O ultra-som no tratamento de lesão muscular

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1 O ultra-som no tratamento de lesão muscular Ultrasound therapy for muscle injury Luciana S. de Freitas 1 *, Fisioterapeuta; Tiago P. de Freitas 1, Fisioterapeuta; Paulo C. L. Silveira 2, Fisioterapeuta; Ricardo A. de Pinho 2, Doutor em Bioquímica; Emilio L. Streck 1, Doutor em Bioquímica. 1 Laboratório de Fisiopatologia Experimental PPGCS UNESC 2 Laboratório de Fisiologia e Bioquímica do Exercício PPGCS UNESC *Correspondência: Luciana S. de Freitas: lbf@unesc.net Resumo As lesões músculo-esqueléticas freqüentemente ocorrem em esportes profissionais e recreacionais ou em atividades diárias. A maior incidência dessas lesões musculares é observada na prática desportiva, decorrente de trauma direto ou indireto, gerando uma resposta inflamatória local. A lesão muscular envolve uma série de processos no tecido. O processo cicatricial é descrito em três fases: na primeira, ocorre inflamação; após alguns dias, inicia-se a fase de proliferação; a terceira e última fase é a de maturação ou remodelagem, que pode continuar por meses ou até anos após a ocorrência da fase proliferativa do reparo. O ultra-som terapêutico é uma modalidade geralmente usada por fisioterapeutas no tratamento de lesões de tecidos moles. Vários estudos sugerem que o uso do ultrasom reduz a inflamação, enquanto outros relatam que o ultra-som aumenta a cicatrização tecidual. Este estudo objetivou reunir informações sobre a lesão tecidual e a utilização do ultra-som terapêutico na cicatrização das lesões, levando em conta as etapas que compõem a cicatrização tecidual. Abstract The muscle-skeletal lesions are frequently found in professional sports and recreational or daily activities. The largest incidence of the muscular lesions is observed in sports, caused by direct or indirect trauma, generating a local inflammatory response. The muscular lesion involves a series of processes in the tissue. The healing process is described in three phases: in the first phase occurs inflammation; after some days, the proliferation phase takes place; the third and last phase is where maturation or remodeling occurs. This phase, can continue per months or even years after the occurrence of the proliferative phase of the repair. The therapeutic ultrasound is a modality used usually by physiotherapists in the treatment of lesions of soft tissue. Several studies suggest that the use of the ultrasound reduces the inflammation, and others suport that ultrasound increases the healing process in tissue. This study aimed to review informations about muscle injury and the use of the therapeutic ultrasound in the healing of these lesions. Keywords: Ultrasound; muscle injury. Palavras-chave: Ultra-som. Lesão Muscular. 1

2 1. Introdução A lesão muscular é, para a medicina esportiva, considerada incapacitante e, para a traumatologia, um grande desafio. Quando acontece, ela constitui um ferimento dramático. Os atletas que sofrem esse ferimento ficam incapacitados consistentemente por longos períodos de tempo, e suas carreiras profissionais passam a estar sob perigo constante. A lesão muscular, que ocorre quando o músculo, após o trauma direto, é atravessado por um objeto afiado, permanece como um problema de difícil controle para os médicos, e nenhum tratamento real existe descrito na literatura (Hannafin et al., 1994; Buckwalter et al., 1996; Menetrey et al.,1999). O maior problema desse desafio que enfrentam os profissionais da área da saúde está no fato de que o período de cicatrização da lesão muscular é demorado e, por vezes, o processo cicatricial é incompleto. Em vista desse quadro, o ultra-som terapêutico é a modalidade geralmente usada por fisioterapeutas para o tratamento de lesões de tecidos moles, na tentativa de redução do período de cicatrização (Huard et al., 2002). 2. Lesão muscular As lesões músculo-esqueléticas podem ocorrer em esportes profissionais e recreacionais ou mesmo em atividades diárias. A maior incidência dessas lesões musculares, no entanto, é observada na prática desportiva, em decorrência de trauma direto ou indireto, gerando uma resposta inflamatória local. O tratamento realizado com o objetivo de diminuir a reação inflamatória e promover a cicatrização tecidual é a imobilização do local e o uso de antiinflamatórios não-esteroidais, levando a um tempo prolongado de afastamento das atividades laborais, nem sempre com uma eficácia comprovada (GUOZHEN et al., 2005). Os tecidos musculares dividem-se em três tipos: esquelético, cardíaco e liso. Os cardíacos e esqueléticos possuem morfologia estriada e constituem os blocos contráteis do corpo. As células de sua constituição são multinucleadas, chamadas fibras por apresentarem um aspecto alongado, que atinge a massa muscular de uma extremidade à outra. Sua membrana externa é chamada de sarcolema, seu citoplasma é o sarcoplasma e o conteúdo sarcoplasmático é constituído por um número variável de mitocôndrias, além das miofibrilas, que são feixes alongados de cadeias peptídicas, as quais respondem pela capacidade contrátil da fibra. O elemento estrutural básico do músculo é a fibra muscular ou miofibrilas. As miofibrilas estão divididas em módulos funcionais denominados sarcômeros. A estrutura muscular composta por células musculares, organizadas em redes de nervos e vasos sangüíneos e por uma matriz extracelular, é a estrutura necessária para produzir movimento articular e locomoção e para o suporte na regeneração muscular após lesão (Riegel, 1999; Huard et al., 2002). Dependendo do teor de mioglobina, deriva a denominação dos músculos de brancos ou vermelhos, embora uma mesma massa muscular contenha fibras dos dois tipos musculares, variando entre os diferentes músculos do corpo. Os músculos vermelhos têm muita mioglobina, que pode armazenar algum oxigênio, sendo, por isso, usados em esforços submáximos de longa duração. Estruturalmente, são mais resistentes à tensão por apresentarem maior teor de colágeno nos espaços interfibrilares, e suas fibras são do tipo I (de contração lenta). Os músculos brancos têm pouca mioglobina, mas elevada capacidade ATPásica e alta atividade das enzimas glicolíticas. Possuindo menos mitocôndrias que os vermelhos, são especializados em realizar glicólise anaeróbica e utilizados em trabalho máximo e supramáximo. Suas fibras são do tipo II, ou de contração rápida (Riegel, 1999). A lesão muscular envolve uma série de processos teciduais, principalmente a degeneração intrínseca da fibra muscular e a destruição da lâmina basal, o que caracteriza uma desorganização das miofibrilas nos sarcômeros, ruptura de mitocôndrias e retículos sarcoplasmáticos, descontinuidade do sarcolema, alterações dos níveis de cálcio, autodigestão e morte celular (Oliveira, 2004). 3. Processo Cicatricial O processo cicatricial é descrito em três fases. Na primeira, ocorre inflamação caracterizada por formação de coágulo e atividades de substâncias 2

3 biologicamente ativas como prostaglandinas, serotoninas e fator de crescimento derivado das plaquetas (PDGF). Durante esse período, a liberação de histamina aumenta a permeabilidade dos capilares, ocasionando edema na região lesada. Os neutrófilos têm a função de eliminar as partículas estranhas do local lesado, os mastócitos fagocitam as bactérias e debris do tecido lesionado, além de serem outra fonte de substâncias biologicamente ativas que auxiliarão no processo de reparo. Essa fase de degeneração e inflamação inicia-se de imediato após a lesão e se estende a até 14 dias. Após a inflamação, inicia-se a fase de proliferação, na qual os fagócitos migram para a área lesada e formam um tecido de granulação, o que determinará o acúmulo de substância basal e de colágeno na área lesada, preparando a reconstrução dos tecidos danificados. Uma nova camada epidérmica se forma e um movimento centrípeto da pele circunjacente provoca uma redução do tamanho da ferida, processo chamado de contração da ferida. Essa fase pode ter início alguns dias após a fase inicial e durar três semanas, atingindo seu ápice em duas semanas. A terceira e última fase é a da maturação ou remodelagem, também chamada de fase da fibrose, na qual o tecido de granulação é substituído pelo fibroso, quando o colágeno e os fibroblastos se realinham, tentando adaptar-se à orientação e função do tecido original. Ela inicia duas semanas após a lesão, aproximadamente, e pode continuar por meses ou até anos após a ocorrência da fase proliferativa do reparo (KITCHEN e BAZIN, 2001; HUARD et al., 2002; STARKEY, 2002; LOW e REED, 2003). Atualmente, buscam-se formas de tratamento no sentido de diminuir o tempo de imobilização e o aparecimento de fibrose muscular, o que leva à perda da amplitude normal de movimento da articulação (HUARD et al, 2002). 4. Ultra-som Vários estudos sugerem que o uso do ultrasom reduz a inflamação induzindo a liberação de histamina, o que causa vasodilatação local e aumenta a permeabilidade vascular. Diversos pesquisadores relatam que o ultra-som aumenta a cicatrização tecidual (MAXWELL, 1992; PRENTICE, 1999; FISHER et al., 2003). A terapia por ultra-som influencia a atividade das células plaquetas, mastócitos, macrófagos neutrófilos envolvidas na fase inflamatória do processo de regeneração tecidual, acelerando o processo de cicatrização. As ondas ultra-sônicas produzem o aumento da permeabilidade da membrana e das plaquetas facilitando a liberação de serotonina. Os mastócitos terão o rompimento de sua membrana celular em resposta ao aumento dos níveis de cálcio intracelular, liberando histamina. A capacidade de efetuar o transporte do cálcio através das membranas celulares, segundo mensageiro, pode exercer efeito profundo na atividade celular, aumentando a síntese e secreção dos fatores de lesão pelas células envolvidas no processo de cicatrização. Na fase de proliferação, quando as células são expostas a níveis terapêuticos de ultra-som, a motilidade dos fibroblastos estará aumentada, não tendo comprovação na literatura sobre a ação dessa terapia no estímulo da atividade dos fibroblastos. Outro efeito está relacionado ao aumento da velocidade de angiogênese e aumento na secreção de colágeno presentes nesta etapa. Estudos informam que o tratamento com ultra-som fornece melhor resistência tênsil e elasticidade do tecido, quando o mesmo é realizado na última fase, a de remodelagem no processo do reparo. Alvo de diversos estudos sobre seus efeitos biológicos do tratamento da lesão muscular, a terapia por ultrasom tem seus achados relacionados aos efeitos mecânicos em oposto ao térmico como atuante no reparo do tecido (FREITAS et al., 2007; KITCHEN e BAZIN, 2001). O ultra-som é produzido por uma corrente alternada que se propaga através de um cristal piezoelétrico (quartzo) alojado em um transdutor. Tais cristais produzem cargas elétricas positivas e negativas ao se contraírem ou expandirem. A vibração desses cristais provoca a produção mecânica das ondas sonoras de alta freqüência (acima de Hz). Na fisioterapia, o ultra-som é definido pelas oscilações, ondas cinéticas ou mecânicas produzidas pelo transdutor vibratório que, aplicado sobre a pele, atravessa e penetra no organismo em diferentes profundidades, dependendo da freqüência, que varia de 0,75 a 3,0 MHz. 3

4 5. Propriedades Físicas da Onda do Ultra-Som Absorção: é considerada como a capacidade do tecido ou material em armazenar energia, quando a energia vibracional é transformada em energia molecular. A absorção diferencia-se conforme: as proteínas em tecido nervoso; nos ligamentos; nas cápsulas articulares; nos tendões com alta capacidade de concentração de colágeno; a quantidade de proteínas no músculo e hemoglobina. Reflexão: é caracterizada pela capacidade que o tecido tem de evitar que o feixe passe para outro meio. A reflexão consiste no retorno de uma onda, fazendo com que ela seja refletida. Ocorre em ossos/ periósteo e no cabeçote transdutor com ar. Refração: é um desvio da onda de som nas várias interfaces dos tecidos. Cavitação: ocorre quando a energia se armazena em uma cavidade, promovendo um estado de pressão, temperatura mais elevada, concentrando energia em zonas vizinhas (LOW & REED, 2003) Efeitos Mecânicos e Térmicos O ultra-som produz dois efeitos no organismo, o mecânico e o térmico. Pode ser emitido de forma constante ou em ondas, intercalando pausas entre os impulsos. Aplicando ultra-som de forma contínua, o efeito mecânico consiste na vibração sobre os tecidos incididos, nos quais será gerada uma energia térmica por atrito entre as moléculas ou por agitação do meio eletrolítico dos líquidos intersticiais. Quando a aplicação for por ultra-som pulsado, os efeitos térmicos serão mínimos, uma modulação utilizada no caso de inflamação, dor e edema. Na modalidade pulsada, a emissão é interrompida periodicamente, intercalando pausas cujo objetivo é dissipar o mínimo calor possível gerado durante o impulso (KITCHEN e BAZIN, 2001; STARKEY, 2002; AGNE, 2004) Técnicas de Aplicação Meios de condução: água, gel, emulsão, óleos. Manipulação do cabeçote: movimentos lentos, curtos e uniformes, circulares ou em forma de oito. Tempo máximo recomendado: 15 minutos (AGNE, 2004) Indicações e Contra-indicações A aplicação de ultra-som está indicada em artralgias, artroses, anquilose, bursite, braquialgia, ciatalgia, lesões musculares, edemas, fibrose, neuroma de coto, tendinite, reparação de região epitelial. Dentre as contra-indicações a essa aplicação, está a gravidez, além do uso nos olhos, testículos e epífise óssea. É de fundamental importância atentar-se para o déficit de sensibilidade, tumores, tromboses, inflamação séptica, implantes metálicos (KITCHEN e BAZIN, 2001). Tabela 1: Intensidade Sugestionada (Agne, 2004) 4

5 6. Conclusão O melhor tratamento para lesões musculares ainda não está claramente descrito. Enquanto se continua a investigar a questão, mantém-se o tratamento atualmente realizado com o objetivo de diminuir a reação inflamatória e promover a cicatrização tecidual. Em vista disso, opta-se pelo tratamento conservador, levando o paciente ao afastamento prolongado de suas atividades laborais. Visando diminuir especificamente o tempo do processo regenerativo do tecido muscular, diversos estudos estão sendo realizados. Nesse contexto, a utilização do ultra-som terapêutico se apresenta como uma resposta eficaz na cicatrização e aceleração da regeneração do tecido outrora lesado, salientandose, porém, que o fisioterapeuta deve estar atento a cada etapa da cicatrização. Para que se obtenha uma melhor utilização dessa técnica fisioterapêutica, baseada no uso adequado, pulsado ou contínuo do ultra-som terapêutico, é importante conhecer em profundidade todas as fases do processo cicatricial pelas quais a lesão muscular passa. 7. Referências Agne JE (2004). Eletrotermoterapia teoria e prática. Orium Editora & Comunicação ltda, Santa Maria, Buckwalter JA, Einhorn TA, Bolander ME, et al. (1996). Healing of the musculo-skeletal tissue, in: Rockwood CA, Green DP, Buchoiz RW (eds): Fracture in Adults. Philadelphia, Lippincott-Raven Publishers, Fisher BD, Hiller CM, Rennie SGA (2003). A comparison of continuous ultrasound and pulsed ultrasound on soft tissue injury markers in the rat. J. Phys. Ther. Sci. v.15, p Freitas LS, Freitas TP, Silveira P, Rocha LG, Pinho RA, Streck EL (2007). Effect of therapeutic pulsed ultrasound on parameters of oxidative stress in skeletal muscle after injury. Cell Biol. Int. Manuscrito aceito para publicação. Guozhen L, Xin F, Sheng W (2005). Effects of Cu/ Zn superoxide dismutase on strain injury-induced oxidative damage to skeletal muscle in rats. Physiol. Res. v.54, p Hannafin JA, Pedowitz RA, Hidaka C, et al. (1994). Pathophysiology and healing of musculo-skeletal tissue: Orhopedic Knowledge Update: Sport Medicine. Instr. Course Lect., v.43, p Huard, J.; LI, Y.; FU, F. H. Muscle Injuries and Repair: Current Trends in Research. J. Bone Joint Surg. Am. v.84a, Kitchen S, Bazin S (2001). Eletroterapia de Clayton. 10ª ed: ed. Manole, São Paulo. Low J, Reed A (2003). Eletroterapia Explicada: princípios e prática. Ed. Manole, São Paulo. Maxwell L (1992). Therapeutic ultrasound: Its effects on cellular and molecular mechanism of inflammation and repair. Physiotherapy, v.78, p Menetrey J, Kasemkijwattana C, Fu FH, Moreland MS, Huard J (1999). Suturing versus immobilization of a muscle laceration a morphological and functional study in mouse model. Am. J. Sports Med., v. 27, p Oliveira FB (2004). O Ultra-Som terapêutico adicionado à imobilização gessada nas propriedades mecânicas da reparação muscular pós-trauma por mecanismo de impacto. Dissertação do programa de Pós Graduação em Bioengenharia Interunidades Escola de Engenharia de São Carlos/Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto/Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo; São Carlos. Prentice W (1999). Therapeutic modalities in sports medicine. Toronto, ON: Times Mirror/ Mosby. Riegel RE (1999). Bioquímica do músculo e do exercício físico. Ed. Unisinos, São Leopoldo. Starkey C (2002). Recursos terapêuticos em fisioterapia. Ed. Manole, São Paulo. 5