RELAÇÃO T-V DOS FLEXORES PLANTARES E DORSAIS DO TORNOZELO
APÓS IMOBILIZAÇÃO – DADOS PRELIMINARES.
Alessandra Q. Galvão, Cíntia H. Ritzel, Fernando Diefenthaeler, Jeam M. Geremia e Marco A.Vaz. Laboratório de Pesquisa do Exercício – Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS – Porto Alegre
Resumo: As propriedades contráteis do músculo esquelético dependem de demandas funcionais específicas. Assumindo que a redução do uso devido à imobilização é um fator que influencia a relação torque-velocidade (T-V), o objetivo deste estudo foi comparar a relação T-V dos músculos flexores plantares (FP) e flexores dorsais (FD) em indivíduos submetidos a 2 semanas de imobilização após entorse de tornozelo grau II. Os tornozelos saudáveis e imobilizados de cinco sujeitos foram avaliados durante contração isocinética concêntrica máxima nas velocidades de 60°/s, 120°/s, 180°/s, 240°/s e 300°/s. Após um período de duas semanas de imobilização não foram observadas diferenças no torque máximo obtido em cada velocidade das relações T-V; no entanto, o comportamento das curvas entre os tornozelos imobilizados e saudáveis não foi semelhante.
Palavras chaves: relação torque-velocidade, imobilização, adaptação funcional, tornozelo.
Abstract: The contratile properties of the skelectal muscle depend on specific functional demands. Assuming that the reduced use due to immobilization is a factor that influences the torque-velocity (T-V) relationship, the purpose of this study was to compare the T-V relationship of the plantarflexor (PF) and dorsiflexor (DF) muscles after 2 weeks of immobilization of ankle due to sprains of degree II. The contralateral and immobilized ankles of five subjects were evaluated during maximal concentric isokinetic voluntary contractions at angular velocities of 60°/s, 120°/s, 180°/s, 240°/s and 300°/s. Two weeks of immobilization did not determine differences in the torque values of the T-V relationship of the two sides; however the behavior of the curves between the immobilized and contralateral ankle was not similar.
Keywords:torque-velocity relationships, immobilization, functional adaptation, ankle.
INTRODUÇÃO
A redução na carga mecânica imposta ao músculo durante a imobilização de um segmento tem como principal conseqüência a perda na função muscular [1]. O músculo-esquelético é dinâmico e apresenta uma grande capacidade de adaptação a diferentes estímulos. A redução no uso de uma articulação devido à imobilização gera uma menor demanda funcional da musculatura envolvida, produzindo alterações nas propriedades ativas dos músculos e modificando o funcionamento de todo o sistema músculo-esquelético.
Assumindo-se que a adaptação funcional ocorre quando o músculo é submetido a uma demanda funcional específica [2], pode-se considerar que uma redução na atividade, determinada pela diminuição na sobrecarga durante um período de imobilização, produzirá adaptações estruturais e funcionais ao nível do tecido muscular [3].
Entre as principais evidências da capacidade de adaptação do sistema muscular referentes ao uso reduzido devido à imobilização, está a diminuição da força muscular, a qual tem sido a alterações intrínsecas na estrutura muscular (como a redução da massa muscular e diminuição da área de secção transversa fisiológica das fibras musculares [4]) e
alterações associadas a composição de fibras musculares (como redução do percentual de fibras de contração lenta [5,6]). Tais adaptações são responsáveis por implicações funcionais, e estão intimamente associadas às repercussões nas propriedades contráteis do músculo, tal como a relação força-velocidade.
Em seres humanos, a relação força-velocidade pode ser avaliada através da mensuração da relação torque-velocidade em dinamômetros isocinéticos. Esta relação representa o torque que uma musculatura agonista pode produzir durante contrações voluntárias máximas realizadas em diferentes velocidades angulares. Fatores como a atrofia muscular e a composição das fibras musculares [7] podem influenciar a relação torque-velocidade.
O uso reduzido do tecido muscular pode alterar ambos os fatores citados acima, e por essa razão alterar a relação torque-velocidade [8].
Alterações nessa relação podem indicar uma possível adaptação funcional adquirida pelo músculo decorrente da alteração de sua função após um período de imobilização. Portanto, o objetivo deste estudo foi determinar a relação torque-velocidade dos músculos flexores plantares (FP) e flexores dorsais (FD) em indivíduos submetidos à imobilização devido à entorse da articulação do tornozelo.
MATERIAIS E MÉTODOS
Cinco indivíduos submetidos a 14 dias de imobilização do tornozelo devido à entorse grau II [9] desta articulação foram imobilizados
através de uma tala gessada na posição neutra (ângulo de 90 graus entre a linha da planta do pé e o eixo longitudinal da perna). A amostra foi selecionada em um pronto atendimento hospitalar. Todos os sujeitos assinaram um Termo de Consentimento Informado concordando em participar do estudo, que foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Para determinação da relação torque-velocidade foi utilizado um dinamômetro isocinético Cybex, modelo Norm (Lumex Inc, Ronkonkoma, Nova Iorque, E.U.A). Contrações isocinéticas voluntárias máximas foram realizadas em cinco diferentes velocidades angulares (60°/s, 120°/s, 180°/s, 240°/s e 300°/s). Três contrações concêntricas dinâmicas máximas foram realizadas em cada uma das cinco diferentes velocidades angulares. A ordem de execução das velocidades angulares foi aleatória para cada indivíduo. Um intervalo de 90 segundos foi observado entre as contrações das diferentes velocidades angulares para evitar possíveis efeitos da fadiga. A curva de maior valor de pico de torque dentre as três realizadas em cada velocidade foi selecionada para análise dos dados de FP e FD.
As médias dos valores de torque de cada velocidade angular foram calculadas para ambos os tornozelos (contra-lateral e imobilizado).
O tornozelo contra-lateral (não imobilizado) foi utilizado no estudo como controle do lado imobilizado. Dessa forma, os valores encontrados no tornozelo imobilizado foram comparados com os valores do tornozelo saudável. Os valores absolutos foram utilizados na comparação do comportamento
da relação torque-velocidade entre os lados imobilizado e saudável. Já os dados de torque normalizados foram utilizados para as comparações do torque obtido em cada velocidade angular entre os lados imobilizado e saudável. A normalização dos dados de torque foi realizada a partir da velocidade angular correspondente a média de maior valor de torque (60°/s) para ambos os tornozelos.
A análise estatística dos dados iniciou com a descrição do perfil da amostra e das variáveis através das medidas de tendência central (média, mediana e moda), e a avaliação das medidas de dispersão (variância e desvio padrão). O Teste de Skewness e/ou Kurtosis, os percentis e a amplitude de variação foram utilizados para testar a normalidade dos dados, e a homogeneidade da amostra foi avaliada através do teste Shapiro-Wilk, com o propósito de assegurar a confiabilidade nos dados, e a análise intervalar e o teste estatístico a ser adotado.
A partir da análise descritiva dos dados, identificou-se a não normalidade dos mesmos. Portanto, adotou-se para análise o teste não-paramétrico de Friedman para medidas repetidas com ranqueamento (Friedman Repeated
Measures Analysis of Variance on Ranks), que
foi realizada no software SIGMASTAT versão 2.27, adotando um nível de significância de 5% (p<0,05) para todas as análises.
RESULTADOS
Uma relação curvilínea inversa foi observada nos valores de torque máximo absolutos
nas cinco diferentes velocidades angulares para os FP dos dois lados dos sujeitos. Ao analisar os dados absolutos do tornozelo saudável (figura 1), o valor de torque encontrado a 60°/s foi diferente do torque obtido nas demais velocidades angulares (p<0,05). Para o tornozelo imobilizado não houve diferença do torque entre as velocidades testadas (p> 0,05).
0 20 40 60 80 60 120 180 240 300 Velocidade (graus/s) T or qu e (N m ) Saudável Imobilizado
Figura 1. Relação torque-velocidade absoluta dos flexores plantares dos tornozelos imobilizados e saudáveis. 0,0 0,4 0,8 1,2 60 120 180 240 300 Velocidade (graus/s) T or qu e (N m /N m m áx ) Saudável Imobilizado
Figura 2. Relação torque-velocidade relativa dos flexores plantares dos tornozelos imobilizados e saudáveis.
Ao comparar os dados normalizados, o torque relativo de FP obtido em cada velocidade angular do tornozelo imobilizado não foi diferente daquele do lado contralateral (figura 2).
O comportamento da curva T-V dos FD do tornozelo saudável também se apresentou de forma curvilínea invertida, com uma queda significativa (p<0,05) no torque entre a velocidade do 60°/s e as velocidades médias de 180°/s e 240°/s, enquanto para o tornozelo imobilizado este comportamento não foi observado, pois não houve diferença significativa no torque absoluto entre as diferentes velocidades angulares (figura 3).
0 10 20 30 60 120 180 240 300 Velocidade (graus/s) T or qu e (N m ) SaudávelImobilizado
Figura 3. Relação torque-velocidade absoluta dos flexores dorsais dos tornozelos imobilizados e saudáveis.
Não houve diferença significativa (p> 0,05) entre os valores de torque máximo normalizado, nas diferentes velocidades, na comparação entre os tornozelos, apesar do aparente deslocamento para cima dos valores de torque máximo do tornozelo imobilizado (figura 4). 0,0 0,4 0,8 1,2 60 120 180 240 300 Velocidade (graus/s) T or qu e (N m /N m m áx ) Saudável Imobilizado
Figura 4. Relação torque-velocidade relativa dos flexores dorsais dos tornozelos imobilizados e saudáveis.
DISCUSSÃO
Considerando as adaptações musculares que geralmente ocorrem após um período de imobilização, esperava-se encontrar diferença na relação torque-velocidade dos músculos FP e FD entre o tornozelo imobilizado e o contra lateral saudável. Considerando estes dados preliminares, acredita-se que o pequeno número da amostra (n=5) com alta variância (como pode ser observado nas figuras 2 e 4), tenha sido o fator determinante para não ter sido encontrada diferença no torque de FP e FD entre os grupos nas diferentes velocidades angulares testadas. Além de se esperar uma redução acentuada do torque absoluto do lado imobilizado comparado ao lado saudável, também se esperava encontrar maiores valores de torque nas velocidades mais altas no grupo dos tornozelos imobilizados tanto para FP quanto para FD.
É curioso observar que existe um aparente deslocamento para cima da curva normalizada tanto dos FP (figura 2) quanto dos FD (figura 4). Caso esse deslocamento tivesse sido significativo, poderia
ser explicado através da hipotrofia seletiva e predominante das fibras de contração lenta em relação às fibras de contração rápida, após a imobilização [10]. Assumindo esta premissa, os tornozelos submetidos à imobilização poderiam apresentar um aumento nos torques normalizados de FP e FD nas maiores velocidades angulares, quando comparados ao grupo dos tornozelos saudáveis. No entanto, como a diferença encontrada não foi significativa, essa explicação não pode ser aplicada aos resultados aqui obtidos. Uma das possibilidades para o ocorrido pode estar relacionado ao reduzido tamanho da amostra, que só permitiu uma análise preliminar dos resultados.
Estes resultados corroboram com o estudo prévio [11] que avaliou os efeitos da imobilização na relação T-V dos músculos flexores e extensores do joelho, e também, não encontraram alteração na relação T-V, bem como, na composição das fibras musculares.
Em relação ao comportamento da curva T-V absoluta de FP e FD do tornozelo, parece ter ocorrido uma redução mais acentuada do torque absoluto dos FP comparada à redução observada para os FD no lado imobilizado quando comparado com o saudável. Além disso, maiores valores de torque foram encontrados nas menores velocidades angulares do lado saudável comparado ao imobilizado, cujos resultados foram semelhantes tanto para as baixas quanto para as altas velocidades.
Tal comportamento pode ter ocorrido devido a não predominância das fibras de contração rápida após a imobilização. Uma redução de 30% na expressão gênica das fibras do
tipo I (contração lenta) e um extraordinário aumento de 300% na expressão gênica das fibras tipo IIx (fibras rápidas fatigáveis), foram encontrados ao analisarem os extensores do joelho após imobilização de 21 dias [10]. Em função disso, a força proveniente das fibras do tipo I não contribuiriam para o torque gerado em baixas velocidades angulares, que seriam as velocidades ótimas de trabalho desse tipo de fibra.
Ainda podemos inferir que para o grupo imobilizado provavelmente não houve redução da área de secção transversa (AST), como apresentado na literatura [12], onde um estudo semelhante foi realizado com o mesmo período de imobilização dos membros inferiores. Outros autores [13] não observaram mudanças significativas em relação à área de secção transversa dos músculos do antebraço após a imobilização de seis indivíduos saudáveis por 21 dias,o que também contribuiria para explicar a ausência de diferenças significativas do presente estudo.
CONCLUSÃO
A partir da análise dos dados preliminares, um período de imobilização de duas semanas não foi suficiente para produzir uma alteração nas relações torque-velocidade entre o lado imobilizado e o contralateral. Esperamos, com o prosseguimento deste estudo, que o aumento da amostra possibilite que as idéias formuladas no presente estudo sejam confirmadas, e possamos encontrar evidências que dêem suporte às alterações funcionais decorrentes da imobilização em humanos.
REFERÊNCIAS
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AGRADECIMENTOS
Os pesquisadores agradecem o apoio financeiro sob a forma de bolsas fornecido pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Cnpq, e ao CENESP da ESEF-UFRGS pelos recursos materiais e de equipamentos para a realização do estudo.
