Rev. bras. fisioter. Vol. 7, No. 2 (2003), 145-150 Associação Brasileira de Fisioterapia EFEITO DO EXERCÍCIO ISOMÉTRICO DE EXTENSÃO DO JOELHO ASSOCIADO À ADUÇÃO ISOMÉTRICA DO QUADRIL NA ATIVIDADE ELÉTRICA DOS MÚSCULOS VASTO MEDIAL OBLÍQUO E VASTO LATERAL OBLÍQUO EM INDIVÍDUOS COM DISFUNÇÃO FÊMORO-PATELAR Nunes, C. V. 1 e Monteiro-Pedro, V. 1 1 Universidade Federal de São Carlos, Departamento de Fisioterapia, Laboratório de Avaliação e Intervenção em Ortopedia e Traumatologia, Rodovia Washington Luís, km 235, CEP 13569-905, São Carlos, SP, Brasil Correspondência para: Carolina Vianna Nunes, Rua Sud. Menucci, 65, ap. 64,. CEP 13033-180 Campinas, SP, e-mail: cardiranunes@saofrancisco.edu.br Recebido: 6/5/02 - Aceito: 17/3/03 RESUMO A articulação do joelho está envolvida em cerca de 50% das lesões músculo-esqueléticas, sendo que a alteração mais encontrada é a disfunção fêmoro-patelar (DFP). Diante disso, a proposta deste trabalho foi avaliar a atividade elétrica dos músculos vasto mediai oblíquo e vasto lateral oblíquo no Leg Press Horizontal, no exercício de contração isométrica voluntária máxima (CIVM) de extensão do joelho, com o mesmo fletido a 90, associado à adução isométrica do quadril. Para isso, a atividade elétrica dos músculos foi mensurada em 10 voluntários do sexo feminino com sinais de DFP e idade variando de 20 a 29 anos (22,2 ± 2,65 anos), utilizando um conversor analógico-digital e eletrodos ativos diferenciais simples. O sinal eletromiográfico foi quantificado pela raiz quadrada da média (RMS) e normalizado pela CIVM de extensão do joelho fletido a 90. Os dados foram estatisticamente analisados por meio da Análise de Variância para Medidas Repetidas e do teste de Análise de Variância de Contrastes Variáveis, com 5% de significância. Os resultados evidenciaram que a atividade elétrica do músculo vasto mediai oblíquo foi significativamente maior que a do vasto lateral oblíquo no exercício proposto. Os resultados desta pesquisa, nas condições experimentais utilizadas, sugerem que o exercício isométrico de extensão do joelho, associado à adução isométrica do quadril, é recomendado para tratamento de pacientes com disfunção fêmoro-patelar, já que potencializou a atividade do músculo vasto mediai oblíquo em relação ao vasto lateral oblíquo. Palavras-chave: eletromiografia cinesiológica, cadeia cinética fechada, disfunção fêmoro-patelar, músculo vasto mediai oblíquo, músculo vasto lateral oblíquo e reabilitação do joelho. ABSTRACT The purpose of this study was to analyze the electrical activity of the vastus medialis oblique and vastus lateralis oblique muscles in Leg Press Horizontal, during exercises of maximal voluntary isometric contraction (MVIC) of the knee extension exercise at 90 of knee flexion associated with hip adduction in individuais with patellofemoral dysfunction. The electromyographic activity was measured in 10 female volunteers with signals of patellofemoral dysfunction, aged 20 to 29 years old (22.2 ± 2.65 years), using a digital analogue converser (Lynx) and single differential active electrodes (Lynx). The electromyographic signal was quantified using the root mean square (RMS) and norrnalized by the percentage of the MVIC of knee extension exerci se at 90 of knee flexion. The data were statistically analyzed employing Repeated Measures Analysis of Variance and Analys.is of Variance of Contrast Variables test at 0,05 levei of significance. The results showed that the electrical activity of the vastus medialis oblique muscle was much more significant than the vastus lateralis oblique muscle in exercise of knee extension associat<ed with hip adduction. The results of this research, in experimental conditions, suggest that isometric exercise of the knee extension associated with hip adduction can be applied in treatment of patellofemoral dysfunction, because it increases the vastus medialis oblique muscle activity in relation to the vastus lateralis oblique muscle. Key words: electromyography, close kinetic chain, patellofemoral dysfunction, vastus medialis oblique muscle, vastus lateralis oblique muscle and knee rehabilitation.
146 Nunes, C. V. e Monteiro-Pedro, V. Rev. bras. jisioter. INTRODUÇÃO A disfunção fêmoro-patelar (DFP) é uma das desor~ dens músculo-esqueléticas mais comuns na prática ortopédica e na fisioterapia, afetando principalmente atletas e jovens adultos. 1 2 Um em cada quatro indivíduos da população em geral apresenta DFP, 3 sendo uma queixa comum em 20% da população 4 com idade entre 15 e 35 anos, acometendo mais mulheres do que homens. 5 O início dos sintomas nos pacientes com DFP é insidioso,4 e o sintoma predominante é a dor difusa na região anterior do joelho. 6 7 Essa dor pode ser exacerbada durante atividades como sentar-se por tempo prolongado, agacharse subir ou descer escadas, podendo estar associada ou não à crepitação patelar. 5 8 A DFP é caracterizada por alterações biomecânicas que tensionam as estruturas da articulação fêmoro-patelar, tendo inúmeros fatores envolvidos em sua etiologia, podendo estar relacionada ao trauma articular direto ou a fatores não traumáticos, como anormalidades ósseas, desequilíbrios musculares e frouxidão ou espessamento dos ligamentos ou da cápsula articular. 9 11 10 A biomecânica da articulação fêmoro-patelar é controlada por componentes estáticos e dinâmicos. Entre os componentes estáticos estão a configuração das superfícies articulares, os retináculos mediai e lateral e os ligamentos fêmoro-patelares mediai e lateral. 10 12 Os componentes dinâmicos primários são as quatro porções do músculo quadríceps femoral- os músculos reto femorai, o vasto intermédio (VI), o vasto mediai (VM) e vasto lateral (VL). 13 O músculo VM é dividido em duas porções: músculos vasto mediallongo (VML) e vasto mediai oblíquo (VMO), 14 sendo que este último constitui importante estabilizador mediai da patela no movimento de extensão do joelho. 15 Mais recentemente foi verificado que o músculo VL também se divide em duas porções: músculos vasto lateral longo (VLL) e vasto lateral oblíquo (VLO), sendo que este último se origina do trato iliotibial e tem sua inserção na base e na borda lateral da patela 16 17 Foi revelado que ocorre um antagonismo entre os músculos VMO e VLO ria estabilização da patela e que um desequihbrio dessa relação levaria ao aparecimento da DFP. 13 Nesse sentido, o tratamento conservador, enfatizando o fortalecimento seletivo do músculo VMO, tem sido sugerido para recuperar a biomecânica articular normal da patela. 18 19 Os exercícios para o músculo quadríceps devem ser mais específicos e direcionados. 20 Sabe-se que o movimento de adução do quadril pode revelar um padrão de atividade elétrica diferenciado, exercido pelo músculo VMO, em razão de sua relação anatômica com os músculos adutores do quadril. 21 Os exercícios em CCA de extensão do joelho são usados tradicionalmente, por promoverem o fortalecimento do quadríceps de (orma isolada, 22 já os exercícios em cadeia cinética fechada (CCF) são considerados mais funcionais e efetivos para a recuperação de pacientes com DFP, 23 pois utilizam cargas fisiológicas sem isolar uma articulação, proporcionando feedback proprioceptivo. 24 25 Apesar de os exercícios em CCF serem citados como forma de fortalecer o músculo quadríceps, 26 a literatura consultada revela que poucos trabalhos investigaram o padrão de atividade elétrica dos músculos VMO, VLL e principalmente VLO em exercícios realizados em C CF. 27 28 2 9, 30 Nenhum trabalho associando movimentos de extensão do joelho e adução isométrica do quadril no aparelho Leg Press Horizontal foi encontrado na literatura. Diante do exposto, a proposta deste trabalho foi avaliar a atividade elétrica dos músculos VMO e VLO nos exercícios de contração isométrica voluntária máxima (CIVM) de extensão do joelho, associada à adução isométrica do quadril no aparelho Leg Press Horizontal em indivíduos com sinais de DFP. MATERIAL E MÉTODOS Foram selecionados 10 indivíduos sedentários, do sexo feminino, portadores de DFP e com faixa etária de 20 a 29 anos (22,2 ± 2,65 anos), os quais apresentavam no mínimo três sinais clínicos de DFP: pronação subtalar excessiva, torção tibial lateral, aumento do ângulo Q, crepitação, patela alta, dentre outros. 11 31 Todas as voluntárias assinaram um termo de consentimento formal, previamente aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Federal de São Carlos, processo n 11 099. A atividade elétrica dos músculos VMO e VLO foi obtida por meio de um Módulo Condicionador de Sinais (MCS 1000-V2) de 16 canais, com um Conversor Analógico-Digital (CAD 12/3-60K) com resolução de 12 bits, interfaciado com um Computador Pentium I (166 MHz) e um Programa de Aquisição de Dados (AqDados, 4.7- Lynx Tecnologia Eletrônica Ltda.). Os sinais eletromiográficos (EMG) foram amostrados de forma sincrônica à realização do exercício de CIVM, por meio de canais independentes, sendo o canal 1 para a amostragem dos sinais do músculo VMO e o canal 2, para o músculo VLO, com freqüência de 1.000 Hz por canal. Esses sinais foram armazenados para posterior processamento e visualização. O método utilizado para a análise quantitativa da amplitude do potencial elétrico nos exercícios realizados foi o da raiz quadrada da média (RMS - Root Mean Square), expresso em microvolts (f.! V), já que esse, segundo Basmajian & Deluca, 32 é o melhor parâmetro para contemplar as variáveis do sinal EMG. Para a captação da atividade elétrica dos músculos estudados, foram utilizados eletrodos ativos diferencias simples de superfície (Lynx Tecnologia Eletrônica Ltda.), compostos por duas barras paralelas de prata, cada uma com um
Vol. 7 No. 2, 2003 EMG dos Músculos VMO e VLO em Exercícios de CCF 147 centímetro de comprimento, um milímetro de largura e distanciadas um centímetro entre si. Esses eletrodos são acoplados a uma cápsula de poliuretano contendo um microcircuito elétrico, o qual permite que o sinal EMG seja pré-amplificado, com ganho de 100 vezes por eletrodo, possibilitando ganho total de 1.000 vezes por canal. Em relação à configuração dos eletrodos, o índice de rejeição pela modulação comum foi igual a 80 db, valor de referência mínimo para a eletromiografia de superfície. 33 34 Além disso, a largura de faixa determinada foi: passa alta de 20 Hz, passa baixa de 500 Hz e impedância de input maior que 100 MQ. 35 Previamente à avaliação da atividade elétrica dos músculos VMO e VLO, foi feita tricotomia dos pêlos e a pele do voluntário foi limpa com álcool, a fim de diminuir sua impedância. Para todos os músculos os eletrodos foram posicionados no ventre muscular longitudinalmente às fibras musculares e com o sítio de detecção perpendicular às fibras. 35 O eletrodo no músculo VMO foi fixado a 4 em da boda súpero-medial da patela, 36 com ângulo de inclinação de 55. 14 Para o músculo VLO, o eletrodo foi fixado cerca de 2,2 em acima do epicôndilo lateral do fêmur, com ângulo de inclinação de aproximadamente 50,4 _17 Para eliminar possíveis interferências externas do sinal eletromiográfico, foi utilizado um eletrodo de referência untado com gel posicionado no punho de cada voluntário. A atividade elétrica dos músculos VMO e VLO foi captada durante o exercício de CIVM no aparelho Leg Press Horizontal (Vitally), com as articulações do joelho e do quadril fletidas a 90, tíbia em posição neutra de rotação e coxas abduzidas a 30, por meio de um dispositivo almofadado colocado no terço distai da coxa, o qual também serviu como resistência para realização do movimento de adução isométrica máxima do quadril. Os indivíduos realizaram três repetições do exercício de CIVM de extensão do joelho, associados à adução isométrica do quadril, com duração de seis segundos, sendo que o início da captação do sinal eletromiográfico ocorreu após dois segundos iniciais. 36 Dessa forma, o registro foi de quatro segundos, período previamente determinado no software AqDados. Foi estabelecido um período de repouso de dois minutos entre as três contrações, sendo que para incentivar e controlar o início da captação do sinal foi utilizado o seguinte comando verbal: Atenção, prepara, vai! Um, dois, estende o joelho, contrai a coxa! Força! Força! Relaxa. Segundo alguns autores, 33 37 os valores da amplitude dos potenciais elétricos medidos em RMS devem ser normalizados com a finalidade de diminuir a variabilidade inerente dos procedimentos eletromiográficos inter e intraindivíduos em cada contração. Tem sido sugerida a normalização pela porcentagem da CIVM. 36 Para isso, é necess:írio um valor médio de RMS para referência, o qual deve ser o máximo a ser obtido no músculo em CIVM, assim, a média dos valores em RMS dos demais exercícios são expressos em porcentagem desse valor. Nesta pesquisa optamos pela normalização dos dados por meio da porcentagem da CIVM, uma vez que esse método tem sido bastante empregado em trabalhos que investigam a atividade elétrica dos músculos VMO, VLL, VL, dentre outros. 27 28 29 30 36 39 42 Dessa forma, a média dos valores de RMS obtidos no exercício de CIVM de extensão do joelho, sem adução e com a tíbia e:m posição neutra, foi utilizada como valor de referência para normalização dos dados. ANÁLISE ESTATÍSTICA O método estatístico usado foi a Análise de Variância para Medidas Repetidas- ANOVA (p < 0,05). Quando houve diferença entre os dados foi aplicado o teste de Análise de Variância para Contrastes Variados (p < 0,05). RESULTADOS Os resultados revelaram que a atividade elétrica do músculo VMO foi significativamente maior (p = 0,0441) que a do músculo VLO no exercício isométrico de extensão do joelho, associado à adução isométrica do quadril. Tabela 1. Médias e desvios-padrão dos dados, em RMS, referentes à atividade EMG dos músculos VMO e VLO; normalizados pela porcentagem da CIVM de extensão do joelho sem adução do quadril e com a tíbia em posição neutra, no exercício isométrico de extensão do joelho associado à adução isométrica do quadril (n = 10). X DP VMO VLO 93,11 * 78,24 25,24 15,37 *Diferença significativa (p = 0,0441).
148 Nunes, C. V. e Monteiro-Pedro, V. Rev. bras. fisioter. DISCUSSÃO O uso da eletromiografia cinesiológica como sistema de avaliação da atividade dos estabilizadores dinâmicos da articulação fêmoro-patelar - músculos VMO, VLL e VLO - em indivíduos com DFP em contrações isométricas realizadas no Leg Press Horizontaz2 7 28 29 tem contribuído para maior esclarecimento sobre os diversos fatores etiológicos envolvidos na DFP e, conseqüentemente, para melhor embasamento científico no tratamento de pacientes com essa disfunção. Sabe-se que a análise da atividade muscular, por meio da eletromiografia cinesiológica, constitui um método efetivo para avaliar as intervenções terapêuticas. Em relação a nossos resultados, especialmente quanto à participação dos músculos VMO e VLO, poderíamos sugerir novos estudos, em que o exercício proposto em nosso trabalho fosse aplicado na forma de treinamento, a fim de investigar a efetividade na estabilização da patela e no tratamento conservador da DFP, uma vez que esse procedimento está sendo sistematicamente realizado em nosso laboratório (Laboratório de avaliação e intervenção em ortopedia e traumatologia - LAIOT). 38 Alguns trabalhos eletromiográficos realizados em CCA têm revelado que a contração isométrica dos adutores do quadril, realizada simultaneamente à extensão do joelho, facilita a contração do VMO, 36 39 40 em razão de sua relação anatômica com os músculos adutores magno e longo do quadril. 21 Hanten & Schulthies 36 verificaram aumento da atividade elétrica do músculo VMO quando comparada à atividade elétrica do VL - supostamente VLL pelo posicionamento do eletrodo - no movimento de adução isométrica pura do quadril, com joelho flexionado a 50 graus, em indivíduos normais. Por outro lado, Karst & Jewett 41 não evidenciaram maior atividade do VMO em relação ao VLL no movimento de adução do quadril com o joelho em extensão. É razoável que a diferença entre os resultados coletados nesses estudos tenha ocorrido em razão do diferente posicionamento do joelho, revelando a importância dessa condição na atividade do VM0. 42 Esses resultados foram confirmados, mais recentemente, em um estudo que revelou que a atividade elétrica do músculo VMO foi significativamente maior nos exercícios de adução isométrica resistida do quadril com o joelho em extensão, nas posições sentado e decúbito lateral, quando comparado à contração isotônica livre dos adutores de quadril, em decúbito lateral, sugerindo a utilização da isometria dos adutores nos protocolos de reabilitação da DFP. 39 Nossos resultados revelaram diferença significativa na atividade elétrica do músculo VMO, quando comparado ao músculo VLO no exercício isométrico de extensão de joelho, associado à adução isométrica do quadril no Leg Press Horizontal, em indivíduos com disfunção fêmoropatelar. Por outro lado, nenhum trabalho realizado em CCF, que analisasse a atividade elétrica dos músculos VMO e VLO, combinando exercícios de extensão do joelho e adução do quadril, foi encontrado, revelando, dessa forma, a importância de realizar mais estudos que avaliem o padrão de atividade elétrica desses músculos durante tais exercícios. Além disso, salientamos que esses músculos possuem ativação neuromotora sincrônica, sugerindo ação recíproca no controle do deslizamento patelar. 13 Desse modo, acreditamos que o exercício pode ser sugerido para tratamento conservador da DFP, uma vez que não houve prevalência do VLO no mesmo. CONCLUSÃO A atividade elétrica do músculo VMO foi significativamente maior que a do VLO no exercício de CIVM de extensão do joelho, associado à adução isométrica do quadril, realizado no Leg Press Horizontal. Dessa forma, os resultados desta pesquisa, nas condições experimentais utilizadas, permitem concluir que o músculo VMO foi seletivamente ativado nesse exercício, sendo, portanto, sugerido na reabilitação de indivíduos com DFP. No entanto, em encaminhamentos futuros, mais estudos são necessários, a fim de investigar a participação dos músculos VMO e VLO em exercícios de CCF, especialmente no Leg Press Horizontal, uma vez que são poucos os trabalhos que analisaram a atividade elétrica desses músculos tanto em CCA como em CCF. Agradecimentos - Agradecemos à Vitally - Indústria de Aparelhos para Ginástica, pela doação do equipamento Leg Press Horizontal, fundamental para realização deste estudo. Este trabalho faz parte do Projeto Integrado de Pesquisa (CNPq- n 52419096-8). REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. WILK, K. E. et al., 1998, Patellofemora1 disordérs: a c1assification system and clinicai guidelines for nonoperative rehabilitation. J. Orthop. Sports Phys. 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