文摘
目的。体育活动的实践被认为是维护良好健康状况的主要因素。然而,详尽的或不寻常的体育活动会导致肌肉损伤。几种治疗方法用于恢复肌肉损伤;然而,系统性的非甾体抗炎药经常导致严重不良事件。在这项研究中,我们旨在调查协会的激光疗法(低)和局部双氯芬酸,评估药物动力学和药效学效应在老鼠stretching-induced肌肉拉伤。方法。雄性Wistar鼠重200 g随机分为6组动物。双氯芬酸的血浆浓度在不同的时间被质谱量化(15分钟至24小时)在所有的动物。所使用的激光能量是3 j(830海里;100兆瓦,30年代)。治疗组接受剂量双氯芬酸的1毫克/公斤IM或局部应用有或没有激光治疗。电刺激是用来研究肌肉的功能状态。结果。局部管理双氯芬酸后,血浆浓度峰值(t max)发生在辐照组和4小时30分钟未照射组。0-24 hs (AUC)是442 (ng / h /毫升1712年未照射组和(ng / h /毫升1)辐照组。结论。低有效提供显著改善功能模式。综上所述,我们的研究结果表明低强度之间的协同效应和局部双氯芬酸在大鼠的伸展运动引起的肌肉损伤。
1。介绍
不寻常的和详尽的体育锻炼可能导致结构,骨骼肌的超微结构和生物化学变化(1]。这种变化特征的一种急性疾病锻炼肌病(我)。有证据表明,伟大的丰度与我有关的症状和体征是依赖于类型的收缩(偏心和同轴),强度,持续时间(2,3),和个人因素,如年龄和他们的物理条件。
肌肉损伤约占30%的运动损伤,其中超过90%是通过武力或过度拉伸而引起的肌肉4]。最常见的运动,可以诱导损伤是那些高偏心组件,比如抵制运动,跳练习,增强式训练,间歇跑方向的快速变化(5]。
有几个关于间接证据已经在文献中描述的方法测量肌肉损伤,尤其是人类,包括降低最大自愿等距力(6- - - - - -8),增加肌肉不适(9- - - - - -11),在细胞因子(il - 1浓度显著增加β和il - 6)和乳酸脱氢酶和谷氨酸的丁酮二氨基转移酶(12]。这些介质通常水平升高在急性肌肉损伤发生。
不同类型的药物和非药物疗法已经被使用,目的是防止或者至少减轻运动损伤代谢的有害影响。在这其中,我们可以把(a)抗炎药物,(b)营养补充剂、冷冻疗法(c), (d)按摩疗法,(e)电疗法,(f)低级激光治疗。
双氯芬酸是非甾体类抗炎类的一部分,是一种弱有机酸( )。众所周知,它的主要作用是能够降低环氧酶的亚型酶的活性和顺向抑制前列腺素的合成13,14]。
当使用口头,双氯芬酸可能存在重要副作用如消化道出血、胃溃疡、肾和心脏并发症等(13,15]。然而,在局部配方,这些副作用几乎没有发现,他们的功效可能是不如口服或肠骨骼肌病变(13,16]。
根据Miyatake et al。16),口服非甾体类抗炎药(非甾体抗炎药)的疗效在肌肉和滑膜组织中合理确定。在他们的研究中,他们比较了双氯芬酸口服和局部应用之间的血浆浓度,在临床处方中使用推荐剂量。作者得出的结论是,局部应用程序也是一个有效的方法。
双氯芬酸吸收局部使用的功效取决于易于更换皮肤的不同层(17),低分子量(< 500道尔顿),穿过两个亲水、亲脂性的特征角质层。
1.1。激光Photobiomodulation
前临床试验已经证实这一事实已被无数次报道。根据遭受et al。18),低级激光疗法(低)能够增加32%,2分钟的辐照,在45%的20分钟后,皮肤微循环的血流量。这种效应被一氧化氮合成抑制剂的本地应用程序(LNMMA)。其他文章也报告增加局部微循环由于辐照组织(血管舒张19- - - - - -23]。看来,激光产生血管松弛cGMP的高度(24]。
体内实验表明显著诱导伊诺激光辐照后髂动脉的兔子25),并根据结果发现,如果激光辐照提升cGMP水平,一个重要的局部血管扩张可能会发生,从而促进营养物质的运输辐射地区以及代谢物质的去除会影响肌肉收缩。
针对低级激光器的抗炎作用与血管扩张性对微循环的影响,我们认为,激光辐射会影响甚至加强双氯芬酸的吸收局部使用。此外,皇家的和激光治疗可能协同作用,其余每一个的抗炎作用与减少副作用相比,系统的非甾体抗炎药。在这种背景下,本研究的目的是探讨激光photobiomodulation对双氯芬酸钠的药代动力学的影响局部肌肉的应用和比较两种治疗方法的影响在老鼠stretch-induced肌肉病变。
2。材料和方法
2.1。动物
共有252名女性Wistar鼠Biotery的圣保罗大学(USP)重约200克。动物们保持在标准条件下的温度(22 - 24°C),相对湿度(40 - 60%),光暗周期为12小时水,随意饲料。大鼠随机分为6组动物。我们的实验协议经动物实验伦理委员会批准的圣保罗大学的生物医学科学研究所(ICB_USP) n 30°fls的。87页。为更好地理解实验程序,请参阅图形数据流程图1和2。
2.2。药物动力学分析
2.2.1。实验组大鼠血浆浓度测定双氯芬酸
以下实验组用于等离子体浓度的测定双氯芬酸的noninjured动物:(a)健康——健康动物,(b)双氯芬酸我,(c) 我,(d)局部双氯芬酸 双氯芬酸;
量化了等离子体浓度的双氯芬酸质谱在不同的时间(30分钟0,15日,1、2、4、6、12和24小时)在所有处理和未经处理的动物。所使用的激光能量是3 j。治疗组接受双氯芬酸的剂量1毫克/公斤(毫克/公斤)我和局部应用。
2.2.2。在等离子体测定双氯芬酸浓度
双氯芬酸的浓度决定的老鼠在Cartesius等离子体进行了分析单位,实验室的博士教授吉尔伯托De Nucci ICB的药理学系/ USP,根据分析协议的验证METGRU 08-07方法,测定人血浆中双氯芬酸质/女士。
2.2.3。协议组血浆浓度样本
动物的血液样本收集通过复古的轨道在不同的时间(上面提到的)。在每一个预定的时间集合,大约500人μL的血液被撤回毛细管和放置在一个干净的肝素化管。样本离心10分钟4000 RPM(贝克曼探地雷达离心机,圣保罗,巴西)。等离子体分为塑胶管螺旋帽和密封圈识别和存储在一个冰箱在-20°C进行进一步分析。
每只动物样本分析当天,从而避免interassay变化。双氯芬酸的血浆浓度测定的反相高效液相色谱法(HPLC),和峰值进行质谱分析(MS / MS)探测器。
2.2.4。提取血浆样品
描述的过程是不仅未知样品,也适用于标准曲线提取和质量控制。未知的运行中提取样本,这些发生在黄灯下,以下实验协议之后。一个合适的数量 一次性玻璃试管被安置在一个网格。管被数根据试验协议;等离子体(100μL)的动物样本添加到每个管;在每一个管,50μ(2 L的内部标准μg / mL)添加使用校准autopipette萘普生解决方案,和样品均质(漩涡)大约10 s;25μL添加甲酸;样品均质(漩涡)10秒;4毫升的乙醚/己烷(80/20; )添加到所有管子,提取由均质化(漩涡)40年代;上层有机相然后转移到另一组干净的玻璃管和N 2流在45°C下蒸发;干残留物溶解1毫升乙腈/水(50/50, )1毫米醋酸和均质20秒(涡流),然后是解决方案被转移到PCR和一次性塑料头板使用自动吸量管;PCR盘子被限定了,盘子放在self-injector架。双氯芬酸和内部标准从血浆中提取和分析了萘普生质/ MS结合turbospray消极和MRM检测模式。为了进行测试,使用的参考标准的质量解决方案的评估做准备。作为参考标准的真实性,分析标准的起源和批号记录。
2.3。药效学分析
药效学分析包括的生化和生理影响的研究药物,即。,药物如何影响有机体。在这里,我们调查的影响局部和IM双氯芬酸单独或与激光辐照。
2.3.1。被动拉伸肌肉损伤模型
对胫骨肌肉伸长协议在这个工作中,拉伸协议执行,如下简要描述(26]。
动物与氯胺酮麻醉:甲苯噻嗪(80:16毫克/公斤,康尼锡,阿,阿根廷)腹腔内(i.p)之前提交的被动拉伸协议前胫骨肌肉。称重后的动物,这是放置在软木附着在拉伸系统上背卧位。右后肢被牢牢地绑在一条线,通过滑轮和附着一个pissette相应体积的水150%的动物的尸体。这条线是固定的动物的爪子,执行跖屈,胫骨前肌的后爪的动物。协议只执行一次的动物收到牵引20分钟,休息3分钟,和第二牵引了20分钟。
2.3.2。突变
动物麻醉与氯胺酮和甲苯噻嗪(100毫克/公斤,20毫克/公斤,分别IM)和固定在手术台上。动物就受到削减足底跖骨附近的皮肤区域。随后,进行vulsion,分离皮下组织的胫骨肌肉一起皮肤;对于这个过程,我们进入小肌肉用剪刀将已经关闭,返回尾方向与开放的剪刀,将所有动物的肌肉。然后,借助手术刀,肌腱是分开插入和绑定到线程。肌肉筋膜去除,使其更容易隔离的肌肉。部分后,肌肉被拉向相反的方向插入通过电线,被孤立于胫骨。整个过程前胫骨肌肉的刺激,这是保湿的盐溶液(0.09%)。插入地区足底跖骨附近地区,肌肉肌腱被连接到一个等距换能器(尤格Basile®;Vareze、意大利)和双极电极坐骨神经。
肌肉受到10 g的恒张力。6 - 7的制备间接刺激了脉冲V, 0.2赫兹,2 ms。的持续时间。对间接刺激肌肉收缩的反应被记录在尤格BASILE®双子座7070通过等距换能器自然地理学家。为了诱发强直性收缩,频率提高到60赫兹。肌肉疲劳是特点是无法保持肌肉收缩,振幅衰减了50%的最高记录,避免组织死亡,导致强直性收缩。每组、强直收缩进行每10分钟在30分钟,使每只动物共有3宫缩每组中。
从记录中,我们分析了(a)收缩力的强度(振幅)克,(b)所需的时间降至一半的收缩最大肌肉疲劳(50%)在几秒钟内,和(c) X强度时间曲线下的面积。
2.3.3。激光辐照
Thera-lase类型激光器(DMC®),在830纳米波长的连续操作模式,3焦耳,总能量剂量的辐照时间30秒,光斑大小0.028厘米2,100兆瓦的电力。激光辐照进行在接触模式下,只有一个点在中间区域的胫骨前肌的老鼠,经过诱导的肌肉损伤。
2.3.4。统计分析
结果表示为 并提交未配对的学生 - - - - - -测试或方差分析(方差分析)其次是Student-Newman-Keuls测试多个比较。的值 被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
3.1。药物动力学分析
3.1.1。量化的时间浓度曲线的双氯芬酸,局部使用有或没有低功率激光照射
图3(一个)显示了双氯芬酸的浓度时间曲线局部使用有或没有低强度激光照射和量化的血浆浓度在不同的时间(30分钟0,15日,1,2,4,6,和12个小时)。
局部管理双氯芬酸后,血浆浓度峰值(t max)发生30分钟辐照组和未照射组的4个小时,因此呈现统计上的显著差异 。0-24hs (AUC)是442 (ng h毫升1)未照射组和712 (ng h mL-1)辐照组,还提出了一个统计上的显著差异 。
图3(b)显示了双氯芬酸的浓度时间曲线应用肌内有无低强度激光照射和量化的血浆浓度在不同的时间(30分钟0,15日,1、2、4、6、12和24小时)。
双氯芬酸肌内管理后,血浆浓度峰值(t max)发生15分钟两组。平均血浆浓度( )是755 (ng h毫升1)未照射组和899 (ng h毫升1)辐照组,显示出统计上的显著差异 。意味着AUC (0-24hs) 757 (ng h毫升1)未照射组和1082 (ng h毫升1在辐照组),这也提出了一个统计上的显著差异 。
3.2。药效学分析
3.2.1之上。的影响间接刺激大鼠胫骨肌肉强直性收缩,受伤后和治疗低功率激光疗法和双氯芬酸的话题(DT) 3和6小时后病变协议
图4(一)显示肌肉收缩力的强度电刺激在三个破伤风3小时协议:DT, ,和激光。肌肉收缩力量获得被观察到在所有3组治疗破伤风 ( , ,和 )病变组(相比 , ,和 )与 和DT集团( , ,和 )与 。
(一)
(b)
图4 (b)显示肌肉收缩力的强度电刺激在三个破伤风长达6个协议:DT, ,和激光。肌肉收缩力量获得被观察到在所有3组治疗破伤风 ( , ,和 )病变组(相比 , ,和 )与 和DT集团( , ,和 )与 。在激光治疗组( , ,和 ),肌肉收缩的力量获得被观察到在所有3破伤风DT组相比。
图5(一个)显示肌肉收缩力的强度电刺激在三个破伤风3小时协议:D.IM, ,和激光。它在所有3破伤风肌肉收缩力增加组处理 ( , ,和 )相比病变组( , ,和 )与 和D。我组。( , ,和 )与 。
(一)
(b)
图5 (b)显示肌肉收缩力的强度电刺激在三个破伤风长达6个协议:D.IM, ,和激光。它在所有3破伤风肌肉收缩力增加组处理 ( , ,和 )病变组(相比 , ,和 )与 和D。我组。( , ,和 )与 。在激光治疗组( , ,和 ),有增加肌肉收缩力量3破伤风损伤组相比,只有在第二强直相比,D。我组。
4所示。疲劳曲线下的面积
图6(一)显示所有3显著增加收缩的肌肉疲劳曲线下的面积,在强直性收缩和肌肉收缩强度的比值随着时间的推移,这个张力下降了50%的最大振幅的协议3小时相比的 组( , ,和 )和病变组( , ,和 )与 。
(一)
(b)
图6 (b)演示了一个显著增加3破伤风肌肉疲劳曲线下的面积,强直性收缩,肌肉收缩强度的比值随着时间的推移,这个电压衰减最大振幅的50%相比6小时的一个协议 组( , ,和 )和病变组( , ,和 )与 和DT集团( , ,和 )与 。
图7(一)显示所有3破伤风显著增加肌肉疲劳曲线下的面积,强直性收缩,肌肉收缩强度的比值随着时间的推移,这个张力下降了50%的最大振幅相比3小时的协议 组( , ,和 )和损伤组( , ,和 )与 。
(一)
(b)
图7 (b)演示了一个显著增加3破伤风肌肉疲劳曲线下的面积,强直性收缩,肌肉收缩强度的比值随着时间的推移,这个张力衰减最大振幅的50%相比6小时的协议 组( , ,和 )和激光集团( , ,和 )损伤组( , ,和 )与0.05 D。我集团( , ,和 )与 。
5。讨论
在这部作品中,低级的影响激光疗法操作在红外光谱区吸收和药物动力学的非甾体抗炎药(双氯芬酸局部和IM)和他们的表演分别在骨骼肌损伤进行了研究,使用控制肌肉拉伤的实验模型大鼠胫骨肌肉。
目前的实验模型损伤为特征的拉莫斯et al。26]。在他的作品中,3 J的剂量对这个协议被证明是最有效的。也表明病变的峰值在大多数的分析达到6小时后伸展,如伊文思蓝血浆外渗,cox - 2基因表达,TNF -α行走、c反应蛋白和跟踪测试。
肌肉损伤往往会导致长时间的固定和广泛使用的抗炎药物,会导致,旁边的副作用,增加胶原纤维的数量以及降低肌纤维的数量。这种影响有助于肌肉的生物力学性质的变化(27]。
低级激光疗法(低)代表另一种治疗肌肉骨骼损伤和抑制或刺激的效果,根据参数用于治疗。在这个意义上,通常使用术语photobiomodulation引用对生物组织的影响。使用低级的临床目标激光治疗肌肉拉伤情况是旨在减少使用抗炎药的不良反应,减少固定时间,甚至抑制或减少炎症过程和增强组织修复,恢复组织的功能特征。
如前所述,非甾体抗炎药的使用肌肉损伤后可能导致重要的副作用如消化道出血、胃溃疡、肾和心脏并发症。因此,局部非甾体抗炎药的使用已被证明是一个有趣的选择,,通过几项研究,显示出良好的疗效相比,非甾体抗炎药使用IM和口服路线,有一些副作用的优势(13,28]。
目前,皮肤面积一直在研究如何改善运输或某些物质或药物经皮肤吸收。为此,各种媒体如化学药剂、浸、显微针头,超声波被使用。然而对于一些药物,没有一个人能够成功克服角质层(SC)层(29日,30.]。
几种类型的激光检测的客观研究药物的吸收和渗透的便利化SC以更有效的方式,不会引起组织损害,如二氧化碳,Nd: YAG, IPL(强脉冲光),和二极管29日,30.]。然而,这些研究并不评估等离子体使用的药物的生物利用度。
在一些研究中,高功率激光应用展现出了强大的能力改善药物的渗透和物质通过SC,在不损坏皮肤,通过光学相干断层扫描等分析,可见光纤光谱仪,分光光度计,光谱扫描仪(29日- - - - - -32]。这是因为改善渗透率的激光仍不完全清楚。
低强度激光作为其特征的增加局部微循环的血管舒张和招聘间接血管化。这些特征被广泛接受并在研究肌肉组织,愈合,皮瓣等。19- - - - - -23,33),这可能会进一步帮助药物或其他物质的吸收功能。
本研究的生物利用度结果证实上述引用的研究。因此,观察统计上的显著差异在集团与激光辐照前5分钟接受双氯芬酸局部使用。这组平均30分钟t马克斯和意味着AUC(他一直hs) 712 (ng h mL的价值1),而只有局部双氯芬酸的团体证明平均3小时和442 ng h毫升1,分别。组中双氯芬酸IM应用,统计上显著的结果被发现AUC (0-24 hs) (ng h毫升1)和C (max) (ng h mL-1), 1082年和899年,分别 ,组与激光辐照5分钟前的药物中的应用。
这种反应的抗炎药之前激光辐照可以表演更快速解决炎症过程,导致发生后的拉伸损伤,以及更好的修复受伤的组织。
在目前的研究中,我们评估了减少肌肉疲劳后的大鼠胫骨肌肉强直性收缩,间接电刺激后拉伸肌肉损伤,在治疗组与低级激光疗法和双氯芬酸,局部使用和肌内。
有一些肌肉疲劳的定义,其中一个说,疲劳是不能在一段时间内保持肌肉收缩力量。在我们的研究中发现了这个残疾。的数据在我们的研究证实了以前的发现结果,比如在拉莫斯等人进行的一项研究。26在我们的实验室。
我们可以观察到数据2和3、激光疗法协会和双氯芬酸(IM)和局部显著保存后胫骨肌肉的峰值力03特别是06年小时的病变。可能两个杰出的疗法的应用产生了协同效应,抑制肌肉损伤后炎症放大阶段。有趣的是,局部抗炎双氯芬酸+激光照射呈现显著增强吸收和最好的保护对肌肉力量的影响。
关于肌肉疲劳,我们先前表明,参与肌肉的正常行为减少一个序列的峰值力和AUC收缩。这里,我们观察到激光疗法仍然是最好的治疗延迟疲劳的时候。病变组的老鼠表现出抗疲劳强度下降在所有协议,而在laser-treated组局部应用之前和肌内双氯芬酸演示了这个参数的增加。
根据血液流动的理论规定,血管活性的代谢物被释放的肌肉纤维扩散活动的比例,这代谢血管舒张增加氧气和营养的供应的组织需求34,35]。
Kipshidze et al。24)展示了他们的研究,可见紫外线产生血管松弛cGMP的高程。光的吸收通过维管组织,通过感应不,是提升cGMP猜测。血管舒张会引发低血压的磷酸二酯酶抑制剂和循环cGMP nitrovasodilators的效果。
体内实验在实验室演示了一个重要的感应伊诺激光辐照后髂动脉的兔子25),根据我们的结果,如果激光辐照提升cGMP水平,一个重要的局部血管扩张可能会发生,从而促进营养物质的运输辐射地区以及代谢物质的去除会影响肌肉收缩。因此,我们可以假设一个血管舒张或增加激光辐照引起的局部微循环可能作用于肌肉细胞,增加时间破伤风肌肉最大收缩强度减少,直到接近一半(50%)。
在分析区域的疲劳曲线electrophysiograph记录中,可以观察到一个非常相似的图片,上面所描述的。肌肉疲劳表现为特征主要是减少肌肉力量和受损的运动控制,与随后的肌肉疼痛。肌肉拉伤的存在还会导致性能降低和减少生成力的能力。
骨骼肌的损伤为特征的直接损失迫使生产。这个损失的原因之一的力会破裂或损失的作用产生结构,如肌动蛋白和肌凝蛋白(36]。
引起肌肉损伤的机制之一是钙的过度流入从肌肉纤维间质,导致细胞内钙水平升高,进而生成肌质受损或纤维的肌浆网。内稳态的过程导致的损失和刺激calcium-dependent蛋白质水解,从而引发组织变性(37]。在细胞内的介质,导致线粒体钙积累过剩这个离子,抑制细胞呼吸和能源生产,影响细胞的钙积极去除能力。钙超载然后沉淀自生阶段提高蛋白酶的作用和磷脂酶的结果在肌原纤维的退化和细胞膜,导致妥协在糖原合成肌肉受伤(37]。
辐照动物增加了抗疲劳强度的三个破伤风的治疗组 ,也仅在激光治疗组(6小时),证明增加抗疲劳强度优于治疗组与双氯芬酸。
由我们组最近的研究表明,低功率激光的preirradiation运动员,红色和红外波长范围,能够增加抗肌肉疲劳,加速下跌的血浆乳酸浓度和CK (39- - - - - -41]。
骨骼肌肌纤维再生有一个相当大的能力,有限的卫星细胞群,血管再生,和当地的神经移植术。这个过程是缓慢的,通常不完整,与一个伟大的疤痕形成,纤维一致性,和小弹性和可能改变肌肉力量和可扩展性26]。病变的严重程度和治疗很重要,因为如前所述,肌肉再生是一个复杂的过程,导致再生纤维的形态变化,从而影响postinjury肌肉性能(26]。
根据Amaral et al。42],直接激光辐射,使用后的第一天的部分切除大鼠腓肠肌肌肉,促进了再生过程和肌肉受伤的地区的成熟。在他的研究中,他使用不同的剂量,证明只有2.6 J的剂量氦氖激光促进了重要的变化,如增加肌肉纤维区和线粒体密度增加,从而表明低剂量的激光照射在促进biostimulatory效果会更有效。
关于激光和药物吸收,众所周知,一个给定区域的循环载荷是影响当地吸收的主要因素之一的药理的观点。最近,Oishi et al。43)表明,腹部急性PBM在660纳米的应用能够导致高血压大鼠长期低血压患者的影响和血管舒张一氧化氮机制。同样,Kazemikhoo et al。44)表明,它可能为糖尿病患者提供一个有益的影响通过减少精氨酸酶表达和NOS /不通路的激活增加生产血管舒张,和在此之前,布特就et al。45]表明,低级激光辐照诱导photorelaxation在冠状动脉和克服胸廓内动脉的血管痉挛。综上所述,这些研究可以明确地表明,激光辐照能够产生一个局部血管舒张,在这种情况下,加强当地的局部应用药物的吸收。
从我们的结果,我们可以得出这样的结论:低级激光疗法(830海里)是有效减少/加速炎症过程和肌肉损伤引起的肌肉拉伸的老鼠,除了提供显著改善功能模式。综上所述,我们的结果表明低功率激光疗法之间的协同效应和双氯芬酸应用局部和IM路线在实验拉伸肌肉损伤诱导的大鼠模型。
数据可用性
所有数据用于支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项研究是由FAPESP /必须占州政府CEPOF 2013/07276-1 2015/06502-3;帕特丽夏Sardinha莱昂纳多Lopes马丁斯被博士奖学金支持,斗篷,巴西。