consolidação óssea e ultrassom

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2.2 Ultrassom terapêutico 
O ultrassom é definido como ondas acústicas de alta frequência e imperceptíveis ao ouvido humano. As ondas acústicas são transmitidas pelo transdutor (LEVINE et al., 2008). Essas ondas se situam fora do alcance da audição humana, portanto são chamadas de ultrassonoras, ficando em faixa acima de 20.000Hz (PEDRO; MIKAIL, 2009). As ondas acústicas são produzidas pela vibração de um cristal piezoelétrico dentro de um transdutor (PLAJA, 2003; SPEED, 2001). Entretanto, a emissão do feixe de ultrassom pelo transdutor não é uniforme, sendo indispensável a movimentação do dispositivo para padronizar os efeitos e evitar lesões por aquecimento excessivo (PLAJA, 2003). Durante a transmissão das ondas através dos tecidos, há diminuição da transmissão do som, pois ocorre dispersão e absorção. A absorção é maior em tecidos ricos em proteína e menos em tecido adiposo (LEVINE et al., 2008). A transmissão só ocorre em meio sólido ou liquido, e é incapaz de atravessar o ar, portanto, é indispensável o uso de géis específicos ou tratamento subaquático (PEDRO; MIKAIL, 2009). 
A frequência de emissão do ultrassom tem relação inversa com a capacidade de penetração nos tecidos, aparelhos utilizados em fisioterapia geralmente produzem frequência de um a três MHz, alcançando em torno de sete e três centímetros de penetração, respectivamente (PLAJA, 2003).
Os efeitos do ultrassom podem ser classificados em efeitos térmicos e efeitos não térmicos. 
Efeitos térmicos: aumento da extensibilidade do colágeno, do fluxo sanguíneo, da velocidade de condução do estimulo nervoso, da atividade macrofágica, da atividade enzimática, do limiar de dor e redução de espasmos musculares. Para que os efeitos termais aconteçam, a temperatura tecidual deve aumentar de 1 a 4°C (LEVINE et al., 2008). 
Devido aos efeitos citados anteriormente, o uso do ultrassom terapêutico é indicado para diversas condições, como tendinites, contraturas articulares, cicatrização de feridas, dores musculares e consolidação óssea (BAXTER; MCDONOUGH, 2007; PLAJA, 2003; STEISS; LEVINE, 2008). 
A aplicação do ultrassom para o tratamento de complicações na cicatrização óssea é recente (WATANABE et al., 2010), e deve ser realizado de modo pulsado com intensidade muito baixa (PLAJA, 2003). 
O ultrassom não deve ser utilizado nos olhos, gânglios cervicais, ouvido, coração, animais gestantes, medula espinhal exposta, feridas contaminadas, neoplasias e em animais com epífises ósseas abertas (LEVINE et al., 2008).
Ultrassom e consolidação ossea
O Ultrassom terapêutico induz mudanças fisiológicas como ativação de fibroblasto, colágeno e diminuição de células inflamatórias por aceleração do metabolismo celular, sendo assim, influenciando diretamente no processo de reparação dos tecidos, inclusive o tecido ósseo (OLSSON et al., 2006). As cargas elétricas necessárias ao reparo ósseo são produzidas no osso por meio do efeito piezoelétrico, pois o ultrassom pulsado atinge a superfície do osso por uma sucessão de impulsos, cada um deles resultando em um sinal elétrico como resposta do osso (LANDA, 2005). A colocação de cargas elétricas na superfície celular, decorrente da aplicação de energia ultrassônica pulsada, mantém a polarização elétrica média enquanto durar o estímulo. Essa polarização faz com que os osteoblastos alterem seus potenciais de membrana permitindo o bombeamento de íons e a captação de nutrientes. As células atuam como transdutor biológico, onde o estímulo elétrico produz uma maior atividade das células, as quais se agruparão segundo a polaridade compatível com a sua natureza, isto é, os osteoblastos serão atraídos pelo pólo negativo e os osteoclastos pelo pólo positivo, promovendo assim o reparo ósseo (GUIRRO, 2002). A presença do tecido ósseo sadio no caminho da irradiação ultrassônica de tecidos moles ainda é motivo de preocupações por conta de suas características de atenuação, absorção, reflexão e refração que, segundo Moros (2004), são acentuadas nas interfaces do tecido ósseo, produzindo efeitos adversos nos tecidos circunvizinhos.
A intensidade da radiação ultrassônica é fator essencial para o sucesso de qualquer terapia, bem com o seu tempo de aplicação. A quantidade de energia total depositada sobre um determinado tecido biológico é o produto da intensidade com o tempo de aplicação (GUIRRO & SANTOS, 1997; FERNANDES et al., 2003). A duração do tratamento é determinada pela intensidade de saída, pelas metas específicas do tratamento e pela área a ser tratada, sendo a dosagem inevitavelmente uma questão de bom senso (STARKEY, 2001; LOW e REED, 2000).
Muitos trabalhos foram feitos investigando os efeitos da terapia com ultrassom no processo de reparo ósseo de fraturas, Dyson e Brokes citados por Kitchen (2003) mostraram que era possível acelerar o reparo de fraturas da fíbula usando níveis terapêuticos de ultrassom (1,5 ou 3 MHz, pulsado, 0,5W/cm2). Trabalhos relatam que os tratamentos mais efetivos foram aqueles realizados durante as duas primeiras semanas de reparo, ou seja, durante a fase inflamatória de reparo tecidual. Foi visto que se o tratamento era iniciado entre a terceira e a quarta semana após a lesão, o ultrassom parecia estimular o crescimento da cartilagem, atrasando a consolidação óssea. Este tipo de tratamento, durante a fase inflamatória de reparo, aumenta a quantidade de colágeno depositado no foco da fratura (KITCHEN, 2003).
Também foi constatado que a terapêutica mais indicada para este fim é a aplicação do UST com frequências menores (1 MHz), com tempos mais elevados (aproximadamente 20 minutos de aplicação), no modo pulsado e com doses mais baixas (0,5W/cm²). No entanto, ainda há uma carência desse tipo de estudo realizados em humanos. Para conclusões mais solidas sugere-se que mais pesquisas sejam realizadas.
2.3 Laserterapia 
O laser é uma fonte de luz artificial produzida através de um processo físico que envolve a ativação de elétrons, gerando a emissão de radiação na forma de fluxo de fótons (MILLIS; ADAMSON, 2008). A luz é uma forma de energia eletromagnética que é transmitida por partículas de energia denominados fótons. Conforme o comprimento dessas ondas, a luz será representada por uma cor, sendo que a luz visível se encontra apenas numa parte do espectro eletromagnético entre 400nm (violeta) e 700nm (vermelho). A maior parte dos aparelhos de laser utilizados com fins terapêuticos emite ondas entre 600 e 1.000nm (PEDRO; MIKAIL, 2009). 13 O termo laser é uma sigla para o termo inglês light amplification by stimulated emission of radiation (luz amplificada pela emissão estimulada de radiação). Existem diferentes tipos de laser disponíveis, os tipos de laser utilizados na reabilitação, comumente conhecidos como terapia com laser de baixa frequência (LLLT), são denominados lasers frios. Os lasers cirúrgicos têm alta potência e são capazes de causar destruição térmica das células e dos tecidos ao passo que aqueles utilizados na reabilitação tem baixa frequência e auxiliam na modulação dos processos celulares, conhecidos como fotobiomodulação (LEVINE et al., 2008). Os aparelhos de lasers são nomeados de acordo com a substância radioativa que eles contêm. Essas substância podem estar na forma de cristais sólidos como o rubi sintético e na forma de gases, como hélio e o dióxido de carbono, ou ainda na forma de semicondutores diodos, como arsenieto de gálio e arsenieto de gálio alumínio. Portanto, a substância radioativa e o comprimento de onda que ela emite vão definir o nome comercial, as características da luz, a potência e as propriedades terapêuticas do equipamento. Atualmente o modelo mais utilizado é o de diodos semicondutores. A substância radioativa é cortada, altamente polida (para amplificar a luz como um espelho) e sobreposta. A corrente elétrica é aplicada ás duas partes, e ocorre a reação de formação do laser na junção das duas superfícies (PEDRO; MIKAIL,2009). Os aparelhos podem emitir luz no modo continuo ou no modo pulsado. No modo contínuo a potência que sai do aparelho é sempre a mesmaemitida; dessa forma, a potência do raio vai ser igual a do aparelho. No modo pulsado, a emissão do raio sofre períodos de interrupção durante o tratamento, portanto, a potência do raio vai ser menos do que a do aparelho. Além disso, o laser possui três propriedades importantes que o diferem da luz comum: ele é coerente (todos os fótons são emitidos no mesmo comprimento de onda, não havendo perda no caminho, a energia que sai do aparelho é a mesma que chega no tecido), colimado (os raios são extremamente paralelos entre si, todos os fótons caminham na mesma direção), monocromático (porque a luz possui apenas um comprimento de onda) (PEDRO; MIKAIL, 2009). As principais indicações são cicatrização de feridas, tratamento de áreas com inflamação e edema, alívio da dor, afecções osteoarticulares e lesão de nervos periféricos (PEDRO; MIKAIL, 2009). O laser estimula o desenvolvimento de fibroblastos e pode afetar a produção de colágeno para o reparo tecidual, pode também acelerar a angiogênese e aumentar a formação de novos capilares. A laserterapia também é importante no tratamento de edemas 14 pois aumenta a drenagem linfática e sanguínea (LEVINE et al., 2008). Lirani-Galvão, Jorgetti e Silva (2006) afirmam que o uso do laser de baixa potência promove a aceleração da formação óssea, pois gera um aumento na atividade osteoblástica, nos níveis de ATP, na organização das fibras colágenas e no aporte sanguíneo. Os mesmos autores concluíram que a utilização de laser de baixa potência acelera o processo de reparação óssea por promover o desenvolvimento do novo tecido ósseo mais resistente. Algumas contraindicações estão associadas á utilização de laserterapia em pacientes com tumores, devido ao efeito de crescimento celular e aumento do aporte sanguíneo. A aplicação em animais prenhes e sobre a córnea, áreas fotossensíveis da pele, áreas com necrose e contaminação excessiva, placas de crescimento e fontanelas abertas devem ser evitadas (PLAJA, 2003; BAXTER; MCDONOUGH, 2007). 
2.1.2 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
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 HeNe 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 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 intensidadenas 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