Protective effects of therapeutic cold and heat against the oxidative damage induced by a muscle strain injury in rats

Abstract

The mechanisms of action of physical agents commonly used to treat skeletal muscle lesions are not well understood. In this study, we examined whether the modulation of oxidative stress is involved in the beneficial effects of cold and heat on gastrocnemius muscle strain injury. Adult male Wistar rats were submitted to a strain injury and treated with therapeutic agents in an isolated or combined form. Strain damage caused an increase in muscle and blood oxidative damage. We suggest that this oxidative damage might be related to the impairment of the muscle cell structure, since we observed a significant positive correlation between increased plasma creatine kinase activity and both oxidized dichlorofluoresceine and lipid peroxidation levels in muscle and blood. The intensity of the inflammatory response appears also to be an important factor in the genesis of oxidative damage immediately following a muscle strain injury. Therapeutic cold seems to be more effective in preventing the damage induced by a strain injury, possibly due to its capacity to control the impairment of muscle cell structure and to modulate the intensity of the inflammatory response that follows a muscle strain injury.

Efeitos da crioterapia na modulação do dano oxidativo resultante de lesão muscular em ratos

“…Uma redução da temperatura abaixo de 10ºC está associada à diminuição da atividade enzimática da calpaína (83) O dano oxidativo após a lesão musculoesquelética foi abordado previamente em modelos de lesão por estiramento (9), contusão (14) e isquemia-reperfusão (7). Nesses estudos, os mecanismos bioquímicos pelos quais a crioterapia reduziu o dano oxidativo no tecido muscular foram relacionados com a redução da resposta inflamatória e modulação da função mitocondrial (7,9,14). De fato, a resposta inflamatória após lesão musculoesquelética, acarreta na produção em massa de EROs por macrófagos e neutrófilos para destruir fibras e detritos musculares (8,30,85 (14).…”

“…De fato, a resposta inflamatória após lesão musculoesquelética, acarreta na produção em massa de EROs por macrófagos e neutrófilos para destruir fibras e detritos musculares (8,30,85 (14). Assim como nos estudos prévios (7,9,14), a crioterapia manteve a atividade enzimática de SOD e CAT e os níveis de grupos -SH não-proteicos próximos aos valores do grupo controle. Esses achados refletem capacidade da crioterapia em reduzir a resposta inflamatória e o dano oxidativo (9).…”

“…Assim como nos estudos prévios (7,9,14), a crioterapia manteve a atividade enzimática de SOD e CAT e os níveis de grupos -SH não-proteicos próximos aos valores do grupo controle. Esses achados refletem capacidade da crioterapia em reduzir a resposta inflamatória e o dano oxidativo (9).…”

“…Felizmente, existe um complexo sistema antioxidante de combate a essas espécies reativas. Portanto, o processo subsequente dependerá de um aumento suficiente da defesa antioxidante para evitar a perda da função normal da célula (9).…”

“…A aplicação de crioterapia (3 sessões de 30min cada) após lesão musculoesquelética reduziu o processo inflamatório, em decorrência da redução da área de lesão secundária (10,13). De maneira complementar, a aplicação de crioterapia (2 sessões de 5min cada) após lesão musculoesquelética reduziu a concentração plasmática de marcador de dano muscular e permitiu estabelecer uma relação direta entre a resposta inflamatória e o dano oxidativo (9 …”