AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus por me fazer capaz de realizar meus sonhos... Faço um agradecimento especial ao principal responsável pela minha formação, Prof. Dr. José B. Volpon. Muito obrigado professor pelos ensinamentos, orientações e, principalmente pelo exemplo de dedicação, sabedoria, seriedade e profissionalismo. Agradeço, A meu irmão Prof. Dr. Antônio C. Shimano, que nunca mediu esforço para me ajudar e sempre fez parte dos momentos mais importantes da minha vida. Muito

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... rigado meu irmão! À minha esposa Suraya, que além das alegrias e felicidades, também ajudou muito durante todos os processos deste trabalho e sempre acreditou na minha capacidade. A meu grande amigo e incentivador Luis Carlos (em memória). Aos funcionários (meus amigos) do Laboratório de Bioengenharia de Ribeirão Preto, Francisco (Chico), Luiz Henrique, Moro, Maria Teresinha e mais recentemente Reginaldo, pelos auxílios prestados durante a realização deste trabalho e pela agradável convivência. Oliveira pelo atendimento e informações prestados a mim. Aos funcionários da Oficina de Precisão da Prefeitura do Campus da USP de Ribeirão Preto pelas confecções das peças e acessórios. À Profa. Dra. Débora B. Grossi pela orientação no Programa de Aperfeiçoamento ao Ensino (PAE). Ao Dr. Fábio Vinícius Teche pela realização das radiografias em seu consultório. Ao Prof. Dr. Plauto C. A. Watanabe pela utilização da câmara escura do departamento MEF da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto da USP. A todos os meus familiares que me deram apoio e incentivo. Aos meus amigos Vitor Castania, Francisco, João Paulo, Juliana e Emilson, pelas grandes contribuições dadas durante a realização desta tese. E a todas às pessoas que de uma forma ou de outra, contribuíram para a realização deste trabalho. Com dedicação e quando se têm à sua volta pessoas de "bom coração" tudo dá certo. Muito Obrigado a todos! Agradeço à FAPESP, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, pelo auxílio financeiro nesta pesquisa (processo FAPESP: 2003/13022-0). E agradeço à CAPES, Comissão de Auxílio à Pesquisa do Ensino Superior, pelo apoio e concessão de bolsa de doutorado. ABSTRACT SHIMANO, M.M. Microstructure and mechanical properties of the cortical and trabecular bone rats, after tail suspension and exercitation. 2006. 154f. Thesis Bone remodeling can be stimulated by the mechanical solicitation from normal physical activities. Consequently, decreasing of mechanical stimuli as occurring during spatial flights, prolonged bed rest and orthopedic immobilization may cause significant weakening of the bone structure. In such cases there is an increased risk of fractures when the normal physical activities are resumed. Physical exercises are a way to try to strengthen the bone structure. Therefore, in the present research we investigated the mechanical behavior and microscopy analysis of long bones from rats that were previously maintained in tail suspension and later, submitted to physical exercise in a treadmill. An additional aim came up from the necessity to develop more precise technologies that mechanical testing in long bones of rats. Sixty-six Wistar rats were used. Firstly, the animals were raised until the age of ninety days and the divided into five groups (two controls and three experimental). The animals allocated to control I were killed at 118 days of age. In the groups S, the animals were tail suspended during 28 days. In the control group II the animals were killed at 139 days of age. In group S-R (suspended and released) the rats were keep free for 21 days after the tail suspension. In group S-T (suspended and trained) after the tail suspension period the rats were trained in treadmill during 21 days. The mechanical properties of the whole proximal third of the femur were analyzed in flexion-compression on one side and from the opposite side femur bone samples were harnested for three-point bending tests. Furthermore, the osteogeneses in different groups were studied at the mid-diaphysis of the femur and at the proximal femoral epiphysis with oxitetracycline. The suspension caused a decrease of the mechanical properties of the proximal femur. Resuming free activities in cage after the suspension period caused flattening of the femoral head and earlier closure of the growth plate, but no difference of the mechanical behavior was detected. Conversely, the treadmill training caused no alteration in the femoral head shape, but the mechanical properties did not change. The fluorescence studies showed that there was a decrease of the osteogenic activity at the subperiosteal level in suspended animals, but for suspended-released rats the diminished activity occurred at the endosteal level. The treadmill training caused recovering of the osteogenic balance. The post-suspension released in cage promoted partial recovery of the mechanical properties of the diaphyseal bone and the treadmill training besides recovering the normal mechanical properties did stimulate the new-bone formation.