Ativação muscular do quadríceps em pacientes  portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica Quadriceps muscle activation in patients with chronic obstructive pulmonary disease La activación muscular de los cuádriceps en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica
	*Doutora em Ciências Pneumológicas pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul Professora do Centro de Ciências da Saúde e Coordenadora do Projeto de Reabilitação Pulmonar, Universidade Feevale, Rio Grande do Sul **Fisioterapeuta do Hospital Taquini em Caxias do Sul. Novo Hamburgo, RS ***Fisioterapeuta da Fundação Hospital Centenário de São Leopoldo. Novo Hamburgo, RS ****Mestre em Qualidade Ambiental, pela Universidade Feevale, RS. Professor do Centro de Ciências da Saúde. Universidade Feevale, Rio Grande do Sul, Novo Hamburgo, RS, *****Doutora em Gerontologia Biomédica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Professora do Centro de Ciências da Saúde. Universidade Feevale, Rio Grande do Sul ******Acadêmica de Fisioterapia da Universidade Feevale. Novo Hamburgo, RS *******Doutora em Ciências Pneumológicas pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul Professora do Centro de Ciências da Saúde e Universidade Feevale, Rio Grande do Sul (Brasil)	Cássia Cinara da Costa* cassiac@feevale.br Júlio César Carrer** julio_carrer@hotmail.com Briane da Silva Leite*** brileite@gmail.com Rafael Machado de Souza**** brasil.rafaelms@feevale.br Eloisa Hörter Dieter***** eloisa@feevale.br Bruna Haag da Encarnação****** brunahaag@hotmail.com Luciane Dalcanale Moussalle******* ldm@feevale.br
	Resumo           Objetivo foi avaliar a ativação muscular de quadríceps nas porções reto anterior e vasto medial, pré e pós-programa de Reabilitação Pulmonar (PRP) em portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). Método: série de casos onde para a coleta de dados foi utilizado os seguintes testes: o Teste de Uma Repetição Máxima (1RM), o Teste da caminhada dos 6 minutos (TC6) e a eletromiografia de superfície (EMGs). Resultados: foram analisados 5 (cinco) voluntários, sendo 3 (três) destes do gênero feminino e 2 (dois) do gênero masculino, com média de idade 59,2 ± 3,11 anos, peso 69,46 ± 19,57 Kg, altura de 1,63 ± 0,08 metros e IMC de 24,06 ± 6,33. Quanto ao estadiamento da DPOC, a média do VEF1% 39,9 ± 15,10, CVF 2,01 ± 0,67 e VEF1/CVF% 48,00 ± 9,63. Em relação à resposta mioelétrica da porção vasto medial a média foi de 54,86 ± 22,53 vs 43,08 ± 25,79 µV em relação ao Root Mean Square (RMS). Para a frequência mediana (FM), a média de ativação foi de 84±9,97 vs 92±11,98. Entretanto para a porção reto a media de ativação muscular foi de 44,9 ± 14,23 µV vs 439,94±20,05 µV em relação ao RMS. Para FM, a média de ativação foi de 90,6 ± 19,88 Hz vs 95 ±21,89 Hz pré e pós PRP respectivamente. Conclui-se, que houve uma melhora na resposta de ativação eletromiográfica muscular do quadríceps femoral conseqüentemente um melhor condicionamento muscular, com redução da fadiga muscular desta musculatura ao termino do PRP.           Unitermos: DPOC. Músculo do quadríceps. Eletromiografia.   Abstract           The Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a disease characterized by chronic airflow obstruction, presents slowly and partially reversible. These changes are associated with an abnormal inflammatory response of the lungs to inhalation of particles or toxic gases, having as the main causative agent the smoke. The COPD clinical manifestations are cough, wheeze, bronchial hyper secretion and respiratory infections as well as dysfunction of the peripheral and respiratory skeletal muscles, and known as the main extra pulmonary manifestations of COPD. Being the main muscle of locomotion, the femoral quadriceps is the most studied muscle in the syndrome of skeletal muscle dysfunction in COPD. Objective: was to evaluate the quadriceps muscle activation before and after Pulmonary Rehabilitation Program (PRP). Method: In this case study for data collection was used the One Repetition Maximum Test (1RM), the 6-minute walk Test (6MWT) and the surface electromyography (sEMG). Results: Where analysis five patients where 4 volunteers were female and 3 male can be observed that the average age of participants was 61.85 ± 5.58, weight 72.91 ± 17.03, height 1.61 ± 0.07 and BMI 26.82 ± 6.95. As to staging of COPD, the average FEV1% 42.78 ± 15.85, FVC 2.04 ± 0.88 and 66.43 ± 32.59% FEV1/FVC. Regarding the myoelectric response of the femoral rectus portion the average was 46.27 ± 17.79 vs 37.98 ± 18.95 microvolts over the Root Mean Square (RMS). For the median frequency (MF), the activation average was 84.14 ± 19.69 vs 98.14 ± 19.27 Hz. However, for the medial vastus portion the average muscle activation was 52.88 ± 20.43 vs 40.95 ± 22.56 microvolts relative to RMS. For FM, the activation average was 83.42 ± 8.54 vs. 93.71 ± 10.53 Hz before and after PRP respectively. It was conclude that there was an improvement in the response of EMG muscle activation of the femoral quadriceps. This shows that there was an improvement of muscle conditioning resulting in lower muscle fatigue to the end of the PRP. There was no correlation between the 6MWT and muscle activation of the quadriceps.           Keywords: Chronic obstructive pulmonary disease. Quadríceps muscle. Electromyography.   Recepção: 25/06/2015 - Aceitação: 11/09/2015
	EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 20, Nº 208, Septiembre de 2015. http://www.efdeportes.com/

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Introdução

    A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é uma doença comum, prevenível e tratável, caracterizada por limitação persistente ao fluxo aéreo que é usualmente progressiva e associada com uma resposta inflamatória crônica das vias aéreas e dos pulmões a partículas e gases nocivos. (Gold, 2013). Suas manifestações clínicas são tosse, sibilância, hipersecreção brônquica e infecções respiratórias de repetição (Camargo; Pereira, 2010; Pitta et al., 2009) além da disfunção dos músculos esqueléticos periféricos e respiratórios, reconhecida como a principal manifestação extrapulmonar ou sistêmica da DPOC (Debigare et al., 2001; Dourado et al., 2009; Ries et al., 2007).

    A diminuição da força e endurance muscular em membros inferiores, relacionadas com redução do trofismo muscular e da capacidade aeróbia, assim como o acúmulo rápido de lactato durante o exercício, podem ser responsáveis pela fadiga muscular precoce nesses pacientes (Miranda; Malaguti; Corso, 2011). Por ser o principal músculo da locomoção, o quadríceps femoral é o músculo mais estudado na síndrome da disfunção muscular esquelética na DPOC (Man et al., 2003; Vilanova et al.; 2014).

    Segundo Saeyet et al. (2006), para a avaliação desta musculatura podemos utilizar a eletromiografia de superfície (EMGs) que é uma ferramenta não invasiva de avaliação da função muscular para análise da atividade elétrica do músculo por meio da determinação da somatória dos poten­ciais de ação de todas as fibras musculares. Além da determinação da atividade elétrica muscular, tem sido utilizada para a análise de fadiga, avaliação do treinamento, relação sinal EMGs/força e identificação de condições patológicas (Gosselin et al., 2003; Man et al., 2003).

    Alguns estudos verificaram que os pacientes com DPOC apresentam perda de peso e diminuição da força e endurance na musculatura do quadríceps quando comparado com sujeitos controles saudáveis, sendo que esses fatores colaboram para o aumento da mortalidade e a baixa qualidade de vida neste grupo de pacientes (Silva et al., 2008; Agusti et al., 2003; Rausch-Osthoff et al., 2014; Walsh et al., 2014).

    A reabilitação pulmonar é uma intervenção global baseada em uma avaliação completa do paciente seguida de técnicas que incluem, mas não estão limitadas a treinamento, educação e mudança do comportamento projetada para melhorar as condições físicas e emocionais de pacientes com doença respiratória crônica, promovendo uma modificação no estilo de vida. Têm sido apontada como tratamento adjuvante na DPOC, os benefícios incluem melhora na capacidade funcional de exercício, na qualidade de vida, reduz a dispnéia, e a freqüência e duração das internações, além de reduzir a freqüência de exacerbações (Gold, 2013).

    O objetivo deste estudo foi avaliar a ativação muscular de quadríceps, pré e pós um PRP em pacientes portadores da DPOC.

Materiais e métodos

Participantes

    Os participantes da pesquisa foram selecionados no PRP da Universidade Feevale de Novo Hamburgo, RS, sendo um programa interdisciplinar com diferentes profissionais da área da saúde. Teve duração de 12 semanas, 3 (três) dias por semana no turno da manhã. As sessões duraram em média duas horas, divididas em atividades físicas e palestras educacionais. Consistiam em: aquecimento, exercícios físicos aeróbicos com a utilização de esteira ergométrica, exercícios de fortalecimento de membros superiores e inferiores e alongamentos. Os pacientes foram avaliados antes do início do tratamento e após seu término. Foram incluídos 5 (cinco) participantes de ambos os sexos com diagnóstico de DPOC que concluíram todos os procedimentos do estudo. Os participantes foram denominados de caso um a caso cinco de acordo com a inclusão estudo. Os critérios de inclusão foram portadores de DPOC moderada a grave, de ambos os sexos com idade entre 40 e 75 anos, estáveis clinicamente, ou seja, sem exacerbação da doença, com volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) < 60% do previsto e relação VEF1/capacidade vital forçada (CVF) < 70% confirmada pela espirometria (Gold, 2006), que concordaram em participar da pesquisa e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido e que tenham realizado 8 (oito) semanas do PRP. Os critérios de exclusão foram os voluntários que apresentaram alguma alteração musculoesquelética de membros inferiores que impossibilitavam a realização do estudo.

    Este estudo, bem como o termo de Consentimento foi aprovado pelo Comitê de Ética em pesquisa na instituição onde foi realizada a pesquisa pelo número 11392413.0.0000.5348, e os participantes assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido.

Intervenção

    Os voluntários foram convidados a se dirigir a uma sala receberam informações sobre a pesquisa e como foi iniciada a coleta de dados. Após, os eletrodos foram fixados nos músculos Reto Femoral e Vasto Medial no membro inferior dominante do voluntário, e então foram acompanhados até a academia onde ocorreu o aquecimento inicial. Todos realizaram diagonais funcionais para membros superiores e membros inferiores, 3 (três) vezes de 10 repetições, e após foram acoplados os sensores SDS 500® junto aos eletrodos, onde ficaram com a seguinte predisposição: Sensor 1 – Músculo Vasto Medial; Sensor 2 – Músculo Reto Femoral.

    Sentados na cadeira extensora, passaram por explicações e simulações sobre a postura mais adequada para realização do exercício, posição inicial e final de cada movimento, velocidade da execução e o comando verbal dado pelo operador do eletromiógrafo, os voluntários executaram o primeiro movimento sem carga e o segundo movimento com 60% do 1RM, esse que foi realizado 48 horas antes da avaliação.

    Foi realizada a goniometria do joelho, que se refere à medida de ângulos articulares presentes nas articulações dos seres humanos (Marques, 2003), para que todos os voluntários saíssem de uma mesma angulação na hora da execução do movimento. O parafuso do goniômetro foi colocado sobre o côndilo lateral do fêmur, alinhado lateralmente no eixo longitudinal da coxa, desde o trocânter maior até o côndilo lateral e no eixo entre a cabeça da fíbula ate o maléolo lateral, onde os joelhos ficarão em 90o.

    Para avaliação da carga máxima foi utilizado o teste 1RM que vem sendo utilizado como um instrumento de avaliação e controle da intensidade, prescrição e monitorização de exercícios, em programas de treinamento resistido e principalmente nas investigações científicas para a obtenção da força pré e pós-treinamento (Pereira; Gomes, 2003, Dourado, 2006).

    O TC6 que foi utilizado para avaliar o desempenho funcional do paciente ocorreu em um corredor de 30 metros de comprimento, em um percurso retilíneo de superfície plana, percorrido durante seis minutos, com monitorização de freqüência cardíaca (FC), saturação periférica de oxigênio (SpO2) e o grau de dispnéia através da escala de Borg. O paciente determinou a intensidade do exercício (Ats, 2002).

Análise estatística

    Após a realização do estudo principal, os dados foram tabulados e classificados para realização da análise estatística através de uma planilha no programa Microsoft Office Excel®. As estatísticas descritivas – tabelas de freqüência, médias (±), desvio-padrão, foram utilizadas o teste Kolmogorov-Smirnov (KS) para testar a normalidade das variáveis em estudo. Para as variáveis que apresentaram distribuição normal foi utilizado o teste t para mostras dependentes e para as restantes o teste não paramétrico de Wilcoxon e cálculo do coeficiente de correlação de Spearman foram gerados com uso do software Statistical Package for Social Sciences (SPSS) versão 17.0. Ao nível de significância de p ≤ 0,05

Resultados

Descrição dos casos

    A amostra deste estudo foi constituída por 5 (cinco) pacientes, sendo 3 (três) destes do gênero feminino e 2 (dois) do gênero masculino, com média de idade 59,2± 3,11, peso 69,46± 19,57, altura de 1,63± 0,08 e IMC de 24,06±6,33 concluíram o PRP. Quanto aos valores espirométricos a média do VEF1% 39,9± 15,10, CVF 2,01±0,67e VEF1/CVF% 48,00± 9,63. Neste estudo em relação à gravidade da DPOC, a média dos pacientes encontra-se no estadiamento grave. As características individuais dos pacientes estão na tabela 1.

Tabela 1. Características basais dos cinco pacientes portadores de DPOC

IMC= Índice de Massa Corpórea; VEF1%= Volume Expirátorio Forçado no 1osegundo; CVF= Capacidade Vital Forçada; VEF1/CVF%= Indice de Tiffeneau

Ao analisarmos a tabela 2 (dois) o músculo quadríceps na sua porção vasto medial podemos identificar que a média de ativação elétrica foi de 52,88 ± 20,43 µV vs 40,95 ±22,56 µV respectivamente em relação ao RMS. Entretanto, para FM a média de ativação pré e pós PRP respectivamente foi de 83,42 ±8,54 Hz vs 93,71 ±10,53 Hz Pós PRP. Todos os pacientes apresentaram uma melhora no sinal eletromiográfico, exceto o caso 5 (cinco) onde podemos observar um aumento da RMS e uma diminuição da FM ao final do PRP.

Tabela 2. Análise eletromiográfica do Vasto Medial pré e pós PRP

    Os dados estão apresentados como média ± dp; RMS= Root Mean Square em milivolts (μV); FM= Frequência Mediana em hertz (Hz). Fonte: Elaborado pelos autores

    Se compararmos a ativação elétrica da tabela 3 (três), podemos obervar que houve melhora do sinal eletromiográfico na porção reto femural em todos os pacientes pré e pós PRP, exceto o caso 5 (cinco) resultado esse similar ao encontrado na tabela 2.

Tabela 3. Análise eletromiográfica do Reto Femoral pré e pós PRP

    Os dados estão apresentados como média ± dp; RMS= Root Mean Square em milivolts (μV); FM= Frequencia Mediana em hertz (Hz). Fonte: Elaborado pelos autores

 

Tabela 4. Distância percorrida no TC6 em pacientes portadores de DPOC

m = metros

    Ao analisarmos a tabela 4 (quatro) entre a distância percorrida pré e pós PRP no TC6 podemos observar que a média foi de 436,64 ± 54,74 vs 486 ± 67,01 respectivamente. Todos os pacientes apresentaram melhora da distância percorrida ao final do PRP. Podemos ressaltar o caso 4 (quatro) e 5 (cinco) onde observa-se que esses pacientes apresentaram uma discreta melhora na distância.

Tabela 5. Correlação entre a distância percorrida no TC6 e ativação muscular do Quadríceps em portadores de DPOC

p= significância estatística, p<0,05 r=Correlação de Pearson RMS= Root Mean Square em milivolts (μV); FM= Frequencia Mediana em hertz (Hz). Fonte: Elaborado pelos autores

    Ao analisarmos os dados na tabela 5 (cinco) podemos observar que houve correlação fraca e não houve significância estatística (p ≤ 0,05), entre a ativação muscular do quadríceps na sua porção reto femoral nem na sua porção vasto medial com a distância percorrida no TC6.

Discussão

    Houve uma melhora na resposta de ativação muscular do quadríceps na sua porção reto femoral e vasto medial identificado pela eletromiografia em portadores de DPOC que participaram de um PRP. Tem sido reconhecido que a disfunção muscular é uma limitação comum em pacientes com DPOC e desempenham um papel significante na mortalidade e morbidade desta doença. Muitos estudos têm demonstrado que, a fraqueza muscular periférica pode ser a causa mais importante da limitação ao exercício destes pacientes (Debigare et al., 2001; Maltais et a., 2000; Swallow, et al., 2007).

    Segundo Man et al. (2003­) a RMS está relacionada à amplitude do sinal eletromiográfico, ela quantifica a atividade elétrica durante a contração muscular e a FM representa a taxa de disparo da unidade motora, portanto a fadiga muscular está presente quando na análise eletromiográfica observa-se aumento nos valores da RMS, e diminuição da FM. Sendo o que verificamos em nosso estudo ao analisar os dados, onde a média inicial de amplitude do sinal da RMS foi maior e a média da FM menor em relação ao término do PRP, mostrando que no início os voluntários apresentaram maior ativação muscular do quadríceps devido à redução na capacidade de sustentar a contração muscular, assim apresentaram maior fadiga e uma redução no potencial de ação das fibras em contração.

    Os dados eletromiográficicos do vasto medial pré e pós PRP de todos os pacientes apresentaram uma melhora aparente, exceto o caso 5 (cinco) onde observa-se um aumento da RMS e uma diminuição da FM ao final do PRP, que pode estar relacionada ao IMC, pois este voluntário apresentou o menor IMC dentre os voluntários, o qual foi 18,4 Kg/m² caracterizando um estado de desnutrição, o que consequentemente acarreta diminuição da força. Segundo Spruitet al. (2003), a fraqueza muscular é proporcional à perda de massa muscular. Alguns estudos determinam que os mesmos fatores que conduzem à perda de massa promovem a perda de força muscular na DPOC.

    Em um estudo feito por Man et al. (2003), onde foi comparado a força do músculo quadríceps femoral de pacientes com DPOC com a de idosos saudáveis, avaliados pela EMGs, os pacientes com DPOC apresentaram, em média, 30% de redução de força do quadríceps femoral. Esta alteração foi relacionada à redução das fibras do tipo I e ao aumento das fibras do tipo II, assim como ao descondicionamento físico e à redução do metabolismo oxidativo do músculo quadríceps.

    Ao comparar a ativação elétrica do reto femoral, observa-se que houve melhora do sinal eletromiográfico em todos os voluntários, exceto o caso 5 (cinco). Outra hipótese relevante é o baixo valor do VEF1 % deste paciente. Em um estudo realizado por Miranda (2010), onde correlacionou os desfechos eletromiográficos com a função pulmonar, observou que quanto menor o VEF1% maior a queda da FM para o quadríceps femoral o que pode ser identificado neste estudo, onde a FM do caso 5 (cinco) apresentou uma importante diminuição ao final do PRP. Guidelines recomendam treinamento de membros inferiores para melhorar o condicionamneto físico sendo esse um componente essencial nos PRP em pacientes com DPOC (Spruit, et al., 2013; Ries etal., 2007).

    Sayedet et al. (2006) demonstraram que o declínio na força do músculo quadríceps femoral apresenta relação significativa com a redução da FM em pacientes com DPOC. Da mesma forma, Allaireet et al. (2004) demonstraram que a resistência isométrica a 60% da contração voluntária máxima até o momento de exaustão do quadríceps femoral também se relacionou significativamente com a diminuição da FM em indivíduos com DPOC e saudáveis.

    Outro teste utilizado no estudo para analisar o condicionamento físico e correlacionar com a força de quadríceps foi TC6. Walshet et al. (2013) em um recente estudo concluiu que a força muscular do quadríceps basal é um preditor independente na resposta dos pacientes ao PRP e a distância percorrida no TC6. No entanto, não está claro se os pacientes com menor força do quadríceps basais estão mais propensos a melhorar em outras medidas de capacidade de exercício. Para Celli et al. (2004), a média de distância percorrida em portadores de DPOC de moderada à grave varia de 264 a 403 metros. Neste estudo a média de distância percorrida pelos voluntários foi superior em relação às citadas pelos autores, e grande parte dos voluntários apresentou uma média basal em metros elevada.

    No presente estudo todos os pacientes exceto o caso 5 (cinco) apresentaram melhora na resposta de ativação eletromiográfica muscular do quadríceps femoral. Demonstrando um melhor condicionamento muscular, ocasionando redução da fadiga muscular ao termino do PRP, porém não houve correlação entre a distância percorrida no TC6 e ativação muscular do quadríceps na sua porção reto femural e vasto medial (p=0,589 e r=0,250 vs p=0,907 e r =0,055) respectivamente.

Conclusão

    Houve melhora na resposta de ativação eletromiográfica muscular do quadríceps femoral conseqüentemente um melhor condicionamento muscular, com redução da fadiga muscular desta musculatura ao término do PRP.

    Portanto a eletromiografia é um instrumento muito importante no âmbito da reabilitação pulmonar, podendo ser implantado como uma ferramenta de avaliação em paciente com DPOC. No entanto, a escolha de uma metodologia mais adequada para a avaliação nos programas de reabilitação pulmonar ainda precisa ser melhor elucidada.

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