Na Ortopedia Infantil, é grande o número de crianças que vêm à consulta apresentando marcha com desvio rotacional dos membros inferiores, mais freqüentemente em rotação interna. Do ponto de vista constitucional, estas crianças são normais e, ao exame, constatam-se apenas exageros de torções ocorrendo ao nível do fêmur e/ou da tíbia. Felizmente, o maior contingente destes pacientes desenvolve correção espontânea nos anos seguintes (16,17) . Entretanto, um pequeno número não apresentará tendência para a correção e constituir-se-á em adultos com marcha em rotação externa ou rotação interna exageradas. Tal determinismo baseia-se no fato de que não há meio conservador eficiente para o tratamento da anomalia (6) . A cirurgia pode ser reservada para os casos mais acentuados, mas por envolver bilateralidade, osteotomias, emprego de osteossíntese, cicatrizes antiestéticas e por ser procedimento de relativo porte e com alto índice de complicações (17) , acaba não sendo realizada por opção dos pais.
NO adulto, o desvio rotacional provoca alterações estéticas e funcionais da marcha. O aumento da torção femoral quando puro parece não exercer efeito nocivo no quadril (8) , mas pode levar a compensações secundárias na tíbia, provocando mau alinhamento patelar, com dor, instabilidade e artrose (9,10) . Assim, um desvio torcional de repercussões apenas estéticas na infância pode trazer conseqüências importantes, se persistir no adulto.
O desenvolvimento do perfil rotacional na criança ainda é mal entendido, mas ele certamente resulta da ação combinada de fatores intrínsecos (genéticos) e ambientais. Moreland aplicou forças torcionais em tíbias de coelhos em crescimento e foi capaz de produzir modificação do eixo transversal do osso que ocorreu em nível da cartilagem de crescimento. Não encontrou resposta alguma no osso cortical, mas ponderou que a aplicação de força torcional direta nesta região por períodos mais longos poderia provocar alguma alteração (13) . Barlow & Staheli aplicaram talas em membros posteriores de coelhos em crescimento, forçando a rotação externa e, semanas mais tarde, detectaram alterações que ocorreram na articulação e não propriamente no osso (1) .
Objetivo
Este trabalho tem por objetivo aplicar esforços de torção diretamente no osso longo de cordeiros e estudar as alterações aí ocorridas, principalmente no que diz respeito à possível mudança do eixo transversal do osso, bem como as alterações porventura ocorridas microscopicamente.
MATERIAL E MÉTODOS
Animal de experimentação e técnica cirúrgica
Foram usados sete cordeiros deslanados, hígidos, de ambos os sexos (machos castrados) e com seis meses de idade no início do experimento. Antes da utilização, os animais foram radiografados para confirmar a presença das cartilagens de crescimento na tíbia. Após serem anestesiados endovenosamente com pentobarbital sódico, o membro posterior direito foi preparado para a cirurgia com tricotomia, assepsia e colocação de campos cirúrgicos. Dois pinos de Schanz de 4,0mm de calibre foram inseridos na face medial da tíbia. Outros dois pinos semelhantes foram inseridos na região metafisária distal, logo acima dos maléolos. Para garantir o paralelismo entre todos os pinos, foi utilizado um guia formado por um eixo e orifícios para a passagem dos fios.
Um fixador externo, especialmente construído, foi acoplado aos pinos de Schanz. Este fixador tinha um dispositivo que rodava a extremidade distal, sendo, assim, capaz de rodar interna ou externamente os pinos distais e, conseqüentemente, aplicar torção no osso. Este fixador teve acoplado em seu eixo um extensômetro, que, por meio de fios elétricos, pôde ser conectado a uma ponte de extensometria e, assim, calculado o torque aplicado.
Ainda com o animal anestesiado e imediatamente após a cirurgia, o fixador foi regulado de modo a aplicar um torque inicial de 32kgf.cm. Este valor foi obtido por meio de ensaios mecânicos prévios realizados ex vivo. Após este passo, foi obtida uma radiografia de frente da perna do animal (fig. 1).
No dia seguinte, e a cada 24 horas, foi medido o torque residual e aplicada mais torção ao osso, de modo que o torque de 32kgf.cm fosse novamente alcançado. Este procedimento foi realizado até que a extremidade distal da tíbia ficasse rodada externamente 30º em relação à proximal. A medida da rotação foi realizada por um cursor do próprio aparelho.
Alcançados os 30º de deformação (rotação externa da extremidade distal da tíbia), não foi aplicada mais torção, porém o fixador foi mantido por período adicional de três meses, fazendo-se medidas do torque residual duas vezes por semana. Foram realizados curativos nos pinos sempre que necessários.
Decorridas as 12 semanas. foram aplicados 100mg de cloridrato de tetraciclina (Terramicina intramuscularmente e, dois dias após, os animais foram sacrificados com dose letal de pentobarbital sódico. Ambas as tíbias foram colhidas, descamadas e comparada a orientação da extremidade distal entre os dois ossos.
Exame microscópico
Com a finalidade de avaliar a remodelação óssea, foram serradas secções transversal de 1mm de espessura da região central da diáfise de ambas as tíbias. Em seguida, os espécimes foram desgastados em lixa d'água nº 400 até atingir a espessura de 60 micrômetros. Os pares de secções de posições correspondentes à mesma região das tíbias direita e esquerda foram examinados com microscopia de luz polarizada e luz ultravioleta. Além disso, foram realizadas microrradiografias destes espécimens preparados com placas fotográficas de alta resolução, 24,5kV e tempo de exposição de 7,5 a 10,5 minutos. Todo o material foi fotografado em fotomicroscópio de luz comum e polarizada e lupa de microdissecção, em filme branco e preto, ASA 400 e ASA 125.
RESULTADOS
Imediatamente após a recuperação anestésica, o animal foi capaz de locomover-se, sustentando-se bem no membro operado (fig. 2). Nos dias subseqüentes, foi mantido em pasto aberto, compartilhando espaço com outros animais de sua espécie. Não houve casos de infecção e os curativos foram realizados, em média, uma vez por semana. Um animal teve sua tíbia fraturada dois meses após a cirurgia e foi desprezado para análise.
O processo de torção não pareceu doloroso, não se notando comportamento diferente ou perda de peso da ovelha operada em relação às demais.
A figura 3 exemplifica um caso típico em relação aos parâmetros mecânicos obtidos. Sempre, ao se fazer medida do torque no dia seguinte, houve queda em relação ao torque inicial de 32kgf.cm, como mostra a curva correspondente. A deformação do osso seguiu um parâmetro constante, até serem atingidos os 30 graus. Com o sacrifício do animal, houve tendência para ser mantida esta deformação.
As secções transversal do osso torcido tinham forma alongada em relação à tíbia controle cuja secção transversal era praticamente circular (fig. 4). A microrradiografia mostrou que havia deposição óssea excêntrica na superfície externa do osso e na superfície interna do canal medular (figs. 5 e 6). Esta característica foi, também, observada no canal medular. A fluorescência óssea confirmou estas áreas de neoformação óssea recente.
O estudo com luz polarizada evidenciou três camadas de colágeno com disposição comum. Uma externa, uma intermediária e outra interna. No osso torcido, estas camadas estavam mais delimitadas e mais espessadas (fig. 7).
DISCUSSÃO
Do ponto de vista clínico, o osso imaturo apresenta características que o diferem do osso adulto. Na criança, o osso pode apresentar deformação plástica, isto é, um encurvamento traumático que resulta de uma flexão aguda. sem sinais radiológicos de fratura. Esta deformidade atinge toda a diáfise, sendo contínua com o osso normal das extremidades (2,3) . Na fratura por tumefação (torus), há amassamento na região metafisária em conseqüência de uma compressão longitudinal do osso nessa região (14) . Na fratura em galho verde, o osso apresenta-se parcialmente quebrado e o córtex oposto mantém conexão com as partes adjacentes. Mesmo na fratura completa, raramente há cominuição (14) .
Este comportamento clínico é amplamente explicado pelas propriedades mecânicas estruturais e materiais do osso jovem. O osso imaturo tem menor módulo de elasticidade, menor força de flexão (4) e último stress (7) , bem como menor conteúdo mineral (4) . Todos estes parâmetros aumentam com a idade e, após a maturidade, decrescem lentamente (4,7,20,21) . O aumento da resistência óssea com a idade foi também confirmado no fêmur do rato (5,11,12,22) .
O osso jovem resiste à sobrecarga não somente pelo tamanho físico, mas também por uma capacidade de se deformar mais no sentido de aliviar as forças aplicadas (19) . Mesmo sendo mais frágil, ele deflete mais e absorve mais energia em conseqüência de uma capacidade de deformação plástica considerável.
Torzilli & col. (18,19) realizaram uma investigação abrangente sobre as propriedades mecânicas em flexão de ossos longos de cães imaturos e encontraram um desenvolvimento em duas fases. De uma a 24 semanas de idade, a estrutura óssea mudava de osso entrelaçado para lamelar, com aumentos correspondentes na força de flexão e momento de inércia. Os ossos mais jovens apresentavam maior deformação não linear. De 24 semanas até a maturidade (48 semanas). a taxa de crescimento diminuía e, do ponto de vista mecânico, havia aumento da resistência, com menor deformação não linear.
Todas estas características mecânicas, especialmente a maior flexibilidade, e o fato das deformidades torcionais serem mais comuns na infância, levaram-nos a escolher um animal em crescimento como modelo experimental. A escolha recaiu sobre a ovelha, pois é um animal de comportamento dócil e apresenta a tíbia regular, longa e subcutânea. Como são criados em laboratório, a idade pode ser controlada. O baixo índice de complicações mostrou ter sido escolha acertada.
O fixador externo desenvolvido por nós apresentou-se adequado para nossos objetivos, sendo confeccionado proporcionalmente ao tamanho da tíbia da ovelha e suportando bem as solicitações mecânicas.
Nossos resultados indicaram, pela primeira vez, que uma força torcional convenientemente aplicada é capaz de mudar o eixo transversal do osso, como já sugerido, embora não confirmado por Moreland (13) , e a transformação é permanente pois implica em modificações de sua microestrutura, como demonstrado pelos nossos achados histológicos. Estes resultados tão somente confirmam a clássica lei de Wolff e o mecanismo envolvido corresponde a uma incorporação de uma deformação aplicada por mecanismos de neoformação e reabsorção ósseas.
Os achados aqui obtidos abrem perspectivas para novas pesquisas e, talvez, um tratamento futuro dos desvios torsionais por um método semi-invasivo e com menor morbidade em relação à osteotomias convencionais.
AGRADECIMENTOS
Os autores são gratos ao Prof. Dr. B. Rahn, do Instituto de Pesquisa AO de Davos, Suíça, pela realização das microrradiografias.
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