1 / 1

Introdução

    O envelhecimento é um processo que provoca alterações e desgastes em vários sistemas funcionais, ocorrendo de forma progressiva (Matsudo et al., 2000) e caracterizando-se pela diminuição da capacidade funcional dos diversos órgãos e tecidos (Netto, 2002).

    Esta condição é acompanhada por um menor desempenho neuromotor, associado à diminuição no número e tamanho das fibras musculares, principalmente as fibras do tipo II (Borges, 1989), levando a uma perda gradativa da força muscular (Borges, 1989; Skelton et al., 1994; American College of Sports Medicine Position Stand. Exercise and physical activity for older adults, 1998). Diminuições importantes na força muscular estão associadas a diminuição da massa magra (Dey et al., 2009) e podem estar correlacionadas com o aumento do número de quedas em indivíduos idosos (Baumgartner et al., 1998), já que estes apresentam um declínio acentuado da força, principalmente em membros inferiores (Ferrreira et al., 2009).

    Nesse sentido, o treinamento de força muscular pode ser uma intervenção eficaz para melhorar a capacidade física em pessoas idosas, pois possui efeitos benéficos incluindo aumento na força muscular e melhora no desempenho em atividades simples e complexas (Latham et al., 2004; Liu ,Latham, 2009), melhora do equilíbrio (Seguin ,Nelson, 2003), prevenção da perda de força e do aumento de gordura muscular (Goodpaster et al., 2008) e prevenção do risco de quedas (Suominen, 2006).

    Entretanto, alguns indivíduos não possuem condições de iniciarem um programa de treinamento convencional por apresentarem um estado físico muito debilitado, intolerância ao exercício ou por não suportarem elevados níveis de esforço. Assim, a estimulação elétrica funcional (EEF) poderia representar uma alternativa ao treinamento convencional para estes sujeitos devido aos seus potenciais efeitos benéficos, como o aumento da força muscular (Silva et al., 2008), do consumo máximo de oxigênio (Banerjee et al., 2005), melhor desempenho em testes funcionais (Harris et al., 2003) e melhora na qualidade de vida (Quittan et al., 2001). Porém, a frequência de estimulação utilizada nos estudos publicados na literatura científica é variável.

    Assim, o objetivo deste estudo foi comparar os efeitos agudos da EEF com frequências de 15 e 50 Hz sobre a força muscular em indivíduos idosos hígidos.

Materiais e métodos

Participantes

    Doze voluntários saudáveis, idade média de 61.8 ± 1.1 anos, foram avaliados. O estudo foi previamente aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul – Fundação Universitária de Cardiologia (n° 4035/07) e da Universidade de Passo Fundo (n° 210/2007).

    Os critérios de inclusão foram: não ter qualquer patologia neurológica ou ortopédica e não praticar qualquer atividade física regular por pelo menos 6 meses antes da inclusão no estudo. Os critérios de exclusão foram: infarto agudo do miocárdio ocorrido até três meses antes da inclusão no estudo, presença de doenças infecciosas agudas, doença vascular periférica, doença neurológica, angina instável, diabetes mellitus, doença renal crônica, patologia músculoesquelética, possuir marcapasso cardíaco implantado ou ser tabagista ativo.

Desenho do estudo

    O estudo foi realizado no Laboratório de Biomecânica da Faculdade de Educação Física e Fisioterapia da Universidade de Passo Fundo, Rio Grande do Sul, Brasil. Os voluntários foram selecionados através de convite oral, na cidade de Passo Fundo / Rio Grande do Sul, no período de dezembro de 2007 a fevereiro de 2008.

    Os participantes foram avaliados quanto ao pico de torque muscular isométrico (PTMI) em três situações: na contração voluntária máxima (CVM), na contração provocada pelo uso exclusivo de EEF com freqüência de 50 Hz e na contração provocada pelo uso exclusivo de EEF com frequência de 15 Hz. Pressão arterial sistólica e pressão arterial diastólica foram mensuradas no repouso (pre) e logo após (pós) cada situação (2007 Guidelines for the management of arterial hypertension the task force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC), 2007), usando o Aparelho de Pressão Missouri – fecho metal / adulto e o estetoscópio BD – Duosonic / Adulto, Juiz de Fora, Minas Gerais, Brasil.

Avaliação do pico de torque muscular isométrico

    Cada participante realizou 5 minutos de aquecimento (alongamento ativo da musculatura extensora e flexora do joelho) previamente à realização do teste. O PTMI do quadríceps femoral do membro dominante foi analisado através da dinamometria computadorizada, equipamento Multi Joint System3 Pro, marca Biodex, Shirley, New York.

    A inclinação do encosto da cadeira do aparelho foi de 85º e o eixo de rotação do dinamômetro foi alinhado com o epicôndilo femoral lateral do membro testado, sendo este estendido de 90˚ para 0˚ para assegurar que o eixo de rotação da perna fosse alinhado com o eixo de rotação do dinamômetro. Com objetivo de limitar o movimento do joelho evitando que outras partes do corpo pudessem ser usadas como compensação, o teste foi desempenhado com o participante sentado, com os cintos posicionados no tronco superior, na região da pelve cruzando nas espinhas ilíacas ântero-superiores, em volta da coxa do membro inferior contra lateral e no tornozelo da perna dominante 2 cm acima do maléolo medial. A posição do membro testado foi 60º de flexão de joelho. O torque produzido a partir do peso da perna foi registrado no programa do computador com o membro testado em repouso e em movimento, para correção da gravidade, antes do início das avaliações. Para cada teste, uma calibração prévia foi realizada (Biodex Multi Joint System 3 Pro – Manual Aplications/Operations., 2002; Lyons et al., 2005).

    Após o posicionamento correto do participante, foi determinada a amplitude de estímulo máximo (intensidade) que poderia ser suportada durante a aplicação da EEF. Esta foi ajustada individualmente e previamente à avaliação, levando em consideração a capacidade do participante em promover o movimento completo de extensão do joelho e sua sensação de conforto. Esta medida foi realizada com o indivíduo sentado na cadeira do dinamômetro, posicionado como descrito anteriormente. Eletrodos auto-adesivos (Spes – 50 x 90 mm, Itália) foram colocados na coxa aproximadamente 5 cm abaixo da dobra inguinal, 5 cm acima da borda suprapatelar e no músculo vasto medial, na altura do côndilo femoral medial. Antes da aplicação dos eletrodos, foi realizado um processo de limpeza cutânea com algodão embebido em álcool 70% no local de seu acoplamento.

Estimulação elétrica funcional

    A EEF foi aplicada utilizando equipamento cedido pelo Instituto de Ortopedia e Traumatologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (Eletro Estimulador Fisiológico – LYNX – FMUSP, São Paulo, Brasil).

    Cada contração estimulada eletricamente teve a duração de 10 segundos (TON: 10s), intervalados por um período de 50 segundos de repouso (TOFF: 50s), o que resultava em uma contração a cada minuto. O tempo de estimulação foi de 6 minutos, resultando em um total de 6 contrações a cada aplicação de EEF. A largura de pulso utilizada foi de 0.4 milisegundos (ms), a intensidade da corrente (mA) foi ajustada individualmente até o limiar doloroso dos indivíduos avaliados.

    Entre cada aplicação de EEF, os participantes permaneciam na mesma posição como descrito acima, e obedeceu a seguinte ordem com espaçamento de trinta minutos entre as avaliações: 1°) aplicação de EEF com frequência de 15 Hz; 2°) aplicação de EEF com frequência de 50 Hz; durante cada tempo de contração (TON: 10s) das aplicações descritas, os participantes foram orientados a relaxar e deixar que o estimulador fizesse sozinho a contração muscular; 3°) realização de CVM em que cada contração teve a duração de 10s intercaladas por um período de 50s de repouso, totalizando 6 contrações. Durante cada tempo de contração, o participante recebia feedback verbal do avaliador (Figura 1).

Figura 1. Avaliação do pico de torque muscular isométrico (PTMI)

    A força muscular isométrica máxima foi definida como o pico de torque mais elevado (em newton-metro [Nm]) em cada aplicação. Esta variável foi usada para determinar se houve diferença entre as aplicações e qual destas foi responsável por produzir o maior pico de torque.

Análise estatística

    A distribuição das variáveis foi testada através dos testes de normalidade (Kolmogorov-Smirnov e Shapiro-Wilk). Variáveis contínuas com distribuição simétrica foram apresentadas como média ± erro padrão. Para variáveis com mais de duas medidas, a Análise de Variância para medidas repetidas foi usada, seguida pelo teste de Bonferroni. Para as possíveis correlações entre as variáveis estudadas, foi utilizado o Coeficiente de Correlação de Pearson. Foi considerado estatisticamente significante um p<0.05. Para as análises estatísticas foi empregado o software SPSS versão 15.0.

Resultados

    As características antropométricas e hemodinâmicas dos indivíduos avaliados podem ser observadas na Tabela I.

Tabela I. Características dos indivíduos avaliados

Valores são expressos como média ± erro padrão. IMC= Índice de Massa Corporal, PAS = Pressão arterial sistólica, 

PAD = Pressão arterial diastólica, CVM = Contração voluntária máxima, EEF = Estimulação elétrica funcional.

    Figura 2 mostra os dados da avaliação do PTMI, que mostrou diferença significativa entre CVM, EEF de 50 Hz e de 15 Hz (179.3 ± 9.2 vs 62.4 ± 8.3 vs 52.3 ± 7.3, respectivamente, p<0.001). A EEF com 50 Hz correspondeu a 35% e a EEF com 15 Hz a 29% do PTMI gerado na CVM, respectivamente (p<0.001). A EEF 50 Hz determinou PTMI 16% maior do que aquele obtido com EEF 15 Hz (p = 0.049).

Figura 2. Pico de torque muscular isométrico (PTMI) nos indivíduos avaliados.

CVM: contração voluntária máxima, EEF 50 Hz = estimulação elétrica funcional com frequência de 50 Hertz; EEF 15 Hz = estimulação elétrica funcional com frequência de 15 Hertz. 

Análise de Variância seguido pelo teste de Bonferroni. NS: não-significativo; * p<0.01 CVM vs EEF 50 Hz e EEF 15 Hz; # p<0.05 EEF 50 Hz vs EEF 15 Hz.

    A intensidade suportada durante a aplicação da EEF com frequência de 15 Hz foi aproximadamente 9% maior do que aquela suportada durante a aplicação com 50 Hz (p = 0.011) (Figura 3). Não foi observada correlação entre o PTMI gerado pela aplicação de EEF 15 Hz e 50 Hz e as respectivas intensidades (mA) suportadas pelos indivíduos (PTMI e EEF (mA) 15 Hz: r = 0.347 p = 0.27; PTMI e EEF (mA) 50 Hz: r = 0.116 p = 0.72).

Figura 3. Intensidades suportadas pelos participantes estudados

EEF 50 Hz = estimulação elétrica funcional com frequência de 50 Hertz; EEF 15 Hz = estimulação elétrica funcional com 

frequência de 15 Hertz. Análise de Variância seguido pelo teste de Bonferroni. NS: não-significativo; *p<0.01 vs EEF 15 Hz.

    Pressão arterial sistólica (PAS) e pressão arterial diastólica (PAD) não diferiram antes e após a aplicação da EEF com 15 Hz (p = 0.269 e p = 0.723, respectivamente) e 50 Hz (p = 0.082 e p = 0.586, respectivamente). Apenas na CVM houve alteração da PAS (p = 0,000) enquanto a PAD permaneceu inalterada (p = 0,504) nos indivíduos estudados.

Discussão

    Neste estudo comparando o efeito agudo de diferentes frequências de eletroestimulação em indivíduos idosos hígidos, os principais achados foram a demonstração que o PTMI gerado pela aplicação de EEF com frequência de 50 Hz é maior que o produzido pela EEF com 15 Hz e que ambos são inferiores ao PTMI produzido na CVM em indivíduos idosos hígidos.

    A superioridade da EEF com 50 Hz em relação a EEF com 15 Hz já foi observado em outros trabalhos com indivíduos jovens (Kramer, 1987) e podem ser atribuídos ao fato que a força muscular é proporcional à frequência de estimulação e ao número de unidades motoras recrutadas. Assim, quanto maior a frequência, maior é o recrutamento motor, produzindo maior força muscular (Edwards et al., 1977). Cabe ressaltar que as fibras do tipo II são classificadas como fibras de contração rápida, que geram alto nível de força e que possuem menor limiar de excitabilidade (Nuhr et al., 2004), sendo as primeiras a serem ativadas com a utilização de estimulação elétrica (Delitto, Snyder-Mackler, 1990) oferecendo mais eficiente ganho de força muscular (Nuhr et al., 2004).

    Sabe-se que os efeitos da EEF sobre as unidades motoras dependem da frequência de estimulação (Kramer, 1987). Com uma frequência inferior a 20 Hz, o trabalho é direcionado para as fibras do tipo I (Nuhr et al., 2004), que apresentam contrações musculares efetivas, sendo executadas a um baixo custo metabólico, diminuindo a fadiga muscular (Celichowski, 2000). Com frequências de estimulação entre 35 e 70 Hz é possível trabalhar as fibras rápidas – tipo II (Celichowski, 2000). Possivelmente seja essa a explicação da frequência de 50 Hz produzir maior pico de torque do que a frequência de 15 Hz (Kramer, 1987). Essa característica de determinadas frequências estimularem determinados tipos de fibras, oferece a possibilidade de trabalhar ganho de força utilizando estimulação seletiva muscular (Quittan et al., 2001), o que pode ser vantajoso quando o objetivo é trabalhar fibras musculares específicas, como as fibras de contração rápida que estão diminuídas em idosos (Matsudo et al., 2000).

    A diferença entre o PTMI gerado pela aplicação de EEF com 15 e 50 Hz e o produzido pela CVM como observado no presente estudo foi o mesmo observado em indivíduos saudáveis (idade média de 25 anos) submetidos à aplicação de EEF com frequências de 20, 50 e 100 Hz, cujo os percentuais de torque com a EEF em relação a CVM foram de 63%, 84% e 88%, respectivamente (Kramer, 1987).

    Em outros estudos que compararam estimulação elétrica com CVM isométrica em indivíduos saudáveis foi demonstrado que a contração obtida pelo uso da eletroestimulação isolada, aplicada na musculatura de quadríceps, não consegue exceder a produzida pela CVM isométrica nos mesmos indivíduos e os valores percentuais desses torques variam de 20%, 25% (31) até 90% da CVM (Westing et al., 1990), e varia em função da frequência de estimulação.

    De acordo com Kramer et al., 1984, indivíduos que foram submetidos à estimulação elétrica obtiveram uma contração muscular em torno de 53% quando comparada à contração máxima realizada, e aqueles que realizaram uma contração isométrica do mesmo grupo muscular obtiveram uma contração de aproximadamente 93% quando comparada a contração máxima (Kramer et al., 1984). Outro estudo, não mostrou qualquer diferença significativa quanto ao ganho na força muscular, que foi de 22-18%, respectivamente (Laughman et al., 1983), quando comparado a eficácia da EEF versus exercício isométrico no fortalecimento do quadríceps femoral por um período de 5 semanas de treinamento.

    Não foi observada correlação entre a intensidade da corrente suportada pelos indivíduos com a aplicação de EEF e o PTMI gerado, o que também foi observado por outros autores (Laughman et al., 1983). É possível que certos indivíduos sejam mais aptos que outros para receber estimulação elétrica efetiva, provavelmente por causa de diferenças anatômicas e fatores relacionados à impedância tecidual (Lieber ,Kelly, 1991). Tais fatores, como diferença no percentual de gordura corporal, podem contribuir para uma falta de correlação entre a intensidade e o torque muscular, pois a gordura atua como um material isolante, aumentando a impedância à passagem da corrente elétrica através dos tecidos.

Conclusão

    Este trabalho demonstrou que a força muscular gerada pela aplicação aguda de EEF 50 Hz é maior em relação à EEF 15 Hz, porém ambas são inferiores a contração voluntária máxima em indivíduos idosos hígidos. O uso de diferentes freqüências de estimulação proporciona o recrutamento seletivo de fibras musculares e consequentemente adaptações metabólicas específicas, o uso dessas modalidades terapêuticas pode ser adequada as necessidades específicas dos pacientes e ou sujeitos saudáveis.

Agradecimentos

    Apoio financeiro foi fornecido em parte pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Referências bibliográficas

• 2007 Guidelines for the management of arterial hypertension the task force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC). J Hypertens v.25, p.1105-1187. 2007.

• American College of Sports Medicine Position Stand. Exercise and physical activity for older adults. Med Sci Sports Exerc, v.30, n.6, Jun, p.992-1008. 1998.

• Banerjee, P., Caulfield, B., Crowe, L. Clark, A. Prolonged electrical muscle stimulation exercise improves strength and aerobic capacity in healthy sedentary adults. J Appl Physiol, v.99, n.6, Dec, p.2307-2311. 2005.

• Baumgartner, R. N., Koehler, K. M., Gallagher, D., Romero, L., Heymsfield, S. B., Ross, R. R., et al. Epidemiology of sarcopenia among the elderly in New Mexico. Am J Epidemiol, v.147, n.8, Apr 15, p.755-763. 1998.

• Biodex Multi Joint System 3 Pro – Manual Aplications/Operations. New York. 2002.

• Borges, O. Isometric and isokinetic knee extension and flexion torque in men and women aged 20-70. Scand J Rehabil Med, v.21, n.1, p.45-53. 1989.

• Celichowski, J. Mechanisms underlying the regulation of motor unit contraction in the skeletal muscle. J Physiol Pharmacol, v.51, n.1, Mar, p.17-33. 2000.

• Delitto, A. ,Snyder-Mackler, L. Two theories of muscle strength augmentation using percutaneous electrical stimulation. Phys Ther, v.70, n.3, Mar, p.158-164. 1990.

• Dey, D. K., Bosaeus, I., Lissner, L. ,Steen, B. Changes in body composition and its relation to muscle strength in 75-year-old men and women: a 5-year prospective follow-up study of the NORA cohort in Goteborg, Sweden. Nutrition, v.25, n.6, Jun, p.613-619. 2009.

• Edwards, R. H., Young, A., Hosking, G. P. ,Jones, D. A. Human skeletal muscle function: description of tests and normal values. Clin Sci Mol Med, v.52, n.3, Mar, p.283-290. 1977.

• Ferrreira, L., Gobbi, S. ,Gobbi, L. T. An explanatory mechanism for the different decline in limb strength in older women. Arch Gerontol Geriatr, Jan 20. 2009.

• Goodpaster, B. H., Chomentowski, P., Ward, B. K., Rossi, A., Glynn, N. W., Delmonico, M. J., et al. Effects of physical activity on strength and skeletal muscle fat infiltration in older adults: a randomized controlled trial. J Appl Physiol, v.105, n.5, Nov, p.1498-1503. 2008.

• Harris, S., Lemaitre, J. P., Mackenzie, G., Fox, K. A. ,Denvir, M. A. A randomised study of home-based electrical stimulation of the legs and conventional bicycle exercise training for patients with chronic heart failure. Eur Heart J, v.24, n.9, May, p.871-878. 2003.

• Kramer, J. F. Effect of electrical stimulation current frequencies on isometric knee extension torque. Phys Ther, v.67, n.1, Jan, p.31-38. 1987.

• Kramer, J. F., Lindsay, D. M., Magee, D., Wall, T. ,Mendryk, S. W. Comparison of voluntary and electrical stimulation contraction torques. J Orthop Sports Phys Ther, v.5, n.6, p.324-331. 1984.

• Latham, N. K., Bennett, D. A., Stretton, C. M. ,Anderson, C. S. Systematic review of progressive resistance strength training in older adults. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, v.59, n.1, Jan, p.48-61. 2004.

• Laughman, R. K., Youdas, J. W., Garrett, T. R., Chao, E. Y. Strength changes in the normal quadriceps femoris muscle as a result of electrical stimulation. Phys Ther, v.63, n.4, Apr, p.494-499. 1983.

• Lieber, R. L. ,Kelly, M. J. Factors influencing quadriceps femoris muscle torque using transcutaneous neuromuscular electrical stimulation. Phys Ther, v.71, n.10, Oct, p.715-721; discussion 722-713. 1991.

• Liu, C. J. ,Latham, N. K. Progressive resistance strength training for improving physical function in older adults. Cochrane Database Syst Rev, n.3, p.CD002759. 2009.

• Lyons, C. L., Robb, J. B., Irrgang, J. J. ,Fitzgerald, G. K. Differences in quadriceps femoris muscle torque when using a clinical electrical stimulator versus a portable electrical stimulator. Phys Ther, v.85, n.1, Jan, p.44-51. 2005.

• Matsudo, S. M., Matsudo, V. K. R. ,Barros Neto, T. L. Impacto do envelhecimento nas variáveis antropométricas, neuromotoras e metabólicas da aptidão física. Rev Bras Ciên e Mov, v.8, n.4, p.21-32. 2000.

• Netto, M. P. Gerontologia: A velhice e o envelhecimento em visão globalizada. São Paulo: Editora Atheneu. 2002

• Nuhr, M. J., Pette, D., Berger, R., Quittan, M., Crevenna, R., Huelsman, M., et al. Beneficial effects of chronic low-frequency stimulation of thigh muscles in patients with advanced chronic heart failure. Eur Heart J, v.25, n.2, Jan, p.136-143. 2004.

• Quittan, M., Wiesinger, G. F., Sturm, B., Puig, S., Mayr, W., Sochor, A., et al. Improvement of thigh muscles by neuromuscular electrical stimulation in patients with refractory heart failure: a single-blind, randomized, controlled trial. Am J Phys Med Rehabil, v.80, n.3, Mar, p.206-214; quiz 215-206, 224. 2001.

• Seguin, R. Nelson, M. E. The benefits of strength training for older adults. Am J Prev Med, v.25, n.3 Suppl 2, Oct, p.141-149. 2003.

• Silva, A. M. V., Signori, L. U., Torres, G. C., Steffens, D. ,Plentz, R. D. M. Estimulação elétrica neuromuscular vs treinamento de força em mulheres idosas. Geriatria & Gerontologia, v.2, n.1, p.9-13. 2008.

• Skelton, D. A., Greig, C. A., Davies, J. M. ,Young, A. Strength, power and related functional ability of healthy people aged 65-89 years. Age Ageing, v.23, n.5, Sep, p.371-377. 1994.

• Suominen, H. Muscle training for bone strength. Aging Clin Exp Res, v.18, n.2, Apr, p.85-93. 2006.

• Westing, S. H., Seger, J. Y. ,Thorstensson, A. Effects of electrical stimulation on eccentric and concentric torque-velocity relationships during knee extension in man. Acta Physiol Scand, v.140, n.1, Sep, p.17-22. 1990.

Outros artigos em Portugués

revista digital · Año 14 · N° 141 | Buenos Aires, Febrero de 2010   © 1997-2010 Derechos reservados