REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7892108
Caroline Nogueira da Silva Moura1
Cristiane Rodrigues Pedroni1,2
Ana Elisa Zuliani Stroppa Marques2
Marcelo Tavella Navega1,2
RESUMO
Introdução: A literatura aponta que indivíduos com lombalgia inespecífica apresentam déficit na estabilidade de tronco, especialmente pela ineficiência da ativação dos músculos locais, globais e co-contração em situações que exigem estabilidade corporal. Objetivo: analisar a diferença de co-contração entre mulheres com e sem dor lombar em diferentes bases, com e sem oscilação de haste. Métodos: 21 jovens sedentárias com idade de 18 a 28 anos (media e DP)divididas em dois grupos: grupo dor lombar (GDL, n=11) e grupo sem dor lombar (GSDL, n=10). Foram registradas as atividades mioelétricas do obliquo interno (OI), multífido (MU), obliquo externo (OE) e iliocostal lombar (IL) durante exercícios com haste oscilatória em apoio bipodal sem oscilação (BSO); apoio bipodal com oscilação (BCO); tandem sem oscilação (TSO) e tandem com oscilação da haste (TCO). Resultados: na análise intra-grupo, tanto para os músculos globais quanto locais, existe diferença significativa (p<0,001) quando se comparou as variações de base apenas no grupo sem dor, entre as posturas com oscilação e sem oscilação, ou seja, BCO e TCO no grupo sem dor são diferentes significativamente de BSO e TSO, demonstrando que a oscilação causou uma maior co-contração dos músculos globais apenas para o GSD. Conclusão: Mulheres com e sem dor lombar possuem estratégias diferentes de co-contração em diferentes bases, com e sem oscilação de haste. Os índices de co-contração aumentam em resposta a instabilidade e a oscilação, tanto para mulheres com e sem dor lombar, porém a capacidade de manutenção e reorganização da estabilidade é menor no grupo com dor.
Palavras-chave: Dor Lombar. Eletromiografia. Equilíbrio postural. Distúrbio musculoesquelético
ABSTRACT
Introduction: literature suggests that to individuals with non-specific low back pain present deficit to the trunk stability, the inefficiency at the activation of the local and global muscles, and co-contraction in situations that demand body stability, is an important cause. Objective: verify if there is a co-contraction difference on women with and without low back pain, on different bases, with and without rod oscillation. Methods: 21 female sedentary young adults aging from 18 to 28 years old took part in this study divided in two groups. Low back pain group (LBPG, n=11) and withou low back pain group (WLBPG, n=10). The myoelectric activity was evaluated through a electromyography of the following muscles: Internal oblique (IO); mulfifidos (MU); external oblique (EO); and iliocostal lumbar (IL) during exercises with oscillatory pole in: bipodal support without oscillation (BSWO); bipodal support with oscillation (BSO); tandem without oscillation (TWO); and tandem with rod oscillation (TO). Results: during the intragroup analysis, for both global and local muscles, there was a meaningful difference (p<0.001) only at the no pain group, as the base variations were compared, between the stances with and without oscillation, in other words, BSO and TO are significantly different than BSWO and TWO in the NLPBG, proving that the oscillation caused a greater co-contraction of the global muscles only to WLBPG. Conclusion: women with and without low back pain possess different co-contraction strategies in different bases, with and without rod oscillation. The co-contraction rates rise in response to instability and oscillation, for both women with and without low back pain. However the stability maintenance and reorganization capacity is lesser for the group with pain.
Keywords: Low back pain; Electromyography; Stance balance; Skeletal muscle disorder.
INTRODUÇÃO
Na atualidade, uma das principais disfunções musculoesqueléticas encontradas no âmbito da reabilitação é a dor lombar, sendo essa com intensidade de dor classificada em leve, moderada ou intensa (HODGES e Danneels, 2019; FERREIRA e NAVEGA, 2010) chegando à maioria dos casos em condições crônicas que caracteriza dor persistente por mais de seis meses (VIOLANTE et al., 2015).
Essa condição clínica afeta diretamente as atividades da vida diária (MAHER et al.,2017), levando a altos índices de afastamentos e aumento de gastos da saúde pública (SALVETTI et al.,2012; MAHER et al.,2017;), com um alto déficit na estabilidade de tronco destes indivíduos (HIDES et al.,2008; TONG et al.,2017).
A eficiência da estabilidade de tronco é influenciada pelo sincronismo de funcionamento dos três subsistemas descritos por Panjabi (1992): ativo, passivo e neural. Inicialmente, frente às instabilidades decorrentes de posições estáticas e dinâmicas do corpo, o sistema ativo que é composto pelos músculos locais e globais é acionado de forma a aumentar a co-contração, aumentar força e a ativação muscular. Processo este, deficitário em indivíduos com lombalgia (MOSELEY et al., 2006; Panjabi, 2006 ; HODGES ,2017; JACOBS et al., 2009)
Essa estabilidade é influenciada também pela ativação de músculos antagônicos de forma simultânea; efeito esse conhecido como co-contração, (DUCHATEAU, BAUDRY, 2014; BRUMAGNE et al., 2019) cuja finalidade é gerar proteção à articulação local frente às forças externas compressivas ou de tração (BUTEAU, ERIKSRUD, HASSON; 2007). Contudo, estudos mostram que indivíduos com lombalgia inespecífica têm déficits nessa ativação ou co-contração de músculos estabilizadores lombares, acarretando em déficits na produção de força e resistência muscular, com consequente instabilidade de tronco (BRUMAGNE et al., 2019; HLAING et al., 2020).
Nesse sentido, nota-se a importância de estudos que demonstrem o padrão do recrutamento muscular local e global (D’HOOGE et al., 2013; BRUMAGNE et al., 2019) em inúmeras tarefas. Por meio de eletromiografia de superfície (EMG) é possível avaliar a atividade elétrica muscular em repouso e durante tarefas funcionais, auxiliando na análise da biomecânica e do comportamento muscular. (Anders; Wenzel; Scholle, 2007; VERA-GARCIA; MORESIDE; MCGILL, 2010; ROSSI et al., 2014). Além disso, estudos apontam a importância de exercícios de estabilização na redução de quadros álgicos na lombalgia inespecífica e dentre eles encontramos a haste oscilatória, instrumento que gera, por meio da movimentação de membros superiores, vibrações no corpo todo, com consequente alteração no centro de massa e desequilíbrio levando, com isso, a reajustes posturais, bem como contração da musculatura estabilizadora e ganho de estabilidade segmentar e postural (MARQUES, HALLAL, GONÇALVES, 2012; HUXEL , BLIVEN, 2013).
Considerando que a lombalgia inespecífica apresenta alta incidência e que o padrão de co-contração frente a diferentes exercícios instáveis em indivíduos com e sem lombalgia ainda não é bem delimitado e que tratamentos fisioterapêuticos conservadores de baixo custo e de qualidade são de extrema importância na prática clínica, a fim de aumentar a acessibilidade para tratamentos de lombalgia nos programas dos sistemas de saúde pública.
O presente estudo teve como objetivo verificar através de uma análise eletromiográfica a existência de diferença de co-contração entre mulheres com e sem dor lombar em diferentes bases, com e sem oscilação de haste.
Nossa hipótese era baseada na premissa de que, devido à instabilidade e déficit motor lombo pélvico, indivíduos com lombalgia apresentariam uma menor co-contração OE (obliquo externo)/ IL(iliocostal lombar) e OI (obliquo interno)/ MU (mutífido) frente as instabilidades posturais geradas pelo posicionamento de membros inferiores e oscilação da haste.
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Estudo transversal, aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Filosofia e Ciências (Protocolo de nº 1071/2014) realizado no Centro de Estudos da Educação e da Saúde (CEES), na Universidade Estadual Paulista. Todas as voluntárias foram esclarecidas a respeito da pesquisa e seus procedimentos e todas assinaram o Termo de Consentimento Livre Esclarecido.
Voluntários
Participaram do estudo 21 jovens do sexo feminino, destras de membro inferior, com idade entre 18 e 28 anos, das quais 11 compuseram o grupo dor lombar inespecífica (GDL, n=11). O grupo controle (GSDL, n=20) foi composto por 10 participantes que não apresentavam dor lombar.
Para o GDL os critérios de elegibilidade foram: não realizarem atividade física, apresentar dor lombar idiopática por mais de seis meses, sem irradiação (ALMEIDA et al. 2008) e dor cotidiana maior que 4 avaliada pela Escala Visual numérica (EVN) (Pereira, Souza, 1998). E para o GSDL os critérios de elegibilidade foram: não realizarem atividade física e não apresentarem relatos de lombalgia prévia. Os critérios de inelegibilidade para ambos os grupos foram a partir de relatos prévios relacionados a compressão nervosa (RAMÍREZ e LEMUS, 2010), espondilite anquilosante, artrite reumatóide, presença de tumores na coluna vertebral, fratura vertebral, síndrome da cauda eqüina (FERREIRA e NAVEGA, 2010), apresentarem lesões ortopédicas há menos de seis meses, problemas neurológicos, doenças cardiovasculares, cirurgia anterior da coluna vertebral ou no abdômen (ROSSI, et al. 2014) ou incapacidade de realizar o teste.
Foi realizado o cálculo amostral, por meio do software G*Power, a partir de estudo piloto (dados de três voluntárias para cada grupo). Para o cálculo amostral foram utilizados valores de ativação eletromiográfica do músculo OI, escolhido randomicamente, na postura de tandem. O poder utilizado para a realização do cálculo amostral foi de 95%, probabilidade de erro α de 0,05, tamanho do efeito de 2,231, estimando a necessidade de sete voluntárias em cada grupo.
Tabela 1. Caracterização dos Grupos
Figura 1. Fluxograma.
Procedimentos de avaliação
As voluntárias realizaram uma avaliação clínica para extração de dados pessoais, medidas de estatura e massa corporal, bem como teste de dominância de membros inferiores, avaliação do nível de dor (tempo, intensidade e localização).
O teste de dominância realizado consistia na execução de três testes, repetidos três vezes, sendo eles: subir e descer um degrau, chutar bola e teste de deslocamento ântero posterior, onde o membro mais utilizado durante os testes foi considerado dominante (SADEGHI et.al, 2000).
Posturas
Foram realizados exercícios em diferentes posturas em ortostatismo com a haste oscilatória (Flexibar®), mantido por ambas as mãos na posição vertical com flexão bilateral de ombro em 90º. A movimentação da haste foi realizada no plano sagital. Além disso, os membros inferiores foram posicionados em apoio bipodal (com os pés alinhados próximos ao quadril) e tandem em duas condições diferentes: com posicionamento do membro superior a aproximadamente 90º de flexão de ombro sem vibração da haste e com a vibração.
Sendo assim, a avaliação foi realizada em quatro momentos diferentes: apoio bipodal sem oscilação (BSO); apoio bipodal com oscilação (BCO); tandem sem oscilação (TSO) e tandem com oscilação da haste (TCO).
Para cada postura foi realizada a coleta eletromiográfica por 10 segundos com um período de repouso de 60 segundos após cada exercício (MARQUES, HALLAL, GONÇALVES, 2012), repetidas por duas vezes. O ritmo de movimentação da haste e do membro superior foi controlado por um metrônomo ajustado em 5 Hz (300 bpm), como sugerido por Moreside, Vera-Garcia e Mcgill, pois foi considerada a frequência de movimentação mais próxima da frequência natural da haste.
Eletromiografia (EMG)
Concomitantemente aos exercícios, foi realizada a avaliação eletromiográfica através da captação dos sinais eletromiográficos, utilizando-se um módulo de aquisição de sinais biológicos Modelo Myosystem Br1_P84 (Data Hominis®, Brasil) de oito canais, software para coleta com visualização em tempo real, processamento e armazenamento de dados, calibrado com frequência de amostragem de 4000 Hz, ganho total de 2000 vezes (20 vezes no sensor e 100 vezes no equipamento), IRMC de 130 dB, filtro passa alta de 20 Hz e filtro passa baixa de 500 Hz.
Foram utilizados eletrodos de superfície de Ag/AgCl (Data Hominis®), em configuração bipolar, com área de captação formado por duas barras paralelas retangulares de 10x1mm e distância de 10 mm, que foram posicionados no lado contralateral ao lado dominante. Previamente a colocação dos eletrodos foi realizada a tricotomia, limpeza da pele com álcool e abrasão com gaze, como forma de evitar possíveis interferências no sinal eletromiográfico (HERMENS et al. 2000). Foram registrados sinais eletromiograficos de músculos locais e globais. Os músculos locais foram: oblíquo interno (OI- 2 cm medial e inferiormente a espinha ilíaca ântero-posterior) (MARQUES, HALLAL, GONÇALVES, 2012; MARSHALL, MURPHY, 2003), multífidos (MU – foi colocado na linha que liga a espinha ilíaca póstero superior e o espaço entre L1 e L2 no nível de L5) (HERMENS et al., 2000). Os músculos globais escolhidos foram: oblíquo externo (OE – metade da distância entre a espinha ilíaca ântero-superior e a região inferior da caixa torácica) (MARUCCI et al., 2007) e iliocostal lombar (IL- colocado um dedo medial da linha que liga a espinha ilíaca póstero-superior e o ponto mais baixo da última costela ao nível de L2) (HERMENS et al., 2000). O eletrodo referência foi posicionado sobre o processo estilóide da ulna (OLIVEIRA et al. 2012).
Em decúbito dorsal, para os músculos OI e OE realizou-se localização da musculatura e colocação dos eletrodos de superfície. Já em decúbito ventral, para os músculos MU e IL realizou-se a localização da musculatura e colocação dos eletrodos de superfície.
Análise eletromiográfica
A análise EMG foi realizada no domínio do tempo durante as diferentes posturas e foram desenvolvidas rotinas específicas em ambiente Matlab®. O sinal EMG foi filtrado com o filtro Butterworth de 4º ordem passa alta com frequência de corte de 20Hz e passa baixa com frequência de corte de 500 Hz, retificação do sinal por onda inteira e filtro passa baixa de 6 Hz para formar o envelope linear. Para a normalização dos dados utilizou-se pico de ativação do envoltório linear de cada respectivo músculo.
Para o cálculo da co-contração (CANDOTTI, 2009) OE/IL e OI/MU foi utilizado o envelope linear dos sinais EMG através da equação:
Sendo a área comum A&B correspondente a de ativação comum entre os dois músculos e área A e área B correspondentes a área de cada músculo.
Análise estatística
Através de software SPSS versão 24.0 para Windows foi realizada a análise estatística. As variáveis estão descritas pela média e intervalo de confiança de 95% (IC95%). A distribuição de normalidade foi analisada pelo teste de Shapiro-wilk. Para analisar o efeito de grupo, postura e músculo foram realizados uma Anova de Medidas Repetidas. O teste de Mauchly´s foi utilizado para testar e hipótese de esfericidade e quando esta foi violada as análises foram baseadas no teste de Greenhouse-Geisser. As comparações par-a-par foram realizadas pelo teste Post-Hoc de Bonferroni. O nível de confiança adotado foi de 5% (p≤0,05).
RESULTADOS
A Tabela 01 apresenta o comportamento da co-contração dos músculos locais e globais em situações com e sem oscilação da haste. Na análise intra-grupo, tanto para os músculos globais quanto locais, quando se compara as variações de base, existe diferença significativa (p<0,05) apenas no grupo sem dor, entre as posturas com oscilação e sem oscilação, ou seja, BSO e TSO no grupo sem dor são diferentes significativamente de BCO e TCO, demonstrando que a oscilação causou uma maior co-contração dos músculos globais e locais apenas para o GSDL.
Na análise inter-grupo observa-se que houve diferença significativa apenas para os músculos globais demonstrando que, em bases sem oscilação, existe um maior índice de co-contração no GDL, e na presença de oscilação o índice de co-contração é maior no GSDL.
Tabela 01. Comparação dos índices de co-contração dos músculos globais – oblíquo externo e iliocostal (OIxIL) e locais – oblíquo interno e multífido (OIxMU) inter-grupo (com e sem dor) e intra-grupo (variações de base de suporte e oscilação da haste), em valores de média e desvio-padrão.
DISCUSSÃO
O presente estudo tinha como objetivo verificar se existia diferença de co-contração dos músculos estabilizadores locais e globais, entre mulheres com e sem dor lombar em diferentes bases, com e sem oscilação de haste.
Observou-se que, para o GSDL, durante a oscilação da haste, houve o aumento médio de atividade de 52% para os músculos globais e 55% para os músculos locais, demonstrando que as vibrações concêntricas e excêntricas advindas da haste oscilatória promovem vibrações no corpo gerando aumento da ativação muscular e co-contração, conforme descrito por Hallal etc (HALLAL, MARQUES, GONÇALVES, 2010; KOCK et al.,2019).
A co-contração por meio da atividade muscular sincrônica entre músculos agonistas e antagonistas tem como finalidade aumentar o enrijecimento segmentar na busca pelo reequilíbrio postural e manter a menor perturbação possível (BRUMAGNE et al., 2019; HLAING et al., 2020). Este por sua vez, é afetado por meio de oscilações cinéticas e cinemáticas (LEE; ROGERS; GRANATA, 2006), geradas por cargas extrínsecas de diferentes magnitudes e tarefas. Em nosso estudo, esse padrão de comportamento não foi observado no GDL, que apresentou uma diminuição média de 10% do índice de co-contração dos músculos globais e um aumento médio de apenas 13% dos músculos locais, demonstrando uma menor capacidade de ajuste frente a instabilidade causada pela oscilação da haste.
Os nossos resultados mostraram que o GSDL e GDL apresentaram padrão de co-contração dos músculos globais (OE e IL) inverso frente às instabilidades, sendo que inicialmente o GDL apresentou maior co-contração em relação ao GSDL para as bases sem oscilação da haste, ou seja, de menor instabilidade. Já quando expostos a vibração da haste esse comportamento se modifica, de modo que ocorre inversão do padrão de co-contração onde o GSDL passa a apresentar maiores valores de co-contração em relação ao GDL.
De acordo com ROSSI et al., 2014; SÁNCHEZ-ZURIAGA et al., 2015, em situações de menor exigência postural, indivíduos com dor lombar apresentam atividades eletromiográficas altas e quando exposta a instabilidade que exige maior reajuste e reorganização postural há um déficit no controle motor, consequente de uma menor co-contração e rápida fadiga muscular. (SÁNCHEZ-ZURIAGA et al., 2015; BRUMAGNE et al.,2019).
Esses achados corroboram com os achados do estudo de Marques, Hallal, Gonçalves (2012), que, ao analisarem a relação entre posicionamento de haste oscilatória em postura sentada e em ortostatismo, encontraram um aumento na atividade muscular de OE e IL em ortostatismo, sugerindo, ainda, que esse comportamento decorre do aumento da instabilidade causada pela postura ortostática além da musculatura da pelve apresentar-se mais instável devido a redução da atividade da musculatura flexora do quadril.
Quando se analisa a co-contração da musculatura local é possível observar que ambos os grupos (GSDL e GDL) apresentaram um valor crescente quando expostos a vibração da haste e instabilidades de membros inferiores, em acordo com alguns estudos que apontam que a musculatura local apresenta papel fundamental da estabilização de tronco (BRUMAGNE et al., 2019; HLAING et al., 2020).
Haja vista a função da co-contração na manutenção da estabilização de tronco, o conjunto entre o plano de oscilação da haste e postura influenciam de forma direta no padrão de recrutamento muscular (GONÇALVES et al.,2011; MARQUES et al., 2012; HLAING et al., 2020). Sendo assim, os exercícios em posição ortostática com vibração da haste em posicionamento vertical associado à modificação de membros inferiores mostram que jovens sem dor lombar inespecífica apresentam maior co-contração antagonista entre OI/MU e OE/IL em relação ao GDL frente às instabilidades posturais, demonstrando, com isso, que o GDL apresenta maior ativação em situações menos instáveis e quando expostas à situações mais desafiadoras apresentam uma resposta menos eficiente.
A literatura pregressa aponta, ainda, a importância de se utilizar exercícios com calçados, solos ou instrumentos instáveis na reabilitação de indivíduos com lombalgia, gerando ativação muscular contínua na busca do reequilíbrio corporal e proporcionando, ainda, o aumento da atividade muscular com consequente fortalecimento e treinamento da musculatura de membros inferiores e estabilização de tronco (Lisón et al., 2018; HLAING et al.,2021).
Sendo assim, é de extrema importância que mais estudos sejam realizados para melhor compreender o padrão comportamental dos estabilizadores lombares em diferentes condições de estabilidade, tais como a vibração gerada pela haste oscilatória e modificação de posicionamento de membros inferiores em diferentes populações.
Considerando que a dor lombar é um fator determinante na execução de atividades funcionais, esse estudo foi realizado com o intuito de possibilitar o conhecimento do comportamento muscular em condições de instabilidades similares as do ambiente natural e durante o uso da haste oscilatória, norteando o desenvolvimento de estratégias complementares para o tratamento das lombalgias.
CONCLUSÃO
Mulheres com e sem dor lombar possuem estratégias diferentes de co-contração em diferentes bases, com e sem oscilação de haste.
Os índices de co-contração aumentam em resposta a instabilidade e a oscilação, tanto para mulheres com e sem dor lombar, porém a capacidade de manutenção e reorganização da estabilidade é menor no grupo com dor.
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1 Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Humano e Tecnologias. Instituto de Biociências – UNESP. Rio Claro, SP.
2 Departamento de Fisioterapia e Terapia Ocupacional. Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Filosofia e Ciências – UNESP. Marília, SP.