Bone mineral density of rat femurs after hindlimb unloading and different physical rehabilitation programs

Abstract

Durante a ausência de carga no esqueleto e mesmo em curtos períodos de atividade física diminuída, pode ocorrer enfraquecimento ósseo. Assim, tratamentos para doenças musculoesqueléticas que envolvam imobilização temporária por meio de talas, repouso forçado ou tração aumentam o risco de fraturas. A atividade física é a medida mais estudada, tanto para evitar danos quanto para promover recuperação da estrutura óssea. O objetivo deste estudo foi avaliar, por meio da densitometria óssea, a influência da hipocinesia e posterior atividade de corrida em esteira ou da movimentação livre, em fêmur de ratos. Foram utilizados 64 ratos Wistar com 65 dias de idade e massa corporal média de 316,11 gramas, distribuídos aleatoriamente em oito grupos experimentais: Grupo 1, controle suspenso, constituído de sete animais que permaneceram em regime de hipocinesia dos membros pélvicos por 28 dias e, posteriormente sofreram eutanásia; Grupos 2 e 3, suspensos treinados, compostos por sete e cinco animais respectivamente, que permaneceram em regime de hipocinesia dos membros pélvicos, por 28 dias, e posterior regime de exercício em esteira, por mais 28 dias (grupo 2) e 56 dias (grupo 3) e, posteriormente, sofreram eutanásia; Grupos 4 e 5, suspensos liberados, compostos por sete animais que permaneceram em regime de hipocinesia dos membros pélvicos por 28 dias e, posteriormente, alojados com livre movimentação, em caixa, por 28 dias (grupo 4) e 56 dias (grupo 5) e depois sofreram eutanásia; Grupos 6, 7 e 8, controles negativos, compostos por oito animais, alojados com movimentação livre, em caixa, submetidos à eutanásia com 93, 121 e 149 dias de idade, respectivamente. Foi analisada a densidade mineral óssea do fêmur esquerdo por meio da densitometria óssea. A suspensão pela cauda provocou a diminuição na densidade mineral óssea e, o treinamento em esteira e a atividade livre na caixa, após a suspensão, promoveram a recuperação de forma semelhante e ao longo do tempo.

Bone weakening can occur due to the absence of load on the skeleton or even short periods of decreased physical activity. Therefore, musculoskeletal diseases that involve temporary immobilization by casts, inactivity or tension increases the risk of fractures. Physical activity is the most studied procedure both to prevent damage and to restore bone structure. The present study aimed at evaluating, by bone densitometry on rat femurs, the influence of hindlimb unloading and later running activity on treadmill or free movement. Sixty-four Wistar rats were used, aged 65 days with a mean corporal mass of 316.11g, randomly divided into eight experimental groups: group 1, the suspended control with seven animals under hindlimb unloading regimen for 28 days, then euthanized; groups 2 and 3, the trained suspended comprising of 7 and five animals, respectively, subjected to hindlimb unloading for 28 days, followed by treadmill exercise for 28 days (group 2) or 56 days (group 3), then euthanized; groups 4 and 5, designated free suspended, comprised of 7 animals each under hindlimb unloading regimen for 28 days followed by free activity in cages for 28 days (group 4) or 56 days (group 5), then euthanized; groups 6, 7 and 8, negative controls, each with 8 animals allowed to free activity in cages and euthanized at the ages of 93, 121 and 149 days, respectively. Bone mineral density (BMD) of the left femur was analyzed by bone densitometry. Unloading by tail-suspension decreased BMD while treadmill training and free activity in cages promoted its recovery in a similar way and over time.