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Definições e aplicações

    O termo inglês "feedback" pode ser traduzido como realimentação ou retroalimentação e refere-se à utilização, em um sistema, de um dado ou uma informação de saída (resposta) que vai modificar a informação de entrada, de forma a corrigir ou regular a resposta, fechando, através da alça de "feedback", a chamada malha.

    O acréscimo do prefixo "bio" remete à idéia da utilização desse sistema em seres vivos. De fato, "biofeedback" se refere ao processo de monitoração de eventos fisiológicos em seres humanos, geralmente por meio de equipamento eletrônico, e apresentação das informações na forma de sinais visuais ou auditivos, para que se aprenda a auto-regular a função fisiológica outrora involuntária (Basmajian, 1989; Okamoto, 1990; Bilodeau, 1969, apud Wolf, 1985). Por ser um termo bem conhecido e difundido, opta-se neste texto pela forma inglesa ("biofeedback") em vez da portuguesa (bio-retroalimentação).

    Dentre as várias aplicações do "biofeedback", destacam-se a reabilitação motora (fortalecimento de grupos musculares, melhora da coordenação intra e inter-muscular, redução de espasticidade), o treinamento esportivo, a reabilitação de lesões esportivas, o controle da freqüência cardíaca, da pressão arterial e da irrigação sangüínea periférica, o controle emocional (ansiedade, estresse, medo, raiva etc.) (Basmajian, 1989; Sandweiss, 1985).

    De acordo com Sandweiss (1985), uma grande área de aplicações de pesquisa que promete muito em ciência do esporte é aquela que examina as maneiras como os movimentos esportivos podem ser medidos e "realimentados" à distância. O objetivo é realimentar informações dinâmicas durante o treinamento, de um modo livre de ruído de transmissão e independente da mudança de direção do corpo do atleta.

    Idéias precoces de utilizar campeões em diferentes esportes para desenvolver modelos com os quais outros atletas possam ser comparados não são provavelmente de grande valia. Embora análises de super-desempenhos desta maneira possam verter alguma luz sobre problemas que não são aparentes nos novatos, modelos para melhoria do desempenho atlético devem ser auto-gerados (Sandweiss, 1985), ou seja, os padrões de movimento de atletas de alto nível devem servir para definir os modelos de movimentos ótimos para o próprio atleta e não para outros atletas.

    As vantagens do "biofeedback", relatadas por Sandweiss (1985), são sua grande aceitação na comunidade médica, grande e crescente base de dados e publicações que atestam sua eficácia, tratamento de doenças onde não são aplicáveis medicamentos ou cirurgia, ausência de toxicidade e baixo custo/benefício.

    Miller (1989) relata que uma das vantagens do "biofeedback" é que ele permite que pequenas mudanças na direção correta sejam avisadas e recompensadas pelo sucesso, de maneira que elas gradualmente possam ser transformadas em mudanças maiores. O "biofeedback" deve ser especialmente efetivo naqueles casos onde as pessoas não podem perceber suas pequenas respostas corretas iniciais ou podem ter a percepção errada do que estão fazendo. Outra vantagem do "biofeedback" é que, fazendo-se com que os sinais precoces de pequeno progresso sejam notados, pode-se encorajar e motivar as pessoas, aliviando seu senso de desamparo. Em vez de fazer algo pela pessoa, ele a ensina a fazer algo por ela mesma, aumentando sua confiança, ou o que tem sido chamado de auto-eficácia.

Exterocepção como "input" do movimento humano

    Os sensores dos sistemas de "feedback" do corpo humano são as terminações nervosas sensitivas (receptores), que, estimuladas por uma forma específica de energia (calor, luz, pressão etc.), originam potenciais de ação que são conduzidos por nervos aferentes ao sistema nervoso central (SNC) e atingem áreas específicas do cérebro, onde são interpretados, resultando diferentes formas de sensibilidade (Machado, 1993). Os receptores sensoriais funcionam, portanto, como transdutores, convertendo uma forma de energia em outra, a fim de fornecer informações ao sistema sobre seu estado e seu ambiente (Enoka, 1994).

    Os receptores podem ser classificados de várias maneiras, de acordo com sua morfologia (terminações nervosas livres e terminações encapsuladas), função (quimiorreceptores, osmorreceptores, fotorreceptores, termorreceptores, nociceptores e mecanorreceptores) e localização (interoceptores, proprioceptores e exteroceptores) (Machado, 1993; Enoka, 1994). A classificação que interessa aqui é quanto à localização, pois o "biofeedback" funciona evocando sistemas exteroceptivos que podem substituir sinais proprioceptivos inadequados, permitindo ao SNC restabelecer malhas sensório-motoras apropriadas sob o controle voluntário da pessoa (Wolf e Binder-Macleod, 1989). A seguir, descrevem-se os tipos de receptores de acordo com sua localização.

    Os interoceptores localizam-se nas vísceras e nos vasos e originam sensações viscerais, como a fome, a sede e o prazer sexual, e também fornecem informações inconscientes, como teor de O2, pressão osmótica do sangue e pressão arterial (Machado, 1993).

    Os proprioceptores localizam-se nos músculos, tendões, ligamentos e cápsulas articulares (Machado, 1993) e são responsáveis pela sensação de posição e movimento de uma parte do corpo em relação a outra (Rothwell, 1994). A propriocepção consciente depende principalmente de dois tipos de proprioceptores: os fusos neuromusculares, que detectam o grau de estiramento dos músculos estriados esqueléticos, e os órgãos tendinosos de Golgi (OTG), que detectam a tensão exercida pelos músculos em suas inserções tendinosas nos ossos (Machado, 1993).

    Os exteroceptores localizam-se na superfície do corpo e detectam variáveis como luz, calor, tato, pressão, dor e som. Portanto, sentidos como a visão, a audição e o tato e, ainda, os termorreceptores e barorreceptores cutâneos constituem a chamada exterocepção.

    Os sinais exteroceptivos utilizados pelo "biofeedback" podem ser de dois tipos: visuais e auditivos. O "feedback" visual é geralmente dado por um contador (analógico ou digital) ou um "display" gráfico gerado por computador. Os equipamentos de "feedback" auditivo são geralmente projetados para que a freqüência do som varie com a atividade monitorada. Por exemplo, num sistema de "biofeedback" eletromiográfico, a maior atividade mioelétrica pode ser indicada por som de maior freqüência (mais agudo). Algumas vezes a taxa de repetição de um "clique" é usada para "feedback" auditivo.

    Outro método de fornecimento de "feedback" simplesmente avisa a pessoa se um dado nível de atividade está acima ou abaixo do limiar estipulado. O chamado "feedback" binário é freqüentemente usado para fornecer informação quando determinada atividade está fora dos padrões estabelecidos. Desse modo, tal sinal pode ser usado para indicar necessidade de correção. O "feedback" auditivo binário é fácil de interpretar e não depende de observação visual de um "display" que impõe limitações direcionais. Neste paradigma, o "feedback" é dado para erros de desempenho e o objetivo de treinamento a curto prazo é não receber "feedback" durante a atividade (Sandweiss, 1985).

    Wolf e Binder-Macleod (1989) afirmam que o "feedback" auditivo sobre atividade motora deve ser importante e talvez mais fácil de processar que sinais de "feedback" visual. Pessoas em treinamento de "feedback" eletromiográfico freqüentemente abandonarão o "feedback" visual em favor de olhar seus membros enquanto ouvem os sinais auditivos.

"Biofeedback" para o controle motor

    Quevedo (2000, p. 43) define controle motor como:

o conjunto de tarefas realizadas pelo sistema nervoso com o objetivo de realizar os movimentos corporais da maneira mais eficiente possível, sendo que o conceito de eficiência é adaptável ao contexto no qual o indivíduo está inserido.

    Gallahue e Ozmun (2001) consideram o controle motor um aspecto do aprendizado e do desenvolvimento que lida com o estudo de tarefas isoladas em condições específicas.

    Há diversos modelos de sistemas de controle motor, como o apresentado na figura 1, que levam em conta os níveis de hierarquia, as estruturas anatômicas, as conexões entre elas e as alças de "feedback". Latash (1993) alerta que os modelos de controle motor não devem ser baseados diretamente em achados anatômicos porque a presença de conexão anatômica por si não diz nada sobre sua possível importância funcional, e a ausência de ligação anatômica direta não prova independência funcional.

Figura 1. Modelo de organização das estruturas envolvidas no controle motor
(Adaptado de Brooks, 1986; Wolf e Binder-Macleod, 1989).

     Durante a execução de um movimento podem ocorrer pequenas perturbações, que são facilmente corrigíveis por alças curtas de "feedback". Quando há perturbações maiores no movimento, devido a mudanças ambientais ou dificuldade de execução, alças de "feedback" mais longas são necessárias para que se corrija o movimento em níveis de controle mais altos. As alças de níveis mais baixos são simples e rápidas. As alças de níveis mais altos são mais sofisticadas e lentas. Quanto mais baixo for o nível, menor é o atraso (Ariel, 1985).

    Na figura 1, podem-se notar diferentes circuitos nervosos, desde os mais simples, que ocorrem em apenas um nível e, portanto, com alça curta de "feedback" e pequena latência, como reflexos medulares, até os mais complexos, que demandam vários níveis de processamento e alças de "feedback" mais longas, como o planejamento e a execução de uma ação voluntária nunca antes realizada.

    Atletas bem treinados aprenderam, por meio de inúmeras repetições de movimentos durante o treinamento, a controlar e corrigir esses movimentos com alças curtas de "feedback", de forma rápida e precisa, para que seu desempenho esportivo fique o mais próximo possível do ideal ou do objetivo visado. A aprendizagem motora diminui a necessidade de correção constante do movimento em níveis mais altos da cadeia de controle motor, à medida que automatiza os movimentos aprendidos e praticados com regularidade.

     Um princípio básico da aprendizagem motora é que quanto mais específica a informação e quanto mais rápido ela é fornecida ao indivíduo, maior é o aprendizado (ou reaprendizado) (Wolf, 1985).

    As pesquisas em controle motor têm contribuído muito para a compreensão de estratégias motoras adotadas por pessoas com algum problema neurológico, como mal de Parkinson, lesão medular, acidente vascular cerebral, esclerose múltipla e paralisia cerebral. Qualquer déficit neurológico pode afetar o controle motor, por problemas no planejamento dos movimentos ou na avaliação dos fatores externos que podem interferir na ação, com a conseqüente adaptação da estratégia motora (Quevedo, 2000).

    O "biofeedback" tem se mostrado um poderoso instrumento para o ajustamento (adaptação e readaptação) das estratégias motoras de pessoas com algum déficit neurológico.

    "Feedback" para restauração do movimento ou função muscular é mais claramente eficaz que "feedback" projetado para monitorar outros processos fisiológicos, como freqüência cardíaca ou fluxo sangüíneo periférico (Wolf, 1985). Talvez isto explique o interesse de pesquisadores de áreas como engenharia de reabilitação, educação física, biomecânica e fisioterapia por temas concernentes a "feedback" no movimento humano.

    Meira Jr. (2000), em seu artigo de revisão sobre "feedback" e aprendizagem motora, define "feedback" como as informações que o executante recebe de fontes externas (extrínseco ou aumentado) e de fontes internas (intrínseco ou inerente), durante ou depois do movimento. As fontes externas podem ser um equipamento ("display", vídeo, monitor, alto-falante, fone) ou uma pessoa (professor, técnico, pesquisador). As fontes internas são os sentidos (visão, audição, propriocepção, tato) do executante. A função do "feedback" extrínseco é de facilitar o alcance do objetivo e motivar o aprendiz.

    Um sistema de "biofeedback" para controle motor pode se valer de alguns dos métodos utilizados pela biomecânica, que, segundo Winter (1990), Amadio (1989, apud Amadio, 2000) e Baumann (1995, apud Amadio, 2000), são: eletromiografia, cinemetria, dinamometria e antropometria. Descrevem-se a seguir apenas os três primeiros métodos, já que o quarto, antropometria, não mede grandezas que podem ser modificadas pelo controle voluntário do usuário do sistema de "biofeedback".

1. Eletromiografia

    "Eletromiografia é o estudo da função muscular através da detecção do sinal elétrico que os músculos emanam" (Basmajian e De Luca, 1985). Em reabilitação física, "feedback" muscular ou eletromiográfico é o mais freqüentemente empregado. "Feedback" muscular se refere ao uso de instrumentação desenhada para traduzir informação sobre a contratilidade muscular proveniente dos sensores ou eletrodos colocados dentro do músculo ou na superfície da pele sobre o músculo. A quantidade de "feedback" visual ou auditivo é diretamente proporcional à magnitude de contração que é sentida ou captada pelos eletrodos e amplificada (Wolf, 1985).

    O "feedback" eletromiográfico tem sido usado com sucesso para melhorar o comprimento da passada, a velocidade e a simetria da marcha de pacientes de acidente vascular cerebral (AVC) (Colborne, Olney e Griffin, 1993) e de crianças com hemiplegia espástica decorrente de paralisia cerebral (Colborne, Wright e Naumann, 1994), para ensinar pacientes de AVC a aumentar a atividade de músculos paréticos durante o movimento (Burnside, Tobias e Bursill, 1982, apud Bate e Matyas, 1992), reduzir a atividade de músculos espásticos em repouso (Harrison, 1975, apud Bate e Matyas, 1992), reduzir reações associadas (Kleinman et al., 1975, apud Bate e Matyas, 1992) e treinar inibição da atividade indesejada dos antagonistas durante estiramento passivo (De Bacher, 1989).

2. Cinemetria

    Este tipo de "feedback" controla os parâmetros cinemáticos do movimento, como posição, orientação, velocidade e aceleração de um corpo ou de seus segmentos, utilizando equipamentos como câmaras de vídeo, goniômetros e acelerômetros.

    "Feedback" de posição articular é realizado com o uso de goniômetros (do grego gony: joelho (Bueno, 1986)) para monitorar atividade articular e prover uma pista visual ou auditiva que é proporcional à quantidade de movimento. Para obter tal informação, a base do goniômetro contém um potenciômetro rotacional, que é um resistor elétrico rotacional, formando assim o que se chama de eletrogoniômetro (elgon). Esse potenciômetro é alinhado ao eixo primário do movimento da articulação. Os braços do goniômetro se movem de acordo com o movimento da articulação. Desde que estes braços estejam fixados ao potenciômetro, ele irá rodar quando um braço do goniômetro se mover. Esta rotação causa uma mudança na voltagem de saída do potenciômetro quando a resistência interna é alterada. Esta mudança de voltagem causa uma diferença proporcional no "feedback" auditivo ou visual. Assim como os dispositivos de "feedback" eletromiográfico, instrumentos de "feedback" de posição podem ser projetados para incluir um detector de nível de maneira que o "feedback" seja fornecido somente quando o movimento por um determinado número de graus é alcançado (Wolf, 1985).

    Um instrumento que tem recebido pouca atenção, mas que pode ter, segundo Wolf (1985), excelente potencial para melhorar a fluidez do movimento, é o acelerômetro. Um acelerômetro fornece um sinal de voltagem proporcional à primeira derivada da velocidade, a aceleração. Mudanças na velocidade quando um segmento de um membro é movido de um ponto a outro são representadas como mudança de voltagem na saída do acelerômetro. "O potencial de se usar este instrumento para "feedback" durante competições atléticas, ou para avaliar movimentos específicos, posição e assim por diante, é ilimitado" (Wolf, 1985, p. 174). Cruz (2003), utilizando um sistema de "biofeedback" auditivo binário com acelerômetro para membros superiores de corredores com paralisia cerebral, obteve, ao longo de 39 sessões de treinamento, aumento da aceleração do membro paralisado.

3. Dinamometria

    "Feedback" de força se refere ao fornecimento de sinal visual ou auditivo que é proporcional à quantidade de peso que é sustentado por um membro. Geralmente, usa-se uma plataforma de força ou um transdutor inserido no sapato e, à medida que o peso é exercido no membro, é gerado um sinal proporcional à quantidade de força (Wolf, 1985).

Considerações finais

    A restauração de padrões motores de pessoas que sofreram algum prejuízo neurológico, assim como a aprendizagem motora de pessoas com as mais diversas características - quanto à idade, sexo, presença ou não de uma deficiência, nível de aptidão física etc. - pode ser otimizada com a utilização de equipamentos de "biofeedback". Alguns métodos de análise biomecânica são fundamentais para fornecer ao usuário informações visuais ou auditivas a respeito de seu movimento que, se percebido fora dos padrões previamente estipulados, pode ser corrigido voluntariamente. A utilização freqüente do "biofeedback" pode diminuir a necessidade de correção do movimento, contribuindo para o que Zakharov (1992) chama de hábito motor, que define como "o nível de domínio da ação motora em que se verifica a participação mínima da consciência", isto é, o movimento é automático.

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revista digital · Año 10 · N° 88 | Buenos Aires, Setiembre 2005   © 1997-2005 Derechos reservados