Recorded by Eugene Barsky, Physiotherapy Outreach Librarian, UBC / This is a Systematic Review Presentation titled - "Pain-enduring Eccentric Exercise for the Treatment of Chronic Achilles Tendinopathy", created by Master of Physical Therapy Graduating Students, University of British Columbia - 2006, Presented on September 14-15, 2006 , Vancouver, BC, Canada

The purpose of this study was to determine the functional changes due to the Graston Therapeutic Technique (GTT) in an animal model. This study attempted to verify the biomechanical changes associated with the Graston Therapeutic Technique (GTT) in order to possibly apply it to humans as a major physical therapy modality. Eighteen adult, male Sprague-Dawley rats were assigned randomly to three groups. The groups were classified as follows: (a) no injured plus GTT treatment, (b) injured minus GTT treatment, (c) injured plus GTT treatment. The GTT therapy began after one week following injury to allow for optimum inflammation and scar formation. The animals receiving GTT had six treatments over the course of two weeks. Running tests were performed on a treadmill at a velocity of 22 cm/s prior to induction of injury, one week following injury, two weeks following injury, and three weeksfollowing injury in the experimental groups. Variables analyzed were knee and ankle range of motion (ROM), stride length (SL), and stride frequency (SF). Significance of effect between experimental groups were determined by repeated measures one-way ANOVA, Scheffe's post hoc test, and Newman-Keuls post hoc test. The stride length and stride frequency results of the present study appeared to indicate that the Graston Therapeutic Technique (GTT) had an effect on changes in the stride length and stride frequency after injury. Statistical analysis between observations for the GTT plus groups indicated a significant difference in the swing phase of knee ROM. The results of this study also indicated that the Graston Therapeutic Technique may have had an influence on knee joint range of motion. / School of Physical Education

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.

Readers of Homer’s Iliad immediately confront the anger of Achilles; the first word of the poem, μῆνις, forefronts the hero’s godlike wrath. Yet little attention has been paid to the important relationship that exists between Achilles’ anger and his grief. In this dissertation I identify language in the poem unique to Achilles, linking his grief for Patroklos with a longing, ποθή. The most important interpretive consequence of this link between ποθή and grief, I argue, is the proper understanding of the insatiable roots of his subsequent anger. Achilles experiences the death of Patroklos as a rending of the fabric of his life. In this state of restless volatility, we see that Achilles’ anger is one more response to an underlying experience of rupture and thus is both aimless and fruitless. Although Achilles succeeds in ensuring the future sack of Troy by killing Hektor, his behavior remains insatiate, since his deeds of anger are motivated by a desire for what cannot be achieved, life shared with Patroklos. The persistence of his attempted vengeance beyond the slaying of Hektor reveals the futility of his underlying longing, such that, according to the poem, the only end he can make of his grief-driven anger, finally, is to let it go. The Trojans’ grief for Hektor is never described with the language of longing, and this surprising exclusion underscores the contrast between Achilles and Hektor. Where Achilles has a uniquely independent status, Hektor is continuously tied to the city as a whole and part of a rich network of close relations. Rather than exploring the rupture of a single, highly personal relationship, perhaps typical of a warrior far from home many years, with Hektor’s death the poem depicts the impending destruction of an entire civilization. Thus every expression of grief for this warrior refers not only to personal loss but to the multiple relationships that will be impacted by his death. The Trojans’ grief for their defender cannot linger on the sense of rupture in the present, but rather their grief is shaped by a forward-looking sense of doom. / 2022-07-31T00:00:00Z

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.

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. 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

The Achilles tendon is the largest tendon in the human body, which elastically stores and releases energy to facilitate walking and running. Tendons can suffer from a range of pathologies, most notably that of complete rupture, which affects athletes, physically active workers and the aged. There is a growing demand for in vivo methods of objectively measuring tendon health for aiding diagnosis, monitoring therapy and for assessment of new treatments. Knowledge of the changes in mechanical properties during the healing process is also limited and new methods to accurately and consistently estimate these could provide insights into the healing process and guide future research efforts. This thesis presents the development and use of 2D ultrasound elastography, a quantitative strain estimation imaging technique, as a tool to measure changes in the tensile mechanical properties of the Achilles tendon. This technique performs frame-to-frame block matching of image texture to track motion in an ultrasound signal sequence and create a strain estimation field from the spatial derivative of the motion. Elastography in the image-lateral direction of sagittal plane scans is of particular interest as this is in line with the longitudinal axis of the tendon, but presents extra accuracy issues from out of plane motion and lower image spatial resolution. Tendon rupture also presents unique problems to image acquisition and analysis- patient pain and safety are important considerations and disruption of the ultrasound texture can make 2D motion tracking more difficult. A new 2D elastography block matching algorithm, named `AutoQual', was developed to enable accurate tracking of motion in the image-lateral direction and reduce the impact of artefacts and errors common with damaged Achilles tendons image sequences. It was shown to outperform a multiscale block matching method when tested using ultrasound sequences from in vivo and gelatine phantom experiments. The input parameters of this algorithm were then optimised using the phantom data for benchmarking. The AutoQual algorithm was then used to analyse ultrasound sequences from a 24-week longitudinal study of 21 subjects with ruptured Achilles tendons to assess lateral, axial and principal strains during controlled passive motion of the foot or axial palpation of the ultrasound probe. Lateral and principal strains from controlled dorsiflexion were shown to be more repeatable and more sensitive to change than axial strains with manual palpation. This experience with lateral strain imaging from ruptured Achilles tendons gave an increased knowledge of the strain imaging artefacts and features that can occur. These are described in detail in order that they may be further mitigated in quantitative analysis by optimising acquisition protocols, further amendment of the block tracking algorithm, or exclusion of erroneous areas when selecting regions of interest. Regularisation is a potential solution to some common artefacts such as discontinuities from poor tracking in shadow regions. Regularisation of the lateral displacement fields is investigated using 2D bicubic smoothing splines. The regularisation parameters used are shown to have minimal effect on quantitative analysis and can aid visual clarity or reduce artefacts within certain settings. However, regularisation was also shown to cause large errors when parameters were set more aggressively. Finally, it is identified that cumulative lateral strain measurement of the Achilles and other tendons is feasible but that future work is needed to further improve the quality of force and cross sectional area measurements in order to infer mechanical properties accurately. Repeatable high force motion protocols also need to be developed to measure healthy tendons and to ensure comparable results between different patients and research groups.