ANÁLISE DA APLICAÇÃO DO ULTRA-SOM TERAPÊUTICO NA REGENERAÇÃO TECIDUAL

ANALYSIS OF THE APPLICATION OF ULTRASOUND THERAPEUTIC IN TISSUE REGENERATION
Juracy Augusto Neves Leite¹, Raquel Cimi², Myrian Arruda e Sá³
RESUMO
O ultra-som terapêutico é um recurso bastante utilizado em Fisioterapia. A utilização do ultra-som terapêutico como terapia alternativa não invasiva na cicatrização tecidual tem se mostrado de fundamental importância para o estimulo da preservação das funções fisiológicas, da estrutura celular e para melhora na qualidade do tecido neoformado. Objetivo: o objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão bibliográfica sobre o ultra-som terapêutico e fazer uma analise de sua aplicação na regeneração tecidual. Metodologia: Para desenvolvimento deste estudo obtivemos como bases de dados Lilacs, Bireme, Medline, alem de revistas e livros didáticos. Conclusão: Conclui-se que há muito tempo tenta-se explicar quais mecanismos fisiológicos são ativados durante a aplicação do ultra-som terapêutico, entretanto, o campo das dúvidas ou hipóteses ainda é persistente, com isso pode-se esclarecer suas freqüências e interações durante a passagem de suas ondas até a chegada aos tecidos alvos.
Palavras-chaves: Ultra-som terapêutico; Ultra-som na recuperação de lesão; Eletroterapia; Aplicação do ultra-som terapêutico; Regeneração tecidual.
ABSTRACT
Ultrasound therapy is a resource commonly used in physiotherapy. The use of therapeutic ultrasound as a noninvasive alternative therapy in the healing process has proven to be vital for the encouragement of the preservation of physiological function, cell structure and to improve the quality of newly formed tissue. Objective: The objective of this study was to review literature on the therapeutic ultrasound and do a review of its application in tissue regeneration. Methodology: To develop this study we obtained as the Lilacs, Bireme, Medline, besides magazines and textbooks. Conclusion: We conclude that long to try to explain what physiological mechanisms are activated during the application of therapeutic ultrasound, however, the scope of the questions or hypotheses is still very evident, as it can clarify their frequencies and interactions during the passage of the waves until the arrival of the target tissues.
Keywords: Ultrasound therapy; Ultrasound in recovery from injury; Electrotherapy; application of therapeutic ultrasound, tissue regeneration.
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¹Acadêmico do curso de Fisioterapia da UNIC
²Acadêmica do curso de Fisioterapia da UNIC
³Orientadora e Professora Msc. do Curso de Fisioterapia da UNIC
INTRODUÇÃO
A regeneração é um processo complexo, porém essencial sem o qual o corpo seria incapaz de sobreviver. Envolvem ações integradas das células, matriz e mensageiros químicos e visa restaurar a integralidade do tecido lesado o mais rápido possível. Ocorre à migração de células originadas do tecido vascular e conjuntivo para o local da lesão este processo é governado por substâncias quimiotáxicas liberadas no local da lesão e se divide em três fases: inflamação; proliferação e remodelação. (KITCHEN, 2003)
A forma de tratamento para as lesões depende de uma avaliação acurada da lesão, identificando o estágio do processo cicatricial (HUSSNI et al, 2004). Dentre os recursos disponíveis para o tratamento de lesões, a utilização do ultra-som terapêutico como terapia alternativa não invasiva na cicatrização tecidual tem se mostrado de fundamental importância para o estimulo da preservação das funções fisiológicas, da estrutura celular e para melhora na qualidade do tecido neoformado (YAMADA, 2003). O ultra-som terapêutico induz mudanças fisiológicas como ativação de fibroblasto, colágeno e diminuição de células inflamatórias por aceleração do metabolismo celular (OLSSON et al., 2006).
Se uma modalidade é tão amplamente utilizada é vital que compreendamos completamente seus efeitos biológicos e mecanismos de ação de modo a poder usá-la efetivamente e, o mais importante, com segurança (KITCHEN, 2003).
METODOLOGIA
Para o desenvolvimento do tema foi realizado pesquisas bibliográficas, nos bancos de dados BIREME, LILACS, MEDLINE, bem como revistas e livros, leitura de textos e artigos científicos através das palavras chaves: ultra-som terapêutico; ultra-som na recuperação de lesão; eletroterapia; aplicação do ultra-som terapêutico; regeneração tecidual.
Desta forma foram selecionados 31 artigos que utilizaram o ultra-som terapêutico com freqüência de 1 MHz na regeneração tecidual, onde para construção deste trabalho foram analisados os seguintes itens: tecido aplicado; tipo de cabeçote; tipo de corrente; dose de aplicação; tempo e técnica de aplicação.
DISCUSSÃO
O calor pode ser considerado uma forma de energia intercambiável com outras formas de energia, como a elétrica e a mecânica. Quando um corpo é aquecido, a elevação na temperatura leva ao aumento da movimentação das moléculas presentes no corpo considerado. Quando uma forma de energia é convertida em outra, o processo não é completamente eficiente e somente parte da energia é convertida em calor dentro do tecido. A quantidade de absorção depende da natureza tissular, do grau de vascularização e da freqüência gerada. (KITCHEN & BAZIN, 1996).
Enquanto recurso terapêutico, o campo acústico originado das duas ondas do ultra-som gera basicamente calor. À medida que as ondas ultra-sônicas se propagam pelos tecidos, elas sofrem nas suas características originais pelos fenômenos de reflexão, atenuação e absorção. A propagação das ondas acústicas através de um meio depende de alguns fatores, dependentes de suas próprias características físicas, como das características físicas do meio em que viaja, que são: o coeficiente de atenuação, coeficiente de absorção, velocidade da onda ultra-sônica, impedância acústica (ARNOULD-TAYLOR, 1999).
Segundo Agne (2004), pelas suas propriedades físicas, os tecidos ricos em colágeno são os que mais absorvem o feixe do ultra-som, ao contrário dos músculos e sangue com elevado índice de água. A absorção seletiva e mais intensa no tecido rico em colágeno e nas interfaces, fazendo com que o ultra-som seja o meio ideal para atuar sobre tendões, bainhas e fáscias.
Kitchen (2003) afirma que quando o ultra-som percorre o tecido, uma porcentagem dele é absorvida, e isso leva a geração de calor dentro daquele tecido. A quantidade de absorção depende da natureza do tecido, seu grau de vascularização e a freqüência do ultra-som. Tecidos com alto conteúdo de proteínas absorvem o ultra-som mais prontamente do que aquele com conteúdo de gordura mais alto, e quanto maior a freqüência maior a absorção. Um efeito térmico biologicamente significativo pode ser obtido se a temperatura do tecido for elevada entre 40 e 45 graus por pelo menos 5 minutos. O aquecimento controlado pode produzir efeitos desejáveis, incluindo alívio da dor, redução da rigidez articular e aumento do fluxo sanguíneo (LEHMANN & DeLATEUR, 1994).
A vantagem, segundo Kitchen (2003), do uso do ultra-som para produzir esse efeito de aquecimento é que o terapeuta tem controle sobre a profundidade na qual o aquecimento ocorre. Para fazer isso, é importante que o fisioterapeuta tenha conhecimento das medidas de profundidade de meio, valores e do aquecimento seletivo dos tecidos. Por exemplo, a profundidade de meio valor para tecido conjuntivo irregular mole, é de aproximadamente 4 mm com 3 MHz, mas cerca de 11 mm a 1 MHz. Outra vantagem dessa forma de atividade térmica em relação a outras é o calor dirigido (ARNOULD-TAYLOR, 1999).
Esses efeitos são determinados por diversos fatores, como o tempo de irradiação local; a técnica de aplicação (estacionária ou móvel); as dimensões do corpo aquecido e a presença de superfícies refletoras proximal ou distal ao tecido de interesse (WILLIAMS, 1983). A intensidade da radiação ultra-sônica é fator essencial para o sucesso de qualquer terapia (GUIRRO & SANTOS, 1997). Quando entra no corpo, pode ocorrer um efeito nas células e tecidos por dois mecanismos físicos: térmico e não térmico (KITCHEN, 2003).
Os efeitos térmicos dessa categoria incluem alívio da dor, da inflamação aguda ou crônica, inibição dos espasmos musculares, aumentando ainda a extensibilidade do colágeno (STARKEY, 2001).
Os efeitos físicos não-térmicos desejáveis causam o aumento da permeabilidade celular, da síntese protéica, do fluxo de íons de cálcio e da passagem de metabólitos através da membrana celular, o que contribui de forma positiva na regeneração tecidual (LOW & REED, 2001).
Ainda relatando sobre os efeitos terapêuticos, Starkey (2001); Korstjens et al. (2004) afirmam que a irradiação ultra-sônica terapêutica, efetivamente reduz o edema, aumentam o fluxo sanguíneo local, relaxa os músculos e aliviam a dor, acelera o reparo tecidual e modifica a formação de cicatrizes. O ultra-som é uma modalidade de terapia física amplamente utilizada para tratar lesões em diversos tecidos. Este recurso aumenta o fluxo sangüíneo, a permeabilidade de membranas Starkey (2001) e a ativação de fibroblastos, com aumento na produção de colágeno (KORSTJENS et al., 2004).
Weimann, et al. (2004), também afirmam que o ultra-som aumenta a taxa de metabolismo no tecido; aumenta a extensibilidade do colágeno; aumenta o fluxo sangüíneo; regeneração tecidual; diminuiu a sensibilidade de elementos neurais e alivia a dor e o espasmo muscular.
Novamente, mais tarde, Amancio et al. (2006), reafirmam a vasodilatação da área com hiperemia e aumento do fluxo sangüíneo; aumento da permeabilidade celular; a micro massagem produzida pelo ultra-som, auxilia no retorno venoso e linfático, favorecendo a reabsorção de edemas; incremento do metabolismo local, com a estimulação das funções celulares e da capacidade de regeneração celular; efeito analgésico e espasmo lítico, integração de enxertos de pele total. E também na cicatrização tendinosa (SILVEIRA, 2003). Assim, a diminuição dos efeitos térmicos permite seu uso na fase aguda de uma lesão, prevenindo lesões teciduais provocadas pelo calor excessivo (PAULA, 1994).
O ultra-som terapêutico induz mudanças fisiológicas como ativação de fibroblasto, colágeno e diminuição de células inflamatórias por aceleração do metabolismo celular Olsson et al. (2006) e quando aplicado de maneira adequada, pode reduzir a dor (RODRIGUES, 1998).
O ultra-som terapêutico tem mostrado aceleração na cicatrização das feridas na fase inflamatória do reparo. Observou também que não houve anormalidades, como hipertrofia do tecido cicatricial, em resposta a terapia, que parece acelerar o processo sem risco de inferir nos mecanismos de controle que limitam o desenvolvimento da granulação. (KITCHEN, 2003).
A analgesia decorre da diminuição da excitabilidade das fibras nervosas aferentes sensitivas, através do aumento do seu limiar de despolarização, provocando diminuição dos estímulos dolorosos e agindo sobre a membrana plasmática do neurônio, diminuindo a atividades da bomba de sódio e potássio Robinson (1995), também podendo ocorrer pelo aumento da defesa, relaxamento muscular menor, melhora da circulação, diminuição do edema, regeneração tecidual (TER HAAR, 1999).
Guirro et al. (2002) demonstraram, em um estudo experimental que a força tênsil da musculatura abdominal de ratos foi aumentada com a irradiação da energia ultra-sônica de baixa intensidade. Os autores observaram que há uma abreviação na resolução do processo inflamatório, aumento na resistência da cicatrização também foi observado concomitantemente ao aparecimento de grande numero de fibroblastos jovens e maduros, alem da neoformação de vasos.
No tecido ósseo o ultra-som pode aumentar a densidade de osteoblastos, estimular a secreção da matriz celular e fatores de crescimento envolvidos na consolidação de fraturas Anderson et al. (2006), e estudos na placa epifisária de coelhos não produziram alterações detectáveis a exame radiológico, mas na análise histológica foi verificado alterações significativas na espessura da cartilagem sugerindo aceleração no metabolismo da placa.
Segundo Duarte (1983), o ultra-som pulsado atinge o tecido ósseo por uma sucessão de impulsos, cada um deles resultando em um sinal elétrico como resposta do osso. Daí por diante, o processo de formação do osso é regulado pelo campo elétrico assim formado e o metabolismo ósseo é estimulado eletricamente. No entanto, o mecanismo de interação do ultra-som com o tecido ósseo ainda é alvo de especulação científica, pois há autores que acreditam que o ultra-som possa exercer uma força mecânica nas células de tecidos moles no local da fratura Dionísio (1998), ou que as ondas de pressão geradas pelo ultra-som possam mediar a atividade biológica diretamente pela deformação mecânica da membrana celular ou, indiretamente, pelo efeito elétrico causado por esta deformação (EVANGELISTA, 2003).
Em modelo experimental, realizado por Rodriguez (2000), em pseudo-artrose de tíbia de ratos o ultra-som pulsado de baixa intensidade foi utilizado com sucesso para acelerar o processo de reparo ósseo. Após seis semanas de tratamento diário (20 minutos por dia), 50% das fraturas tratadas foram consolidadas, enquanto nenhuma fratura do grupo controle obteve cura neste intervalo de tempo.
Quanto ao cabeçote, a freqüência esta diretamente relacionada com a absorção do feixe, de forma que, na maior freqüência, o ultra-som será absorvido mais rapidamente o que caracteriza o ultra-som de 3 MHz como superficial. A profundidade de penetração esta em relação inversa com a freqüência o que caracteriza o ultra-som de 1 MHz como profundo. Se aceita que o ultra-som de 1 MHz possa alcançar mais de 5cm e com 3 MHz a penetração efetiva é de aproximadamente 3cm (AGNE, 2004).
No modo contínuo, a voltagem através do transdutor do ultra-som deve ser aplicada continuamente e seus ciclos de freqüência são acima de 100%, durante todo o período de tratamento. No pulsado, a voltagem é aplicada em rajadas Ter Haar (1999), com ciclos de freqüência menores que 100% (GUIRRO & SANTOS, 1997). Assim, o efeito térmico é menos pronunciado e o efeito mecânico é superior, possibilitando a abertura de campos de tratamentos onde não é desejável o efeito predominantemente térmico, como exemplo, o tratamento para a dor (KITCHEN & PARTRIDGE, 1990).
O ultra-som pulsátil utiliza a transmissão de energia desligada metade do tempo, tende a minimizar a formação de calor nos tecidos alvos e nas interfaces Kahn (2001), esta modalidade é utilizada atualmente por efeitos positivos sobre a inflamação a dor e o edema. (AGNE, 2004).
O ultra-som contínuo pode aumentar o fluxo sangüíneo por algum tempo após o tratamento; no entanto, esses dados ainda são controversos, pois podem alterar organelas celulares e membranas de maneira reversível ou irreversível, dependendo de sua magnitude (STARKEY, 2001; TAYLOR et al., 2004).
De acordo com Lehmann & Delateur (1994), fixa-se uma duração máxima de 15 minutos. Isto se refere a uma área tratada de 75 a 100cm2, que é considerada a superfície máxima que se pode tratar razoavelmente.
Já para Borges (1998) a duração do tratamento usualmente é de 5 a 10 minutos para ultra-som contínuo e até 15 minutos para o modo pulsado.
Segundo Kahn (2001), a duração de tratamento nas dosagens recomendadas varia de 1 a 8 minutos, dependendo da condição a ser tratada, do local anatômico e se a técnica a ser usada é superficial ou subaquática. Acredita-se que 2 a 3 minutos de tratamento de US é um tempo adequado para a maioria dos casos, quando o ultra-som terapêutico é ministrado diretamente na superfície, e que 5 a 8 minutos é adequado quando no modo indireto, subaquático.
Andrews et al. (2000) relataram que, com uma intensidade de 1,5 W/cm2, são necessários 3 a 4 minutos para alcançar um nível terapêutico de aquecimento com o ultra-som de 3 MHz, e 10 minutos para aquecer o tecido com o ultra-som de 1 MHz. Para Kahn (2001) a dosagem recomendada para a maioria dos procedimentos clínicos é de 0,5 a 1,0 W/cm2 e altas dosagens, 1,5 a 2 W/cm2, não têm se mostrado eficiente; inclusive podem ser menos efetivas do que as baixas dosagens.
Abordando a técnica de aplicação, Agne (2004), descreve que deve colocar gel na superfície a ser tratada e realizar movimentos com o transdutor, podem ser circulares, longitudinais ou transversais. Imprimir certa pressão para evitar a presença de ar entre o transdutor e a pele. O transdutor deverá estar sempre numa posição plana sem angulação e ficar bem aderido a pele. A quantidade de gel deve ser suficiente para toda a área permitindo o contado e o deslizamento uniforme do transdutor. O sucesso do tratamento depende da escolha dos parâmetros, a técnica de movimentação do cabeçote, respeitar o contato constante e a uniformidade dos movimentos que devem ser de 2 – 4segundos/ cm².
O contato entre o transdutor e a pele deve ser adequado para que não haja perda de ondas, Lehmann & Delateur (1994), afirmam que em razão da água ser um excelente meio de condução, técnicas subaquáticas de aplicação do ultra-som permite a insonação de regiões anatômicas difíceis de alcançar com técnicas padrão (KAHN, 2001).
CONCLUSÃO
De acordo com nossos estudos, há muito tempo tenta-se explicar quais mecanismos fisiológicos são ativados durante a aplicação terapêutica do ultra-som, porem o campo das duvidas ou hipóteses ainda é muito evidente, contudo pode-se esclarecer suas freqüências e interações durante a passagem de suas ondas ate a chegada aos tecidos alvos.
Quanto ao tecido ósseo verificou-se em um experimento em coelhos que não houve destruição de epífises como temido, ao contrario fortaleceu e aumentou a espessura das cartilagens, sem apresentar destruição óssea. Quanto as técnicas é evidente que a subaquática tem melhor aplicabilidade pois consegue irradiar ondas em regiões anatomicamente irregulares, sem o alto grau de dispersão de ondas que existe na técnica de contato direto, já que a água é um excelente condutor. O tempo da aplicação encontrado em média é de 5 a 8 minutos por área, o ultra-som na freqüência de 1 MHz é utilizado em tecidos profundos enquanto o de 3 MHz fica restrito a tecidos superficiais.
Quanto aos mecanismos envolvidos na aceleração da cicatrização e formação de calo ósseo há necessidade de maiores pesquisas, para a elucidação destes mecanismos.
Persiste a necessidade de novos estudos para desenvolvimento de técnicas quantitativas em relação à dose e profundidade de penetração do feixe do ultra-som.
Fica soberana a experiência e a técnica de maior domínio pelo terapeuta para elaboração e aplicação da sua conduta terapêutica.
BIBLIOGRAFIA
AGNE, J.C. Eletroterapia: teoria e prática. Ed. Palloni, 2004.
AMANCIO, A.C.G. et al. Estimulação ultra-sônica da integração de enxertos de pele total: estudo experimental em coelhos. Acta Ortopédica Brasileira, v.14, n.5, p.276-279, 2006.
ANDERSON, R.F. et al. Efeitos do ultra-som terapêutico contínuo em placas epifisárias de coelhos. Revista Brasileira Medicina do Esporte, v.12, n.3, 2006.
ANDREWS, J.R.; HARRELSON, G.L.; WILK, K.E. Reabilitação física das lesões desportivas. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 2000. 76p.
ARNOULD-TAYLOR, W. Princípios e pratica de fisioterapia. 4.ed. Porto Alegre: Artmed, 1999. 236p.
BORGES, F.S. Dosimetria em ultra-som. Ver. Fiso&Terapia, 1998; 9(2):9-10.
DIONÍSIO, V.C. O efeito do ultra-som terapêutico na vascularização pós-lesão muscular experimental em coelhos. Ribeirão Preto. [Dissertação] – Escola de Engenharia de São Carlos/ Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Universidade de São Paulo, 1998.
DUARTE, L.R.; XAVIER, C.A.M. Estimulação ultra-sônica do calo ósseo. Aplicação clínica. Revista Brasileira de Ortopedia, v.18, n.3, p.73-80, 1983.
EVANGELISTA, A.R.; FURTADO, C.S.; VILARDI, J.N.P.; ALVES, B.M.O. Estudo do efeito ultra-sônico na consolidação óssea. Revista Fisioterapia Brasil, 4(2):139-143, 2003.
GUIRRO, R.; SANTOS, S.C.B. A realidade da potência acústica emitida pelos equipamentos de ultra-som terapêutico: uma revisão. Revista de Fisioterapia da universidade de São Paulo, v.4, n.2, p.76-82, 1997.
GUIRRO, E.C.; GUIRRO, R.R. Fisioterapia Dermato-funcional. 3. ed. São Paulo: Manole; 2002. p.175-204.
HUSSNI, C.A. et al. Second intention skin wound healing in equines under vedaprofen treatment. Archives of Veterinary Science, v.9, n.1, p.87-92, 2004.
KAHN, J. Princípios e prática de eletroterapia. 4.ed.. São Paulo: Santos; 2001. p.49-63.
KITCHEN, S.S.; PARTRIDGE, C.J. A review of therapeutic ultrasound: I. Background, physiological effects and hazards. Physiotherapy, v.76, p.593, 1990.
KITCHEN, S.; BAZIN, S. Eletroterapia de Clayton. 10.ed. São Paulo: Manole, 1996. 350p.
KITCHEN, S. Eletroterapia: Prática Baseada em Evidências. 11.ed. São Paulo: Manole, 2003. 211-214p.
KORSTJENS, C.M. et al. Stimulation of bone cell differentiation by low-intensity ultrasound: a histomorphometric in vitro study. Journal Orthopaedic Research, v.22, n.3, p.495-500, 2004.
LOW, J.; REED, A. Ultra-som terapêutico. In: ______. Eletroterapia aplicada: princípios e prática. São Paulo: Manole, 2001. Cap.6, p.187-228.
LEHMANN, J.F.; DeLATEUR, B.J. Diatermia e terapia pelo calor e frio superficiais. In: KOTTKE, F.J.et al. Tratado de medicina física e reabilitação. 3.ed. São Paulo: Manole, 1994. Cap.13, p.281-359.
OLSSON, D.C. et al. Pulsed and continuous ultrasound stimulation in rats healing celiotomy. Ciencia Rural, v.36, n.3, p.865-872, 2006.
PAULA, J.L. Ultra-som terapêutico: considerações gerais. Fisioterapia em Movimento, v.VII, n.1, p. 9-16, 1994.
ROBINSON, S.E; BUONO M.J. Effect of continuous-wave ultrasound on blood flow in skeletal muscle. Phys. Ther., 75, 145-50, 1995.
RODRIGUES, E.M.; GUIMARÃES, C.S. Manual de recursos fisioterapêuticos. Rio de Janeiro. Revinter, 1998. 145p.
RODRIGUEZ, O.; MONREAL, R. Low-intensity pulsed ultrasound therapy for the acceleration of boné fracture repair. Anais do Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica 2000; 650-655. Florianópolis, 2000.
STARKEY, C. Recursos Terapêuticos em Fisioterapia. 2.ed. São Paulo: Manole, 2001.
SILVEIRA, S.D. O ultra-som terapêutico no processo cicatricial de tendões flexores digitais superficiais em cães. 2003. 74f. Dissertação (Mestrado em Cirurgia Experimental) Universidade Federal de Santa Maria.
TAYLOR, A.R. et al. Therapeutic ultrasound. In: STEISS, J.E.; McCAULEY, L. Canine rehabilitation & physical therapy. St. Louis: Saunders, 2004. Cap19, p.324-336.
TER HAAR,G. Therapeutic ultrasound. European Journal Ultrasound, Shannon, v.9, n.1, p.3-9, 1999.
WEIMANN, L. Análise da eficácia do ultra-som terapêutico na redução do fibro edema gelóide. Cascavel, 2004. Monografia (Graduação). Curso de Fisioterapia, Universidade Estadual do Oeste do Paraná.
WILLIAMS, R.A. Ultrasound: biological effects and potential hazards. London, New York: Academic, 1983. 93p.
YAMADA, B.F.A. Ulceras nervosas. In: JORGE, S.S.; DANTAS, S.R.P.E. Abordagem multiprofissional no tratamento de feridas. São Paulo: Atheneu, 2003. p.247-259.