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ESTUDO DA RELAÇÃO ENTRE A SENSAÇÃO DE DESCONFORTO E A TENSÃO APLICADA AOS MÚSCULOS ISQUIOTIBIAIS DURANTE O ALONGAMENTO. Rúben de Faria Negrão Filho1, Viviane Rodrigues Branco1; Fábio Mícolis de Azevedo1; Carlos Roberto Padovani2; Neri Alves1, Augusto Cesinando de Carvalho1. 1Laboratório de Fisioterapia Aplicada ao Movimento Humano da FCT/UNESP, Presidente Prudente - SP. 2 Depertamento de Bioestatística, IB/UNESP, Botucatu - SP. Abstract: Muscle stretching is on of the most important resources used by physical therapists to prevent and rehabilitate muscle skeletal diseases. However, there isn’t an agreement about how to perform the maximum efficiency intensity of stretching. The purpose of this study was to comprehend the relation between stretch intensity and volunteer subjective information during a static passive stretching applied on hamstring muscle. Were selected 20 subjects, separated in two groups: the group 1, stretching program; the group 2, control. Both groups were submitted to 3 tests to quantify the range of motion, the load of stretch and biceps femoris EMG. This study revealed that subject’s information of stretching subjective sensation is trustful and efficient when the limit is the discomfort tension without pain, further, stretching can be done above this limit, once the space until pain emergence may provide an increase of flexibility. Key-words: stretching, hamstrings, biomechanics, electromyography. Introdução Dentre os diversos recursos empregados pelos fisioterapeutas no tratamento e prevenção de patologias músculo-esqueléticas, destaca-se o alongamento muscular, por ser largamente utilizado. No entanto, ainda não há um consenso de como executá-lo de forma a garantir sua máxima eficiência. Isto se deve às dúvidas geradas a partir da diversidade de técnicas, número de repetições, freqüência, tempo de duração e, principalmente, sobre a intensidade de tensão que deve ser aplicada ao músculo durante o alongamento. De acordo com a literatura, a intensidade de tensão no alongamento deveria ser aplicada até o sujeito referir um “incômodo”, “desconforto”, “tensão sem dor”, “leve sensação de alongamento” ou até o terapeuta sentir uma “rigidez” ou “restrição ao movimento”. Em um estudo envolvendo pessoas com lesão medular observou-se que os fisioterapeutas tendem a aplicar diferentes intensidades de tensão durante o alongamento, quando não são guiados pela sensação de tensão e de desconforto do paciente [1]. Este estudo ressalta a importância da sensação informada pelo paciente, ainda que subjetiva, durante o alongamento. Com o intuito de quantificar essa sensação subjetiva se propôs o uso de uma escala de Borg modificada (de 0 a 10) para classificar a sensação do individuo a cada repetição de alongamento [2]. Em outro estudo, os participantes indicaram a existência e nível de desconforto sentido através de uma escala analógica visual com índices de zero a dez indicando nenhum e o máximo desconforto [3]. Outros autores estudaram a relação entre o torque e a informação subjetiva durante o alongamento passivo, e observaram que, para um programa de curta duração, o efeito do alongamento passivo no ganho de ADM deve ser atribuído ao aumento da tolerância do indivíduo ao desconforto [4]. Como o limite de intensidade de tensão aplicada, encontrado nos estudos, é sempre determinado por informações subjetivas do paciente, nenhum autor conseguiu estabelecer uma intensidade adequada de estiramento em que o indivíduo deva permanecer para promover um alongamento efetivo. Na prática clínica, é freqüente a indagação sobre a quantidade de tensão que deve ser aplicada durante um alongamento em relação à sensação do paciente. Deve-se isso, como já foi citado, à subjetividade das sensações e a diferença de sensibilidade entre cada indivíduo [5,6]. Portanto, considerando que de todas as variáveis empregadas no alongamento muscular, a intensidade de tensão a ser aplicada é a que apresenta maior dificuldade de análise, pretende-se com esse trabalho compreender melhor a relação entre essa tensão e as informações subjetivas do indivíduo a respeito da sensação de desconforto gerada durante o alongamento. Materiais e Métodos Foram selecionados 20 voluntários, sendo 10 homens e 10 mulheres, sem história de patologias músculo-esqueléticas envolvendo o quadril e o joelho. Os voluntários apresentaram idade média de 20 ±2,25 anos, não tendo experiência prévia em programas de alongamentos musculares ou qualquer tipo de prática de alongamento. Foram incluídos no estudo somente voluntários que a partir de um teste de flexibilidade dos músculos isquiotibiais, apresentaram perda na extensão ativa do joelho maior que 30º [1]. Os vinte voluntários selecionados apresentaram encurtamento médio de 37,15 ±10,18 graus. ISBN # Page# XICBB'2005 Após a seleção os voluntários foram divididos em dois grupos. O grupo 1 (G1) que foi submetido a um programa de alongamento dos músculos isquiotibiais da perna dominante e o grupo 2 (G2), que não praticou nenhum tipo de alongamento. O programa de alongamento durou seis semanas e era composto por três sessões semanais. Em cada sessão eram realizados três alongamentos com duração de 30 segundos cada, e intervalo de 10 segundos. O momento em que o voluntário relatava estar sentindo desconforto, sem dor, foi considerado como o limite para a aplicação de tensão nos alongamentos. Para a execução do alongamento, o voluntário era posicionado em decúbito dorsal sobre uma prancha de estabilização, contendo 3 faixas de velcro para estabilizar o quadril e a perna não-dominante. O joelho da perna dominante era estabilizado em extensão através do uso de uma órtese. Ainda na perna dominante, uma tornozeleira especialmente projetada foi utilizada para que no momento do alongamento, fosse fixado a ela um puxador e um cabo preso a um sistema de pesos e polia que auxiliava o movimento e facilitava a aplicação de tensão, pelo pesquisador, durante o alongamento (figura 1). Figura 1: Voluntário na prancha de estabilização durante a execução de um alongamento. Na sétima semana, após o término do programa de alongamento, os voluntários de ambos os grupos foram submetidos a três avaliações: duas no mesmo dia com um intervalo de 15 minutos entre elas (t1 e t2) e a terceira (t3) com um intervalo de 24 horas da primeira avaliação. Durante as avaliações foram coletados os seguintes dados: momento da sensação de desconforto (SD), momento da sensação de desconforto com dor (SDD), o ângulo da articulação coxofemoral na SD e SDD e o sinal EMG do músculo bíceps femoral, também em ambos os momentos. A medida de tensão nos momentos SD e SDD foram feitas através de uma célula de carga para ensaios de tensão e compressão, tipo strain-gage, da marca KRATOS. As posições angulares da articulação coxofemoral em ambos os momentos, foram obtidas através de um elétrogoniometro constituído por um potenciômetro linear de 10 KΩ. Os sinais EMG do músculo bíceps femoram foram obtidos através de um eletrodo ativo pré-amplificado, com sítios de captação de Ag/AgCl, retangulares, com 10mm2 de área separados entre si por 10mm. Todos os sinais foram sincronizados, amplificados e amostrados a uma freqüência de 1000Hz, em um condicionador de sinais modelo MSC 1000 da marca Lynx. Para efeito de padronização, considerou-se a SD como o momento em que o voluntário sentia desconforto na região alongada, porem não sentia dor. A SDD foi definida como o momento em que o voluntário sentia uma sensação de desconforto, porém com a presença de dor. A sinalização por parte do voluntário, dos momentos relativos a SD e a SDD, foifeita verbalmente e através do acionamento de um dispositivo localizado em sua mão. Este dispositivo, composto por um sensor de pressão, também foi acoplado ao condicionador de sinais e sinalizava em um de seus canais os momentos relativos a SD e a SDD. Após a aquisição os sinais foram selecionados a fim de serem processados para a obtenção das variáveis de interesse. Do sinal EMG foram selecionadas três janelas de 100ms no repouso, na SD e na SDD, respectivamente. Foram calculados os valores de RMS do sinal referente a cada trecho sendo que o RMS da SD e SDD foi normalizado em função do RMS da Contração Isométrica Voluntária Máxima (CVIM). Também de ambos os momentos foram extraídos os valores de tensão aplicada e posição angular da articulação coxofemoral. Estas variáveis foram aplicadas a um modelo biomecânico que serviu para calcular os valores de torque, gerado pela ação passiva dos isquiotibiais, no sistema submetido ao alongamento (figura 2) [4]. A partir do diagrama e considerando que o sistema se encontrava em equilíbrio estático, ΣF=0 e Στ=0, em ambos os momentos, SD e SDD. Obteve-se o torque passivo gerado pelos isquiostibiais através da equação 1. τH = (D3 . Fa ) – (D1 . Pc . cosθ) - (D2 . Pp . cosθ) (1) Os valores normalizados do sinal EMG foram submetidos a análise de variância não paramétrica (ANOVA) para um modelo com dois fatores considerados repetidos. ISBN # Page# XICBB'2005 FA Figura 2: Diagrama do sistema formado por quadril, joelho e tornozelo, mostrando a distribuição das forças que agem na coxa e na perna e sendo: θ o ângulo de flexão da articulação do quadril; FA a tensão aplicada ao tornozelo do voluntário; D1 a distância do eixo de rotação ao centro de gravidade da coxa; D2 a distância do eixo de rotação ao centro de gravidade da perna; D3 a distância do eixo de rotação ao maléolo lateral do tornozelo; PC e PP o peso da coxa e da perna, respectivamente; CGC e CGP o centro de gravidade da coxa e da perna, respectivamente. Para a análise dos valores de torque, obtidos nos momentos SD e SDD, utilizou-se a análise de variância multipariada (MANOVA) para medidas repetidas em dois grupos independentes. Considerou-se para todos os testes um nível de significância de 5%. Resultados Inicialmente, após as 6 semanas de alongamento muscular, observou-se que todos os voluntários apresentaram ganho de amplitude em média de 14,5 ±4,3 graus. Observa-se que o resultado do teste estatístico para o terceiro teste (t3) revela valores próximos de torque para os grupos 1 e 2 (p > 0,05), enquanto que o comportamento desses valores nos dois primeiros testes (t1 e t2) apresentou diferenças entre os grupos (p < 0,05 e p < 0,01). Assim, têm-se para o momento SDD grupos com diferentes perfis médios. A tabela 1 mostra o resultado da análise de variância do torque passivo gerado pelos isquiotibiais no momento SD. Foram comparados as três avaliações (t1, t2 e t3) para ambos os grupos de voluntários (G1 e G2). Verifica-se que para os valores de torque entre os grupos, existem diferenças significantes nos três momentos em que os testes foram realizados (P<0.01). Já com relação às três avaliações para cada grupo, nota- se que não existe diferença significativa entre elas (P>0.05). Pode-se considerar que os voluntários de cada grupo sinalizaram a sensação de desconforto (SD) com valores aproximados de tensão muscular durante as avaliações realizadas em 3 momentos diferentes. Tabela 1 – Médias (n = 10) e desvios-padrão do momento SD, segundo grupos e momentos avaliados. CGP Testes de Alongamento Grupo t1 t2 t3 G 1 121,4 ±39,1 b A 131,1±40,2 b A 123,8 ±38,8 b A G 2 41,5 ±17,1 a A 46,3 ±14,1 a A 59,9 ±39,8 a A * Duas médias com uma mesma letra minúscula não apresentam diferença (P>0.05) quanto aos grupos, fixado o momento do teste de alongamento. * Duas médias com uma mesma letra maiúscula não apresentam diferença (P>0.05) quanto ao momento do teste de alongamento, dentro do grupo. A tabelas 2 mostra o resultado da análise de variância do torque passivo gerado pelos isquiotibiais no momento SDD. Foram comparadas as três diferentes avaliações (t1, t2 e t3) para ambos os grupos de voluntários (G1 e G2). Tabela 2 – Médias (n = 10) e desvios-padrão do momento SDD, segundo grupos e momentos avaliados. *Duas médias com uma mesma letra minúscula não apresentam diferença (P>0.05) quanto aos grupos, fixado o momento do teste de alongamento. * Duas médias com uma mesma letra maiúscula não apresentam diferença (P>0.05) quanto ao momento do teste de alongamento, dentro do grupo. Já com relação às três avaliações em cada grupo, nota-se que não existe diferença estatisticamente significante entre eles (P>0.05); ou seja, os voluntários de cada grupo informaram, durante o teste de alongamento, sensação de desconforto e dor com mesmo valor de tensão, mostrando que houve reprodutibilidade dos dados obtidos nos três testes de alongamento. As análises também revelam que, a informação da sensação de desconforto e dor ao alongamento máximo foi diferente entre os Grupos 1 (programa de alongamento) e o Grupo 2 (sem programa de alongamento) nos dois primeiros testes, com o G1 mostrando maiores valores de torque do que o G2; Testes de Alongamento Grupo t1 t2 t3 G 1 192,4 ±2,3 b A 203,7±65,5 b A 182,1 ±61,8 a A G 2 119,9 ±62,8 a A 123,6±44,1 a A 137,4 ±90,1 a A θ θ PPCG θ P D1 D2 D3 ISBN # Page# XICBB'2005 entretanto, no terceiro teste os valores não mostraram diferença estatisticamente significante. Com relação aos sinais EMG observou-se que as diferenças entre as medianas referentes a ativação muscular não foram grandes o suficiente; de forma que, não existem diferenças estatisticamente significantes entre os dois grupos e entre as três avaliações para cada grupo (p > 0,05). Portanto, como os valores de EMG do músculo bíceps femoral não apresentam diferenças estatisticamente significantes entre repouso, SD e SDD, verifica-se que durante o teste de alongamento não se observou atividade elétrica muscular. Considerações Finais Os resultados da análise estatística mostraram que no momento SD, embora os valores de torque revelem haver diferença estatística significante entre os grupos (o que era esperado em função do maior ângulo de flexibilidade permitido e da maior força de tração aplicada no grupo submetido ao programa de alongamento – G1), os dois grupos estudados apresentaram perfis semelhantes em relação à informação subjetiva de sensação durante os testes de alongamento, já que estas informações foram estatisticamente semelhantes nos diferentes momentos das avaliações (t1, t2, t3). Portanto, os resultados deste estudo apontam que a informação de desconforto sem dor ao alongamento (SD), embora subjetiva, é um parâmetro individual confiável e reproduzível para determinação de quantidade de tensão a ser aplicada pelo terapeuta durante alongamento muscular. Cabe lembrar, que neste trabalho a SD foi utilizada no programa de alongamento para o G1 e que após 6 semanas de alongamento resultou em aumento na flexibilidade dos músculos isquiotibiais. Os resultados encontrados neste trabalho estão de acordo com outros que também utilizaram como limite de intensidade de alongamento a sensação de desconforto sem dor para análise dos efeitos do tempo e freqüência do alongamento estático na flexibilidade dos músculos isquiotibiais e também observaram ganho de ADM[7, 8, 9]. Com relação ao comportamento dos valores de torque entre os grupos, além da diferença estatística entre G1 e G2 apontada pela análise, em que o primeiro grupo apresentou valores de torque maiores que o segundo grupo, outro achado diz respeito à segunda avaliação de alongamento, na qual o G1 apresentou valores mais elevados de torque, comparado a primeira e terceira avaliação. Embora este comportamento não tenha sido relevante estatisticamente, acredita-se que ele seja devido à adaptação do indivíduo à sensação de alongamento, uma vez que o teste de alongamento da segunda avaliação foi realizado apenas 15 minutos após o teste da primeira. O mesmo comportamento não ocorreu no G2 possivelmente devido ao despreparo dos indivíduos quanto à sensação de alongamento [2]. Os resultados para o momento SDD revelaram que, embora a análise comparativa dos valores de torque, entre os grupos para este momento, demonstre haver diferença estatística significante entre G1 e G2, com o primeiro grupo apresentando valores de torque maiores que o segundo, em razão da maior flexibilidade obtida durante o programa de alongamento, os dois grupos apresentaram perfis distintos em relação à informação de sensação subjetiva. No momento t3 as informações de sensações subjetivas foram estatisticamente semelhantes entre os grupos. Observando os resultados, nota-se que a média dos valores de torque para o G1 no momento SDD da terceira avaliação diminuiu, enquanto a média dos valores de torque no momento SDD para o G2 aumentou nesta mesma avaliação. Considerando que os mecanoceptores e proprioceptores musculares e articulares são em grande parte responsáveis pelo aumento da tolerância ao alongamento, por apresentarem redução de disparo após uma única manobra de alongamento, a redução da SDDpara o G1 indica que, um intervalo de 24 horas entre um alongamento e outro é tempo suficiente para que os receptores musculares e articulares de um indivíduo sejam novamente estimulados [2]. No entanto, o mesmo comportamento não se observa no G2, que ao contrário do esperado, apresentou maiores valores de torque, sugerindo aumento da resistência à SDD. Porém, uma análise mais detalhada dos valores de torque de cada indivíduo do G2, em relação às avaliações realizadas, revela que os crescentes valores de torque não estariam relacionados ao aumento da tolerância do indivíduo em relação ao alongamento e sim ao despreparo desses em informar a sensação subjetiva durante o alongamento resultando assim em alto valor de desvio padrão. Portanto, na terceira avaliação, a semelhança entre os valores de torque obtidos para o momento de SDD, pode ser relacionada com a redução da tensão de dor suportada pelo G1, associada ao aumento do valor médio de torque do G 2 em razão do alto desvio padrão ocorrido. Com relação ao comportamento dos valores de torque entre as três avaliações dentro de um mesmo grupo, não se observou diferenças estatisticamente significantes, mostrando que as informações subjetivas de sensação ao alongamento da SDD se reproduziram nos momentos testados (t1, t2, t3). Desta forma, os resultados deste estudo apontam que, a informação de desconforto com dor ao alongamento (SDD) é um parâmetro subjetivo, individual, reprodutível e diretamente relacionado com o preparo do indivíduo em relação às sensações provocadas pelo alongamento. Os valores, de torque, obtidos neste estudo indicam que indivíduos acostumados à prática de alongamento tendem a suportar maiores valores de torque e que, embora a bibliografia sugira que o valor de torque ideal para alongamento dos músculos isquiotibiais seja entre 20 N.m e 60 N.m, os dados aqui observados revelam que, para indivíduos acostumados à pratica de alongamento, é possível aplicar torques acima de 60 N.m sem riscos de provocar lesão muscular. Alguns autores utilizaram como parâmetro de intensidade o momento de sensação desagradável de ISBN # Page# XICBB'2005 alongamento muscular indicado pelo voluntário, também descrita como sendo a primeira sensação de dor, em estudos sobre alongamento passivo repetido, não relatando caso de lesão muscular durante a realização do programa de alongamento [10,11,4]. Portanto, este trabalho sugere que intensidade ideal de se aplicar o alongamento passivo seria um pouco além da tensão de desconforto, uma vez que o intervalo encontrado entre esta tensão e o aparecimento da dor é amplo e seguro o suficiente para que se possa utilizá-lo durante o alongamento e dessa forma maximizar o ganho de ADM. A análise dos resultados da atividade eletromiográfica não revelou diferenças significativas entre os dois grupos, nos diferentes momentos testados (t1, t2, t3). O baixo grau de atividade eletromiográfica encontrado reflete a capacidade de relaxamento do sistema neuro-muscular, uma vez que todos os indivíduos foram instruídos a não resistir ativamente durante o alongamento [4]. Em um de seus estudos, Osterning et al12 sugerem que quando o alongamento estático é contínuo por um longo período, sinais inibitórios eventualmente superam os impulsos excitatórios resultantes da tensão de alongamento e dessa forma proporcionam o relaxamento [12]. Os resultados deste estudo estão de acordo com a bibliografia encontrada e revelam que a atividade eletromiográfica presente durante o alongamento muscular é muito baixa e pouco significativa [3,4,10,11]. De uma forma geral este estudo permitiu observar que a informação do indivíduo em relação à sensação subjetiva de alongamento é confiável e eficiente, quando o alongamento é realizado no limite de tensão de desconforto sem dor. No entanto, o intervalo existente entre a tensão sem dor e o surgimento da dor é amplo o suficiente para permitir que o alongamento seja realizado entre estes dois limites de tensão, visando, dessa forma, maximizar o ganho de flexibilidade. Notou-se ainda, que houve reprodutibilidade das informações da sensação subjetiva de desconforto e de dor suportada pelo sujeito, nos três testes realizados de forma que o intervalo de tempo entre uma avaliação de alongamento e outra não induziu adaptação sensorial no indivíduo. Quanto à possibilidade da presença de atividade elétrica muscular durante o alongamento, verificou-se que, o nível de atividade eletromiográfica observada não foi significativo. Dessa forma, pode-se afirmar que a presença de atividade eletromiográfica durante alongamento estático passivo sugeriria incapacidade do indivíduo em manter-se relaxado durante a realização da técnica. Agradecimentos A Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, pelo suporte financeiro através do processo n° 03/12239-6. Referências [1] HARVEY, L.A.; McQUADE, L.; HAWTHORNE, S.; BYAK, A. Quantifying the magnitude of torque physiotherapist apply when stretching the hamstring muscle of people with spinal cord injury, Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, v. 84, n. 7, p. 1072-1075, jul. 2003. [2] BJÖRKLUND, M.; HAMBERG, J.; CRENSHAW, A.G. 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Endereço para contato: Rúben de Faria Negrão Filho, Departamento de Fisioterapia da FCT/UNESP, Rua Roberto Simonsen n° 305 CEP: 19060-900 Presidente Prudente – SP Telefone: (18)229-5388 Fax: (18)223-2227 ISBN # Page# XICBB'2005
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