetividade não diferem entre os grupos (p > 0,05). O incremento do nível da carga de trabalho aumenta a força resultante (p < 0,05) sem alterações no índice de efetividade (p > 0,05). Ciclistas e triatletas tem arquitetura muscular similar, mas diferem de não-atletas. O incremento da carga de trabalho, provoca aumento a ativação muscular e a força resultante. / Introduction. Skeletal muscle adapts to different external stimuli, and this adaptation can lead to intrinsic and neural changes, altering the capacity of the force produced. Therefore it is expected that different sports (cycling and triathlon) have different intrinsic and neuromuscular adaptations during crank cycle. Therefore, the objective of this study is to investigate possible changes caused to sports training (cycling and triathlon) in muscle architecture, muscle-tendon unit, muscle activation and its consequences in capacity of pedal force production in crank cycle. Furthermore, it is aimed at determining the effects of different effort levels on the muscle structures neural activation and pedal force mentioned above. Article I. Muscle architecture of cyclists and triathletes during pedaling is unknown. Our study compared muscle architecture, muscle-tendon unit and activation, and pedal forces of cyclists, triathletes and non-athletes during a complete crank cycle. Participants performed an incremental test to determine maximal power output. Pedal forces, muscle activation, joint kinematics and muscle architecture were recorded at maximal power output and 90 rpm of cadence. Increased pennation angle and shorter fascicle length were found for cyclists and triathletes compared to non-athletes (p < 0.05). Higher activation of rectus femoris for triathletes than cyclists and non-athletes (p < 0.05); and for cyclists compared to non-athletes were observed (p < 0.05). Triathletes and non-athletes had higher activation of soleus than cyclists (p < 0.05). Cyclists had higher soleus activation than triathletes and non-athletes (p < 0.05). Triathletes applied greater resultant force on the pedal compared to non-athletes in second quarter while non-athletes presented higher resultant force than triathletes and cyclists in fourth quarter (p < 0.05). The index of effectiveness was higher for the athletes compared to non-athletes (p < 0.05). Cyclists and triathletes were similar in terms of muscle architecture and pedal forces but presented increased in pennation angle and shorter fascicle length for cyclists and triathletes compared to non-athletes and better efficiency of the forces applied to the pedal in relation to non-athletes. Article II. Effects of workload level in cyclists and triathletes’ muscle architecture during pedalling is unknown. Our goal was to compare muscle architecture, muscletendon unit and activation, and pedal forces of cyclists, triathletes and non-athletes at different workload levels during the propulsive phase of the crank cycle. Participants performed an incremental test to determine workload level (maximal power output and power output of the first and second ventilatory thresholds). Pedal forces, muscle activation, joint kinematics and muscle architecture were recorded at pre-set workload level. Increased pennation angle and shorter fascicle length were found for cyclists and triathletes compared to non-athletes (p < 0.05). Muscle architecture and muscle-tendon unit length were not affected by workload level (p > 0.05). Cyclists achieved lower activation of vastus medialis compared to triathletes, and higher activation of soleus compared to triathletes and non-athletes (p < 0.05). Vastus medialis, rectus femoris, biceps femoris and soleus activations were increased at higher workload level for all groups (p < 0.05) without changes for tibialis anterior and gastrocnemius medialis (p > 0,05). Resultant force and effectiveness index did not differ for between groups (p > 0. 05). Higher workload level increased resultant force (p < 0.05) without changes in index of effectiveness (p > 0.05). Cyclists and triathletes were similar for muscle architecture but differed to non-athletes. Higher workload level increased muscle activation and resultant force.

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.

Introdução: A demanda funcional decorrente do treinamento desportivo determina adaptações estruturais e funcionais no sistema musculoesquelético. A Ginástica Rítmica (GR) e a Ginástica Artística (GA) são modalidades que apresentam diferentes exigências mecânicas. A GR é caracterizada por movimentos corporais aliados à manipulação de aparelhos portáteis, que exige grande capacidade de contração dos membros inferiores de maneira rápida, contínua e em extrema amplitude articular. Por outro lado, a GA enfatiza movimentos de curta duração, com elevações do centro de gravidade, rotações do corpo no ar e aterrissagens precisas no solo, que exigem grande produção de força e potência dos membros inferiores. Assim, ambas as modalidades necessitam gerar força nos membros inferiores, porém em diferentes intensidades. Essas distintas demandas mecânicas de cada modalidade determinam diferentes adaptações morfológicas e funcionais que podem influenciar no desempenho desportivo. Além disso, essa demanda mecânica tem impacto direto sobre o joelho, uma das mais importantes e requisitadas articulações no desempenho esportivo da ginástica. Entretanto, pouco se sabe sobre as adaptações estruturais e funcionais decorrentes do treinamento nessas diferentes modalidades da ginástica, assim como sobre a musculatura que atua na articulação do joelho e sua influência no desempenho. O primeiro objetivo desta dissertação foi avaliar e comparar a arquitetura muscular e as propriedades morfológicas do tendão patelar entre atletas de GR e GA, bem como verificar a influência dessas variáveis sobre a impulsão vertical. O segundo objetivo foi avaliar e comparar as propriedades neuromecânicas dos extensores do joelho entre atletas de GR e GA. Capítulo I: O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar as variáveis da arquitetura muscular: 1) comprimento de fascículo (CF); 2) ângulo de penação (AP); 3) espessura muscular (EM) do vasto lateral (VL) e as propriedades morfológicas do tendão patelar (TP): a) comprimento de tendão (CT); b) área de secção transversa do tendão (AST-TP) entre atletas de GR e GA, bem como verificar a influência dessas variáveis sobre o desempenho no salto vertical. Participaram do estudo oito atletas de GR e 10 atletas de GA, todas competidoras em nível nacional. A avaliação da impulsão vertical foi realizada por meio do teste counter-movement jump (CMJ) em uma plataforma de força. A imagem da arquitetura muscular do VL do membro dominante foi obtida por meio de um aparelho de ultrassonografia, assim como o CT e AST-TP. O comprimento de fascículo foi normalizado pelo comprimento da coxa. Para a impulsão vertical, atletas de GA apresentaram maiores alturas de salto comparadas às atletas de GR (p<0,01). Em relação à arquitetura muscular, atletas de GR apresentaram maior CF (absoluto e normalizado) e EM do VL (p<0,01), enquanto as atletas de GA apresentaram maior AP (p<0,01). O CT foi maior no grupo GR (p<0,01), enquanto a AST-TP foi maior no grupo GA (p<0,01). Por meio de regressões lineares foi possível observar que o CF demonstrou uma correlação negativa e uma influência de 34% sobre a altura do CMJ, enquanto a AST-TP demonstrou uma correlação positiva e uma influência de 53% sobre a altura do salto. AP, EM e CT não apresentaram influência significativa. Atletas de GR e de GA apresentam adaptações distintas na arquitetura do VL e na morfologia do TP, sendo que menores CF e maior AST-TP parece influenciar positivamente no desempenho do salto. Capítulo II: O objetivo do presente estudo foi avaliar e comparar os seguintes parâmetros neuromecânicos: torque isométrico máximo, taxa de produção de força (TPF), integral do sinal eletromiográfico (iEMG), torque isocinético máximo, trabalho (W) e potência (P) entre atletas de GR e GA. Participaram do estudo oito atletas de GR e 10 atletas de GA, todas competidoras em nível nacional. A avaliação dos torques foi realizada em um dinamômetro isocinético. Primeiramente, foi realizado um protocolo composto por três contrações isométricas máximas (CVMi) de extensão no ângulo de 70 de flexão do joelho, em que foram coletados os dados de pico de torque isométrico, TPF nos tempos de 15, 30, 50, 100, 150, 200, 250, 300ms e iEMG dos músculos bíceps femoral (BF), vasto lateral (VL), reto femoral (RF) e vasto medial (VM) nos tempos de 25 a 300 ms, em intervalos de 25ms. Após um intervalo de cinco minutos, foi realizado o segundo protocolo composto por cinco contrações concêntricas de extensão do joelho, nas velocidades de 60/s, 120/s e 180/s, em que foram obtidos os dados de pico de torque isocinético, W e P. Os valores de torque, W e P foram normalizados pela massa corporal total e a iEMG normalizada pelo valor da integral no pico de torque para cada músculo (niEMG). Em relação ao protocolo isométrico, ginastas artísticas apresentaram maior pico de torque (p<0,01) e TPF em todos os tempos avaliados (p<0,05). Para a niEMG, atletas de GA apresentaram maiores valores do BF a partir de 200ms, do VL a partir de 50ms e do RF em todos os tempos avaliados (p<0,05). A niEMG VM não apresentou diferenças entre os grupos (p>0,05). Já em relação ao protocolo isocinético, atletas de GA apresentaram maiores valores de pico de torque (p<0,01), W e P (p<0,05) em todas as velocidades testadas. Ginastas rítmicas e artísticas apresentam distintas características neuromusculares dos extensores do joelho que estão relacionadas às demandas mecânicas específicas de cada esporte. / Introduction: Functional demands from sports training determine functional and structural adaptations to the musculoskeletal system that affect performance. Training of rhythmic gymnastics (RG) and artistic gymnastic (AG) impose different mechanical demand to athletes. RG involves manipulation of apparatus and movements with large ranges of motion continuously performed by rapid movements of the lower limbs. On the other hand, AG involves explosive movements with larger focus on moving the body centre of mass during rotations, jumps and landing, leading to extreme force and power production by lower limb muscles. Therefore, both disciplines elicit force production in different patterns either, slow and continuous (for RG), or in short duration (for AG). These differences result in unlike mechanical demands applied to the skeletal muscles and potentially lead to particular morphological adaptation that could affect sports performance. Likewise, mechanical demand from gymnastics directly affects knee joint related structures, which is one of the key joints for performance in gymnastics. However, little is known on the adaptation of knee muscles from gymnastics training and potential effects in performance. The aim of this dissertation was to assess and compare muscle architecture and morphological properties of patellar tendon in RG and AG athletes along with influence from these variables in vertical jump. A second aim was to assess and compare neuromechanical properties of knee joint extensors in RG and AG athletes. Chapter I: The aims of this chapter were to 1) assess and compare vastus lateralis muscle architecture (i.e. fascicle length, pennation angle, and muscle thickness) and morphological properties of the patellar tendon (i.e. tendon length, tendon cross-section area) between RG and AG athletes, and 2) to assess the effects of muscle architecture and tendon morphology in vertical jump. Eight RG and ten AG athletes with national raking level have taken part of this study. Counter movement jump was assessed using a force plate. Ultrasound images were taken from the vastus lateralis from the dominant limb, as well as tendon length and tendon cross-section area. The fascicle length was expressed as relative values to the thigh length. Greater vertical jump height was observed for AG than RG (p<0,01).For muscle architecture, RG athletes presented longer fascicle length (absolute and relative) and muscle thickness for vastus lateralis (p<0,01), while AG athletes showed greater pennation angle (p<0,01). Tendon length was longer for RG athletes (p<0,01) whilst tendon cross-section area was larger for AG athletes (p<0,01). Linear regressions indicated an inverse relationship between fascicle length and jump height (R2 = 34%) and tendon cross-section area was directly related to jump height (R2 = 53%). Differently, pennation angle, muscle thickness and tendon length did not show any association to vertical jump height. RG and AG showed different adaptation from training for vastus lateralis and patellar tendon. Shorter fascicle lengths and larger patellar tendon cross-section areas may dictate jump height performance. Chapter II: The aim of this study was to assess maximal isometric knee extensor torque, rate of force development, integral of electromyography signals (iEMG), maximal isokinetic knee extensor torque, total work (W) and power output (P) in RG and AG athletes. Eight RG and ten AG athletes with national raking level have taken part of this study. Knee joint torque was assessed using an isokinetic dynamometer. Three maximal voluntary isometric contractions of knee extensors were performed at 70° of knee flexion in order to compute peak torque, rate of force development (at 15, 30, 50, 100, 150, 200, 250 and 300 ms from early force development) and iEMG from biceps femoris, vastus lateralis, rectus femoris and vastus medialis at 25 and 300 ms. After five minutes of rest, five maximal knee extension concentric contractions were performed in isokinetic mode at 60°/s, 120°/s and 180 °/s for peak torque, mechanical work and power output records. Torque, W and P were normalized to body mass and iEMG were normalized to peak torque integral (niEMG). For the isometric testing, AG presented greater peak torque (p<0,01) and increased rate for force development (p<0,05) then RG athletes. For niEMG, AG athletes showed increased activation for biceps femoris after 200 ms (p<0,05), for vastus lateralis after 50 ms (p<0,05) and for rectus femoris (p<0,05) during all duration of tests then RG athletes. No differences were observed for vastus medialis between AG and RG athletes (p>0,05). For isokinetic testing, AG athletes showed larger peak torque (p<0,01), increased W (p<0,05) and greater P (p<0,05) then RG athletes. RG and AG athletes showed different neuromechanical characteristics for their knee extensors that are potentially associated to mechanical demands observed in their training programs.

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:41:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_CristianoPedrozo_M.pdf: 2180870 bytes, checksum: 84839495dd54341c9219c9aca477f0aa (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os tendões podem ser acometidos por lesões, infecções e inflamações, seguidas ou não de ruptura, podendo ser decorrentes de atividades desportivas, como exercícios e alongamentos, ou de atividades diárias de muitos trabalhadores. Em situações patológicas a matriz extracelular (MEC) do tendão passa por um processo de reorganização de seus componentes, visando à regeneração e homeostasia do tecido. A inflamação pode ser desencadeada por diferentes fatores, entre os principais causadores desse processo estão injúrias mecânicas e químicas, agentes infecciosos, queimadura, radiação e supressão de oxigênio. Pouco é conhecido na literatura sobre as possíveis alterações que a inflamação instalada em tecidos próximos pode ocasionar em tendões. Desse modo, o presente estudo teve por objetivo analisar as alterações bioquímicas e morfológicas do tendão flexor digital profundo (TFDP) após indução da inflamação aguda em pata. Os períodos de análises foram 4 horas, período em que ocorre o pico da inflamação, 12 e 24 horas. Ratos Wistar (140-160g) foram separados em três grupos experimentais: os que receberam aplicação da carragenina (1%), os que receberam NaCl (0,9%), e os que não receberam nada, sendo utilizados como controle. O TFDP foi dividido conforme suas diferentes regiões (distal, intermediária, proximal). Para análises bioquímicas, os tendões foram processados e analisados de acordo com as seguintes técnicas: SDS-PAGE, para observação do perfil de proteínas, eletroforese em gel de agarose para análise de glicosaminoglicanos sulfatados; zimografia para detecção de metaloproteínase (MMP) 2 e 9; e dosagem de proteínas não colagênicas e hidroxiprolina. Para análises morfológicas, os cortes foram corados com hematoxilina-eosina, azul de toluidina e ponceau SS. De acordo com nossos resultados, no pico da inflamação aguda foi observada menor quantidade de proteínas e glicosaminoglicanos nas três regiões do TFDP dos animais tratados com carragenina. A concentração de hidroxiprolina foi maior nas duas regiões de tensão do tendão do grupo inflamado. A presença da MMP-9 foi detectada na região distal e foi evidenciado o epitendão mais espesso com células inflamatórias nas três regiões do TFDP no grupo com carragenina. Uma melhor organização dos feixes de colágeno foi observada nas duas regiões de tensão desse mesmo grupo. Após o período de pico da inflamação foi evidenciado a presença da isoforma latente e ativa da MMP-9 em 12 horas após a indução da inflamação. Houve maior quantidade de hidroxiprolina na região intermediária e proximal no grupo de 12 horas e, na região distal no grupo de 24 horas no grupo tratado com carragenina. A concentração de proteínas foi menor na região distal do grupo tratado com carragenina em 12 horas e maior em 24 horas nessa mesma região e grupo. A presença de um epitendão mais espesso com infiltrado de células foi observado nas regiões do TFDP dos animais com carragenina em 24 horas e, a organização dos feixes de colágeno foi menor na região proximal em 12 e 24 horas foram mostradas nos animais que receberam o veículo e a carragenina. Nenhuma diferença foi encontrada durante 4, 12 e 24 horas nos géis de SDS-PAGE. Nossos resultados mostram que embora o tendão não esteja inflamado, durante o pico do processo inflamatório agudo na pata de rato, alterações marcantes são evidenciadas. Contudo, podem ser ressaltados que o período posterior ao pico da inflamação também desencadeia alterações nos elementos estruturais e bioquímicos da MEC do TFDP / Abstract: The tendons are often affected by injuries, infections and inflammations, followed or not by rupture, which may occur during sport activities such as exercise and stretching, or during other daily activities. In pathological situations the extracellular matrix of tendons undergoes a reorganization process of their components, aimed at the improvement, regeneration and tissue homeostasis. Inflammation can be triggered by different factors, among the main causes of this process are mechanical and chemical injuries, infectious agents, burns, radiation and suppression of oxygen. Little is known in the literature on possible changes that the inflammation may trigger in near tissues where it is installed. This study aims to examine biochemically and morphologically the deep digital flexor tendon (DDFT) after induction of acute inflammation in rat paw (140-160g). The analysis was performed in the peak of inflammation (4 hours) and after that period (12 and 24 hours). Rats Wistar were divided into three groups: those who received application of (1%) carrageenan, those receiving 0.9% NaCl, and those who received nothing and were used as control. The DDFT was analyzed according to their regions (distal, intermediate and proximal). The DDFT was analyzed according to its different regions (distal, intermediate, proximal). For biochemical analysis, the tendons were processed and analyzed in accordance with the following techniques: SDS-PAGE, to observe the profile of proteins, agarose gel electrophoresis to analysis of sulfated glycosaminoglycans; zymography for detection of metalloproteinases 2 and 9, and dosage of non collagenous proteins and hydroxyproline. For morphological analysis, sections were stained with hematoxylin-eosin, toluidine blue and Ponceau SS. At the peak of acute inflammation was observed lower amount of proteins and glycosaminoglycans in the three regions of animals tendons with carrageenan. The hydroxyproline concentration was higher in the two tension regions of tendon of inflamed group. The presence of MMP-9 was detected in the distal region and was shown a thicker epitendon with inflammatory cells in the three regions of the DDFT in the group with carrageenan. Better organization of collagen bundles were observed within two regions of tension in the mentioned group. After the peak of inflammation was evidenced the presence of the latent and active isoform of the MMP-9 in 12 hours after induction of inflammation. A higher amount of hydroxyproline was detected in the intermediate and proximal region in the 12 hours and in the distal region in 24 hours in group treated with carrageenan. The protein concentration was lower in the distal region of the inflamed group at 12 hours and higher in 24 hours on the same region in the group treated with carrageenan. The presence of a thicker epitendon with cell infiltration was observed in the animals with DDFT of carrageenan animals as well as, a smaller organization of collagen bundles in the proximal region in 12 and 24 hours were shown in rats treated with vehicle and carrageenan. No difference was found for 4, 12 and 24 hours in SDS-PAGE gels. Our results show that although the tendon is not inflamed, during the peak of acute inflammation in rat paw, the most marked changes are evident. However, it can be emphasized that the period after the inflammation also triggers changes in the structural and biochemical components of the extracellular matrix of the deep digital flexor tendon / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_MarcosdosSantosde_M.pdf: 1553509 bytes, checksum: 83b5ab6bad050eff3b5f36b0524643b3 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A eletroacupuntura (EA) tem sido utilizada amplamente para o tratamento de uma variedade de doenças inflamatórias e para o alivio da dor. No entanto, não há relatos na literatura sobre o efeito da EA na composição e organização da matriz extracelular (MEC) de tendões em processo de cicatrização. Objetivo: Investigar através de análises bioquímicas e morfológicas, o efeito da EA durante o pico de síntese dos componentes da MEC, 15 dias após transecção parcial do tendão calcâneo de ratos. Materiais e Métodos: Ratos Wistar machos com 60 dias de idade foram divididos em 3 grupos: Não tenotomizados (G1), tenotomizados (G2) e tenotomizados e submetidos a EA (G3). Agulhas de acupuntura (AC) foram inseridas nos pontos E-36 e B-57 e uma corrente elétrica com onda farádica bipolar assimétrica na freqüência de 2 Hz e intensidade de 2-4 Volts foi aplicada nas agulhas por 20 minutos, 3 vezes por semana em dias alternados, em um total de 6 sessões. Análises bioquímicas foram feitas através da SDS-PAGE, dosagem de proteínas não colagênicas (PNCs), glicosaminoglicanos (GAGs) e hidroxiprolina. Análise da metaloproteinase-2 (MMP-2) foi realizada por zimografia. Para análise morfológica em microscopia de luz comum, os cortes foram corados com hematoxilina-eosina (HE) e azul de toluidina (AT). Para análise em microscopia de polarização os cortes foram corados com Ponceau SS e a birrefringência foi avaliada em termos de valor de média de cinza em pixels utilizando um analisador de imagem. Resultados: EA nos pontos utilizados não alterou a concentração de PNCs, GAGs ou a atividade enzimática da MMP-2 nos tendões transeccionados. Já a concentração de hidroxiprolina foi significativamente aumentada nestes tendões quando tratados com EA. Na análise morfológica nos cortes corados com HE e AT, aparentemente não houve alterações na composição nem na organização da MEC. No entanto, na análise da birrefringência houve uma maior reorganização das fibras de colágeno no grupo tratado com EA. Conclusão: Nossos resultados indicam que a EA pode oferecer benefícios terapêuticos para o tratamento de lesões tendíneas através do aumento do conteúdo do colágeno e da reorganização molecular de suas fibras / Abstract: Electroacupuncture (EA) has been used to treat a variety of inflammatory diseases and pain relief. Therefore, there are no reports in the literature about the effect of EA on the composition and organization of the extracellular matrix (ECM) of tendons in the healing process. Objective: To investigate by morphological and biochemical analysis, the effect of EA during the peak of synthesis of ECM components, 15 days after partial transection of the Achilles tendon of rats. Methods: Male Wistar rats with 60 days old were divided into three groups: no tenotomized (G1), tenotomized (G2) and tenotomized and submitted to EA (G3). Acupuncture (AC) needles were inserted in the E-36 and B-57 points and an electrical current with asymmetrical bipolar faradic wave at frequency of 2 Hz and intensity of 2-4 Volts was applied to the needles for 20 minutes, 3 times per week on alternate days, for a total of 6 sessions. Biochemical analyses were done by SDS-PAGE, dosage of non collagenous proteins (NCPs), glycosaminoglycans (GAGs) and hydroxyproline. Analysis of metalloproteinase-2 (MMP-2) was carried out by zymography. For morphological analyses, the sections were stained with hematoxilin-eosin (HE) and toluidine blue. For polarization microscopy analysis the sections were stained with Ponceau SS and birefringence was evaluated in terms of gray average values in pixels using an image analyzer. Results: EA at points used did not alter the concentration of NCPs, GAGs or the enzymatic activity of MMP-2 in transected tendons. However, the concentration of hydroxyproline was significantly increased when these tendons were treated with EA. In the morphological analysis, apparently there were no changes in the composition and organization of the ECM. However, analysis of the birefringence showed higher reorganization of collagen fibers in the group treated with EA. Conclusion: Our results indicate that EA may offer therapeutic benefits for treatment of tendon injuries by increasing the content of collagen and the molecular reorganization of its fibers / Mestrado / Anatomia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T17:20:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_FernandaMartinsde_M.pdf: 1290451 bytes, checksum: c386eaff7996cd60bd0cc59338f8718f (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Os tendões servem para realizar a transferência de força dos músculos para os ossos, sendo capazes de suportar altas forças de tensão. Muitos trabalhos descreveram alterações nas propriedades estruturais, bioquímicas e biomecânicas dos tendões de animais que foram submetidos a exercícios prolongados, porém pouco se sabe sobre o que ocorre no tendão que passa por um processo de alongamento, um procedimento bastante comum em academias e clínicas de Fisioterapia. Assim, nosso trabalho teve como objetivo avaliar os aspectos morfológicos e bioquímicos dos tendões de ratos submetidos ao alongamento três e cinco vezes por semana. Os ratos tiveram seus músculos alongados por um período de 30 segundos intercalados com 30 segundos de relaxamento, com 10 repetições, 3 e 5 vezes por semana durante 21 dias. Os tendões foram removidos e utilizados para os procedimentos de morfologia e de bioquímica. Os tendões também foram submetidos ao ensaio mecânico sob tração a fim de avaliar suas propriedades biomecânicas. Nos cortes corados com AT, na entese dos tendões dos grupos alongados, observou-se um aumento na quantidade de células com morfologia arredondada. Já na região próxima à entese pode ser observado metacromasia mais intensa nos grupos alongados. Observações feitas nos cortes corados com HE, nas regiões de tensão, mostraram que as células apresentaram-se mais alinhadas. Nos grupos alongados, em ambas regiões ocorreu aumento na quantidade de células. Nos cortes que foram submetidos à Reação de Von Kossa, observou-se uma região calcificada em todos os grupos, porém esta apresentou uma MEC mais densa nos tendões dos grupos alongados três e cinco vezes. Análise do gel de SDS-PAGE revelou uma maior quantidade de colágeno nos grupos alongados e a presença do componente de 65 kDa nas regiões de tensão e compressão em todos os grupos. A quantidade de proteínas, de glicosaminoglicanos e de hidroxiprolina também foi superior nos animais alongados. O gel de agarose revelou a presença de dermatam sulfato nas regiões de tensão e de compressão e de condroitim sulfato somente nesta última. Durante o ensaio mecânico, os tendões dos grupos alongados suportaram valores de tensão máxima superiores, com deslocamentos semelhantes, sugerindo que estes tendões são mais resistentes à ruptura. Esses resultados mostraram que o estímulo do alongamento acarretou modificações nas características estruturais, bioquímicas e biomecânicas, confirmando o caráter adaptativo do tendão em resposta à aplicação dos procedimentos de alongamento / Abstract: The tendons are structures that transmit forces from the muscles to the bone, and are capable of supporting high tensile strenghts. Many studies have shown alterations in tendons of animals submitted to strenuous exercises, however, just a little is known about what happens in tendons when they are under a stretching program, a common procedure in academies and phisiotherapy institutes. So our objective was to evaluate the morphological, biochemical and biomechanical aspects of tendons submitted to stretching exercises. Rats had their muscles stretched for a period of 30 seconds with 30 seconds of resting, with 10 repetitions, three and five times a week during 21 days. The tendons were used for morphological and biochemical procedures. They were also submitted to mechanical tensile strain test and their mechanical properties were evaluated. Analysis of AT stained sections of enthesis from stretched tendons, showed a high amount of rounded cells. In the region next to enthesis, which passes close to the calcaneous, the metachromasy was more intense in stretched groups. In the tension region, in the HE stained sections, it was found a larger alignment of the cells in the stretched group. In both regions occurred an increase on the amount of cells. In the sections submitted to Von Kossa reaction, was observed, a calcified region in all groups, but the extracellular matrix were denser in stretched ones. Analysis of SDS-Page showed a high amount of collagen and the presence of a polidisperse component of 65 kDa in the tension and compression regions in all groups. The amount of proteins, glycosaminoglycans and hydroxiproline was higher in the tendons of three and five times stretched groups. The agarose gel revealed the presence of dermatan sulfate in the tension and compression regions and chondroitin sulfate only in this last one. During the mechanical tensile strain test, the stretched tendon supported high values of maximum stress with the same strain, when compared to the control group, suggesting that the stretched tendons were more resistant to the failure. These results show that the stimulus of stretching leads to alterations in the structural, biochemical and biomechanical characteristics, confirming the adaptative character of tendons, in response to the application of stretching exercises / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:16:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aro_AndreaAparecidade_M.pdf: 2216863 bytes, checksum: ab5348a9628ee1b1c771905a93337915 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Músculos, tendões e ligamentos constituem a maioria das estruturas afetadas durante a realização de atividades desportivas, assim um melhor conhecimento sobre essas estruturas é de grande interesse para profissionais que tratam da reabilitação. Pouco se sabe sobre os efeitos do alongamento sobre aspectos bioquímicos e estruturais de tendões, quando usado como modalidade terapêutica após longo período de imobilização. No presente estudo, com o objetivo de avaliar a resposta do tecido frente a procedimentos de alongamento após imobilização, ratos wistar foram divididos em cinco grupos experimentais: controle do grupo Imobilizado (ratos não imobilizados), grupo Imobilizado (ratos imobilizados por 4 semanas), controle do grupo Imobilizado Alongado e Imobilizado Livre (ratos sem imobilização e alongamento), grupo Imobilizado e Alongado (imobilizados por 4 semanas e alongados durante 3 semanas) e grupo Imobilizado e Livre (imobilizados por 4 semanas e livres na gaiola por 3 semanas). Os tendões foram retirados e separados em regiões proximal (tensão) e distal (compressão) para serem analisados. Para as análises bioquímicas as regiões distal e proximal foram extraídas com cloreto de guanidina e os extratos analisados por SDS-PAGE, dosagem de proteínas não colagênicas e glicosaminoglicanos (GAGs) sulfatados. Para quantificação de hidroxiprolina os tendões foram hidrolisados em HCl. Para as análises morfológicas os cortes de tendões foram corados com Hematoxilina-eosina (HE), Azul de Toluidina (AT) e Ponceau SS (PSS). A análise em SDS-PAGE não mostrou diferenças marcantes entre os grupos, mas uma banda de colágeno mais proeminente foi observada no grupo IL em relação ao IA e ao grupo controle na região de compressão. A dosagem de hidroxiprolina mostrou maior concentração no grupo I na região de compressão. Nenhuma diferença foi observada na região de tensão. Com relação à concentração de proteínas não colagênicas, foram detectadas diferenças apenas na região de tensão, com maiores concentrações no grupo I. Quando comparados os grupos IA e IL, valores mais altos foram encontrados no grupo IA. Foi observado presença abundante de GAGs sulfatados, especialmente de condroitim sulfato, na região de compressão do grupo IA. A presença de dermatam sulfato foi marcante nas regiões de compressão e tensão dos grupos I e IL. A análise em microscopia de polarização de cortes corados com PSS indicou maior desorganização dos feixes de colágeno no grupo I, com parcial recuperação após alongamento ou apenas remobilização. Uma revisão no procedimento de alongamento deveria ser considerada em experimentos futuros, considerando a duração e periodicidade das sessões, visando melhorar sua eficiência em casos de tendões previamente imobilizados / Abstract: Muscles, tendons and ligaments are present in most of structures that may be injured during sportive activities, so a better knowledge on these structures is very important for professionals who work with rehabilitation. Little is known about the stretching effects on the biochemical and morphological features of the tendons, specially when tendons are submitted to a long period of immobilization. In the present work our purpose was evaluate the response of the tissue to the procedures of stretching followed of immobilization, rats wistar were divided into five experimental groups: control Immobilized (rats not immobilized), Immobilized (immobilized for 4 weeks), control Immobilized and Stretched / Immobilized and Free (rats without immobilization and stretching), Immobilized and Stretched (immobilized for 4 weeks and stretched during 3 weeks) and Immobilized and Free (immobilized for 4 weeks and free in the cages for 3 weeks). The tendons were removed and the proximal (tension) and distal (compression) regions were separated to be analyzed. For biochemical analysis the proximal and distal regions were extracted with guanidinium chloride and the extract analyzed for SDS-PAGE, non-collagenous proteins, and sulfated glycosaminoglycan (GAGs sulfated). For quantitation of hydroxyproline the tendons were hydrolysed in HCl. For morphological analysis the sections of the tendons were stained with Haematoxylin-eosin (HE), Toluidine Blue (AT) and Ponceau SS (PSS). Observations were with polarization microscopy. Analysis in SDS-PAGE showed no remarkable differences amongst the groups, but a more prominent band of collagen was observed in the IF in relation to IA and control groups in the compression region. Analysis of the quantity of hydroxyproline showed more concentration in the I group in the compression region. No differences were observed in tension region. With respect to the concentration of non-collagenous proteins, differences were detected only in the tension region, where larger concentrations were found in the I Group. When IS and IF were compared, highest values were found in the IS group. A more abundant presence of sulfated GAGs, especially chondroitin sulfate, was found in the compression region of the IS group. The presence of dermatan sulfate was remarkable in the compression and tension regions of I and IF groups. Analysis of sections stained with Ponceau SS, under polarization microscopy, indicated that the I group exhibits a larger disorganization of the collagen bundles, partially recovered after stretching or with only remobilization. A revision in the stretching procedure should be considered in future experiments, in terms of duration and periodicity of the sessions to try improving the efficiency of the stretching in cases of previous immobilization of tendons / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tomiosso_TatianaCarla_D.pdf: 1449667 bytes, checksum: 16212cbce1bbf2fc92408a250881b4b4 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os tendões são estruturas que transmitem a força muscular ao osso. São formados por células imersas em uma matriz extracelular rica em fibras de colágeno paralelas. Tendões, como o calcanear, são resistentes, contudo podem ser acometidos por lesões. Esse tecido lesado não se regenera totalmente e a organização, estrutura e propriedades mecânicas do tendão reparado são inferiores ao tendão saudável. Além disso, há formação de adesão entre o tendão e o tecido conjuntivo adjacente, o que constitui um problema clínico. Tem sido reportado que o oxido nítrico (NO) tem influência na regeneração do tecido e que a inibição da síntese de NO poderia estar diretamente relacionada a uma não recuperação do tecido lesado. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo analisar o dano estrutural e o acúmulo de células inflamatórias após a injúria em tendão calcanear de ratos adultos não tratados e tratados com o inibidor da oxido nítrico sintetase (NOS), L-NAME (N?-nitro-L-arginina metil éster). Para tanto, os animais tiveram seus tendões parcialmente seccionados. Os animais tratados com L-NAME receberam a droga na água de beber quatro dias antes da secção e isto se manteve durante todo o período experimental. Os tendões de animais não tratados e tratados com L-NAME foram removidos aos 7, 14 e 21 dias pós-injúria, e processados para rotina em parafina (Histosec). Foram realizados cortes longitudinais de 7 µm de espessura, corados com Hematoxilina-Eosina (HE), Azul de Toluidina (AT) e Xilidine Ponceau (XP) e analisados em microscopia de luz comum e de polarização. Analisando o material não tratado com L-NAME, foi observada grande quantidade de fibroblastos, hemácias e células inflamatórias, principalmente macrófagos e mastócitos nos tendões de 7 dias pós-injúria, com diminuição progressiva para 14 e 21 dias. Com relação às fibras de colágeno, observou-se o início da reorganização das fibras em 14 dias após a lesão. Em 21 dias o grau de reorganização das fibras é maior, embora se mostre inferior se comparado a um tendão normal. Em contraste, os tendões dos animais tratados com L-NAME, em todos os três tempos, mostraram-se mais acentuadamente infiltrados por células inflamatórias. Em 21 dias pós-injúria essas células inflamatórias persistem, a matriz ainda mostra-se desorganizada e há formação de adesão entre o tendão e o tecido conjuntivo adjacente. Para as análises bioquímicas, os tendões foram divididos em regiões de compressão, de secção e de tensão. A análise em SDS-PAGE dos tendões seccionados normal mostrou uma maior quantidade de colágeno neste, e uma presença marcante de proteínas com Mr entre 14 e 67 kDa nos tendões seccionados de 7 e 14 dias pós-injúria de animais não tratados com L-NAME. O tendão de 21 dias pós-injúria apresenta um padrão de bandas eletroforéticas muito similar ao normal. Nos animais tratados, todos os três tempos apresentaram presença marcante daquelas proteínas. A dosagem de proteínas e quantificação de hidroxiprolina mostrou uma maior quantidade desses componentes nos animais tratados com L-NAME. Entretanto, foi observada uma maior concentração de glicosaminoglicanos (GAGs) nos animais não tratados. Com relação ao tipo de GAG presente nos tendões seccionados foi possível identificar a presença de dermatan sulfato. Os tendões também foram submetidos ao ensaio mecânico sobre tração a fim de avaliar suas propriedades biomecânicas. Durante este ensaio foi constatado que os tendões dos animais tratados com L-NAME são menos resistentes à ruptura. Nossos resultados mostram que o reparo do tendão é complexo e que a presença de NO é fundamental para a recuperação do tecido, visto que nos tendões de animais tratados com L-NAME, o tecido mostrou uma inflamação persistente / Abstract: The tendons are sctructures capable of transmiting force from the muscle to bone. They are formed by cells immersed into a extracellular matrix (ECM) rich in collagen fibres. Tendons, as the calcanear tendons, are capable of supporting high tension force, may also undergoes damages. The damaged tissue does not regenerate completely, and the organization, structure and mechanical properties of a repaired tendon are usually inferior to the healthy tendon. Adhesion between the tendon and the adjacent connective tissue occurs, resulting in a clinical problem. Nitric oxide (NO) influences tissue regeneration, and this inhibition may be correlated a non recuperation of the injured tissue. The aim of this work was to analyze the structural damage and the presence of inflammatory cells after the injury of rats calcaneal tendons non-treated and treated with L-NAME (N?-nitro-L-arginine methyl ester), a nitric oxide sinthase (NOS) inhibitor. The animals had its tendons partially transected. In the NO synthase inhibition experiments animals received L-NAME in their drinking water, ad libitum, for four days prior to surgical lesion of the calcaneal tendon and throughout the post-operative experimental period. The tendons non-treated and treated L-NAME animals were removed at 7, 14 and 21 days post-injury, and processed for paraffin inclusion (Histosec). Longitudinal sections with 7 µm were stained with Hematoxilin-Eosin (HE), Toluidine Blue (TB) and Xylidine Ponceau (XP). The non-treated tendons exhibited large amount of fibroblasts, blood cells and inflammatory cells as macrophages and mast cells, mainly in 7 days post-injury, with progressive decrease at 14 and 21 days. The reorganization of collagen fibers was observed since the 14 days after injury. At day 21 the organization of the collagen fibers, was higher compared to 14 days, but lesser than in the normal tendon. The tendons of L-NAME treated rats, in all periods, exhibited great infiltration of inflammatory cells. In 21 days post-injury of L-NAME treated rats, these inflammatory cells were still present, the ECM disorganization was observed and also adhesion between the tendon and adjacent adhesions tissue. For biochemical analysis, the tendons were divided in compression, section and tension regious. SDS-PAGE analysis of transected and normal tendons, showed a more expressive presence of collagen in normal rats and a remarkable presence of proteins with Mr between 14 and 67 kDa in transected tendons of non treated animals at 7 and 14 days post-injury. The rats, at 21 days post-injury, exhibited protein profile similar to the normal tendon. In L-NAME treated animals, in all tree-points, it was found a significative amount of these proteins. The analysis of protein and hydroxyproline content showed a larger amount of both components larger than in treated animals. On the other hand, a larger concentration of glycosaminoglycans (GAGs) was observed in non-treated animals. The analysis of GAGs in agarose gel showed a proeminent presence of dermatan-sulfate in the section region of both non-treated and treated animals. The biomechanical tests indicated that the L-NAME treated tendons were lesser resistents to rupture than the non-treated tendons. Our results revealed that the repair in tendons is a complex process and that NO is essential for the healing and complete recovering of the tissue, as in tendon of L-NAME treated animals, the tissue exhibited a persistent inflammatory process / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural