Evaluation of the comparative effects of infrared and red laser photobiomodulation therapy on skeletal muscle atrophy in an immobilization model in rats

Introduction: Skeletal muscle atrophy leads to a reduction in muscle strength, functionality, and the quality of life of individuals. Objective: To explore the effects of two different wavelengths (red and infrared) of laser PBMT on muscle atrophy and its active ingredients on skeletal muscle atrophy using an in vivo model of muscle atrophy. Methods: Thirty-two Wistar rats were randomly divided into four experimental groups: control (CG) animals were not immobilized and did not receive any type of treatment; immobilized animals with no treatment (ImC); immobilized animals submitted to red laser with wavelength of 660 nm (ImR) and near-infrared laser with wavelength of 808 nm (ImIR) treatments. The treatments were applied daily, at 2 points in the right gastrocnemius muscle (cranial and caudal), through the punctual contact technique, for 9 sessions, with the first application immediately after removing the cast. Results: The histological results demonstrated that in both treated groups (red and infrared wavelengths) a reduction of the inflammatory infiltrate and less connective tissue thickening when compared to the ImC. However, only infrared light was observed regenerating muscle fibers and an increase in the number of oxidative fibers (type I). Conclusion: These results suggest that red and infrared wavelength laser PBMT were able to promote changes in the morphology of the gastrocnemius muscle submitted to atrophy in an experimental immobilization model, reducing the inflammatory infiltrate and the formation of intramuscular connective tissue. However, infrared laser PBMT promoted more evident positive effects by increasing regenerating muscle fibers and the number of oxidative fibers.

Morfologia e histoquímica do tecido muscular esquelético de ratos após estiramento / Morphological and histochemical skeletal muscle tissue of rats after stretch

A lesão muscular constitui parte integrante do processo de adaptação a certos tipos de treinamento físico. Em atletas altamente treinados, a lesão muscular, representa uma resposta capaz de acelerar o turnover protéico. O presente trabalho teve por finalidade avaliar a morfologia, e as características metabólicas e contráteis dos tipos de fibras musculares. Foram utilizados 10 ratos Wistar com peso corporal médio de 350g com idade de 70 dias. Os animais foram submetidos a um estímulo elétrico (tetania) e a um estímulo mecânico (estiramento). Após 48h os animais foram eutanasidos mediante uma dose de pentobarbital sódico. Fragmentos da cabeça medial do músculo gastrocnêmio foram imersas em N-Hexana a -70º Cortes (8 µm) obtidos em um micrótomo criostato, (–20ºC), foram corados pela HE e outros submetidos as reações NADH-TR e m ATPase, (pH 4,6 e 10,4). O padrão fascicular mostrou-se desorganizado. Ao lado de várias fibras com diferentes estágios de fagocitose, observou-se um intenso infiltrado plasmolinfocitarios, com elevado numero de macrófagos, células miosatélites e células mesenquimatosas, e áreas com ausência de células musculares. A atividade oxidativa revelou-se levemente aumentada em todos os tipos de fibras normais e muito diminuída nas fibras em fase de fagocitose. Conforme revelado pela reação m-ATPase, após pré-incubação alcalina e ácida, lesões foram observadas nas fibras de contração lenta (Tipo I) e nas de contração rápida (Tipo II). Assim, decorridas 48h após o estímulo de tetania e estiramento mecânico, a lesão de fibras acompanhada de processo de fagocitose e o infiltrado de células miosatélites, macrófagos e células mesenquimatosas, foram os eventos mais evidentes. Em nível do tipo de fibras, as lesões comprometeram ambos os tipos.

Muscular injury constitutes an integral part of the adaptation process to certain types of physical training. In highly trained athletes, muscular injury, or so it seems, represents a response capable of speeding up the protein turnover. The goal of the present work was to evaluate the degree of morphologic alteration, as well as the metabolic and contractile characteristics of types of muscle fibers. Ten Wistar rats were used with an average corporal weight of 350g. The animals were submitted to both an electrical stimulation (tetany) and a mechanical stimulation (stretching). After 48h the animals were euthanized by means of a dose of pentobarbital, followed by the removal of the medial head of the gastrocnemius muscle. The muscular samples were first immersed in N-Hexan at -70°C, and then placed in a microtome cryostat at -20°C, where transversal cuts (8 µm) at the longest axle of staple fibers were obtained. Some cuts were submitted to HE and others to the reactions for NADH-TR and mATPase, (pH 4.6 and 10.4). In addition to some staple fibers in different stages of phagocytosis, an intense infiltration was observed, with a large number of macrophages, mesenchyma and myosatellite type cells, and areas with an absence of muscular cells. The oxidative activity was seen to be slightly augmented in all types of normal fibers but significantly decreased in fibers in the phagocytosis phase. As revealed by the m ATPase reaction after the acid and alkaline pre-incubation phase, lesions were observed in the two types of fibers, slow and fast contraction (Type I e II). Thus, 48 hours after the tetany/stretching, the lesion of fibers followed by the phagocytosis process and the infiltration of myosatellite cells, macrophages and mesenchymal cells were the most observed events. Regarding the types of fibers, the lesion seems to compromise both types.

Morphological changes in distant muscle fibers following thermal injury in Wistar rats / Alterações morfológicas das fibras musculares de um músculo distante da lesão térmica em ratos Wistar

PURPOSE: Thermal injury causes catabolic processes as the body attempts to repair the damaged area. This study evaluated the effects of a scald injury on the morphology of muscle fibers belonging to a muscle distant from the lesion. METHODS: Thirty Wistar rats were divided into control (C) and scalded (S) groups. Group S was scalded over 45 percent of the body surface, standardized by body weight. Rats in both groups were euthanized at four, seven and 14 days following the injury. The middle portions of the medial gastrocnemius muscles were sectioned, stained with hematoxylin and eosin and Picrosirius, and submitted to histological analysis. RESULTS: Control group sections exhibited equidistantly distributed polygonal muscle fibers with peripheral nuclei, characteristic of normal muscle. The injured group sections did not consistently show these characteristics; many fibers in these sections exhibited a rounded contour, variable stain intensities, and greater interfiber distances. A substantially increased amount of connective tissue was also observed on the injured group sections. CONCLUSION: This experimental model found a morphological change in muscle distant from the site of thermal injury covering 45 percent of the body surface.

OBJETIVO: A lesão térmica conduz o organismo a processos catabólicos a fim de reparar a área lesada. O propósito do presente estudo foi avaliar os efeitos da lesão térmica por escaldadura na morfologia das fibras musculares de um músculo distante da lesão. MÉTODOS: Foram utilizados 30 ratos Wistar, divididos em: Grupo submetido à lesão térmica por escaldadura (S) e Grupo Controle (C). A escaldadura foi provocada em 45 por cento da superfície corporal dos animais e padronizada pelo peso corpóreo. A eutanásia ocorreu nos períodos pós-lesão de quatro, sete e 14 dias. Retirou-se a parte média dos músculos gastrocnêmio medial os quais foram submetidos à técnica histológica de Hematoxilina-Eosina e Picrosírius. RESULTADOS: O aspecto poligonal das fibras musculares, com núcleos periféricos, bem como a distribuição eqüidistante das mesmas, característico das descrições da musculatura normal, verificado nos animais do grupo C não foi uma constante nas fibras do músculo dos animais do grupo S. Nestes, muitas fibras exibiram contorno arredondado, diferentes intensidades de marcação bem como maior distanciamento entre as mesmas. Observou-se ainda aumento substancial da quantidade de tecido conjuntivo no grupo S. CONCLUSÃO: Houve alteração da morfologia do músculo distante da lesão como resposta à lesão térmica de 45 por cento em modelo experimental.

Análise qualitativa dos efeitos da fonoforese com Arnica montana sobre o processo inflamatório agudo do músculo esquelético de ratos / Qualitative analysis of effects of phonophorese with Arnica montana onto acute inflammatory process in rat skeletal muscles

Este estudo visou verificar o efeito da fonoforese com Arnica montana sobre a fase inflamatoria aguda de uma lesão muscular. Para isso, 40 ratos Wistar machos, lesados cirurgicamente, foram divididos em 4 grupos: controle (C), 10 ratos lesados e não tratados grupo ultra-som (US), 10 lesados tratados com fonoforese de gel de arnica; grupo arnica (A), 10 ratos lesados, tratados com massagem de gel de arnica...

This study aimed at verifying the effects of phonophoresis associated to Arnica montana on the acute phase of an inflammatory muscle injury. Forty Wistar male rats of which the Tibialis. Anterior muscle was surgically lesioned, were divided into 4 groups (n+10 each); control group received no treatment the ultrasound group (US), treat with US; the US+A group was treat with arnica phonophoresis...

Transmissão do laser de baixa potência através de filmes plásticos de PVC / Transmission of low-power laser through PVC plastic film

O laser de baixa potência é utilizado na fisioterapia na cicatrização de lesões, para acelerar a reparação tecidual. Um filme de PVC na ponteira do equipamento é comumente usado na prática clínica para evitar a contaminação da lesão pelo equipamento, principalmente em mucosas e áreas cruentas...

Low-intensity laser application is used in physical therapy in view of accelerating wound repair processes. In clinical practice, a PVC film is commonly used covering the lasers pen's tip to avoid contamination of the wound by the equipment, mainly on mucosa and cruent...

Dosagem histamínica muscular de ratos exercitados / Muscular histamine dosage of exercised rats

Exercícios fisicos dinâmicos e executados em tempo prolongado podem resultar em elevaçao do nível de histamina (HA) no sangue e em outros tecidos, além dos hormônios clássicos. Este trabalho foi elaborado com o propósito de verificar se a resposta histamínica ao exercício agudo intenso pode ser duminuída após um período de treinamento. A efetividade do treinamento físico foi comprovada através da análise morfométrica do músculo gastrocnêmio e a determinaçao dos níveis de HA foi realizada pelo método fluorimétrico. A respeito do exercício agudo, houve aumento do nível de HA no músculo gastrocnêmio de ratos sedentários (3,06 + O,6343 mug/g; n=13) em comparaçao com o respectivo controle (2,46 + O,2444 mug/g; n=15). Nao houve significância estatística de concentraçao histamínica entre os grupos treinados entre si e quando foram comparados aos grupos sedentários. As alteraçoes na concentraçao de HA sao compatíveis com os efeitos clássicos do exercício e treinamento físico sobre a homeostasia microcirculatória. A atenuaçao da resposta histamínica ao exercício agudo, após um período de treinamento prolongado, pode ter implicaçoes nas respostas histamínicas desencadeadas pelo exercício. Essas duas possibilidades merecem outras investigaçoes.