Entre o tipo de lesões comummente relacionadas com o desporto, as lesões musculares ocupam um lugar importante [1], [2]. As mesmas podem provocar dor aguda ou mesmo a perda da função muscular inata, levando muitas vezes à incapacidade de retornar à competição ou às atividades da vida diária. Atualmente a reabilitação precoce das mesmas tem sido uma das principais preocupações no mundo do desporto [3].

Desta forma é importante que existam meios que possibilitem a melhor e mais rápida reabilitação. A utilização da câmara hiperbárica como meio para um tratamento com oxigénio hiperbárico (Hyperbaric Oxigen Therapy = HBO) tem sido uma proposta devido ter a um grande potencial como um tratamento adjunto eficaz para a reabilitação muscular [3], [4]. 

Em que consiste a HBO e para que serve?

A HBO consiste em respirar oxigénio puro a partir de uma alta pressão atmosférica. A pressão padrão é de 2,0 a 2,8 atmosferas absolutas (ATA) por 60 a 90 min geradas por ar pressurizado ou oxigénio dentro da câmara hiperbárica [3]. Acredita-se que o tratamento com HBO tenha efeitos complexos sobre a imunidade, o transporte de oxigénio e a hemodinâmica, resultando em efeitos favoráveis, através da redução da hipoxia e do edema [4].  

O uso de tratamentos HBO por atletas de alta competição para acelerar a reabilitação de lesões musculares começou a ganhar popularidade no início dos anos 80. A sua aplicação para tratamento de lesões desportivas foi mais recentemente sugerida na literatura científica como um meio primário ou coadjuvante [5]-[8].

No entanto, estudos publicados sobre os efeitos da HBO em lesões musculares são relativamente escassos [6], [9]-[13]e os resultados de estudos que investigaram a recuperação da capacidade funcional têm sido inconsistentes. Além disso, o efeito da HBO não é claro em termos de regeneração após lesão muscular. Para tal, é necessário primeiro entender quais os princípios fisiológicos associados ao tratamento em questão. 

Quais os efeitos fisiológicos a nível muscular? 

Existem dois mecanismos principais pelos quais o tratamento com oxigénio hiperbárico pode influenciar positivamente a recuperação muscular. 

1. Hiperoxigenação

Baseada na lei de Henry se manifesta quando a pressão parcial do oxigénio aumenta no ar, resultando numa quantidade significativa de oxigénio dissolvido no plasma e na lei de Dalton, que afirma que a pressão total exercida pelo ar é a soma das pressões parciais de cada um dos gases no ar. Consequentemente, à medida que a pressão atmosférica aumenta nas câmaras de oxigénio hiperbárico, o gradiente de difusão de oxigénio aumenta, permitindo que quantidades suficientes possam ser dissolvidas no plasma [14]. 

2· Vasoconstrição mediada pela pressão parcial de oxigénio.

Estudos com ratos mostraram uma redução significativa no edema pós-isquémico no grupo tratado com oxigénio hiperbárico comparado com o grupo de controlo. Uma das hipóteses propostas para esse efeito benéfico é a vasoconstrição induzida pela hiperóxia que diminuiria o edema pela redução da pressão capilar. [12] Entretanto, um estudo posterior [16] descobriu que o seu efeito no fluxo sanguíneo dos membros é mínimo. Como resultado, pensa-se que é improvável que a vasoconstrição seja a principal responsável pela redução do edema do músculo esquelético Observou-se posteriormente que a adesão de leucócitos, especificamente neutrófilos e a libertação de radicais livres derivados de oxigénio, resultam num dano endotelial venoso. Verificou-se uma acentuada redução de leucócitos aderentes ao endotélio venoso em indivíduos tratados com oxigénio hiperbárico durante e imediatamente após a isquemia. A atividade dos neutrófilos é mais proeminente durante esse período e, portanto, os potenciais efeitos prejudiciais dos neutrófilos podem ser reduzidos devido à HBO [13].

O que diz a Ciência?

Existe uma quantidade considerável de pesquisas significativas que sugerem a eficácia da terapia com HBO como tratamento primário e como adjuvante no tratamento de várias doenças e lesões. No entanto, há uma escassez de conhecimento em termos do seu uso, benefícios e mecanismos de ação em lesões desportivas ou relacionadas com o desporto. Embora os poucos estudos realizados até o momento sobre lesões agudas em desportos e exercícios se tenham mostrado promissores, foram limitados pelo tamanho da amostra e pelo desenho do estudo[5], [10], [12], [17]. 

Recentemente, Oyaizu [3] desenvolveu um modelo de lesão músculo-esquelética animal de forma a avaliar o mecanismo associado aos tratamentos HBO aplicado a lesões musculares. O presente estudo utilizou ratos para entender como um ambiente hiperbárico e híper-oxigenado poderia afetar a oxigenação e inflamação muscular, assim como a regeneração de miofibras num contexto subagudo após lesão. Os indivíduos estão divididos num grupo experimental, tratados com HBO e um grupo de controlo, sem tratamento. 

Assim, foi possível verificar as seguintes alterações: 

• A HBO melhorou o ambiente hipóxico de forma imediata e manteve uma oxigenação elevada em músculos contusos. 

A concentração de oxigénio nos gastrocnémios foi avaliada fisiologicamente num período anterior à lesão até 30 horas após a mesma. O grupo experimental foi sujeito a um tratamento de 60 minutos com HBO.

O grupo experimental obteve uma redução drástica da hipoxia, sendo que o ambiente oxigenado durou 30 horas após uma única sessão de HBO. O mesmo grupo, na metade final do tratamento obteve uma concentração de oxigénio de 2,5 ATA, possivelmente como resultado da diminuição da circulação sanguínea causada pela constrição arterial sob a alta concentração de oxigénio, de forma a manter a homeostase.

• A HBO reduziu o volume do membro e peso líquido muscular após lesão.

As alterações no volume dos membros lesados foram avaliadas antes da lesão e 6 horas, 24 horas, 3 dias, 5 dias e 7 dias após a lesão nos grupos de controlo e HBO. O volume aumentou em ambos os grupos de forma imediata às 6 horas após a lesão e diminuiu gradualmente durante 5 dias após a lesão. Às 6 horas, 24 horas e 3 dias após a lesão, verificou-se uma diferença significativa no grupo HBO ao grupo de controlo.

O peso líquido muscular isolado dos gastrocnémios dos ratos foi medido antes da lesão e 6 horas, 24 horas, 3 dias, 5 dias e 7 dias após a lesão. O mesmo atingiu o pico em 6 horas no grupo HBO e em 24 horas no grupo de controlo, e os valores foram significativamente menores no grupo HBO do que no grupo de controlo nas 24 horas e 3 dias após a lesão.

• A HBO diminui o espaço extracelular e a permeabilidade vascular, e repetidos HBO aumentaram o número de miofibras recém-regeneradas

Histologicamente, o espaço extracelular era maior no grupo de controlo que no HBO 24 horas após a lesão. A proporção do espaço que continha a lesão foi significativamente menor no grupo HBO em relação ao grupo de controlo, 24 horas após a lesão.

Em termos de permeabilidade vascular, os valores de absorção foram significativamente altos quer no grupo de controlo quer no grupo HBO, verificando-se melhores resultados no grupo de controlo.

HBO repetidos foram realizados durante 7 dias após a lesão, verificando-se a formação de miofibras com núcleo central após 5 dias e os seus números começaram a aumentar 7 dias após lesão. Observou-se a formação de um maior número de fibras regeneradoras no grupo HBO face ao grupo de controlo 5 dias após lesão. 

• A HBO aumentou a capacidade máxima de produção de força na contração muscular isométrica e tetânica do músculo lesionado.

Foi medida a força tensora isométrica muscular do músculo lesionado nos 5 e 7 dias após lesão. Os rácios da força tensora isométrica normal e tetânica dos membros lesionados e não lesionados foram avaliados, demonstrando que a contração muscular no grupo HBO foi mais forte face ao grupo de controlo em 5 dias e significativamente superior em 7 dias. A força tensora tetânica muscular foi superior na HBO do que no grupo de controlo para 5 dias e significativamente superior a 7 dias. Repetidas HBO aceleraram, assim, a recuperação da força de uma contração muscular isométrica e tetânica.

• A HBO alterou as proporções da circulação e acumulação de células pró e anti-inflamatórias no músculo lesado.

Foi investigado a proporção de células CD11b (marcadores de células inflamatórias) e CD68 (marcadores de monócitos) positivas no sangue arterial ao longo de 72h após tratamento com HBO.

A proporção de CD11b foi significativamente maior no grupo de controlo do que o grupo HBO nas 6 e 24 horas após lesão. A proporção de células CD68 positivas foi significativamente superior no grupo HBO que o grupo de controlo às 24 horas. Isto quer dizer que a HBO reduziu a proporção de células inflamatórias circulantes e induziu a recuperação dos monócitos circulantes, que são esperados que se diferenciem em macrófagos no tecido lesado.

Também foi investigado como a acumulação de macrófagos foi alterada ao longo de 7 dias após HBO. Ao 3º dia, um número elevado de células CD68 foi observado no grupo HBO ao contrário do verificado no grupo de controlo, que apenas se observou no 5º e 7º dia, revelando uma maior velocidade de infiltração de monócitos na circulação com o uso de HBO. 

As células CD163 e CD206 (ambas são marcadores de macrófagos anti-inflamatórios) foram também observados à volta do local de lesão 3 dias após a lesão. Para além disso, o número de células CD206 e CD163 no grupo HBO aumentou significativamente 3 a 5 e 7 dias após lesão, respetivamente, significando que o tratamento com HBO induziu uma infiltração superior de macrófagos anti-inflamatórios nos músculos lesionados.

• A HBO ativa a sequência IL-6/STAT3 no músculo lesionado na fase aguda após lesão.

Nota: A Interleucina 6 (IL-6) é uma interleucina que atua como uma citocina pró-inflamatória e uma miocina anti-inflamatória[18]. A STAT3 é uma proteína pertencente a família das STATs. Estas são fatores de transcrição ativados por tirosinas quinases em resposta a diversas citocinas e recetores de fatores de crescimento. A STAT3 controla processos celulares como a proliferação e a sobrevivência[19].

Foi investigada como a expressão de IL-6 e STAT3 alterou no músculo lesionado durante 24 horas após lesão. A expressão de IL 6 aumentou significativamente de forma imediata após lesão e atingiu o seu pico após 3 horas no grupo HBO e após 6 horas no grupo de controlo.

Valores significativamente mais baixos de STAT3 foram verificados no grupo HBO face ao grupo de controlo a 3 e 6 horas, resultado da fosfolarização de STAT3 significativamente mais alta em 3 horas no grupo HBO. Isto significa que HBO induziu a expressão de IL-6 mais rapidamente do que o grupo sem tratamento, resultando na ativação da expressão de redução da proteína STAT3 na fase aguda após lesão. 

Outros estudos:

É importante referenciar que a técnica HBO, apesar de pouco referenciada tem sido alvo de estudo e discussão há algumas décadas. Seguidamente pretendo demonstrar de forma breve os resultados de alguns estudos.

• Oriani et al (1982) [17]

Sugeriu o uso de HBO para acelerar a taxa de recuperação de lesões sofridas. Este estudo analisou o número de dias perdidos por lesão em jogadores profissionais de futebol. Os resultados sugeriram uma redução de 55% nos dias perdidos, utilizando uma estimativa do tempo decorrido para a lesão versus o número real de dias perdidos com terapia de rotina e sessões de tratamento com HBO. Embora promissor, este estudo teve uma natureza subjetiva. O mesmo não tinha um grupo de controlo e exigia uma maior homogeneidade das lesões. Estudos randomizados, controlados, duplo-cegos com lesões quantificáveis são necessários para a validade significativa dos resultados. Dado a comparação face aos dias perdidos com terapia de rotina, acredito que no presente este número seja diferente devido aos avanços da fisioterapia no que refere às lesões musculares, pelo que considero o estudo desatualizado. 

• Staples et al (1996,1997) [13], [20]

Desenvolveram um estudo em animais e humanos num modelo de lesão muscular. O modelo animal, que mensurava os níveis de mieloperoxidase em ratos com e sem tratamento, sugeriu um efeito inibitório do tratamento com HBO no processo inflamatório, ou a capacidade da HBO modular a lesão tecidular. O estudo em humanos foi randomizado e com cegueira dupla, sendo que os resultados revelaram que o grupo de tratamento com HBO obteve uma recuperação melhor da força excêntrica em casos de DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness), mas sem efeito na dor. 

• Best et al (1998) [10]

Demonstraram através de um modelo em ratos, que um tratamento de 5 dias com HBO promovia uma recuperação funcional e morfológica num período de 7 dias após uma lesão de estiramento muscular controladamente reproduzida.

Conclusão

Embora que ainda se necessite de fazer mais investigação devido à escassez de evidência científica, todos os estudos mencionados apoiam a utilização de HBO como um tratamento adjuvante na medicina desportiva. No entanto é pouco clara a definição dos princípios fisiológicos e resultados clínicos devido à maioria dos estudos serem feitos em animais, sendo assim difícil de provar o real potencial deste tipo de tratamento para reabilitar em lesões musculares num contexto real. Também desta forma se torna difícil entender qual a indicação terapêutica da mesma, ou seja, quando e em que que casos será benéfico a utilização desta forma de tratamento, sendo algo que ainda tem de ser alvo de estudo.

Ainda que este tema tenha sido debatido com alguma regularidade nos últimos anos e que existam estudos em animais que podem ser promissores, faltam ainda estudos de campo de evidência mais elevada como RCT's que permitam confirmar ou desmistificar a eficácia desta mesma técnica que, de momento, é dúbia. 

Bibliografia 

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[3] T. Oyaizu et al., "Hyperbaric oxygen reduces inflammation, oxygenates injured muscle, and regenerates skeletal muscle via macrophage and satellite cell activation," Sci. Rep., vol. 8, no. 1, pp. 1-12, 2018.

[4] M. Horie, M. Enomoto, M. Shimoda, A. Okawa, S. Miyakawa, and K. Yagishita, "Enhancement of satellite cell differentiation and functional recovery in injured skeletal muscle by hyperbaric oxygen treatment," J. Appl. Physiol., vol. 116, no. 2, pp. 149-155, 2013.

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[13] J. Staples and P. Clement, "Hyperbaric oxygen chambers and the treatment of sports injuries. (Oxygenotherapie en caisson hyperbare et soins des blessures liees au sport.)," Sport. Med., vol. 22, no. 4, pp. 219-227, 1996.

[14] S. Babul and E. C. Rhodes, "The Role of Hyperbaric Oxygen Therapy in Sports Medicine," Sport. Med., vol. 3, no. 1, pp. 395-403, 2000.

[15] F. Drobnic and A. Turmo, "Estado actual del tratamiento con oxígeno hiperbárico de las enfermedades del aparato locomotor en medicina del deporte," Med. Clin. (Barc)., vol. 134, no. 7, pp. 312-315, 2010.

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[17] G. Oriani, C. Barnini, T. Gaietta, A. Guarino, and G. Pedesini, "Hyperbaric oxygen therapy in the treatment of various orthopedic disorders," Minerva Med., vol. 73, no. 42, pp. 2983-8, 1982.

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[20] J. R. Staples, D. B. Clement, J. E. Taunton, and D. C. McKenzie, "Effects of Intermittent Hyperbaric Oxygen on a Human Model Injury," Clin. J. Sport Med., vol. 7, no. 3, p. 239, 1997.