Repercussões morfológicas e funcionais do exercício sobre a regeneração nervosa periférica / Morphological and functional repercussion on peripheral nerve regeneration after exercises

INTRODUÇÃO: A indicação de exercícios físicos como abordagem terapêutica após lesões nervosas periféricas, apesar de resultados clínicos favoráveis, ainda não é consenso na literatura pertinente. Objetivos: Este estudo buscou avaliar a interferência do exercício em roda motorizada no processo de regeneração nervosa periférica. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados 48 ratos Wistar divididos proporcionalmente em quatro grupos de 12 ratos cada (seis controles e seis experimentais). Após treinamento, os ratos foram submetidos à axonotmese do nervo ciático direito. Todos os grupos iniciaram o regime de exercícios diários 24 horas após a lesão, porém com durações diferenciadas (G1 por 28 dias; G2 por 21 dias, G3 por 14 dias e G4 por sete dias). O exercício teve tempo e velocidade ajustados de acordo com o tempo de tratamento para cada grupo. RESULTADOS: Por meio do cálculo do Índice Funcional do Ciático, os animais submetidos ao exercício apresentaram sinais de atraso na recuperação funcional da marcha, em comparação a animais controles. Na análise histológica dos nervos lesionados, observou-se que animais exercitados apresentaram sinais de preservação dos axônios no coto proximal e de degeneração no coto distal, e os animais exercitados por somente sete dias não apresentaram a mesma característica degenerativa no coto distal. A aplicação de exercícios ativos e sem carga em animais que sofreram axonotmese interfere negativamente no processo de recuperação funcional de alguns parâmetros da marcha. CONCLUSÃO: Apesar de o exercício ativo não ter interferido na manutenção da viabilidade neuronal nos sítios proximais à lesão, sua continuidade prejudicou a viabilidade dos cotos neurais distais, provável causa do atraso na recuperação funcional da marcha.

INTRODUCTION: This study aimed to investigate if exercise in motorized wheel can affect the process of peripheral nerve regeneration in a rat model of axonotmesis. MATERIAL AND METHODS: Forty-eight Wistar rats were divided equally into four groups containing six experimental and six control subjects. After proper training, the rats underwent right sciatic nerve axonotmesis. All groups started the exercises, in a daily basis, 24 hours after nerve injury, but at different durations (28 days for G1, 21 days for G2, 14 days for G3 and seven days for G4). Both duration and speed of the exercises were gradually adjusted during the experiments. RESULTS: The Sciatic Function Index revealed that exercised animals showed clear signs of delayed functional gait recovery. The histological analysis of injured nerves revealed that exercised animals showed signs of proximal stump preservation and degenerative signs in the distal stump. In other hand, exercised animals during seven days only showed axonal preservation in the distal stump. CONCLUSION: Based on these results, we believe that active exercises should be avoided, at least during the peripheral nerve regeneration process, i.e., during first 21 days after axonotmesis.".

Avaliação de método digital para análise do índice funcional do ciático em ratos / Evaluation of digital method for analysis of the sciatic functional index in rats

Este trabalho teve como objetivo o estudo da reprodução e descrição de técnica para colheita digital de imagens durante a marcha de ratos e determinação do Índice Funcional do Ciático (IFC), através de uma passarela de vidro e obtenção de imagens com uma câmera digital. Após lesão por estrangulamento controlado de nervo ciático, na extensão de 3mm, durante 30 segundos, utilizando pinça hemostática, um grupo de 32 ratos foram amostrados 24h antes da lesão que serviu de controle e 24h, 7, 14 e 21 dias após a compressão do nervo ciático. Estes ensaios consistiam na filmagem da marcha de cada animal em vista inferior (através de um espelho a 45º), e posteriormente analisadas através do programa IMAGE-J. As medidas retiradas foram os comprimentos das patas (direita e esquerda posteriores), bem como, a distância entre os artelhos. Na análise do IFC, valores próximos do "zero" (0) sugerem que a função do nervo Ciático mantém-se preservada e valores próximos de "menos cem" (-100) indicam perda total de função. Verificou-se neste estudo que 24horas antes da cirurgia causadora da lesão, a média do IFC foi de -7,07 ± 7,88 e 24 horas após a lesão estes valores passaram para uma média de -77,95 ± 13,81, sendo cerca de 10 vezes maiores, em que 78% dos animais apresentavam de 60 a 100% de perda funcional na atividade motora que demonstrou recuperação gradativa ao longo dos dias analisados, comprovando a acuidade e eficácia da metodologia proposta. Tais resultados sugerem que estudos possam ser conduzidos de forma mais simples e barata com a técnica de obtenção e manipulação de imagens digitais das pegadas, durante a marcha de ratos em laboratório.

This work aimed to study the reproduction and description of technique for digital sampling images during rats gait and determination of the sciatic functional index (SFI), through a glass walkway to obtain shoots with a digital camera. After controlled injury by strangulation of sciatic nerve, with 3mm of length, during 30 seconds, using hemostatic forceps, a group of 32 rats was performed 24 hours before the lesion which served as control and 24 hours, 7, 14 and 21 days after injury. The tests consisted in the filming and shooting each animal in order to observe the view from below (by a mirror to 45°) and subsequently analyzed using the IMAGE-J program. Measures were taken from the lengths of the legs (right and left), and the distance between the ankle. In the analysis of IFC, values close to zero (0) suggest that the function of the sciatic nerve is still preserved and values coming from "less one hundred" (-100) indicate total loss of function. It was verified in this study that 24 hours before surgery the average SFI was -7.07 ± 7.88 and 24 hours after injury these values rose to an average of -77.95 ± 13.81, being about 10 times larger, where 78% of the animals showed 60 to 100% of functional loss in motor activity, demonstrated by the gradual recovery over the days analyzed, confirming the accuracy and effectiveness of the proposed methodology. These results suggest that studies can be conducted to simplify and reduce costs using the technique for digital images of footprints during rats gait in the laboratory.

Exercício imediato versus tardio na regeneração do nervo isquiático de ratos após axoniotmese: análise histomorfométrica e funcional / Immediate versus later exercises for rat sciatic nerve regeneration after axonotmesis: histomorphometric and functional analyses

OBJETIVO: Devido à controvérsia sobre o melhor momento para iniciar o exercício físico, bem como sua influência sobre a regeneração nervosa periférica, este estudo realizou uma análise histomorfométrica e funcional para avaliar a influência do exercício físico em esteira, aplicado nas fases imediata e tardia da regeneração do nervo isquiático de ratos, após axoniotmese. MÉTODOS: Vinte ratos Wistar machos (229,05±18,02g) foram divididos nos grupos: controle (CON); desnervado (D); desnervado+exercício+gaiola (DEG) e desnervado+ gaiola+exercício (DGE). Após 24 horas da axoniotmese, o grupo DEG iniciou o exercício, enquanto o grupo DGE iniciou no 14º dia, com o seguinte protocolo: velocidade=8m/min, inclinação=0 por cento, 30min/dia, durante 14 dias. Em seguida, a porção distal do nervo isquiático foi retirada para análise histomorfométrica. Realizou-se o registro da marcha (pré-operatório e 7º, 14º, 21º, 28º dias pós-operatório (PO)), através do índice funcional do ciático (IFC). RESULTADOS: O número de axônios regenerados nos grupos D foi maior que no CON (p<0,05), não havendo diferença intergrupos D. O diâmetro do axônio do grupo DGE foi maior que do grupo D, enquanto os demais parâmetros morfométricos apenas apresentaram diferença significativa com o grupo CON. Não houve diferença nos valores de IFC intergrupos, enquanto na comparação intragrupos, o 7º e o 14º dias diferem do pré-operatório, 21º e o 28º dias PO. CONCLUSÕES: O protocolo de exercício em esteira aplicado nas fases imediata e tardia, não influenciou o brotamento axonal, o grau de maturação das fibras regeneradas e nem a funcionalidade dos músculos reinervados.

OBJECTIVE: Considering the controversies regarding the best period to begin physical exercise in relation to peripheral nerve regeneration, along with its influence on regeneration, this study accomplished a histomorphometric and functional analysis to evaluate the influence of physical exercise on a treadmill, applied to the immediate and late stages of sciatic nerve regeneration in rats following crushing injury. METHODS: Twenty male Wistar rats (229.05±18.02g) were divided into the following groups: control (CON); denervated (D); denervated+exercise+cage (DEC) and denervated+cage+exercise (DCE). The DEC group started the exercise 24 hours after the nerve injury, while the DCE group started on the 14th day after the injury, with the following protocol: speed=8m/min, inclination=0 percent, 30min/day, for 14 days. The distal segment of the sciatic nerve was then removed for histomorphometric analysis. The gait was recorded before the operation and on the 7th, 14th, 21st and 28th days after the operation, using the sciatic functional index (SFI). RESULTS: The number of regenerated axons in the D groups was greater than in the CON group (p<0.05), without differences between the D groups. The axon diameter in the DCE group was greater than the diameter in the D group, whereas the other morphometric parameters only showed significant differences with the CON group. There was no difference in SFI values between the groups, whereas within the groups, the 7th and 14th days differed from the values before the operation and on the 21st and 28th days after the operation. CONCLUSIONS: The treadmill exercise protocol that was applied to the immediate and late stages of nerve regeneration did not influence the axonal budding, the degree of maturation of the regenerated nerve fibers or the functional performance of the reinnervated muscles.