Dissertacao-Anderson-FINAL-com-correcoes-1

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ADVENTISTA DE SÃO PAULO 
CAMPUS SÃO PAULO 
MESTRADO PROFISIONAL EM PROMOÇÃO DA SAÚDE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANDERSON LUIS RUBIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EFEITO DA CRIOTERAPIA NA TOLERÂNCIA À DOR POR PRESSÃO. 
NA ARTICULAÇÃO DO JOELHO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2019 
 
 
 
 
ANDERSON LUIS RUBIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EFEITO DA CRIOTERAPIA NA TOLERÂNCIA À DOR POR PRESSÃO. 
NA ARTICULAÇÃO DO JOELHO 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dissertação do Centro Universitário Adventista 
de São Paulo, do programa de Mestrado 
Profissional em Promoção da Saúde, sob 
orientação da Profa. Dra. Natália C. Oliveira 
Vargas e Silva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2019 
 
 
 
Dissertação do Centro Universitário Adventista de São Paulo, do programa de 
Mestrado Profissional em Promoção da Saúde apresentado e aprovado em 
___/___/2019. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
_______________________________________________________________ 
Prof. Dra. Natália C. Oliveira Vargas e Silva 
 
 
 
 
 
 
 
_______________________________________________________________ 
Prof. Dr. Fábio Marcon Alfieri 
 
 
 
 
 
 
_______________________________________________________________ 
Profa. Dra. Sônia Maria Marques Gomes Bertolini 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho a Deus ao 
meu Pai, à minha Mãe, minha 
esposa e minha filha, que sempre 
estiveram ao meu lado, me 
apoiando na realização desde 
sonho. 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
 Gostaria de agradecer a Deus, por ter me dado esta força todo esse tempo, 
ter me encorajado nos momentos difíceis, me dado sabedoria, paciência, condições 
financeiras e emocionais todo esse tempo. 
 Agradeço a meu Pai Alceu Rubio, pelos ensinamentos, pela educação, pelo 
respeito, sei que durante toda essa jornada esteve sempre presente ao meu lado, 
me mostrando o melhor caminho a seguir... 
 Agradeço a minha Mãe Sueli Bertini Rubio, pelos ensinamentos, carrinhos, 
confiança, que sempre se orgulhou de mim e me deu todo aporte para que eu 
seguisse firme até o final do curso, sem ela não conseguiria estar este momento 
aqui. 
 Agradeço a minha Esposa Cristiane, que sempre esteve ao meu lado, sempre 
me apoiando, me dando o maior incentivo....... 
 Agradeço a minha linda Filha Lavínia, minha inspiração, minha fortaleza, que 
em todos os momentos de dificuldade ela estava em meus pensamentos.... 
 Agradeço a minha irmã Alessandra pelo carrinho e força para que eu não 
desistisse deste sonho. 
 À Profª Natália, minha orientadora, pela confiança depositada em mim neste 
trabalho, pelas orientações dadas que nortearam toda minha pesquisa e interesse 
intelectual para pesquisa cientifica, professora esta, muito responsável, dedicada, 
amiga, inteligente, não mediu nenhum esforço quando solicitada, você fez a 
diferença para que eu conseguisse finalizar com êxito. 
Enfim, a todos os professores do programa de mestrado que contribuíram 
muito para que tivéssemos mais conhecimento, com aulas bem dinâmicas, fazendo 
com que nos aprendêssemos cada dia mais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Talvez não tenha conseguido fazer o melhor, 
mas lutei para que o melhor fosse feito. Não 
sou o que deveria ser, mas Graças a Deus, não 
sou o que era antes.” 
 
Marthin Luther King 
 
 
 
Resumo 
 
 
Introdução: A crioterapia é um recurso fisioterapêutico simples, antigo e 
amplamente utilizado, que visa à remoção do calor corporal. Apesar disso, ainda há 
escassez de estudos que quantifiquem a resposta da alteração da sensibilidade 
após a aplicação desse recurso. Objetivo: Analisar a associação entre a 
temperatura superficial da pele e o limiar de tolerância de dor à pressão na região 
dos joelhos. Metodologia: Trata-se de um estudo clínico experimental, do qual 
participaram 22 mulheres, com idade entre 18 e 28 anos, que preencheram os 
critérios de inclusão e concordaram em participar da pesquisa. As participantes 
foram avaliadas quanto à temperatura superficial cutânea (termografia) e ao limiar 
de tolerância à dor por pressão (algometria) de seis pontos na região dos joelhos 
direitos e esquerdo, antes da aplicação de crioterapia (bolsa de gelo em gel), 
imediatamente após e 20 minutos após o termino da aplicação desse recurso no 
joelho direito. Resultados: A média de idade das participantes foi de 21,4±4,7 anos. 
Como esperado, houve redução da temperatura superficial cutânea em todos os 
pontos avaliados após a aplicação da crioterapia. Apesar do aumento nas médias de 
tolerância à dor por pressão, após a aplicação da crioterapia, diferenças 
estatisticamente significantes entre os lados direito (onde houve a aplicação da 
bolsa) e esquerdo (controle) foram verificadas apenas nos pontos superior e lateral à 
patela. As correlações observadas entre a temperatura e a tolerância à dor foram 
significantes, inversas e moderadas nos seguintes pontos: tendão patelar direito 
antes da intervenção (r= -0,56, p= 0,006), tendão patelar direito imediatamente após 
a intervenção (r= -0,42, p= 0,04), região lateral à patela esquerda imediatamente 
após a intervenção (r= -0,52, p= 0,01). Todas estas indicaram que, quanto menor a 
temperatura, maior a tolerância à dor. Conclusão: A aplicação da crioterapia com 
bolsa de gelo em gel em mulheres saudáveis, apesar de promover redução 
significante da temperatura superficial cutânea, e de não ter provocado nenhum 
efeito adverso, não foi suficiente para produzir aumento consistente na tolerância à 
dor por pressão. 
 
 
Palavras-chave: crioterapia; resposta ao choque frio; dor; termografia. 
 
 
Abstract 
 
 
Introduction: Cryotherapy is a simple, ancient and widely employed 
physiotherapeutic resource aimed at removing body heat. Nevertheless, there are 
still few studies that quantify the response of sensitivity change after the application 
of this resource. Objective: To analyze the association between skin surface 
temperature and knee pressure pain tolerance thresholds. Method: This was an 
experimental clinical study involving 22 women, aged between 18 and 28 years, who 
met inclusion criteria and agreed to participate in the study. Participants were 
evaluated for skin surface temperature (thermography) and pressure pain tolerance 
thresholds (algometry) in six sites in the right and left knees before cryotherapy (gel 
ice pack) immediately after and 20 minutes of the application of this resource on the 
right knee. Results: The average age of the participants was 21.4 ± 4.7 years. As 
expected, there was a reduction in skin surface temperature at all sites evaluated 
after cryotherapy. Despite the increase in pressure pain tolerance means after 
cryotherapy, statistically significant differences between the right (where the ice pack 
was applied) and the left (control) knees were found only at the superior and lateral 
sites of the patella. Correlations observed between temperature and pain tolerance 
were significant, inverse and moderate in the following sites: right patellar tendon 
before the intervention (r=-0.56, p=0.006), right patellar tendon immediately after the 
intervention (r=-0.42, p=0.04), lateral region of the left patella immediately after the 
intervention (r=-0.52, p=0.01). All of these indicated that the lower the temperature, 
the higher the pain tolerance. Conclusion: The application of gel ice pack 
cryotherapy in healthy women, despite promoting a significant reduction in skin 
surface temperature and causing no adverse effects, was not enough to produce a 
consistent increase in pressure pain tolerance. 
 
 
Keywords: cryotherapy; cold shock response; pain; thermography. 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
 
 
FIGURA 1 - Pontos avaliados por termografia e algometria.....................................21FIGURA 2 - Temperatura superficial da pele antes, imediatamente depois e 20 
minutos após a crioterapia.........................................................................................22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
 
 
TABELA 1 - Dados demográficos..............................................................................19 
 
TABELA 2 - Temperatura superficial cutânea antes, imediatamente após e 20 
minutos após a aplicação da crioterapia....................................................................19 
 
TABELA 3 - Comparação da temperatura superficial cutânea nos pontos avaliados 
no joelho direito (crioterapia) e esquerdo (controle) ..................................................20 
 
TABELA 4 - Tolerância à dor antes, imediatamente após e 20 minutos após a 
aplicação da crioterapia..............................................................................................20 
 
TABELA 5 - Comparação da tolerância à dor nos pontos avaliados nos joelhos 
direito (crioterapia) e esquerdo (controle) .................................................................20 
 
TABELA 6 - Correlações entre temperatura e limiar de tolerância à dor..................21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 12 
2 METODOLOGIA .................................................................................................... 15 
2.1 Casuística ........................................................................................................ 15 
2.2 Materiais .......................................................................................................... 16 
2.3 Método ............................................................................................................. 16 
2.4 Análise dos dados ............................................................................................ 18 
4 DISCUSSÃO .......................................................................................................... 24 
5 CONSIDERAÇÕES FIINAIS .................................................................................. 26 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 27 
ANEXOS ................................................................................................................... 33 
ANEXO A - Aprovação da pesquisa pelo Comitê de Ética ........................................ 33 
ANEXO B - Termo de Consentimento Livre e Esclarecido ........................................ 36 
ANEXO C - Aceite de Publicação do Artigo .............................................................. 37 
ANEXO D - Artigo ...................................................................................................... 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
A crioterapia, ou “terapia por frio”, é aplicação terapêutica de qualquer recurso 
que resulte em remoção de calor corporal, diminuindo, assim, a temperatura dos 
tecidos (BRANCO, 2005; FERREIRA e FERNANDES, 2012). Durante a crioterapia, 
o calor é retirado do corpo e absorvido pela modalidade de frio, fazendo com que o 
corpo responda com uma série de respostas locais e sistêmicas. A magnitude 
desses efeitos está relacionada com a temperatura da intervenção, a duração do 
tratamento, e a superfície exposta ao tratamento (STARKEY, 2001; FREITAS e 
LUZARDO, 2013). 
Os efeitos terapêuticos do gelo são utilizados desde os tempos antigos pelos 
gregos (SWENSON, SWARD e KARLSSON, 1996; COSTELLO e DONNELLY, 
2010), a crioterapia produz efeitos locais incluindo vasoconstrição, diminuição da 
taxa metabólica, redução da inflamação, atenuação da dor, diminuição do espasmo 
muscular, hiperemia local, redução do edema e regeneração tecidual (FREITAS e 
LUZARDO, 2013). 
Durante a aplicação da crioterapia, observa-se uma primeira fase de 
sensação inicial de frio, seguida pela segunda fase, de dor ou desconforto, e pela 
terceira, de analgesia ou anestesia (CARVALHO et al., 2012). A quarta fase produz 
vasodilatação reflexa ou paralítica profunda. Essas fases duram aproximadamente 
três minutos cada (CARVALHO et al., 2012). A diminuição do fluxo sanguíneo local 
ocorre quando a temperatura do tecido chega a 13,8°C, e a analgesia acontece a 
14,4°C (CARVALHO et al., 2012). Se o resfriamento atingir temperatura abaixo de 
10ºC pode haver um bloqueio total das transmissões dos impulsos nervosos 
(BLEAKLEY, MCDONOUGH e MACAULEY, 2004). 
Na aplicação imediata, a crioterapia reduz o metabolismo celular, limitando a 
magnitude de uma lesão hipóxica secundária, assim dificultando o processo 
inflamatório, a formação de edema e diminuindo a dor (CONCEIÇÃO e SILVA, 
2007). A crioterapia vem sendo utilizada e estudada também como um método de 
potencialização da recuperação pós-exercício (PASTRE, et al., 2009). 
A aplicação da crioterapia gera várias respostas fisiológicas, que variam de 
acordo com a situação em que a técnica está sendo aplicada. Pode apresentar 
aumento da rigidez tecidual, melhora da propriocepção, vasoconstrição, diminuição 
13 
 
da taxa de metabolismo celular, diminuição da produção dos resíduos celulares, 
diminuição da inflamação, diminuição da dor, diminuição do espasmo muscular, 
diminuição no sangramento e/ou edema no local do trauma, diminuição da 
espasticidade, alterações na fibra muscular, estimulação da rigidez articular, 
diminuição da temperatura intra-articular, redução do metabolismo articular e da 
atividade das enzimas degradantes da cartilagem, diminuição na velocidade de 
condução nervosa, liberação de endorfinas, diminuição na atividade do fuso 
muscular, diminuição na habilidade para realizar movimentos rápidos, o tecido 
conjuntivo torna-se mais firme, a força tênsil diminui, relaxamento, permite a 
mobilização precoce, aumenta a ADM, redução da inflamação, redução da 
circulação e quebra do ciclo dor-espasmo-dor (RODRIGUES, 1995; ANDREWS, et 
al., 2000 STARKEY, et al., 2001; HAYES, et al., 2003). 
A crioterapia vem sendo amplamente utilizada na medicina esportiva, todavia, 
além de sua utilização no tratamento de lesões ou traumas, sua aplicação na área 
de tratamentos estéticos também vem sendo relatada (ANDREWS et al., 2000; 
CARVALHO e CHIERICHETTI, 2006; MACHADO et al., 2014). 
A algometria de pressão é utilizada como método para avaliar objetivamente o 
limiar de tolerância de dor à pressão. Ela já foi utilizada em pacientes com diversas 
patologias (OLIVEIRA, et al., 2017; MEHTA, et al., 2017), bem como em idosos 
(ALFIERI, et al., 2017a) e em indivíduos jovens (ALFIERI, et al., 2017b). A 
algometria de pressão também pode ser aplicada para caracterizar a intensidade da 
dor, presente nos casos de distúrbios osteomusculares relacionados ao trabalho 
(POLETTO et al., 2004). 
A termografia é um método não invasivo e sem contato utilizado para registrar 
padrões térmicos corporais (TAN et al., 2009) e para captar o calor emitido pelo 
corpo ou partes deste (SANCHES et al., 2013). A análise de imagens 
infravermelhas como diagnóstico tem como vantagens: baixo custo; técnica não-
invasiva; indolor; sem contato; não-intrusiva; sem radiação ionizante; inócua; 
disponibilizar as temperaturas de uma superfície em imagens de tempo real; 
possibilitar a localização da lesão e ser capaz de demonstrar mudanças 
metabólicas e fisiológicas através de um exame funcional, e não estritamente dos 
detalhes anatômicos como em outros métodos de análise (CARVALHO et al., 2012; 
ITAKURA, 2012). 
14 
 
A temperatura corporal em seres humanos tem um controle que se faz 
necessário para manter níveis seguro às respostas fisiológicas de absorção, 
produção e perda de calor. A homeostase datemperatura do corpo humano durante 
o repouso e, principalmente, durante o esforço físico, ajusta-se a aproximadamente 
37°C à temperatura central com o propósito de evitar hipotermia e hipertermia em 
condições perigosas, isso tudo se dá pelo mecanismo termorregulador (COSTA, 
2012). 
Apesar das evidências disponíveis, ainda existe a necessidade de se 
quantificar a resposta da alteração da sensibilidade após a aplicação da crioterapia, 
já que ela é um recurso de baixo custo amplamente recomendado por profissionais 
da saúde para diversas finalidades. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi analisar 
a temperatura superficial cutânea e a tolerância à dor por pressão em indivíduos 
saudáveis submetidos à crioterapia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
2 METODOLOGIA 
 
Trata-se de um estudo clínico analítico experimental, do qual participaram 22 
estudantes universitárias do sexo feminino. O presente projeto é parte de um estudo 
maior, aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Centro Universitário 
Adventista de São Paulo-UNASP (ANEXO A), parecer n° 2.623.652 
 
2.1 Casuística 
 
Foram recrutadas através de convite verbal 30 mulheres, estudantes do 
Centro Universitário Adventista de São Paulo, que atendiam aos seguintes critérios: 
 
Critérios de inclusão: 
 
- idade entre 18 e 28 anos; 
- saudável, sem qualquer doença crônica ou aguda. 
 
Critérios de exclusão: 
 
- presença de desordens cognitivas graves que impedissem a compreensão do 
protocolo da pesquisa; 
- presença de lesões nervosas periféricas, diabetes, doença arterial periférica ou 
tumores; 
- queixa de dores musculoesqueléticas na região dos joelhos; 
- presença de estado febril devido à infecção viral ou bacteriana; 
- uso de café ou fumo nas 24 horas que antecederem a avaliação. 
 
As voluntárias deveriam apresentar condições de chegar ao local da 
avaliação de forma independente e deram consentimento por escrito (em duas vias) 
autorizando sua participação na pesquisa (ANEXO B). Das 30 voluntárias 
recrutadas, 8 recusaram a participação por não poderem comparecer a coleta de 
dados na data agendada. 
 
 
16 
 
2.2 Materiais 
 
- Bolsas térmicas gel Mercur (Santa Cruz do Sul, RS, Brasil); no tamanho M (média), 
medindo 26,5 x 14,5cm, com peso de 410g. 
- Câmera infravermelha FLIR, com resolução de 160 x 120 pixels, e sensibilidade 
térmica calibrada para até 50ºC, com acurácia de 1% 
- Algômetro digital Wagner Force Dial (FDK/FDN series, Greenwich, USA), com 
precisão de 0,1kgf. 
 
2.3 Método 
 
Todas as avaliações descritas a seguir foram realizadas individualmente e em 
ambiente reservado. Antes das avaliações e participação na intervenção, os 
pesquisadores forneceram informações detalhadas e claras sobre a pesquisa, e 
esclareceram quaisquer dúvidas dos participantes. Além das avaliações descritas a 
seguir, as voluntárias passaram pela coleta de dados demográficos (idade, peso e 
estatura). 
A sala onde foi feita a avaliação da temperatura superficial cutânea 
(termografia) possuía controle de temperatura (22oC) e esteve com janelas e 
cortinas fechadas, impedindo a entrada de luzes externas, umidade e circulação de 
ar. Um termo higrômetro existente no local permitiu o registro da temperatura e 
umidade do ar durante todo o período do exame. A variação de temperatura do 
ambiente não foi maiorque 1°C dentro de um período de 20 minutos. A velocidade do 
ar incidente, se houvesse, não deveria ultrapassar 0,2 m/s. A umidade relativa do ar 
esteve por volta de 50%. Como as condições para este tipo de exame devem ser 
padronizadas, adotamos as medidas a seguir (informadas às voluntárias no 
momento do recrutamento): 
- Antes do exame (cerca de 2 horas), a participante não deveria tomar banhos 
ou duchas quentes ou realizar exercícios vigorosos; 
- Deveria estar em jejum de até duas horas e não ter ingerido estimulantes, 
substâncias com cafeína ou descongestionantes nasais, bebidas que contivessem 
álcool, nem tampouco ter fumado; 
17 
 
- Não poderiam apresentar queixas de estado febril (com infecção viral ou 
bacteriana). 
Uma vez atendidas às exigências anteriores, foi solicitado à voluntária que 
utilizasse shorts, a fim de que os membros inferiores estivessem descobertos. O 
sensor infravermelho captou a imagem térmica dos membros inferiores somente, o 
tronco e rosto das voluntárias não foram registrados. Antes da coleta da imagem, 
cada voluntária permaneceu dentro da sala climatizada por um período de 15 
minutos, para que sua pele entrasse em equilíbrio térmico com a temperatura da 
sala do exame. 
Para a coleta das imagens, a participante deveria permanecer em pé, e as 
imagens termográficas foram coletadas na incidência anterior. A área avaliada foi a 
região anterior dos joelhos. As voluntárias foram posicionadas a uma distância de 2 
metros da câmera. A temperatura de cada ponto foi registrada, e as imagens 
térmicas foram gravadas para posterior análise pelo software do fabricante da 
câmera. Esta avaliação foi concebida com base nas recomendações da literatura 
(AMMER, 2008; FERNÁNDEZ-CUEVAS et al., 2015; MARINS et al., 2014). 
 As voluntárias também foram submetidas à avaliação do limiar de tolerância 
de dor à pressão. O limiar foi avaliado pela algometria de pressão. O dispositivo de 
mão continha uma extremidade de borracha de 1cm2 de diâmetro. A pressão foi 
aplicada a uma velocidade constante de 1kg/s até o nível em que fosse relatada dor 
ou desconforto pela voluntária. Durante a avaliação, a participante foi instruída a 
dizer “pare” tão logo a sensação de pressão passe de desagradável a dolorosa. O 
teste era interrompido assim que a voluntária indicasse o início da dor, e a 
quantidade final de força aplicada foi registrada. Para a avaliação, cada participante 
permaneceu em decúbito dorsal. Os pontos a avaliados foram: ponto central da 
patela, 2cm superior ao bordo superior médio da patela, 3cm lateral ao bordo lateral 
médio da patela, 3cm medial ao bordo medial médio da patela, vasto medial e 
tendão patelar (IMAMURA et al., 2008; IMAMURA et al., 2015; SKOUT et al., 2016), 
conforme a figura 1 a seguir: 
 
 
 
 
 
18 
 
Figura 1 - Pontos avaliados por termografia e algometria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As avaliações e a intervenção foram conduzidas e supervisionadas por 
Fisioterapeutas e Profissionais de Educação Física, com auxílio de estudantes da 
área devidamente treinados. 
A coleta de dados ocorreu em um único dia. Após a avaliação inicial de 
termografia e algometria, as voluntárias realizaram compressa fria sobre o joelho 
direito (com bolsa de gelo presa com atadura) por 20 minutos, e então foram 
reavaliadas da mesma forma logo após a aplicação da crioterapia e 20 minutos após 
o término da aplicação. 
 
2.4 Análise dos dados 
 
A análise dos dados foi feita em pacote estatístico SPSS v.24 para Windows. 
Os dados foram analisados com estatística descritiva, e as comparações entre os 
três momentos avaliados (antes, imediatamente após e 20 minutos após o termino 
da aplicação da crioterapia) foram feitas pela análise de variância a um fator 
(ANOVA) com medidas repetidas. As comparações entre os lados direito (onde 
houve a aplicação da crioterapia) e esquerdo (controle) em cada momento foram 
feitas pelo teste T de Student para amostras independentes. Para estabelecer 
possíveis associações entre temperatura e tolerância à dor foi empregado o teste de 
correlação de Pearson ou Spearman, conforme a normalidade ou não dos dados 
(avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov). Os resultados foram classificados da 
seguinte forma: 0,0 a 0,19 - correlação muito fraca; 0,2 a 0,39 - correlação fraca; 0,4 
Inserção do Vasto Medial 
2cm da margem superior da patela. 
3cm medial da margem da patela 
Centro da patela 
3cm lateral medial a margem da patela 
Ligamento patelar 
19 
 
a 0,69 - correlação moderada;0,7 a 0,89 - correlação forte; 0,9 a 1,0 - correlação 
muito forte. Em todos os casos, o nível descritivo α estabelecido foi de 5%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
3 RESULTADOS 
 
 Foram recrutadas 30 estudantes universitárias que preencheram os critérios 
de inclusão e concordaram em participar da pesquisa. Participaram do estudo 22 
estudantes do sexo feminino, com média de idade de 21,4 anos, conforme mostra a 
tabela 1 a seguir. 
 
Tabela 1 - Dados demográficos. 
 Média ± Desvio Padrão 
Idade 21,4 ± 4,7 
Peso 58,8 ± 12,7 
Estatura 159,7 ± 6,4 
IMC 23,0 ± 4,0 
IMC: índice de massa corporal. 
 
Como esperado, houve redução da temperatura superficial cutânea do joelho 
direito em todos os pontos avaliados após a aplicação de crioterapia, e mesmo após 
20 minutos da retirada da bolsa de gelo a temperatura de todas as regiões ainda 
estava mais baixa que os valores basais (tabela 2). 
 
Tabela 2 - Temperatura superficial cutânea antes, imediatamente após e 20 minutos 
após a aplicação da crioterapia. 
 
 Antes Imediatamente 
Após 
20 minutos 
Após 
p 
Centro da Patela D (
o
C) 28,7 ± 0,9
a
 17,9 ± 2,2
b
 25,8 ± 1,1
c
 <0,0001 
Tendão Patelar D (
o
C) 29,3 ± 0,9
a
 20,2 ± 2,6
b
 26,2 ± 1,8
c
 <0,0001 
Superior à Patela D (
o
C) 29,7 ± 0,9
a
 21,1 ± 2,3
b
 26,9 ± 1,2
c
 <0,0001 
Vasto Medial D (
o
C) 29,8 ± 0,8
a
 21,2 ± 2,4
b
 27,3 ± 0,8
c
 <0,0001 
Lateral à Patela D (
o
C) 29,1 ± 0,8ª 18,6 ± 1,9
b
 25,8 ± 1,1
c
 <0,0001 
Medial à Patela D (
o
C) 29,1 ± 0,9
a
 17,9 ± 2,5
b
 25,8 ± 0,8
c
 <0,0001 
Dados expressos como médias ± desvios padrão. D: lado direito. 
Letras diferentes indicam diferenças estatisticamente significantes. 
 
 A figura 2 representa um exemplo de sequência de imagens térmicas 
(antes, imediatamente após e 20 minutos após a intervenção com crioterapia no 
joelho direito) de uma das participantes do estudo. 
 
 
 
 
 
21 
 
Figura 2 - Temperatura superficial da pele antes, imediatamente depois e 20 
minutos após a crioterapia. 
 
 
A: antes da crioterapia, B: imediatamente após a crioterapia, C: 20 minutos após a crioterapia. 
 
 A comparação entre a temperatura dos pontos avaliados nos joelhos direito 
(onde houve aplicação da crioterapia) e esquerdo (controle) revelou redução 
significante da temperatura superficial no joelho direito imediatamente após e 20 
minutos após a aplicação da bolsa de gelo, em todos os locais avaliados (tabela 3). 
 
Tabela 3 - Comparação da temperatura superficial cutânea nos pontos avaliados no 
joelho direito (crioterapia) e esquerdo (controle). 
 
 Antes D Antes E Imediatamente 
Após D 
Imediatamente 
Após E 
20 minutos 
Após D 
20 minutos 
ApósE 
Centro da Patela (
o
C) 28,7 ± 0,9 29,0 ± 1,1 17,9 ± 2,2 28,3 ± 2,5* 25,8 ± 1,1 28,3 ± 0,8* 
Tendão Patelar (
o
C) 29,3 ± 0,9 29,2 ± 0,9 20,2 ± 2,6 28,4 ± 1,0* 26,2 ± 1,8 28,4 ± 1,0* 
Superior à Patela (
o
C) 29,7 ± 0,9 29,6 ± 0,7 21,1 ± 2,3 30,0 ± 0,9* 26,9 ± 1,2 29,5 ± 1,2* 
Vasto Medial (
o
C) 29,8 ± 0,8 29,7 ± 0,7 21,2 ± 2,4 29,7 ± 0,9* 27,3 ± 0,8 29,8 ± 0,9* 
Lateral à Patela (
o
C) 29,1 ± 0,8 29,3 ± 0,8 18,6 ± 1,9 29,0 ± 0,9* 25,8 ± 1,1 29,0 ± 0,7* 
Medial à Patela (
o
C) 29,1 ± 0,9 28,9 ± 1,0 17,9 ± 2,5 28,4 ± 0,8* 25,8 ± 0,8 28,3 ± 0,8* 
Dados expressos como médias ± desvios padrão.D: lado direito. 
*p<0,0001 na comparação entre os lados. 
 
Apesar do aumento nas médias de tolerância à dor por pressão observados 
em quase todos os pontos avaliados após a aplicação da crioterapia, diferenças 
estatisticamente significantes foram verificadas apenas nos pontos superior e lateral 
à patela (tabela 4). 
 
 
 
 
 
A B C 
22 
 
Tabela 4 - Tolerância à dor antes, imediatamente após e 20 minutos após a 
aplicação da crioterapia. 
 
 Antes Imediatamente 
Após 
20 minutos 
Após 
P 
Centro da Patela D (kgf) 6,0 ± 3,3 7,6 ± 3,3 8,0 ± 3,6 0,05 
Tendão Patelar D (kgf) 7,1 ± 3,4 7,4 ± 3,2 8,0 ± 2,9 0,23 
Superior à Patela D (kgf) 6,3 ± 2,4
a
 7,6 ± 3,5
ab
 7,8 ± 2,8
b
 0,005 
Vasto Medial D (kgf) 5,3 ± 1,9 5,2 ± 1,9 5,5 ± 2,4 0,71 
Lateral à Patela D (kgf) 4,7 ± 2,1
a
 5,8 ± 3,1
ab
 5,8 ± 2,8
b
 0,026 
Medial à Patela D (kgf) 6,3 ± 3,0 6,2 ± 2,5 6,9 ± 2,9 0,38 
Dados expressos como médias ± desvios padrão. D: lado direito. 
Letras diferentes indicam diferenças estatisticamente significantes. 
 
A tolerância à dor antes da intervenção foi semelhante nos joelhos direito e 
esquerdo, entretanto, após a aplicação da crioterapia foram observadas diferenças 
significantes nos pontos central e lateral à patela, onde foi observada maior 
tolerância à dor no joelho direito das participantes (onde foi aplicado o recurso) 
(tabela 5). 
 
Tabela 5 - Comparação da tolerância à dor nos pontos avaliados nos joelhos direito 
(crioterapia) e esquerdo (controle). 
 
 Antes D Antes E Imediatamente 
Após D 
Imediatamente 
Após E 
20 minutos 
Após D 
20 minutos 
ApósE 
Centro da Patela (kgf) 6,0 ± 3,3 6,5 ± 3,4 7,6 ± 3,3 6,0 ± 2,8* 8,0 ± 3,6 7,9 ± 3,4 
Tendão Patelar (kgf) 7,1 ± 3,4 7,6 ± 3,3 7,4 ± 3,2 7,8 ± 3,3 8,0 ± 2,9 8,7 ± 3,4 
Superior à Patela (kgf) 6,3 ± 2,4 6,3 ± 2,3 7,6 ± 3,5 8,0 ± 3,1 7,8 ± 2,8 8,1 ± 3,2 
Vasto Medial (kgf) 5,3 ± 1,9 5,3 ± 2,1 5,2 ± 1,9 5,2 ± 1,6 5,5 ± 2,4 6,3 ± 3,1 
Lateral à Patela (kgf) 4,7 ± 2,1 5,3 ± 2,4 5,8 ± 3,1 5,5 ± 3,0** 5,8 ± 2,8 6,0 ± 2,7 
Medial à Patela (kgf) 6,3 ± 3,0 5,6 ± 2,4 6,2 ± 2,5 6,1 ± 2,9 6,9 ± 2,9 6,6 ± 2,6 
Dados expressos como médias ± desvios padrão. D: lado direito; E: lado esquerdo. 
*p<0,05 na comparação entre os lados. **p<0,0001 na comparação entre os lados. 
 
As correlações observadas entre a temperatura e a tolerância à dor foram 
significantes, inversas e moderadas nos seguintes pontos: tendão patelar direito 
antes da intervenção (r= -0,56, p= 0,006), tendão patelar direito imediatamente após 
a intervenção (r= -0,42, p= 0,04), região lateral à patela esquerda imediatamente 
após a intervenção (r= -0,52, p= 0,01). Todas estas indicaram que, quanto menor a 
temperatura, maior a tolerância à dor (tabela 6). 
 
 
 
 
23 
 
 
 
Tabela 6 - Correlações entre temperatura e limiar de tolerância à dor. 
 
 Antes Imediat. Após 20min. Após 
 r P R p r p 
Centro da patela D -0,37 0,09 0,20 0,36 0,24 0,27 
Tendão patelar D -0,56 0,006 -0,42 0,04 -0,22 0,32 
Superior à patela D -0,28 0,19 -0,25 0,25 -0,05 0,81 
Vasto medial D -0,07 0,74 0,12 0,58 0,16 0,46 
Lateral à patela D -0,8 0,71 0,27 0,21 0,42 0,053 
Medial à patela D -0,24 0,28 -0,36 0,09 0,08 0,72 
Centro da patela E -0,16 0,47 -0,29 0,17 0,07 0,75 
Tendão patelar E -0,11 0,61 -0,11 0,60 -0,02 0,91 
Superior à patela E -0,17 0,44 -0,05 0,80 0,15 0,50 
Vasto medial E -0,51 0,82 0,17 0,42 -0,07 0,74 
Lateral à patela E -0,22 0,32 -0,52 0,01 0,02 0,92 
Medial à patela E -0,18 0,40 0,02 0,93 0,07 0,76 
D: lado direito; E: lado esquerdo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
24 
 
4 DISCUSSÃO 
 
O objetivo deste estudo foi analisar a associação entre a temperatura 
superficial da pele e o limiar de tolerância de dor à pressão na região dos joelhos de 
mulheres jovens saudáveis. A amostra deste estudo foi composta por 22 estudantes 
universitárias, com média de idade de 21,4 anos. Em relação ao IMC, as 
participantes da pesquisa eram, em média, consideradas eutróficas (23,0 ± 4,0). 
 A aplicação da crioterapia foi eficaz para promover resfriamento cutâneo 
significante em todas as regiões do joelho avaliadas, e mesmo após 20 minutos da 
retirada da bolsa de gelo, todos os 6 pontos avaliados permaneciam com 
temperatura significantemente mais baixa que os valores basais. 
No estudo realizado por BRESLIN et al. (2015) com 12 voluntários de ambos 
os sexos, duas formas de aplicação de crieterapia foram avaliadas: saco com gelo 
ou bolsa de gel nos joelhos de voluntários saudáveis. Os autores destacaram que o 
saco de gelo foi ligeiramente mais eficaz na reduçãoda temperatura supercial da 
pele em relação à bolsa de gel, porém não foram encontradas diferenças 
significantes entre essas duas modalidades na temperatura da superficie da pele. 
Boerner et al. (2014) também pesquisaram voluntários saudáveis (jovens e 
idosos) submetidos à crioterapia por 15 ou 30 minutos. Em ambas as situações, a 
temperatura superficial foi estatisticamente inferior à basal. 
Contrariamente aos dados do presente estudo, Macedo et al. (2015), 
estudaram um grupo de mulheres saudáveis submetido à crioterapia, e verificaram 
aumento na tolerância à dor após 25 minutos da aplicação. As voluntárias foram 
avaliadas por algometria de pressão no braço esquerdo. 
Diferentemente da amostra deste estudo, Dambros et al. (2012) aplicaram 
compressa de gelo em indivíduos adultos submetidos à cirurgia eletiva de 
reconstrução do ligamento cruzado anterior. O tempo de aplicação do recurso foi de 
20 minutos, duas vezes ao dia. Nesta situação, observou-se melhora efetiva da dor 
(avaliada pela escala visual analógica) e da amplitude de movimento (goniometria) 
na articulação do joelho. Especula-se que, pelo fato de as voluntárias do presente 
estudo serem saudáveis, esse efeito não tenha sido consistentemente observado. 
 Um estudo realizado por Bugaj (1975) submeteu voluntários saudáveis à 
aplicação de gelo com o intuito de verificar uma possível analgesia. Os autores 
reportaram que 13,6°C era a temperatura necessária para produzir analgesia. No 
25 
 
presente estudo, após aplicação da crioterapia a temperatura média dos pontos 
avaliados no joelho direito dos participantes deste estudo foi de 19,5±2,3°C, valor 
acima desse limiar, o que pode explicar o fato de não ter sido observado aumento 
consistente na tolerância à dor. 
Houve associação significante entre temperatura e a tolerância à dor apenas 
em alguns pontos e momentos avaliados. Apesar da diminuição da temperatura em 
toda a região do joelho após a crioterapia, a tolerância à dor por pressão aumentou 
significantemente apenas nos pontos tendão patelar e lateral à patela 
(imediatamente após a retirada da bolsa de gelo). 
Algafly et al. (2007) analisaram o limiar de tolerância à dor por pressão (por 
meio da algometria) imediatamente após uma sessão de crioterapia, e verificaram a 
redução da velocidade da condução nervosa e aumento da tolerância à dor. Os 
pontos avaliados abrangeram a região do tornozelo. 
Marques et al. (2005) avaliaram a correlação entre limiar de tolerância de dor 
à pressão e qualidade de vida em mulheres saudáveis e em pacientes com 
fibromialgia, em 18 pontos sensíveis. Os autores observaram que os pontos mais 
sensíveis dos indivíduos saudáveis também correspondiam aos dos pacientes com 
fibromialgia, entretanto, os pacientes com fibromialgia apresentavam menor limiar de 
dor e pior qualidade de vida em relação às mulheres saudáveis. 
Este estudo possui algumas limitações. A amostra foi relativamente pequena, 
entretanto, uma análise post hoc considerando todos os dados do estudo em um 
modelo misto mostrou que o tamanho amostral produziu poder estatístico de 80% 
para α=0,05, o que pode ser considerado adequado. Outra limitação diz respeito à 
temperatura da bolsa, que não foi monitorada durante a aplicação. 
A crioterapia local é uma terapia de baixo custo e fácil aplicação, que em 
situações patológicas pode ser útil para produzir analgesia, embora esse efeito não 
tenha sido consistentemente observado nos joelhos de jovens saudáveis e 
eutróficos. 
 
 
 
 
 
 
26 
 
5 CONSIDERAÇÕES FIINAIS 
 
A aplicação da crioterapia com bolsa de gelo em gel em mulheres saudáveis, 
apesar de promover redução significante da temperatura superficial cutânea do 
joelho, e de não ter provocado nenhum efeito imediato, não foi suficiente para 
produzir aumento consistente no limiar de tolerância à dor por pressão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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33 
 
 
ANEXOS 
 
ANEXO A - Aprovação da pesquisa pelo Comitê de Ética 
 
 
34 
 
 
 
 
35 
 
 
 
 
 
36 
 
ANEXO B - Termo de Consentimento Livre e Esclarecido 
 
Você está sendo convidada a participar da pesquisa “Uso da termografia para 
verificação dos efeitos da termoterapia: frio e calor”, cujo objetivo é verificar a 
temperatura da região do joelho de indivíduos saudáveis submetidos a compressa quente, 
compressa fria e contraste das duas. 
Você será orientada a comparecer ao local da pesquisa uma vez por semana, por 
três semanas. Sua participação envolve a participação em três sessões envolvendo a 
execução supervisionada de aplicação de recursos fisioterapêuticos para os membros 
inferiores, e você será avaliada quanto à temperatura superficial dos seus joelhos e o limiar 
de dor. Esta avaliação será feita com o uso de uma câmera específica, que fotografará 
apenas a temperatura dos seus membros inferiores, e por meio de um algômetro, que avalia 
a sua tolerância à pressão em alguns pontos da perna, feita com um aparelho com a 
extremidade de borracha. 
Antes de qualquer procedimento, você receberá todas as orientações necessárias. A 
pesquisa envolve pequenos riscos, como discreto desconforto durante a aplicação das 
compressas na região dos joelhos, bem como nos pontos em que forem verificados os 
limiares de dor. É necessária durante a avaliação que você esteja usando shorts, o que 
pode causar algum constrangimento. 
Caso alguma intercorrência venha a surgir referente aos procedimentos desta 
pesquisa e durante a realização da mesma, você será encaminhada ao atendimento médico 
ou psicológico na UBS ou AMA mais próxima. 
Esta pesquisa lhe trará um benefício indireto: o melhor conhecimento sobre os 
efeitos de diferentes tipos de recursos sobre a temperatura da articulação do joelho. Seus 
dados pessoais serão mantidos anônimos e em sigilo, e apenas os pesquisadores terão 
acesso a eles. Os resultados da pesquisa serão utilizados unicamente para fins acadêmico-
científicos. 
Sua participação é voluntária e não remunerada, e você pode desistir de participar da 
pesquisa a qualquer momento, sem penalização ou prejuízo, bastando apenas avisar aos 
pesquisadores. O pesquisador responsável por esta pesquisa é o Prof. Dr. Fábio Marcon 
Alfieri, que pode ser localizado no telefone (11)2128-6941 ou através do e-mail: 
fabio.alfieri@unasp.edu.br. Você também pode obter mais informações sobre esta pesquisa 
no Comitê de Ética em Pesquisa do Unasp: 2128-6225 / cep.unasp@unasp.edu.br. 
 
Eu, ____________________________________________________________, RG 
_________________________ estou ciente das explicações sobre esta pesquisa e 
concordo em participar dela. Assim, assino este Termo de Consentimento em duas vias de 
igual teor, uma para mim e outra para os pesquisadores. 
 
São Paulo, _____ de _________________ de 2018. 
 
 
_____________________________ _____________________________ 
 Prof. Dr. Fábio Marcon AlfieriAssinatura da Participante 
 Responsável pela pesquisa 
 
 
 
 
 
 
37 
 
 
 
ANEXO C - Aceite de Publicação do Artigo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
 
ANEXO D - Artigo 
 
Pain tolerance: the influence of cold or heat therapy 
Abstract 
Resources of heat or cold therapies have been widely used for their low cost, analgesic 
action and for assisting the rehabilitation of acute or chronic injuries. Objectives: To search 
for associations between skin surface temperature and pressure pain tolerance thresholds 
(PPT) of healthy individuals undergoing cryotherapy and thermotherapy. Methods: This is an 
experimental clinical trial with 22 healthy university students aged between 18 and 35 years 
old. Volunteers underwent thermography and algometry assessments at 6 points in both 
knees before, immediately after and 20 minutes after the application of frozen (cryotherapy) 
or heated (thermotherapy) gel bags in the right knee for 20 minutes. Data were analyzed by 
one-way ANOVA, Student’s T test and Pearson or Spearman correlation tests. Results: 
There was a significant change in skin surface temperature after cryotherapy and 
thermotherapy, which was maintained after 20 minutes of withdrawal (p <0.001). After the 
intervention, no significant differences were observed with respect to PPT compared to the 
baseline measurements, nor between the experimental and control knees. Conclusion: 
Cryotherapy and thermotherapy produced significant changes in the temperature of the 
evaluated points after their application. Despite this, no differences in pain tolerance were 
observed, and there was little association between skin surface temperature and PPT in the 
knees of healthy women after application of the resources. 
 
Keywords: pain; cryotherapy; hyperthermia, induced, thermography; analgesia. 
 
INTRODUCTION 
 
 Cryotherapy consists of the therapeutic use of cold and is usually applied in the 
clinical, rehabilitation and sports contexts,1 and may be employed by pouches with cold 
agents, aerosols and refrigerant sprays.2 This resource is applied in situations such as 
traumatic injuries, burns, edema and contractures, providing analgesia and reducing post-
trauma recovery.3 
 Heat therapy, also called thermotherapy, is one of the oldest resources used in 
sports medicine and rehabilitation.4 The application of hot bags or compresses has been 
employed to relieve chronic muscular pain, spasms and contractures.2 It has already been 
described that this resource produces the physiological effects of vasodilation, increases soft 
tissue extensibility, reduces joint stiffness, improves metabolism and local circulation, and 
provides analgesia.5,6 
 Infrared thermography is the most efficient method for the study of cutaneous 
surface temperature,7,8 because it reflects blood circulation.9 The most important theoretical 
premise of this technique is that the distribution of heat through the body remains 
symmetrical under normal conditions.10 The temperature of the body’s left and right sides is 
symmetrical,11 and may present a small variation (± 0.3ºC) in a thermoneutral environment.12-
14 Asymmetries of 0.7ºC or more indicate physiological or anatomical alterations.15 
 The first use of modern thermography in the biomedical sciences dates back to the 
1960s.16 Since then it has been used to study conditions in which skin surface temperature 
may indicate inflammation or changes in blood flow related to clinical abnormalities.16 
Thermography has been recommended for being a completely painless, non-invasive, 
objective and fast technique,17 with application in several areas, including sports medicine.11 
 A review study highlights the ability of various modalities of cryotherapy in the 
reduction of skin surface temperature, and reaffirms that thermography is a safe and 
39 
 
effective method for this type of register after the use of thermal resources.1 Regarding 
thermotherapy, it increases skin surface temperature in varying dimensions, depending on 
the way by which heat is applied (compresses, diathermy, infrared radiation) and the duration 
of treatment.18 
 The investigation of the relationship between skin surface temperature (assessed 
by thermography) and analgesia (evaluated by the increase in pain tolerance thresholds), will 
allow the quantification of the association between these variables after the application of 
these commonly used resources. To the best of our knowledge, there are no studies that 
verified the influence of the decrease or increase in skin superficial temperature in pain 
tolerance thresholds (assessed by algometry). 
 Therefore, knowledge about the relationship between skin surface temperature and 
pain tolerance may contribute to the establishment of a pattern of verification of the influence 
of resources of cold and heat therapies in the various situations in which they are already 
being employed. 
 Thus, the aim of this study was to search for associations between cutaneous 
surface temperature and pressure pain tolerance threshold (PPT) of healthy individuals 
undergoing cryotherapy and thermotherapy. We hypothesize that both resources significantly 
alter cutaneous surface temperature and increase PPT. 
 
 
METHODS 
 
 This is an experimental clinical trial with the participation of 22 healthy female 
university students aged between 18 and 35 years old. Women with cognitive disorders that 
could prevent understanding of the activities involved in the research protocol were excluded 
from the sample; as well as those who had peripheral nerve damage, diabetes, peripheral 
arterial disease or tumors; persons with complaints of musculoskeletal pain in the knee; and 
those with feverish state. Volunteers gave written consent to participate in the research, 
approved by the local research ethics committee (protocol number 2.623.652). 
 The room where body surface temperature was evaluated (thermography) had 
temperature control and closed windows and curtains, blocking the entrance of external 
lights, humidity and air circulation. An on-site thermometer and moisture meter allowed the 
recording of air temperature and humidity throughout the collection period. The ambient 
temperature variation was less than 1°C within a period of 20 minutes. The velocity of the 
incident air did not exceed 0.2 m/s. The relative humidity of the air was maintained around 
50%. As the conditions for this type of examination should be standardized, the study 
participants were oriented not to: 
 - take hot baths or showers, use creams, powders or perform vigorous exercises in 
the 2 hours before each data collection; 
 - ingest stimulants, caffeine and alcoholic beverages, use nasal decongestants or 
to smoke; 
 - be fasting for more than two hours. 
 Once the previous requirements were met, volunteers were asked to wear shorts in 
order to expose the lower limbs. Prior to the collection of the thermographic images, each 
volunteer remained inside the room for 15 minutes, so her skin was in thermal equilibrium 
with the temperature of the examination room. 
 For image collection, the participant remained standing, and the thermographic 
images were collected in the anterior incidence. Volunteers were positioned at a distance of 
2 meters from the camera (FLIR E4, Wilsonville, Oregon, USA). 
 The algometer (Wagner Force Dial FDK / FDN series, Greenwich, USA) is a device 
that contains a rubber end of 1cm2 in diameter. Its reliability has been previously 
demonstrated.19 Pressure was applied at a constant rate of 1kg/s to the level at which pain or 
discomfort was reported by the volunteer. The participant was instructed to say "stop" as 
soon as the feeling of pressure went from unpleasant to painful. The test was interrupted as 
soon as the volunteer indicated the onset of pain, and the final amount of force applied was 
40 
 
recorded. For the evaluation, each participant remainedin dorsal and lateral decubitus 
positions. 
 Temperature and pressure pain tolerance thresholds were evaluated at each of the 
following points of interest: vastus medialis, patellar tendon, 2cm above the upper border of 
the patella, 3cm medial to the midpoint of the medial border of the patella, center of the 
patella, 3cm lateral to the midpoint of the lateral border of the patella,20-22 as shown in figure 
1. This evaluation was conceived based on the recommendations of the literature.11,18,23,24 
 
Figure 1 - Points evaluated by thermography and algometry. 
 
 
 Data collection occurred on two days a week apart. On the first day, after the initial 
evaluation of thermography and algometry, volunteers received cryotherapy with a thermal 
gel bag (Mercur Santa Cruz do Sul, RS, Brazil) on the right knee for 20 minutes, and were 
then reassessed shortly after the application of the resource and 20 minutes after its 
withdrawal. Thermal bags were dipped in ice for 30 minutes prior to application. On the 
second day, the same protocol was followed, but with the application of thermotherapy. The 
bags were immersed in hot water (70oC) for 30 minutes before the application. They were 
attached to the knees of the volunteers with the aid of an elastic bandage. 
 Data analysis was conducted in SPSS v.24 statistical package for Windows. 
Normality of data was assessed by Kolmogorov-Smirnov test. Data were analyzed with 
descriptive statistics, and comparisons between the three moments evaluated (before, 
immediately after and 20 minutes after the application of the resources) were made by one-
way analysis of variance (ANOVA) with repeated measures. Comparisons between sides 
(right - employment of the resources and left - control) at each moment were made by 
Student's t test for independent samples. To establish possible associations between 
temperature and pain tolerance, Pearson or Spearman correlation tests were used, 
according to the distribution of data. Results were classified as follows: 0.0 to 0.19 - very 
weak association; 0.2 to 0.39 - weak association; 0.4 to 0.69 - moderate association; 0.7 to 
0.89 - strong association; 0.9 to 1.0 - very strong association. In all cases, the descriptive 
level α was set at 5%. 
 
 
RESULTS 
 
 The sample of this study was composed of 22 female university students, and the 
demographic data of participants are presented in table 1. The temperature in the 
examination room was 20.4±0.8°C and the relative air humidity was maintained at 
45.6±7.9%. 
 
Table 1 - Demographic data. 
 Cryotherapy 
(n=22) 
Thermotherapy 
(n=19) 
Age (years) 21.4 ± 4.7 21.5 ± 5.0 
Weight (kg) 58.8 ± 12.7 58.5 ± 13.5 
41 
 
Height (cm) 159.7 ± 6.4 159.9 ± 6.8 
BMI (kg/m
2
) 23.0 ± 4.0 22.8 ± 4.7 
Data are expressed as means ± standard deviations. 
BMI: body mass index. 
 
 As expected, there was a significant change in skin surface temperature after the 
application of cryotherapy (-9.8oC in average, figure 2B) or thermotherapy (+6,1oC in 
average, figure 2E), and even after 20 minutes of withdrawal (figures 2C and 2F) the 
temperature of all points was still altered in relation to baseline values (-2.9oC on average 
20min after cryotherapy and +1.6oC on average 20min after thermotherapy) (table 2). 
 
Figure 2 - Superficial skin temperature before, immediately after, and 20 minutes after 
cryotherapy (A, B, C) or thermotherapy (D, E, F). 
 
A: before cryotherapy, B: immediately after cryotherapy, C: 20 minutes after cryotherapy. 
D: before thermotherapy, E: immediately after thermotherapy, F: 20 minutes after thermotherapy. 
 
 
Table 2 - Superficial skin temperature before, immediately after, and 20 minutes after 
cryotherapy or thermotherapy. 
 Before 95% CI Immediately 
After 
95% CI 20 minutes 
After 
95% CI p 
Center of R Patella (
o
C) 
Cryotherapy 28.7 ± 0.9
a
 28.2;29.1 17.9 ± 2.2
b
 16.9;18.9 25.8 ± 1.1
c
 23.6;24.9 <.0001 
Thermotherapy 28.6 ± 1.3
a
 28.0;29.2 35.2 ± 1.4
b
 34.5;35.8 30.7 ± 1.3
c
 30.0;31.3 <.0001 
R Patella Tendon (
o
C) 
Cryotherapy 29.3 ± 0.9
a
 28.8;29.7 20.2 ± 2.6
b
 19.1;21.3 26.2 ± 1.8
c
 25.4;27.0 <.0001 
Thermotherapy 29.1 ± 1.2
a
 28.5;29.7 35.4 ± 0.8
b
 35.0;35.8 30.6 ± 1.3
c
 29.9;31.2 <.0001 
Superior to R Patella (
o
C) 
Cryotherapy 29.7 ± 0.9
a
 29.3;30.1 21.1 ± 2.3
b
 20.0;22.1 26.9 ± 1.2
c
 26.3;27.4 <.0001 
Thermotherapy 29.7 ± 0.8
a
 29.3;30.1 34.6 ± 1.2
b
 33.9;35.1 30.8 ± 1.2
c
 30.2;31.4 <.0001 
R Vastus Medialis (
o
C) 
Cryotherapy 29.8 ± 0.8
a
 29.4;30.1 21.2 ± 2.4
b
 20.2;22.3 27.3 ± 0.8
c
 26.9;27.6 <.0001 
Thermotherapy 30.2 ± 0.9
a
 29.7;30.7 35.6 ± 1.1
b
 35.1;36.1 31.4 ± 0.9
c
 30.9;31.8 <.0001 
Lateral to R Patella (
o
C) 
Cryotherapy 29.1 ± 0.8ª 28.7;29.4 18.6 ± 1.9
b
 17.8;19.5 25.8 ± 1.1
c
 25.3;26.2 <.0001 
Thermotherapy 29.1 ± 1.3ª 28.5;29.7 36.0 ± 0.8
b
 35.6;36.4 31.0 ± 1.2
c
 27.2;28.0 <.0001 
Medial to R Patella (
o
C) 
Cryotherapy 29.1 ± 0.9
a
 28.6;29.5 17.9 ± 2.5
b
 16.8;19.1 25.8 ± 0.8
c
 25.5;26.2 <.0001 
Thermotherapy 29.2 ± 1.2
a
 28.6;29.8 35.5 ± 1.4
a
 34.2;37.1 31.2 ± 0.9
b
 30.9;32.2 <.0001 
Data are expressed as means ± standard deviations. R: right side. CI: confidence interval. 
Different letters indicate statistically significant differences. 
 
42 
 
 The comparison between the temperature of the points evaluated in the right 
(application of the resources) and left (control) knees revealed a significant alteration in 
superficial temperature in the right knee immediately after and 20 minutes after the 
application of cryotherapy or thermotherapy in all points evaluated (table 3). 
 
Table 3 - Comparison of superficial skin temperature at evaluated points in the right 
(experimental) and left (control) knees. 
 R Before L Before R Immediately 
After 
L Immediately 
After 
R 20 min 
After 
L 20 min 
After 
Center of Patella (
o
C) 
Cryotherapy 28.7 ± 0.9 29.0 ± 1.1 17.9 ± 2.2 28.3 ± 2.5* 25.8 ± 1.1 28.3 ± 0.8* 
Thermotherapy 28.6 ± 1.3 28.8 ± 1.2 35.2 ± 1.4 28.5 ± 1.0* 30.7 ± 1.3 27.4 ± 0.6* 
Patella Tendon (
o
C) 
Cryotherapy 29.3 ± 0.9 29.2 ± 0.9 20.2 ± 2.6 28.4 ± 1.0* 26.2 ± 1.8 28.4 ± 1.0* 
Thermotherapy 29.1 ± 1.2 29.0 ± 1.2 35.4 ± 0.8 28.3 ± 0.9* 30.6 ± 1.3 27.4 ± 0.8* 
Superior to Patella (
o
C) 
Cryotherapy 29.7 ± 0.9 29.6 ± 0.7 21.1 ± 2.3 30.0 ± 0.9* 26.9 ± 1.2 29.5 ± 1.2* 
Thermotherapy 29.7 ± 0.8 30.0 ± 1.1 34.6 ± 1.2 29.3 ± 1.0* 30.8 ± 1.2 28.4 ± 0.9* 
Vastus Medialis (
o
C) 
Cryotherapy 29.8 ± 0.8 29.7 ± 0.7 21.2 ± 2.4 29.7 ± 0.9* 27.3 ± 0.8 29.8 ± 0.9* 
Thermotherapy 30.2 ± 0.9 30.1 ± 1.0 35.6 ± 1.1 29.6 ± 0.9* 31.4 ± 0.9 28.3 ± 0.7* 
Lateral to Patella (
o
C) 
Cryotherapy 29.1 ± 0.8 29.3 ± 0.8 18.6 ± 1.9 29.0 ± 0.9* 25.8 ± 1.1 29.0 ± 0.7* 
Thermotherapy 29.1 ± 1.3 28.9 ± 1.2 36.0 ± 0.8 28.9 ± 1.3* 31.0 ± 1.2 27.6 ± 0.8* 
Medial to Patella (
o
C) 
Cryotherapy 29.1 ± 0.9 28.9 ± 1.0 17.9 ± 2.5 28.4 ± 0.8* 25.8 ± 0.8 28.3 ± 0.8* 
Thermotherapy 29.2 ± 1.2 29.1 ± 1.2 35.5 ± 1.4 28.7 ± 1.0* 31.2 ± 0.9 27.9 ± 0.9* 
Data are expressed as means ± standard deviations. R: right side, L: left side, min: minutes. 
*p<.0001 in comparisons between sides. 
 
 Despite the increase in PPT averages seen in almost all the evaluated points after 
the application of cryotherapy, statistically significant differences were observed only in the 
superior and lateral points (table 4). Thermotherapy did not result in a statistically significant 
change in PPT means, except in the patella tendon (table 4). 
 
Tabela 4 - Pain tolerance before, immediately after, and 20 minutes after cryotherapy or 
thermotherapy. 
 Before 95% CI Immediately 
After 
95% CI 20 minutes 
After 
95% CI p 
Center of R Patella (kgf) 
Cryotherapy 6.0 ± 3.3 5.1;8.1 7.6 ± 3.3 6.1;9.1 8.0 ± 3.6 6.4;9.6 .05 
Thermotherapy 8.2 ± 3.0 6.7;9.6 8.0 ± 3.0 6.3;9.1 8.5 ± 2.7 7.0;9.5 .53 
R Patella Tendon (kgf) 
Cryotherapy 7.1 ± 3.4 5.5;8.6 7.4 ± 3.2 6.0;8.88.0 ± 2.9 6.7;9.3 .23 
Thermotherapy 9.9 ± 3.1
a
 8.1;11.2 9.4 ± 3.7
ab
 7.4;10.9 8.4 ± 2.9
b
 6.8;9.4 .03 
Superior to R Patella (kgf) 
Cryotherapy 6.3 ± 2.4
a
 5.2;7.4 7.6 ± 3.5
ab
 6.1;9.1 7.8 ± 2.8
b
 6.6;9.1 .05 
Thermotherapy 8.4 ± 2.6 7.0;9.6 8.1 ± 3.0 6.4;9.2 8.3 ± 2.9 6.6;9.3 .49 
R Vastus Medialis (kgf) 
Cryotherapy 5.3 ± 1.9 4.4;6.2 5.2 ± 1.9 4.3;6.0 5.5 ± 2.4 4.5;6.6 .71 
Thermotherapy 5.9 ± 1.8 4.9;6.5 5.1 ± 1.5 4.3;5.6 5.2 ± 1.7 4.3;5.7 .06 
Lateral to R Patella (kgf) 
Cryotherapy 4.7 ± 2.1
a
 3.7;5.6 5.8 ± 3.1
ab
 4.4;7.2 5.8 ± 2.8
b
 4.5;7.0 .02 
Thermotherapy 6.6 ± 2.3 4.7;7.2 6.3 ± 2.6 5.2;7.3 6.2 ± 2.3 5.3;7.1 .78 
Medial to R Patella (kgf) 
Cryotherapy 6.3 ± 3.0 4.9;7.6 6.2 ± 2.5 5.1;7.4 6.9 ± 2.9 5.6;8.2 .38 
Thermotherapy 6.4 ± 2.2 5.3;7.5 7.0 ± 3.4 5.3;8.6 6.5 ± 2.9 5.1;8.0 .61 
Data are expressed as means ± standard deviations. R: right side. CI: confidence interval. 
43 
 
Different letters indicate statistically significant differences. 
 
 Pressure pain tolerance thresholds before the interventions were similar in the right 
and left knees. After the application of both resources, no statistically significant differences 
were observed in this variable between the experimental and control knees (table 5). 
 
Table 5 - Comparison of pressure pain thresholds at evaluated points in the right 
(experimental) and left (control) knees. 
 
 R Before L Before R Immediately 
After 
L Immediately 
After 
R 20 min 
After 
L 20 min 
After 
Center of Patella (kgf) 
Cryotherapy 6.0 ± 3.3 6.5 ± 3.4 7.6 ± 3.3 6.0 ± 2.8 8.0 ± 3.6 7.9 ± 3.4 
Thermotherapy 8.2 ± 3.0 7.1 ± 2.4 8.0 ± 3.0 8.6 ± 2.4 8.5 ± 2.7 7.7 ± 3.0 
Patella Tendon (kgf) 
Cryotherapy 7.1 ± 3.4 7.6 ± 3.3 7.4 ± 3.2 7.8 ± 3.3 8.0 ± 2.9 8.7 ± 3.4 
Thermotherapy 9.9 ± 3.1 8.9 ± 3.4 9.4 ± 3.7 8.6 ± 3.1 8.4 ± 2.9 9.6 ± 3.1 
Superior to Patella (kgf) 
Cryotherapy 6.3 ± 2.4 6.3 ± 2.3 7.6 ± 3.5 8.0 ± 3.1 7.8 ± 2.8 8.1 ± 3.2 
Thermotherapy 8.4 ± 2.6 8.3 ± 3.2 8.1 ± 3.0 8.7 ± 3.2 8.3 ± 2.9 8.4 ± 3.1 
Vastus Medialis (kgf) 
Cryotherapy 5.3 ± 1.9 5.3 ± 2.1 5.2 ± 1.9 5.2 ± 1.6 5.5 ± 2.4 6.3 ± 3.1 
Thermotherapy 5.9 ± 1.8 5.6 ± 2.2 5.1 ± 1.5 5.5 ± 1.7 5.2 ± 1.7 5.6 ± 1.2 
Lateral to Patella (kgf) 
Cryotherapy 4.7 ± 2.1 5.3 ± 2.4 5.8 ± 3.1 5.5 ± 3.0 5.8 ± 2.8 6.0 ± 2.7 
Thermotherapy 6.6 ± 2.3 6.8 ± 2.3 6.3 ± 2.6 7.0 ± 3.4 6.2 ± 2.3 6.2 ± 1.8 
Medial to Patella (kgf) 
Cryotherapy 6.3 ± 3.0 5.6 ± 2.4 6.2 ± 2.5 6.1 ± 2.9 6.9 ± 2.9 6.6 ± 2.6 
Thermotherapy 6.4 ± 2.2 6.6 ± 2.6 7.0 ± 3.4 6.3 ± 2.1 6.5 ± 2.9 6.6 ± 2.9 
Data are expressed as means ± standard deviations. R: right side, L: left side, min: minutes. 
No statistically significant differences between sides in the three moments. 
 
 The correlations observed between temperature and PPT were significant, inverse 
and moderate in the following points: right patella tendon before cryotherapy (r= -0.56, p= 
.006), right patella tendon immediately after cryotherapy (r= -0.42, p= .04), and lateral point 
of the left patella immediately after cryotherapy (r = -0.52, p= .01). Significant, direct and 
moderate association was also found in the center of the right patella immediately after 
thermotherapy (r= 0.48, p= .04). 
 
DISCUSSION 
 
 Data from the present study revealed little relation between skin surface 
temperature and PPT of healthy women undergoing cryotherapy and thermotherapy. 
 Cold or heat therapies cause changes in the temperature of the studied region, as 
already verified by studies involving cryotherapy and thermotherapy.25-28 In this study, the 
magnitude of the reduction in the surface temperature after cryotherapy was on average -
9.8oC. This value is similar to the one found by other authors who also applied this resource 
for a period of 20 minutes and found reductions of -5.1 to -9.7oC.25, 27 The same can be 
stated about thermotherapy: participants of this study presented an average increase of 
+6.1°C, close to that verified by Warner et al.,28 of +8.5°C. 
 After 20 minutes of removal of both resources, the observed surface temperature 
had not yet returned to baseline. Breslin et al.27 studied the application of an ice pack or gel 
bag to the knees of healthy volunteers. The authors observed that, after withdrawal, skin 
surface temperature returned to baseline levels at a rate of 0.11 to 0.14oC per minute. 
Another study that evaluated the effects of cryotherapy in young persons26 found that after 
44 
 
30 minutes of cryotherapy withdrawal, surface temperature was still significantly lower than 
baseline values. 
 Corroborating with the data of this study, Warner et al.,28 applied a hot bag for 15 
minutes in patients with history of injury or surgery in the knee, and even after 30 or 45 
minutes of withdrawal the surface temperature remained higher in relation to the one 
observed in controls. 
 There were no significant increases in PPT averages at most points evaluated in 
this study, both after cryotherapy and thermotherapy. The increase in PPT expected with 
cryotherapy results from the reduction of nerve conduction velocity and muscle spasms 
caused by the reduction of temperature.29 The general mechanism of thermotherapy 
modalities is to increase the pain threshold by sensitization of the endings causing secretion 
of beta endorphins and reducing pain mediators by peripheral vasodilation and relaxation of 
muscles and ligaments.30 
 Although cryotherapy is widely employed for analgesic purposes under pathological 
conditions,31 increased pain tolerance has also been reported in healthy individuals.32 The 
seemingly contradictory result observed in the present study has been previously verified by 
other authors.33 It might be attributed to the fact that the skin should be cooled to a 
temperature below than 13.6oC for a significant analgesic effect to be produced,34 and at 
least 12.5oC to achieve a 10% reduction in nerve conduction velocity.35,36 The average 
temperature observed in the right knee of the participants of this study was between 17.9 
and 21.2oC. 
Studies have shown increased tolerance to pain after hot pouch application and 
ultrasound in subjects with latent myofascial trigger point,37 and after application of warm 
compress in individuals with myofascial pain syndrome.38 Nevertheless, the study by Sarsan 
et al.39 who compared the application of hot clay or pouch in patients with knee osteoarthritis 
did not verify improvement in pain perception (evaluated by Visual Analog Scale) after the 
application of the hot bag, corroborating with the data of the present study. 
 Literature recommends increasing the temperature by at least 2 to 3 degrees to 
obtain reduction of pain and increase in blood flow.40,41 At all points evaluated in this study 
there was an increase higher than this recommendation, however, no changes were 
observed in PPT. The reference value for PPT in the lower limbs of healthy young women is 
4kgf/cm2 (or 398kPa).42 The volunteers of this study had, on average, values higher than that 
in all evaluated points. Thus, it is speculated that, because they were healthy and did not 
present changes in PPT, thermotherapy did not produce alteration in this parameter. 
 Although there were two inverse and moderate correlations between surface 
temperature and PPT after cryotherapy (indicating that the lower the temperature, the greater 
the pain tolerance), and a direct and moderate correlation after thermotherapy (indicating 
that, the higher the temperature, the greater the pain tolerance), there were no associations 
between these two variables in most of the points and situations evaluated. Current scientific 
literature is still scarce in studies of this nature, which are desirable for increasing knowledge 
about this subject. 
 
 
Limitations 
 This study has some limitations. As this was a pilot study, sample size was not 
calculated a priori. This estimation revealed that 26 subjects would benecessary to achieve 
a statistical empirical power of 80%. Post hoc analysis considering all study data on a mixed 
model showed that current sample size with repeated measures yielded a statistical power of 
80% when α=0.05, which is adequate for the present study. Despite that, we highlight the 
importance of performing a priori sample size estimations, to avoid possible loss of statistical 
power and increase in type I error. Also, the present sample consisted of women only, 
preventing the generalization of the results. It is known that women tolerate less pain in the 
follicular phase of the menstrual cycle,43 and this variable was not controlled. Despite this, 
the means of PPT were higher than expected for the age group, indicating that there should 
have been little or no influence of this factor. In order to make the study procedures feasible, 
45 
 
algometry was measured only once at each point, but some authors recommend that more 
than one measurement is performed.19 
 
 
 
CONCLUSION 
 
 In summary, cryotherapy and thermotherapy produced significant changes in the 
temperature of the evaluated points immediately after their application. Despite this, no 
differences were observed in pain tolerance, and there was little association between skin 
surface temperature and pressure pain tolerance thresholds in the knees of healthy women 
after the application of resources of cold or heat therapies. 
 
Acknowledgement 
We thank Dr. Alexandre Galvão Patriota for his valuable assistance in statistical analysis. 
 
 
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