Volver a los detalles del artículo Evaluación de los músculos del tronco con dinamómetro isocinético Biodex. Una revisión sistemática

Avaliação dos músculos do tronco com dinamômetro

isocinético Biodex: uma revisão sistemática

Evaluation of body muscles with Biodex isocinetic dynometer: a systematic review

Evaluación de los músculos del tronco con dinamómetro isocinético Biodex. Una revisión sistemática

 

Jaisson Agne Estrázulas* **

jaissonagne@hotmail.com

Jansen Atier Estrázulas***

jansenef@hotmail.com

Kelly de Jesus** ****

kellydejesus@ufam.edu.br

Karla de Jesus** ****

karladejesus@ufam.edu.br

João Otacílio Libardoni dos Santos** ****

jlibardoni@ufam.edu.br

 

*Mestrando do Programa de Pós-graduação em Saúde, Sociedade e Endemias

na Amazônia da Universidade Federal do Amazonas, Manaus-AM

**Membro do Laboratório de Estudo do Desempenho Humano-LEDEHU, Manaus-AM

***Docente da Universidade do Estado do Amazonas, Manaus-AM

****Docente do Programa de Pós-graduação em Saúde, Sociedade e Endemias

na Amazônia da Universidade Federal do Amazonas, Manaus-AM

(Brasil)

 

Recepção: 24/08/2019 - Aceitação: 06/10/2019

1ª Revisão: 27/09/2019 - 2ª Revisão: 03/10/2019

 

Este trabalho está sob uma licença Creative Commons

Atribuição-NãoComercial-SemDerivações 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)

https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.pt

 

Resumo

    Introdução: A dinamometria isocinética é uma forma de avaliação do desempenho muscular. Para grupos musculares do tronco, há necessidade de aquisição de módulo especial de coluna, com os modelos da Biodex, comumente utilizados no Brasil. Contudo, ainda não estão claros os parâmetros a serem utilizados na avaliação. Objetivo: Revisar sistematicamente a literatura para identificar os parâmetros de avaliação dos protocolos de análise da força dos músculos do tronco através do dinamômetro isocinético da Biodex. Método: Este é um estudo de revisão sistemática realizada nas bases de dados PubMed, CENTRAL, LILACS, PEDro e SCOPUS, o qual resgatou os registros mais antigos até dezembro de 2018, sendo incluídos estudos que utilizaram o dinamômetro isocinético supracitado para avaliar o perfil de força isocinética em músculos do tronco. Resultados: Foram encontrados 432 artigos nas bases de dados pesquisadas, restando 44 estudos para a leitura completa. Destes, 4 foram excluídos por terem utilizado um dinamômetro não isocinético e 21 pelo dinamômetro ser de outras marcas e modelos. A seleção final resultou em 19 artigos incluídos para discussão. Conclusão: Embora tenha sido encontrada heterogeneidade entre protocolos, foi possível identificar parâmetros que se repetem na maioria dos estudos, sendo elaborado um protocolo que avalia os movimentos de flexão e extensão do tronco na posição sentada, o eixo do dinamômetro alinhado com espinha ilíaca ântero-superior, perfazendo uma amplitude de movimento de 50° (20° de extensão e 30° de flexão), velocidade angular de 60 e 120°/s, uma série de cinco repetições de forma concêntrica e analisando o pico de torque.

    Unitermos: Dinamômetro de força muscular. Tronco. Protocolos.

 

Abstract

    Introduction: Isokinetic dynamometry is a form of assessment of muscle performance. For trunk muscle groups, there is a need for special spine module acquisition, as in the case of Biodex models, very common in Brazil. However, the parameters to be used in the evaluation are not yet clear. Objective: To systematically review the literature to identify the isokinetic evaluation parameters of trunk muscles in Biodex brand dynamometers. Method: This is a systematic review study performed in the PubMed, CENTRAL, LILACS, PEDro and SCOPUS databases, which retrieved the oldest records until December 2018, and included studies using the Biodex isokinetic dynamometer to evaluate muscles, trunk, extracting protocol-related data. Results: We found 432 articles in the databases searched, leaving 44 studies for full reading. Of these, 4 were excluded because they used a non-isokinetic dynamometer and 21 because the dynamometer is from other brands and models. The final selection resulted in 19 articles included for discussion. Conclusion: Although heterogeneity between protocols was found, it was possible to identify parameters that are repeated in most studies, and a protocol was elaborated that evaluates trunk flexion and extension movements in the sitting position, the dynamometer axis aligned with the anterior iliac spine, higher, making a range of motion of 50° (20° extension and 30° flexion), angular velocity of 60 and 120°/s, a series of five repetitions concentrically and analyzing the peak torque.

    Keywords: Muscle strength dynamometer. Torso. Protocols.

 

Resumen

    Introducción: la dinamometría isocinética es una forma de evaluación del rendimiento muscular. Para los grupos musculares del tronco, es necesario adquirir el módulo especial de columna, utilizando los modelos Biodex, comúnmente utilizados en Brasil. Sin embargo, aún no están claros los parámetros que se utilizan en la evaluación. Objetivo: Revisar sistemáticamente la literatura para identificar los parámetros de evaluación de los protocolos de análisis de fuerza muscular del tronco utilizando el dinamómetro isocinético Biodex. Método: Este es un estudio de revisión sistemática realizado en las bases de datos PubMed, CENTRAL, LILACS, PEDro y SCOPUS, que recuperó los registros más antiguos hasta diciembre de 2018 e incluyó estudios anteriores que utilizaron el dinamómetro isocinético para evaluar el perfil de fuerza isocinética en los músculos del tronco. Resultados: Encontramos 432 artículos en las bases de datos buscadas, quedando 44 estudios para lectura completa. De estos, 4 fueron excluidos porque utilizaron un dinamómetro no isocinético y 21 porque el dinamómetro es de otras marcas y modelos. La selección final resultó en 19 artículos incluidos para discusión. Conclusión: aunque se encontró heterogeneidad entre protocolos, fue posible identificar parámetros que se repiten en la mayoría de los estudios, y se elaboró ​​un protocolo que evalúa los movimientos de flexión y extensión del tronco en la posición sentada, el eje del dinamómetro alineado con la espina ilíaca anterior. más alto, haciendo un rango de movimiento de 50° (20° de extensión y 30° de flexión), velocidad angular de 60 y 120°/s, una serie de cinco repeticiones concéntricamente y analizando el pico de torque.

    Palabras clave: Dinamómetro de fuerza muscular. Tronco. Protocolos.

 

Lecturas: Educación Física y Deportes, Vol. 24, Núm. 257, Oct. (2019)


 

Introdução

 

    A realização do movimento de forma isocinética foi conceitualizada por Hislop e Perrine (1967), sendo considerada como o controle da velocidade do desempenho muscular durante um movimento a ser observado. A avaliação desta característica de movimento é dada através de um dinamômetro isocinético, o qual é capaz de manter uma velocidade fixa e resistir às forças aplicadas por um indivíduo durante toda a amplitude de movimento. (Osternig, 1986)

 

    O dinamômetro isocinético é considerado instrumento padrão ouro para avaliação de desempenho muscular, seja para analisar a efetividade de treinamento, tratamento ou mesmo verificar a condição muscular de uma pessoa (Matsushita et al., 2019; Reynaud et al., 2019; Tapking et al., 2019; Pelegrinelli et al., 2018). Esta análise é feita através de variáveis cinéticas (e.g. pico de torque de força de um grupo muscular), permitindo uma apreciação mais segura e confiável para a tomada de decisão clínica. (Zouita et al., 2018; Cho et al., 2014; Butcher et al., 2007; Willardson, 2007)

 

    A avaliação dos grupos musculares responsáveis pela flexão e extensão de tronco tem atraído o interesse dos pesquisadores, uma vez que observou-se influenciar o desempenho esportivo (i.e., realização de programa de treinamento de estabilidade do tronco, De Blaser et al., 2018; Barbado et al. 2016; Tanaka et al., 2013) e aumentar o risco de lesão musculoesquelética (i.e., propostas de protocolo de tratamento de disfunções, Dias e Brech, 2016; Butcher et al., 2007; Willardson, 2007).

 

    Para a avaliação dos músculos do tronco no dinamômetro isocinético, dependendo do modelo do aparelho, há variação do posicionamento do sujeito e também há a necessidade da aquisição de um módulo especial de coluna, como é o caso dos aparelhos da Biodex (Juan-Recio et al., 2018; De Hartog et al., 2010), comumente utilizados em laboratórios e centros de avaliação e reabilitação no Brasil (Rabelo e Fachin-Martins, 2018; Rossi et al., 2017; Lima et al., 2016; Silva et al., 2015; Granito et al., 2012). Estudos encontraram de alta a excelente reprodutibilidade de protocolos para avaliação de tronco com dinamômetro da marca Biodex (Rabelo e Fachin-Martins, 2018; Juan-Recio et al., 2018; García-Vaquero et al., 2016; Gunnarsson et al., 2011).

 

    Destarte, para a realização deste tipo de avaliação, é necessário definir parâmetros a serem utilizados, que possam fazer parte de um protocolo padronizado servindo de modelo para futuras pesquisas. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi revisar sistematicamente a literatura afim de identificar os parâmetros de avaliação dos protocolos de análise da força dos músculos do tronco através do dinamômetro isocinético da Biodex.

 

Método

 

Pesquisa bibliográfica

 

    Foi feita uma revisão sistemática em fevereiro de 2019, consultando as bases de dados PubMed, CENTRAL, LILACS, PEDro e SCOPUS, buscando os registros mais antigos até dezembro de 2018, sem restrição de idioma. As palavras-chave foram escolhidas de acordo com os objetivos da pesquisa, seguindo a estratégia de busca constante da Tabela 1. Além disto, foram feitas consultas das referências dos artigos incluídos, afim de garantir que todas as referências recentes e relevantes fossem recuperadas. Para o presente estudo seguiu-se as diretrizes de recomendação do Guia para Revisões Sistemáticas PRISMA-P (Moher et al., 2009).

 

Tabela 1. Quantitativo de artigos e bases de dados

Base de Dados

Metodologia de Pesquisa

Artigos

PubMed

 

trunk OR spine OR back AND "muscle strength dynamometer"

155

CENTRAL

trunk OR spine OR back AND muscle strength dynamometer

94

LILACS

“trunk” OR “spine” OR “back” AND (“muscle strength dynamometer” OR isokinetic)

51

PEDro

(Simples)

trunk* spine* back* AND muscle strength dynamometer*

5

PEDro

(Avançada)

muscle strength dynamometer* + parte do corpo (coluna lombar)

11

SCOPUS

trunk OR spine OR back AND "muscle strength dynamometer"

116

Total

 

432

 

Critérios de seleção

 

    Dois revisores independentes selecionaram os artigos que tenham utilizado o dinamômetro isocinético da marca Biodex para avaliação do desempenho muscular de tronco, de acordo com os critérios de inclusão (Quadro 1). Primeiramente, foram avaliados os títulos e resumos, seguidos da leitura dos textos completos. Os artigos que atenderam aos critérios foram selecionados para compor esta revisão. Cada revisor realizou de forma independente a seleção, bem como a leitura das referências dos estudos elegidos e as divergências foram resolvidas por consenso. Os dados foram extraídos de forma independente pelos revisores, sendo observados os parâmetros para a avaliação (cf. Tabela 1).

 

Quadro 1. Critérios de inclusão e exclusão dos artigos para revisão

Inclusão

Exclusão

Avaliação isocinética dos músculos flexores e extensores do tronco

Avaliaram a força muscular em outra articulação

Usaram o dinamômetro para treinamento isocinético

Realizaram a avaliação de força com dinamômetro manual ou outro que não seja isocinético

Dinamômetro isocinético de outros modelos que não sejam Biodex

Estudos de revisão sistemática e meta-análise

 

 

Resultados

 

    A busca inicial resultou em 432 artigos nas bases de dados pesquisadas. Após a remoção dos artigos duplicados, restaram 403 estudos. A triagem de título e resumo forneceu 44 estudos para a leitura completa. Destes, 4 foram excluídos por terem utilizado um dinamômetro não isocinético e 21 pelo dinamômetro ser de outras marcas e modelos. A seleção final resultou em 19 artigos incluídos para discussão, os quais atenderam aos critérios de seleção, observados de forma independente por dois revisores (cf. Figura 1).

 

Descrição dos estudos

 

    Os dezenove artigos incluídos nesta revisão somaram 729 sujeitos participantes, tendo estes nas seguintes situações: saudáveis, Parkinsonianos, pós AVC, com dor lombar, com hérnia incisional, hemiparéticos, com hérnia ventral, osteoporóticos, pós cirurgia de coluna lombar ou submetidos à reconstrução mamária. Todos foram submetidos a avaliação de dinamometria isocinética em um modelo da Biodex, através do módulo de coluna (cf. Tabela 2). A avaliação dos movimentos de flexão e extensão do tronco foram observadas em conjunto em 14 estudos, sendo que três estudos avaliaram somente a extensão e dois somente a flexão, sendo todos na posição sentada com exceção de um na posição ortostática. O eixo do dinamômetro foi alinhado com espinha ilíaca ântero-superior em sete (36,8%) dos estudos.

 

    A amplitude de movimento analisada possui uma grande variedade, sendo observada semelhança entre os protocolos em apenas três estudos, os quais iniciaram em 20° de extensão e foram até 30° de flexão, totalizando 50° de movimento. A velocidade angular de 60°/s foi utilizada em onze artigos e a velocidade de 120°/s usada em sete. A avaliação na forma isométrica foi verificada em sete estudos. Somente dois estudos não avaliaram a contração concêntrica, tendo eles utilizado somente a contração isométrica. A realização de uma única série foi adotada em 14 estudos e o número de repetições ficou em cinco. O pico de torque foi a variável escolhida para a análise na maioria dos estudos (94,7%).

 

Tabela 2. Informações resumidas sobre os estudos selecionados

 

Discussão

 

    Esta revisão teve por objetivo identificar estudos que tenham utilizado o dinamômetro isocinético da Biodex na avaliação dos músculos flexores e extensores do tronco, afim de definir os parâmetros do protocolo. A dinamometria isocinética é padrão ouro para análise de desempenho muscular, com isso há a necessidade de se observar cada um dos parâmetros envolvidos, sendo eles discutidos neste artigo sendo eles: movimentos avaliados, posição do sujeito, posição do eixo do dinamômetro, angulação do movimento, velocidade angular, tipo de contração, procedimentos, aquecimento ou familiarização, tempo entre séries e variável analisada.

 

Movimentos avaliados

 

    O dinamômetro isocinético Biodex permite avaliar dois movimentos do tronco: flexão e extensão (cf. Tabela 2), sendo em alguns casos optado pelos autores a avaliação somente de um movimento para a análise (Knapman et al., 2017; Uda et al., 2016; Criss et al., 2014; Triolo et al., 2013; Olson, 2010). Contudo, Pourahmadi et al. (2019) em uma revisão sistemática da literatura, buscaram entender a cinemática da coluna vertebral e concluíram que há a necessidade de considerar o tronco como um multissegmento e a ideia de uma avaliação completa passa pela análise dos movimentos de flexão e extensão.

 

Posição do sujeito

 

    A posição do sujeito na cadeira do dinamômetro da Biodex pode ter duas variações: em cadeia cinética aberta ou sentado-comprimido e cadeia cinética fechada ou semi-ortostática (Rabelo e Fachin-Martins, 2018). Nem todos os estudos deixam claro a definição da posição escolhida, nem tampouco apresentam imagem ilustrativa (Williams et al., 2016). Porém, sabe-se que as duas posições apresentam alta confiabilidade em estudo de teste/reteste (Rabelo e Fachin-Martins, 2018). Somente o estudo de Olson (2010) realizou a avaliação em posição ortostática, não tendo o autor utilizada a cadeira de avaliação de tronco disponível para os modelos da Biodex. O autor realizou uma adaptação com um sistema personalizado que ele chamou de “chicote” o qual mantém o sujeito em posição ortostática, apoiado sobre uma plataforma adaptada e tendo um braço de fixação preso ao do eixo do dinamômetro. Este tipo de adaptação não possui validação para reprodutibilidade de protocolo.

 

Posição do eixo do dinamômetro

 

    Para a definição do posicionamento do eixo do dinamômetro, o avaliador deve traçar uma linha imaginária que vai de encontro com a espinha ilíaca ântero-superior (Choi e Lee, 2017; Karahana et al., 2017; Rossi et al., 2017; García-Vaquero et al., 2016; Cho et al., 2014; Triolo et al., 2013; Lee et al., 2012). Existem estudos que utilizaram a crista ilíaca como referência (Criss et al., 2014; Gunnarsson et al., 2011), ou até mesmo a junção lombo sacra (Silva et al., 2015; Granito et al., 2012). De qualquer forma, a definição do eixo deve seguir a cinesiologia do movimento do tronco, com flexão e extensão no plano sagital e seu eixo no plano frontal (Petermann et al., 2017). Contudo, nenhum estudo trouxe uma discussão quanto a variação da referência anatômica e o respectivo efeito no desempenho do teste isocinético.

 

Angulação do movimento

 

    Um dos parâmetros menos informados nos estudos é a angulação do movimento, tanto a amplitude como as posições inicial e final (Rabelo e Fachin-Martins, 2018; Knapman et al., 2017; Karahana et al., 2017; Williams et al., 2016; Lima et al., 2016; Cho et al., 2014; Lee et al., 2012). Além disto, é o parâmetro que há mais divergência entre os estudos, sendo possível a identificação de similaridade de protocolo quando utilizada a amplitude de 50° de movimento, iniciando em 20° de extensão até 30° de flexão conforme os achados de Juan-Recio et al. (2018) e García-Vaquero et al. (2016). Há a necessidade de realização de estudos que verifiquem com quantos graus se atinge o pico de torque dos músculos flexores e extensores de tronco, para que se defina a amplitude de movimento englobando tais referências.

 

Velocidade angular

 

    Zouita et al. (2018) verificaram que a velocidade angular de 60°/s é a mais próxima das atividades realizadas no dia a dia, recomendando assim o seu uso nos protocolos de avaliação. Nos estudos incluídos nesta revisão, a utilização desta velocidade foi observada em 11 deles (cf. Tabela 2). Relativamente à velocidade de 120°/s, foi verificada alta confiabilidade com baixo erro de medição (cf. Dellito et al. 1991), sendo utilizada em 7 estudos (cf. tabela 2).

 

Tipo de contração

 

    A contração concêntrica é a mais utilizada nos protocolos (n=14), seguido da isométrica (n=7) estudos. A definição do tipo de contração não é defendida pelos autores, mas já se sabe que há associação entre fraqueza isométrica e isocinética de tronco com a presença de dor lombar, o que leva a entender a necessidade de se avaliar os dois tipos de contração. (Cho et al., 2014)

 

Procedimentos

 

    A definição dos procedimentos apresenta variabilidade entre os estudos no quesito número de repetições, tendo uns realizado cinco (Rabelo e Fachin-Martins, 2018; Uda et al., 2016; Williams et al., 2016; Lima et al., 2016; Lee et al., 2012; Gunnarsson et al., 2011) e outros somente três repetições (Karahana et al., 2017; Rossi et al., 2017; Choi e Lee, 2017; Silva et al., 2015; Granito et al., 2012). No número de séries foi observado um consenso entre quatorze estudos, que fizeram somente uma série. Esta definição se torna importante, uma vez que o objetivo é verificar parâmetros de força muscular, o que não inclui a fadiga muscular, já que protocolos que visam a fadiga muscular utilizam um número de repetições muito superior, podendo chegar a 50. (Weber et al., 2012)

 

Aquecimento ou familiarização

 

    Visando reduzir o viés de aprendizado entre testes, principalmente quando há intervenção entre eles, e pensando na saúde articular, faz-se um aquecimento ou familiarização no equipamento (García-Vaquero et al., 2016; Williams et al., 2016; Lima et al., 2016; Silva et al., 2015; Criss et al., 2014; Lee et al., 2012; De Hartog et al., 2010) ou fora dele (Juan-Recio et al., 2018; Knapman et al., 2017; Granito et al., 2012). Contudo, mesmo que não se tenha estudo avaliando o tronco, já se sabe que diferentes protocolos de aquecimento não alteram de forma significativa o desempenho muscular, como por exemplo, avaliando a articulação do joelho de forma aguda (De Albuquerque et al., 2017).

 

Tempo entre séries

 

    Determinar um tempo entre as séries, seja na mudança de tipo de contração ou entre séries da mesma, é importante para o descanso do indivíduo, normalmente sendo de 30, 60 ou 90 segundos (cf. Tabela 2). Ernesto et al. (2009) verificaram que incrementos no intervalo de recuperação podem exercer importante influência no desempenho muscular isocinético, quando avaliadas pessoas idosas. Os autores ainda concluíram que maiores intervalos entre séries geram menores quedas no pico de torque, trabalho total e índice de fadiga.

 

Variável analisada

 

    Para a análise da performance isocinética, o pico de torque é o mais utilizado, pois permite uma comparação rápida e direta, principalmente se normalizado por peso de cada indivíduo (Juan-Recio et al., 2018; García-Vaquero et al., 2016; Uda et al., 2016; Williams et al., 2016; Cho et al., 2014; Criss et al., 2014; Lee et al., 2012; Hartog et al., 2010). Outras possíveis variáveis a serem analisadas são: a potência, ou seja, a velocidade com que a musculatura é capaz de gerar trabalho; e o trabalho é a capacidade da musculatura de gerar força ao longo de toda a amplitude de movimento. (Aquino et al., 2008)

 

Limitações do estudo e recomendação para pesquisas futuras

 

    O presente estudo apresenta limitação quanto a identificação de protocolos de avaliação isocinética de músculos flexores e extensores de tronco, uma vez que incluiu somente os estudos que utilizaram dinamômetro Biodex, muito embora fosse o objetivo do trabalho essa limitação. O dinamômetro Isocinético da Biodex é comumente encontrado nos laboratórios e centros de reabilitação no Brasil. Recomendações futuras para pesquisas incluem a realização de revisão sistemática de estudos que apresentem medidas de reprodutibilidade dos protocolos, bem como ensaios clínicos randomizados que avaliam parâmetros do isocinético em suas diversificações, afim de buscar uma definição e padronização.

 

Conclusão

 

    Esta revisão sistemática mostrou uma diversidade metodológica nos protocolos que avaliam o desempenho muscular dos movimentos de flexão e extensão de tronco utilizando o dinamômetro isocinético da Biodex. Contudo, foi possível identificar parâmetros que se repetem na maioria dos estudos (por ex. a variável pico de torque em 89,5%), sendo elaborado um protocolo que avalia os movimentos de flexão e extensão do tronco na posição sentada, o eixo do dinamômetro alinhado com espinha ilíaca ântero-superior, perfazendo uma amplitude de movimento de 50° (20° de extensão e 30° de flexão), velocidade angular de 60 e 120°/s, uma série de cinco repetições de forma concêntrica e utilizando o pico de torque como variável para análise.

 

Referências

 

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Lecturas: Educación Física y Deportes, Vol. 24, Núm. 257, Oct. (2019)