Laserterapia no reparo ósseo

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1 Laserterapia no reparo ósseo Daniel Tadeu Carvalho de Souza 1 dc.fisio@hotmail.com Luis Ferreira Monteiro Neto 2 Pós-Graduação em Fisioterapia em Ortopedia e Traumatologia com ênfase em Terapia Manual- Faculdade Ávila Resumo A lesão traumática ou cirúrgica de ossos longos é imediatamente seguida de processos de reparo por células osteogênicas, para proliferação e diferenciação em células osteoblásticas. Cicatrização do tecido é um processo complexo que envolve respostas locais e sistêmicas. O uso de terapia laser de baixa intensidade para a cicatrização de feridas tem se demonstrado ser eficaz na modulação da resposta tanto local como sistêmica. Normalmente, o processo de cura do osso é mais lenta do que a dos tecidos moles. Os efeitos da laserterapia de baixa intensidade no tecido ósseo ainda são controversos Este artigo relata observações recentes sobre o efeito da laserterapia de baixa potência na cicatrização óssea. Foram incluídos estudos na consolidação da fratura em qualquer modelo animal, usando qualquer tipo de irradiação com laser de baixa potência, Foram encontrados inumeros estudos relacionados com a irradiação do laser e problemas ósseos. Os estudos indicam que a irradiação com laser de baixa potência pode aumentar as propriedades biomecânicas do osso durante a cicatrização da fratura em modelos animais e que o laser melhora a resistência do tecido ósseo durante o processo de cicatrização. Palavras-chave: laser; reparação, fisioterapia 1. Introdução Atualmente, a fisioterapia vem ampliando seu campo de atuação, principalmente no que diz respeito à aceleração da consolidação óssea, visto que, este tipo de problema causa grandes limitações ao paciente, especialmente em sua locomoção comprometendo suas atividades da vida diária. Entre os diversos recursos existentes dentro da fisioterapia, o laser de baixa potência vem, recentemente, apresentando grandes resultados em diversas áreas das ciências biológicas e com base nessas evoluções é que o laser está sendo alvo de numerosas pesquisas. O tecido ósseo é um dos tecidos com maior capacidade de reparação, exibindo um potencial de regeneração surpreendente, capaz de restaurar perfeitamente sua estrutura original e suas propriedades mecânicas. Nos últimos anos, a fisioterapia tem atuado constantemente nos estudos de laserterapia de baixa intensidade, para melhorar o seu entendimento e suas possíveis respostas celulares, visando buscar parâmetros ópticos adequados. O interesse nesta área deve-se, principalmente, aos fatores da interação do laser com tecidos ósseos, promovendo interações favoráveis para obter uma melhor resposta no processo de reparação. 1 Pós Graduando em Ortopedia e Traumatologia com Ênfase em Terapia Manual 2 Fisioterapeuta, Especialista em Fisioterapia e Mestre em Engenharia Biomédica

2 A laserterapia tem demonstrado resultado favorável in vitro e in vivo quanto ao estímulo da reparação óssea, neste sentido trabalho in vivo sugere que esta terapia promova aceleração da reparação óssea (TAJALI et al, 2010). Entretanto não existe um protocolo estabelecido ou parâmetros ópticos preconizados na literatura, usando por vezes, fluências altas e baixas conseguindo resultados satisfatórios. Os parâmetros mais utilizados situam-se nas fluências baixas, pois acredita-se que doses elevadas poderiam inibir e prejudicar o processo de reparo (PIRES-OLIVEIRA. et al, 2010). Até o momento, a maioria dos estudos realizados in vivo utilizando a laserterapia em tecido ósseo são qualitativos e para que seja comprovada sua eficácia, quanto ao aumento da remodelação óssea, estudos quantitativos devem ser realizados. O presente trabalho realizou uma revisão da literatura visando contribuir para o entendimento dos fenômenos envolvidos. 2. Referencial Teórico 2.1 Laser Laser é uma abreviação para light amplification by the stimuled emission of radiation, que corresponde à amplificação da luz por emissão da estimulação da radiação dor (ROBERTSON, et al, 2009; AGNES, 2013). A laserterapia é uma opção de tratamento na clínica diária utilizado em técnicas diferentes e para várias condições terapêuticas. É fundamental que se conheça os efeitos e técnicas que o laser pode proporcionar. O laser pode ser utilizado de 2 formas, a varredura e a pontual, sendo a pontual utilizada em nossa pesquisa, aonde vamos descrevê-la. A aplicação pontual é aquela que irradia ponto a ponto a lesão, onde o tempo de cada ponto será determinado pela quantidade de Joules/cm² que será modulada. É importante também que a ponteira esteja formando um ângulo de 90 graus no local de aplicação, garantindo que a densidade de energia absorvida seja efetiva, minimizando a perda de energia. O laser de baixa intensidade tem sido estudado ao longo dos anos, na tentativa de se adquirir um melhor entendimento entre os efeitos do laser e a resposta obtida perante os tecidos biológicos. Einstein, em 1917, elaborou a teoria da emissão estimulada, constituindo-se a base física do efeito laser. Em estudos simultâneos e independentes, foi desenvolvido o princípio no qual o uso da emissão estimulada para geração e intensificação de ondas eletromagnética sugere a aplicação à amplificação da luz, surgindo à denominação laser. A luz laser possui propriedades únicas que a diferenciam de outras fontes luminosas: monocromaticidade, coerência e colimação. Ela é composta de fótons, todos da mesma cor e todos com o mesmo comprimento de onda, isto faz com que ela tenha uma luz pura, sendo esta uma característica muito importante, devido à absorção seletiva do tecido humano. (AGNES, 2013). Segundo TUNER; HODES (2010), a luz branca é composta de fótons de varias cores e conseqüentemente de vários comprimentos de onda, devido à emissão estimulada que gera fótons coerentes, cuja energia se somam e viajam na mesma direção movendo-se em fases no tempo e no espaço. Em relação à colimação, a luz do laser é unidirecional e por ser paralelo ao eixo do tubo que produz este tipo de energia, o raio laser possui divergência angular muito pequena, ou seja, o feixe de fótons é paralelo.

3 Segundo TUNER; HODES (2010), para que a radiação laser produza algum efeito sobre o corpo humano, é necessário que ocorra uma interação dessa radiação com as estruturas moleculares e celulares do corpo humano. Os laser de baixa intensidade são utilizados em processos de reparação tecidual, nos quais seus principais efeitos gerados nos tecidos têm natureza estimulatória, causando aumento do metabolismo celular, quimiotaxia e vascularização. O laser é produto de um feixe de radiação que se diferencia da luz comum nos seguintes aspectos: a) Monocromaticidade: são raios lasers de comprimento de onda único com freqüência definida; b) Coerência: a radiação laser não tem apenas o mesmo comprimento de onda, como também a mesma fase; c) Colimação: as radiações lasers não divergem, a energia é propagada em distâncias muito longas, ou seja, ela permanece em feixe paralelo (ROBERTSON, et al, 2009; AGNES, 2013). A luz laser sendo monocromática, ou seja, tem uma só cor e com um único comprimento de onda. Ao contrário, a luz gerada por outras fontes é formada por vários comprimentos de onda, algumas vezes variando desde o ultravioleta até o infravermelho, resultando na sensação da cor branca, (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). Além do mesmo comprimento de onda, a radiação laser também se encontra na mesma fase, ou seja, os picos e as depressões dos campos elétricos e magnéticos ocorrem ao mesmo tempo, coerência temporal, e na mesma direção, coerência espacial, (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). Quanto à colimação, a luz laser é unidirecional e paralela ao eixo do tubo que a produz, causando uma divergência angular muito pequena, ou seja, o feixe de fótons (ou raios laser) é paralelo, (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). Por ser pequena a divergência de radiação laser, a energia é propagada em distância muito longa o que torna o laser de grande valor para as medições e localização de alvos, (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). Ao incidir a radiação laser sobre o corpo humano ocorrem 4 fenômenos: a) reflexão: que ocorre com parte da radiação emitida, não sendo absorvida. A reflexão diminui quando o feixe laser incide perpendicularmente sobre a região a ser irradiada, (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). b) transmissão: onde parte da radiação atravessará as diferentes camadas da pele, (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). c) difusão: ao atravessar as diferentes camadas da pele, parte da radiação é difundida pelos diferentes extratos da pele, (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). d) absorção: incorporação da radiação laser determinando seus efeitos, (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). A absorção causa 3 efeitos primários: bioquímico, bioelétrico e bioenegético. Esses efeitos por sua vez, darão origem a outros efeitos fisiológicos com uma maior profundidade e extensão considerados efeitos secundários: a) estímulo da microcirculação: através de uma rede capilar que se inicia junto à arteríola e se abre ou se fecha mediante a atuação do músculo esfíncter précapilar. O laser age indiretamente nesse músculo através de mediadores químicos produzindo sua abertura constante e conseqüentemente vasodilatação que pode se manifestar à menor distância dependendo da potência de irradiação; b) aumento da troficidade local: o laser ativa a produção de ATP mitocondrial e disto deduzem-se que ocorra um aumento na velocidade mitótica celular. Este

4 efeito aumenta os processos de reparação levando a um aumento da velocidade de regeneração das fibras nervosas estimulando a reparação do tecido ósseo, (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). Assim nota-se que a reparação óssea é determinada pela troficidade local e que o aumento da velocidade mitótica é responsável pelo aumento da velocidade de reparação óssea. Os efeitos fisiológicos da irradiação do laser vão depender da Dosimetria Energética. Irradiância ou densidade de potência (DP), é a potência óptica de saída do laser em watts, dividida pela área irradiada em cm². A densidade de energia (DE) ou fluência é a irradiância multiplicada pelo tempo de exposição dado em segundos, DE em Joules/cm², (AGNES, 2013; TUNER; HODES, 2010). O cálculo do tempo de aplicação da densidade energética consegue-se através da equação: T(s)= D (Joules/cm²) X S (cm²)/ P (W) Porém, com a evolução dos equipamentos de laser de baixa potência, não há mais necessidade de cálculo, pois este é avaliado de forma automática. O laser em 1997 tinha uma certa aceitação principalmente na Europa e Ásia. A Food Drogs Administration (FDA) americana ainda não aceita seu uso em certas áreas, incluindo os ossos. Mas como as pesquisas e os benefícios da terapia laser de baixa potência estão cada vez melhores, é certa que esta modalidade tenha popularidade nos Estados Unidos. (ROBERTSON, et al, 2009; AGNES 2013). Em 2002 a FDA aprovou o uso do laser para uso em patologia crônicas de pescoço, ombro, punho e mão para alívio temporário da dor (ROBERTSON, et al, 2009; AGNES, 2013) Tipos de laser na fisioterapia Os laser são divididos em laser de alta intensidade e laser de baixa intensidade. As radiações emitidas com alta intensidade fornecem um potencial destrutivo, utilizado em cirurgia e remoção do tecido. Já os de baixa intensidade são aparelhos que emitem radiações de baixa intensidade sem potencial destrutivo. (AGNES, 2013) Os principais laser de baixa intensidade são: HeNe, o diodo (Asga, Asga Al, Asga Inp) varia no comprimento de onda e entre 620 a 830 nm variando do vermelho até infravermelho(agnes, 2013, LIRANI-GALVÃO; JORGETTI; SILVA, 2006). Na fisioterapia são utilizados lasers com potência inferior a 1W, que são os lasers de Hélio-Neônio (He-Ne), o laser de Arsenieto de Gálio (As-GA), o Arsenieto de Gálio de Alumínio (Al-As-Ga) e o AsGaAip. O laser He-Ne se baseia em uma mistura gasosa de Hélio e Neônio com potência variando entre 5 e 30mw e comprimento de onda de 632.8nm que está situada dentro da faixa visível do espectro de luz, mais precisamente na região de cor vermelha (AGNES, 2103; TUNER; HODES, 2010). O laser As-Ga tem sua radiação obtida pelo estímulo de um diodo semicondutor, formado por cristais de Arsenieto de Gálio, com comprimento de onda variando entre 790 e 850nm, que está situado fora da faixa de luz, ou seja, infravermelho(agnes, 2103; TUNER; HODES, 2010). O laser Al-As-Ga, com comprimento de onda variando entre 790 e 850nm (o mais utilizado atualmente é o de 830nm) está situado fora da faixa visível do espectro de luz, mais precisamente na faixa do infravermelho, com potência variando entre 20 e 100mw (AGNES, 2103; TUNER; HODES, 2010). O As-Ga-Aip produz luz com comprimento de onda variando entre 635 e 690nm que está situada dentro da faixa visível do espectro de luz, mais precisamente na região de cor

5 vermelha, com potência variando entre 1 e 50mw (AGNES, 2103; TUNER; HODES, 2010). Classe Potência Efeito Uso 1 Baixa Nenhum nos olhos ou pele. Apontador de quadro negro 2 Baixa Cw 1mw Seguro na pele. Os olhos rotegidos por respostas de aversão. 3a Baixa Média Cw 5mw Olhar direto para dentro do feixe com auxílios ópticos pode ser perigoso Terapêutico modelos fisioterápicos 3b Média Cw 500mw Olhar direto para dentro do feixe pode ser perigoso 4 Alta Cw 500mw + Perigoso para pele e olhos Tabela 1 - Classificação dos lasers Destrutivo modelos cirúrgicos Laser e reparo ósseo O tecido ósseo é um tipo especializado de tecido conjuntivo de sustentação, formado por células e por material extracelular calcificado, denominado matriz óssea. As células que compõe o tecido ósseo são: osteoblastos, osteócitos e osteoclastos. A parte orgânica da matriz óssea é composta principalmente por fibras de colágeno do tipo I (que compõe cerca de 90% do peso seco do material orgânico) e é sintetizada pelos osteoblastos, e, portanto, células responsáveis pela formação do osso. Este processo é denominado osteogênese (TUNER; HODES, 2010). À medida que os osteoblastos são circundados pela matriz óssea que secretam, deixam de ser células poligonais e desenvolvem extensões longas e delgadas. Neste momento, o metabolismo dessas células se altera, cessam a síntese de matriz óssea e passam a ser chamadas osteócitos (LIRANI-GALVÃO; JORGETTI; SILVA, 2006). Esses situam-se em cavidades ou lacunas no interior da matriz, mas mantém comunicação entre si através dos longos prolongamentos citoplasmáticos, que se intercalam e estabelecem vias de transporte de nutrientes e metabólitos. As células responsáveis pelo remodelamento ósseo são os osteoclastos. São células multinucleadas portadoras de grande quantidade de enzimas digestivas e capazes de erodir o tecido ósseo ao atacar a matriz, e, desta forma, participam do processo de remodelação do tecido e da regulação dos níveis plasmáticos de cálcio. A matriz óssea recém formada constitui a porção orgânica não calcificada e recebe o nome de tecido osteóide (TUNER; HODES, 2010). O tecido ósseo formado possui dois graus de organização histológica os quais caracterizam a forma imatura ou osso primário, e a forma matura ou tecido ósseo secundário(lirani-galvão; JORGETTI; SILVA, 2006) Efeito do laser na osteogênese

6 As propriedades e os efeitos da irradiação por laser em materiais biológicos têm sido amplamente pesquisados, e alguns resultados já são aplicados em novas técnicas, como, por exemplo, os procedimentos de micro-cirurgias. Alguns destes procedimentos já são utilizados como processo de rotina para o tratamento de várias doenças em humanos, tais como a miopia, a retinopatia diabética, o glaucoma, o descolamento de retina, o angioma cavernoso, o angioma de face. O laser também é amplamente utilizado em processos cosméticos para eliminação de rugas, a remoção de tatuagens, e outros. Nestes procedimentos sempre é utilizada uma alta densidade de energia, e a ação do laser consiste em remover ou cicatrizar tecidos, como também destruir células, através de processos puramente térmicos. Durante as décadas passadas, também foram pesquisados novos métodos para o emprego da irradiação por laser de baixa intensidade em processos puramente fototerapêuticos. Estes procedimentos são classificados na literatura inglesa como Terapia de Laser de Baixa Intensidade (LLLT - Low Level Laser Therapy). (TUNER; HODES, 2010) Estudos com os procedimentos da LLLT sugerem que a osteogênese pode ser estimulada pela irradiação de laser de HeNe de baixa intensidade (TAJALI; MACDERMID; HOUGHTON; GREWAL, 2010). PIRES et al (2010), com experiências em fraturas induzidas (manualmente) em tíbias de ratos, verificaram aumentos na vascularização e regeneração óssea, quando irradiados por laser de AsGA. Estes pesquisadores usaram uma energia incidente de 50 m J/cm, irradiando os animais diariamente, durante 1 segundo. Entretanto, não informaram o diâmetro do feixe ou a densidade de energia utilizada. BOSSINI et al (2012) aplicaram doses entre 60 e 120 J/cm 2, utilizando um aparelho de laser no espectro infra-vermelho de 830nm, sobre um furo feito na cortical de tíbias de ratos machos (Sprague-Dawley). Através de métodos imuno histoquímicos e propriedades biomecânicas, verificaram a ocorrência do aumento da calcificação nos animais irradiados. BAYAT, et al. (2009) irradiaram fraturas completas de tíbias de ratos com duas doses de 28,6 e 382,2 J/cm 2 cada, com um aparelho de laser de intensidade 10 mw, aplicados diariamente sobre a lesão óssea experimental em tíbia durante 14 dias Usando medidas biomecânicas, como carga máxima e dureza estrutural da tíbia, eles concluíram que houve aceleração do reparo ósseo com a irradiação do laser. Anteriormente LUGER, et al (1998), analisou-se o efeito do laser de HeNe no reparo ósseo em ratos machos, linhagem Wistar, submetidos a doses de 3,15; 31,5 e 94,5 J/cm 2. Foram feitas análises histológicas qualitativas pela Microscopia de Luz, e análises da organização estrutural em 3D através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi utilizado um laser de baixa intensidade (1 mw), com a intenção de minimizar a indução de eventuais reações térmicas. Nas tíbias irradiadas com doses de 31,5 e 94,5 J/cm 2 foi observada uma evidente aceleração na formação óssea. Os melhores resultados foram observados nas tíbias que receberam doses de 94,5 J/cm 2. Entretanto, as tíbias que receberam doses bem menores (3,15 J/cm 2 ) não apresentaram, aparentemente, nenhuma diferença em relação aos resultados observados nas tíbias do grupo controle. 2.2 Tecido ósseo O tecido ósseo é o principal constituinte do esqueleto humano, formado por um tecido conjuntivo especializado. Este tecido é composto por uma matriz óssea e por células. A matriz óssea, por sua vez, é formada por substância inorgânica, principalmente de cálcio e fósforo, e por componentes orgânicos que inclui, quase que exclusivamente, as fibras colágenas do tipo 1, sendo que os minerais conferem ao tecido sua dureza, enquanto o colágeno permite a flexibilidade. Segundo Gartner; Hiatt (2007) as células

7 que compõe o tecido ósseo são: (1) os osteoblastos, que são responsáveis pela síntese dos componentes orgânicos da matriz, presentes na superfície óssea; (2) os osteócitos, células maduras provenientes dos osteoblastos, localizadas no interior da matriz calcificada, são responsáveis pela secreção de substâncias necessárias para manutenção da matriz óssea; (3) os osteoclastos, células responsáveis pela reabsorção óssea, localizadas na medula óssea, sendo fundamentais nos processos de remodelação óssea. Portanto, a parte orgânica da matriz óssea é sintetizada pelos osteoblastos, responsáveis pela sua formação. Quando cessa a síntese, já no interior da matriz, esta matriz óssea recém formada será então chamada de tecido osteóide. Este tecido ósseo formado revela duas organizações histológicas, observadas microscopicamente, que caracterizam a forma imatura ou osso primário, e a forma matura ou osso secundário Tipos de tecido ósseo Microscopicamente podem ser observados dois tipos de tecido ósseo: (1) imaturo, primário ou trabecular, e (2) maduro, secundário ou lamelar. Ambos os tecidos apresentam as mesmas células e os mesmos constituintes da matriz, o que os diferem entre si é a disposição das fibras de colágeno (JUNQUEIRA; CARNEIRO,2013). O tecido ósseo primário é uma forma imatura de osso, que corresponde ao primeiro tecido ósseo a se formar durante o desenvolvimento fetal e durante a reparação óssea. Este tecido organiza-se em trabéculas onde se encontram os osteoblastos produtores da matriz óssea trabecular. É um tecido rico em osteócitos e em feixes de colágeno dispostos irregularmente, sem orientação definida. Segundo Gartner; Hiatt (2007) estes feixes de colágeno não modelados são posteriormente substituídos, e organizados como osso secundário. O tecido ósseo secundário corresponde a um osso maduro, formado pelos mesmos componentes do tecido primário. A característica principal deste tecido é a presença de fibras de colágeno organizadas em lamelas, paralelas umas às outras em uma disposição muito peculiar. Estas lamelas quando dispostas em camadas concêntricas ao redor de canais com vasos, constituem os sistemas de Havers, que é típico do tecido ósseo secundário. De acordo com Junqueira; Carneiro (2013) os sistemas de Havers comunicam-se entre si, com o canal medular e com a superfície óssea através de canais transversos ou oblíquos, chamados canais de Volkmann Células ósseas As células ósseas que formam o tecido ósseo são as células osteoprogenitoras, os osteoblastos, osteoclastos e osteócitos (Figura 01).

8 Figura 01: células do tecido ósseo Segundo Gartner; Hiatt (2007) as células osteoprogenitoras estão presentes na camada celular interna do periósteo, derivadas do mesênquima embrionário e possuem o potencial de diferenciar-se em osteoblastos. Os fatores que induzem o processo de diferenciação de células ósseas estão sob constante investigação, incluindo proteínas ósseas morfogenéticas, fatores de crescimento e citocinas. Ainda, segundo Gartner; Hiatt (2007), os osteoblastos provenientes das células osteoprogenitoras são responsáveis pela produção da matriz orgânica óssea, secretam o colágeno e substâncias fundamentais (proteoglicanos e glicoproteínas), bem como, possuem receptores para o hormônio paratireóide. Os osteoblastos se encontram na superfície do osso. A maioria deles originam os osteócitos, outros permanecem como osteoblastos por longos períodos de tempo e alguns retornam ao estado de célula osteoprogenitora. Os osteócitos são células maduras, derivadas de osteoblastos, presente no interior da matriz óssea calcificada. São responsáveis pela manutenção da matriz óssea, tendo a capacidade de sintetizar e reabsorver essa matriz. Os osteoclastos, são células grande e multinucleadas, responsáveis pela reabsorção do osso. São células fundamentais nos processos de remodelação óssea. Ao realizar a reabsorção, os osteoclastos formam depressões rasas denominadas lacunas de Howship, que indicam as áreas de reabsorção óssea (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2013) Remodelamento ósseo O crescimento ósseo começa intra-útero e continua durante a adolescência até a maturidade do esqueleto. Segundo Gartner; Hiatt (2007), o crescimento ósseo ocorre com a remodelação da superfície óssea através de um processo que envolve a reposição em algumas regiões e a reabsorção concomitante em outras regiões. Em uma pessoa jovem, a formação de osso é maior do que a reabsorção, já no adulto, quando alcançado o crescimento máximo do osso, a formação e a reabsorção óssea permanecem em equilíbrio. O primeiro tecido ósseo formado é o tecido primário. Este tecido é pouco a pouco substituído por tecido secundário ou lamelar (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2013). Portanto, durante o crescimento dos ossos pode-se ver, lado a lado, áreas de tecido primário, áreas de reabsorção e áreas de remoção de tecido secundário. Uma combinação de formação e remoção de tecido ósseo persiste durante o crescimento de osso. O

9 remodelamento ósseo é freqüentemente descrito como uma seqüência ativaçãoreabsorção-formação. O remodelamento é iniciado pela ativação de precursores osteoclásticos que se tornam osteoclastos multinucleados e iniciam a reabsorção óssea. Quando esta reabsorção acaba, a área é invadida por pré-osteoblastos que se diferenciam em osteoblastos, formando nova matriz que subseqüentemente se torna mineralizada durante a contínua formação óssea(figura 2) Fratura e reparo ósseo Figura 02. Etapas do remodelamento ósseo O reparo ósseo é um processo regenerativo complexo que corresponde a uma repetição de eventos de desenvolvimento. Estes eventos incluem a ação de diferentes tipos de células, proteínas e uma expressão genética ativa que restaura a integridade natural dos ossos. Segundo Gartner; Hiatt (2007), uma fratura óssea gera dano e destruição à matriz óssea, bem como à morte das células, rachaduras no periósteo e no endósteo e um possível deslocamento das extremidades do osso quebrado. Junqueira; Carneiro (2013) descrevem que o processo de reparação nos locais de fratura óssea é seguido por uma seqüência histológica definida, destinada a reparar a lesão. Assim, imediatamente após a lesão, ocorre hemorragia local (lesão dos vasos sanguíneos, destruição de matriz e morte de células ósseas), seguida pela formação de coágulos que interrompem o fluxo sanguíneo local. Com a ação do periósteo e endósteo próximos à área fraturada, ocorre intensa proliferação de células osteoprogenitoras, os osteoblastos, que dão origem às trabéculas ósseas constituídas por osso primário, formando o calo ósseo. O calo ósseo une provisoriamente as extremidades do osso fraturado, é remodelado e, a seguir, substituído por osso secundário ou lamelar. O suprimento sanguíneo ao tecido ósseo em processo de regeneração ocorre através do brotamento de vasos pré-existentes, formando e/ou reconstituindo novos vasos sanguíneos. Estudos têm mostrado que o tecido ósseo irradiado por laser de baixa intensidade pode apresentar aumento da vascularização, aceleração dos processos biológicos envolvidos no reparo de lesões, aumento da calcificação da matriz óssea e maior resistência mecânica do tecido ósseo neoformado (TUNER; HODES, 2010). 3. Metodologia

10 A metodologia utilizada para este trabalho foi revisão de literatura, pesquisando artigos originais no uso do laser de baixa intensidade em tecido ósseo, os dados foram obtidos de fontes de bibliotecas, banco de teses, base de dados PUBMED, Scielo e Medline, visando apresentar os resultados obtidos 4. Resultados e discussão Estudos mostram que a radiação laser de baixa intensidade tem a finalidade de promover a osteogênese. Baseado na literatura o laser mais utilizado é o AsgaAl de baixa intensidade para estudar os efeitos da aceleração e estimulação da osteogênese em ossos longos. Já que os parâmetros mais utilizados situam-se nas fluências baixa, acredita-se que doses elevadas poderiam inibir e prejudicar o processo de reparo (PIRES, et al, 2010), entretanto diversos estudos tem apontado o uso de doses elevadas e obtendo resultados positivos no processo de reparação seja ele analisado histologicamente ou biomecanicamentre (BOSSINI, et al, 2012, TAJALI; MACDERMID; HOUGHTON; GREWAL, 2010). O comprimento de onda no espectro invisível foi escolhido pelo maior poder de penetração e por ser um laser amplamente utilizado na fisioterapia sendo seguro e de simples aplicação (AGNES, 2013, BOSSINI, et al, 2012, PIRES, et al, 2010). As fluências utilizadas estão dentro dos parâmetros ópticos utilizados na literatura para promoção dos efeitos terapêuticos responsáveis pela reparação (TUNER; HODES, 2010; ALMEIDA LOPES,2000). Estudos mostraram que o laser HeNe também é eficaz para o aumento da atividade osteoblástica, acelerando o processo de reparo ósseo. Foi escrito que o laser HeNe é eficaz na formação de novos vasos nos animais do grupo irradiado com fluências diárias de 94,4J/cm que os do grupo controle (GARAVELO FREITAS et al,2003). Os resultados apresentados pela literatura, indica aparente aumento da atividade osteoblástica, pela proximidade das células ósseas com as trabéculas, assim finalizando o processo de reparo ósseo da área estudada. No entanto, (KUCEROVA, et al, 2000) concluíram que a TLBI com HeNe 632,2nm e Asga 670nm não apresentaram nenhum resultado significativo no processo de osteointegração, tratado com 15,5 J/cm após 4 dias de extração molar comparadas ao grupo controle. TENG, et al (2006 ) comparou o He- Ne com lasers de CO2 e seus efeitos sobre as propriedades biomecânicas do osso e também radiologicas. Ele relatou que a composição e as propriedades biomecânicas foram melhorados comprando com o grupo controle após irradiar durante 35 dias. Os resultados na melhora da cicatrização óssea em modelos animais com laserterapia tem se mostrado positivos. As reações celulares, tais como incremento de ATP, melhora na estimulação do transporte de elétrons, redução do ph celular pode formar a base para os benefícios clínicos da terapia com laser de baixa intensidade(tuner; HODES, 2010, AGNES, 2103), sendo que essas alterações bioquímicas e na membrana celular podem aumentar as atividades dos macrófagos, fibroblastos, linfócitos e outras células que atuam no processo de reparação e cicatrização (TENG, et al, 2006). Aumento da síntese do colageno e doe DNA, a remoção mais rápida de tecido necrosado (BOSSINI, et al, 2012), aumento da deposição de Ca (TAJALI; MACDERMID; HOUGHTON; GREWAL, 2010), aumento da função de células de periósteo [ 18 ], aumento da função dos osteoblastos e dos osteócitos (BOSSINI, et al, 2012), neo-vascularização (BAYAT, et al, 2009), a estimulação da ossificação endocondral, a diferenciação de células mesenquimais precocemente, aumento de células preosteogenicas (KUCEROVA, et al, 2000), e estimulação da formação do calo [TENG, et al, 2006] são alguns dos efeitos positivos da terapia com laser de baixa intensidade sobre a cicatrização óssea processo, e

11 que foram relatados em diversos trabalhos e que podem explicar o estímulo cicatrização óssea. Paralelamente, resultados negativos têm sido demonstrados utilizando comprimento de onda e densidade de energia baixas referendados por literatura antiga (WALKER. et al, 2000). Porém a grande maioria dos estudos nos parâmetros ópticos estabelecidos pelas pesquisas sugerem que o laser de baixa intensidade apresenta efeitos benéficos no reparo ósseo, evidenciando uma diminuição no tempo de consolidação. 5. Conclusão Os resultados identificam que a terapia com laser de baixa intensidade melhora as propriedades biomecânicas do osso, melhroando a consolidação da fratura em modelos animais. Há evidências suficientes para estabelecer dosagem ideal. O tempo para conseguir os melhores efeitos foi de pelo menos, de 14 a 21 sessões. Baseado nos resultados obtidos, o laser de baixa intensidade nas fluências utilizadas promove um aumento trabecular de osso neo-formado no sítio das lesões. As diversas fluências utilizadas demostraram que a DE próximas a 40J/cm apresentaram as melhores respostas no processo de reparo ósseo Referências AGNE, Jones E. Eletrotermofototerapia. 1 Santa Maria: o autor, 2013 BAYAT, M.;et al.effect of Low-Level Helium Neon Laser Therapy on the Healing of ThirdDegree Burns In Rats. Journal of Photochemistry and Photobiology 83 (2), 2006 BOSSINI, P.S; RENNÓ, A.C; RIBEIRO, D.A; FANGEL, R; RIBEIRO, A.C; LAHOZ, M; PARIZOTTO N.A. Low level laser therapy (830nm) improves bone repair in osteoporotic rats: similar outcomes at two different dosages. Exp Gerontol. V.47, p , 2012 CHILDS, S.G. Stimulators of Bone Healing. Biologic and Biomechanical. Orthopaedic Nursing. 2003;22(6): FREITAS, I.; BARANAUSKAS, V. CRUZ-HOFLING, M. Laser s effects on osteogenis. Apllied Surface Science, v. 154, GARAVELO-FREITAS, I. et al. Low-Power laser irradiation improves histomorphometrical parameters and bone matrix organization durng tíbia wound healing in rats.j. Photochemistry and Photobiology B: Biology, v. 70, p , 2003 GARTNER, L. P.; HIATT, J. L. Tratado de histologia em cores. São Paulo: Elsivier, 2007 JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia básica. 12ª. São Paulo: Guanabara Koogan, 2013

12 KUCEROVA, H. et al. Low-level laser therapy afther Molar Extration.J Clin. Laser Med.Surg. v.18, n. 6, LIRANI-GALVÃO, A. P., JORGETTI, V., SILVA, O L.Comparative study of howlevel laser therapy and low-intensity pulsed ultrasound affect bone in rats.photomedicine and Laser Surgery,v.24,p , 2006 LUGER, E. J. et al. Effect of Low Power laser irradiation on the mechanical properties of bone frature healing in rats. Laser in surgery an Medicine. [s.l], v. 22, n. 2, PIRES-OLIVEIRA, D.A.; OLIVEIRA, R.F; AMADEI, S.U, PACHECO-SOARES, C.; ROCHA R.F. Laser 904 nm action on bone repair in rats with osteoporosis.osteoporos Int. v.12, p , 2010 ROBERTSON, V. et al. Eletroterapia explicada: princípios e prática. 4.ed. São Paulo: Elsevier, 2009 TAJALI, B.S.; MACDERMID, J.C; HOUGHTON, P.; GREWAL, R. Effects of low power laser irradiation on bone healing in animals: a meta-analysis. J Orthop Surg Res. v.4, 2010 Teng J; Liu Y.P; Zhang Y; Zhou Z.L; Effect of He-Ne laser versus low level Co2 laser irradiation on accelerating fracture healing. Chinese Journal of Clinical Rehabilitation. 2006;10(37): TUNÉR, J.; HODE, L. The New Laser Therapy Handbook. Prima Books AB, Tallinn, Estônia, 2010 WALKER, M. et al. Effect of Low-Intensity Laser Irradiation (660 nm) on a Radiation-Impaired. Wound-Healing Model in Murine Skin. Lasers in Surgery and Medicine. N. Ireland, v.26, [s.n], 2000.