Artigo Original
Análise eletromiográfica do músculo espástico de pacientes hemiparéticos pré e pós-intervenção fisioterapêutica.
Electromyographic analysis of spastic muscles in hemiparetic patients before and after physical therapy intervention.
Tania Fernandes Campos
(1),Tatiana Souza Ribeiro
(2), Luciana Protásio de Melo
(2), Izabel Myckilane Alves de Farias
(3), Lorenna Raquel Dantas de Macêdo
(3), Lívia Tinôco de Andrade Benêvolo Dantas
(3), Débora Carvalho de Oliveira
(3), Jamilson Simões Brasileiro
(4).
Resumo
Introdução: A avaliação da espasticidade permite a eleição de tratamento efetivo e a investigação da eficácia da te- rapêutica proposta. Objetivo: Verificar através de Eletromiografia (EMG) de superfície, o padrão de comportamen- to dos músculos espásticos envolvidos em uma articulação e na articulação adjacente, no membro superior parético de indivíduos pós-AVC, comparando-se antes e após intervenção fisioterapêutica. Método: Onze pacientes no estágio crônico (12 ± 9 meses), 3 mulheres e 8 homens, 50 a 73 anos (62,5 ± 7,5 anos) foram avaliados pela NIHSS (Natio-
nal Institute of Health Stroke Scale) para determinar o comprometimento neurológico e pela Escala de Ashworth paradetectar a presença de espasticidade. A intervenção fisioterapêutica consistiu na aplicação de uma técnica de Facilita- ção Neuromuscular Proprioceptiva (FNP) em ambos os membros superiores, durante 3 semanas. A EMG foi realizada nos músculos flexores e extensores do punho e cotovelo durante o repouso, antes e após a intervenção. A análise dos dados foi realizada pelos testes t`Student pareado e pelo teste de correlação de Pearson. Resultados: Verificou-se diferença significativa na amplitude de ativação muscular entre os flexores do punho e cotovelo (p=0,04) antes da in- tervenção. Constatou-se redução da amplitude de contração dos flexores do punho (p=0,005) e do cotovelo (p=0,018) pós-intervenção e foram encontradas correlações significativas entre os grupos musculares. Conclusão: A EMG per- mitiu a detecção da espasticidade nos músculos flexores, com predomínio em punho e forte coativação dos extenso- res. A técnica de FNP utilizada mostrou-se eficaz na redução da espasticidade.
Palavras-chave: Espasticidade Muscular, Eletromiografia, Acidente Vascular Cerebral, Reabilitação e Extremida- de Superior.
Abstract
Background: The spasticity evaluation allows to the election of effective treatment and the inquiry of the effectiveness of therapeutic proposed. Aim: To verify, through surface Electromyography (EMG), the behavior pattern of the spastic muscles involved in a joint and in the adjacent joint, on the paretic arm of stroke patients, comparing it before and after physical therapy intervention. Method: Eleven patients in chronic stage (12 ± 9 months), 3 women and 8 men, age be- tween 50 and 73 years (62,5 ± 7,5 years) had been evaluated by NIHSS (National Institute of Health Stroke Scale) to de- termine neurological impairment and by Ashworth Scale to detect presence of spasticity. The physical therapy interven- tion was consisted in application of a technique of Proprioceptive Neuromuscular Facilitation (PNF) in both upper limbs, for 3 weeks. The EMG was accomplished on flexors and extensors muscles of wrist and elbow during the rest, before and after intervention. The data analysis was realized by Student´s t-test for dependent samples and by Pearson´s correla- tion test. Results: It was verified significant difference on the amplitude of muscle contraction between wrist and elbow flexor muscles (p=0.04) before intervention. Reduction of the amplitude of contraction of wrist flexors (p=0.005) and elbow flexors was evidenced (p=0.018) after intervention and significant correlations among the muscles groups were found. Conclusion: The EMG allowed detection of spasticity in the muscles flexors, principally in wrist and strong co-ac- tivation of extensors. The PNF technique used revealed efficacy in spasticity reduction.
Keywords: Muscle Spasticity, Electromyography, Stroke, Rehabilitation and Upper Extremity
Artigo recebido em 12 de Maio de 2012 e aceito em 19 de Junho de 2012.
1. Doutora em Psicobiologia e Professora de Fisioterapia Neurológica - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal/RN, Brasil 2. Mestre em Fisioterapia - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal/RN, Brasil
3. Graduada em Fisioterapia - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal/RN, Brasil 4. Pós-doutor em Fisioterapia - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal/RN, Brasil Endereço para correspondência:
Tania Fernandes Campos, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Departamento de Fisioterapia, Avenida Senador Salgado Filho, 3000, CEP: 59066-800, Natal/RN, Brasil. Fone/fax: 84-3342-2001. E-mail: taniacampos@ufrnet.br
INTRODUÇÃO
O Acidente Vascular Cerebral (AVC) é frequente- mente definido como um dano neurológico agudo de origem vascular, que apresenta início súbito e duração maior que 24 horas
(1), o qual origina, com freqüência, a síndrome do neurônio motor superior, marcada princi- palmente por espasticidade
(2).
A espasticidade é um distúrbio motor caracteriza- do por um aumento no reflexo tônico de estiramento de- pendente da velocidade, com reflexos tendinosos exa- gerados, e que causa incapacidade em muitos pacien- tes com lesões cerebrais ou da medula espinhal de vá- rias etiologias, incluindo AVC
(3). O aumento patológi- co do tônus muscular pode levar a alterações estrutu- rais nas fibras musculares e tecido conjuntivo, o que pode desencadear a redução da amplitude de movimen- to articular, encurtamento muscular, contraturas, postu- ra anormal, dor
(3-5).
Nesse contexto, considera-se que a espasticidade é uma importante causa de incapacidade nos pacien- tes pós-AVC e sua prevalência tem sido relatada como sendo 19% após 3 meses e 20% após 18 meses
(3,6,7). Estima-se que 55% dos sobreviventes de AVC tem uma extremidade superior não funcional após a terapia ini- cial e que 30% dos hemiplégicos tem alguma recupera- ção parcial da função da extremidade superior em ter- mos de amplitude de movimento e força, mas ainda são incapazes de realizar as atividades diárias com os mem- bros afetados
(8), portanto, minimizar os efeitos da es- pasticidade compõe um dos principais objetivos da re- abilitação, com diversas técnicas sendo preconizadas para este fim
(9).
A Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva (FNP), intervenção terapêutica utilizada na reabilitação neuro- lógica e desenvolvida para facilitar o desempenho em pacientes com déficits de movimento, envolve, essen- cialmente, a realização de resistência máxima ao mo- vimento, que deve ser executada em espiral e em dia- gonal, de modo a estimular uma resposta neuromus- cular dos proprioceptores e facilitar, assim, a ativação muscular
(10). Com o uso da FNP ocorre ainda uma ini- bição recíproca, uma vez que a ativação do músculo agonista reduz a atividade do motoneurônio alfa para o músculo antagonista, relaxando-o e fornecendo, assim, maior potencial para o alongamento muscular
(11).
A avaliação do músculo espástico através da Eletro- miografia EMG permite melhor entendimento sobre a es- pasticidade, permitindo a eleição de um tratamento efe- tivo e a avaliação da eficácia da terapêutica proposta
(12-15)
. Nesse sentido, o presente estudo objetiva, através de análise por EMG de superfície, verificar qual o padrão de comportamento dos músculos espásticos em relação à musculatura antagonista envolvida na mesma articu- lação e em relação à articulação adjacente, no membro superior parético de indivíduos pós-AVC, comparando-
se os resultados antes e após intervenção fisioterapêu- tica com FNP.
MÉTODOS Tipo de estudo
O estudo realizado foi do tipo quase experimental não controlado e não-randomizado, onde foram verifica- das as características da espasticidade dos pacientes da amostra antes e após intervenção fisioterapêutica.
Participantes
A amostra foi composta por 11 pacientes em es- tágio crônico do AVC (12 ± 9 meses), sendo 3 do sexo feminino e 8 do masculino, com idade média de 62,5 anos (± 7,5 anos). Os participantes eram alfabetizados e apresentavam lesão cerebral unilateral e não recor- rente, além de espasticidade (escore maior do que 2 na Escala de Ashworth em pelo menos uma articulação do membro superior acometido). Foram excluídos do estu- do pacientes com hiperalgesias, afasias e outras patolo- gias de ordem neurológica, além de indivíduos que fa- ziam uso de medicação para a espasticidade.
PROCEDIMENTOS
Os pacientes foram devidamente esclarecidos acer- ca dos procedimentos da pesquisa e, a partir de então, assinaram um termo de consentimento livre e esclareci- do. O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa local através do parecer 151/05 e foi con- duzido de acordo com os princípios da Declaração de Helsinki.
Inicialmente, os participantes foram submetidos a uma avaliação clínica caracterizando-os quanto aos fa- tores demográficos e clínicos (nome completo, sexo, idade, escolaridade, tempo de lesão, tipo de AVC, he- misfério cerebral acometido).
Para a avaliação neurológica foi utilizada a Natio-
nal Institute of Health Stroke Scale (NIHSS), compos-to por 11 domínios (nível de consciência, movimentos oculares, campo visual, movimentos faciais, função mo- tora do membro superior e do membro inferior, ataxia de membros, sensibilidade, linguagem, disartria, negli- gência espacial), sendo pontuados com escores que va- riam de 0 a 4. Com a soma da pontuação de cada item é obtido um escore total, e quanto maior for o seu valor, maior é o comprometimento neurológico. Considera- se que escores de 0 a 6 indicam um comprometimento neurológico leve, de 7 a 16, comprometimento modera- do e escores de 17 a 30, comprometimento neurológico grave (Caneda et al., 2006)
(16).
Em seguida, foi realizada a avaliação subjetiva do
tônus muscular (por apenas dois examinadores) através
da Escala de Ashworth, que é usada para medir a espas-
ticidade pela quantificação da resistência sentida quan-
do os músculos estão passivamente alongados
(5)du- rante a flexão e extensão passiva do cotovelo, punho e dedos do membro superior acometido, classificando em: 0 (sem aumento de tônus), 1 (ligeiro aumento de tônus muscular), 2 (mais acentuado aumento do tônus muscular durante a maior parte da amplitude de mo- vimento), 3 (considerável aumento do tônus muscu- lar, movimento passivo difícil) e 4 (espasticidade muito grave, a parte afetada encontra-se rígida em flexão ou extensão)
(12).
Após a avaliação inicial foi realizada a intervenção fisioterapêutica, a qual consistiu na aplicação de uma técnica de Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva (Método Kabat), sendo realizada, para os membros su- periores, a segunda diagonal agonista com variante de flexão (flexão, abdução e rotação externa do ombro, fle- xão do cotovelo, supinação do antebraço, extensão do punho, extensão e abdução dos dedos). Os pacientes foram dispostos em decúbito dorsal sobre uma maca e foram executadas 3 séries de 10 repetições em cada membro, com intervalo de 5 minutos entre cada série.
A técnica foi aplicada por 2 fisioterapeutas previamen- te treinados, sendo que um mesmo paciente era sub- metido à intervenção de apenas um dos fisioterapeutas durante toda a pesquisa. Tal intervenção foi executada quatro vezes por semana durante três semanas conse- cutivas, no turno vespertino.
Para obtenção dos registros eletromiográficos, os pacientes foram sentados em uma cadeira com o ante- braço em posição neutra, repousando sobre um supor- te que permitia aproximadamente 90º de flexão do co- tovelo. A avaliação foi realizada por apenas um exami- nador e foi utilizado um eletromiógrafo (EMG System, Brasil) com 4 eletrodos ativos, fixados com fita adesi- va à pele previamente tricotomizada e limpa com álcool a 70%. O eletrodo de referência foi posicionado na face dorsal da mão contralateral. O canal 1 registrou a ativi- dade dos músculos extensores do punho, sendo o ele- trodo localizado a 85% da linha entre o processo esti- lóide da ulna e o epicôndilo lateral do úmero; o canal 2 captou a atividade da cabeça longa do tríceps braquial, com o eletrodo posicionado 2 cm medialmente a 50% da linha entre o acrômio e o olécrano; o canal 3 localizou- se a 75% da linha entre o processo estilóide do rádio e o epicôndilo medial do úmero, registrando a atividade dos flexores do punho; por fim, o canal 4 registrou a ativi- dade do bíceps braquial, estando o eletrodo posiciona- do no ponto mais superior do 1/3 distal da linha entre o acrômio e a fossa cubital, de acordo com as recomen- dações do SENIAM
(17). Foi obtido o registro da ativida- de muscular em repouso durante 4 segundos, imediata- mente antes da primeira intervenção fisioterapêutica e uma semana após o término desta, buscando verificar se os efeitos da técnica de FNP aplicada permaneceriam após esse prazo.
Os dados da EMG foram armazenados e analisa- dos pelo valor da raiz quadrada da média dos quadrados (RMS). Foi utilizado um conversor analógico digital (A/D, CAB 12/36 – 60K – EMG System, Brasil), com resolu- ção de 12 bites de 4 canais. Para a aquisição dos dados foi utilizado o programa AQ dados versão 4.1 (EMG Sys- tem, Brasil). Os sinais foram captados numa freqüência de amostragem de 1000Hz e filtrados numa freqüência entre 20 e 500Hz, por meio de eletrodos de superfície ativos diferenciais simples. Os eletrodos possuem índice de rejeição superior a 80dB e um ganho interno de 20 vezes. Como o ganho programado no conversor A/D é de 50 vezes, o sinal foi amplificado 1000 vezes.
Análise estatística
A análise dos dados foi realizada através do progra- ma SPSS 15.0 (Statistical Package for the Social Scien-
ce) atribuindo-se o nível de significância de 5% paratodos os testes estatísticos. Inicialmente, foi realizada a estatística descritiva para caracterização da amostra quanto ao sexo, idade, escolaridade, tempo de seqüe- la, lado da lesão, grau de espasticidade e de comprome- timento neurológico. Após a realização do teste de nor- malidade foi utilizado o teste t`Student pareado, visan- do verificar diferenças dos dados eletromiográficos entre os grupos musculares avaliados antes e após interven- ção. Para análise do tamanho do efeito das diferenças da atividade eletromiográfica entre os grupos muscula- res foi realizado o cálculo do teste Cohen`s d e utilizada a seguinte classificação: efeito desprezível (> = -0,15 e <0.15); efeito pequeno (> = 0,15 e <0.40); efeito médio (> = 0,40 e <0.75); efeito grande (> = 0,75 e
<1,10); efeito muito grande (> = 1,10 e <1,45); efeito enorme (> 1,45). Por fim, para correlacionar os dados eletromiográficos entre os grupos musculares (antes e após intervenção) foi aplicado o teste de correlação de Pearson.
RESULTADOS
Dos pacientes avaliados, 6 apresentavam lesão ce- rebral à esquerda e 5 à direita. Destes 11, 6 possuí- am ensino fundamental incompleto, 1 apresentava en- sino fundamental completo, 1 possuía ensino médio in- completo e 3 haviam completado o ensino médio. Os pacientes apresentaram comprometimento neurológi- co leve, conforme pode ser observado nos escores da NIHSS (Tabela 1). De acordo com a avaliação subjeti- va do tônus mensurado pela escala de Ashworth, foi evi- denciada a presença de espasticidade leve a moderada nas três articulações pesquisadas, com escores médios variando de 2,18 a 2,36 (Tabela 1).
Com relação à atividade eletromiográfica verificada
antes da intervenção, constatou-se que os músculos fle-
xores do punho (FP) e do cotovelo (FC) exibiram médias
de amplitude de atividade em repouso superiores aos
músculos extensores do punho (EP) e do cotovelo (EC), respectivamente (FP= 27,2±15,5 mV, EP= 16,7±9,0 mV, p= 0,02; FC= 21,3±12 mV, EC= 16,3±8,6 mV, p=
0,02). Além disso, foi encontrada diferença significativa entre a amplitude de atividade muscular de flexores do punho e flexores do cotovelo (p= 0,04). Pela análise do tamanho do efeito observou-se que a diferença da am- plitude de ativação entre os flexores e extensores das duas articulações diminuiu após a intervenção e a di- ferença da ativação entre os grupos musculares que ti- nham espasticidade (flexores de punho e cotovelo) au- mentou (Tabela 2).
Comparando-se os registros eletromiográficos de cada grupo muscular antes e após intervenção, pôde- se observar que houve redução significativa da amplitu- de de atividade dos músculos flexores do punho (FP de- pois= 18,9±9,4 mV), bem como dos flexores do coto- velo (FC depois= 13,0±7,0 mV). Entretanto, não foi ve- rificada diferença significativa na amplitude de ativida- de dos extensores do punho (EP depois= 15,0±4,6 mV;
p= 0,574) e dos extensores do cotovelo (EC depois=
16,1±17,5 mV; p= 0,963) (Figura 1).
Através do teste de correlação realizado para os grupos musculares estudados verificou-se correlação po- sitiva, de moderada a forte, entre os flexores do punho e todos os outros grupos musculares, antes da interven- ção. Foi encontrada ainda correlação entre os flexores e extensores do cotovelo, antes da intervenção. Após a intervenção, foi observada correlação positiva (relativa- mente moderada) apenas entre os flexores do punho e do cotovelo e entre os extensores do punho e flexores do cotovelo (Tabela 2).
DISCUSSÃO
A EMG de superfície permite a mensuração não in- vasiva da atividade muscular, informando sobre anor- malidades da ativação dos músculos, bem como os me- canismos subjacentes a essas alterações
(18). No presen- te estudo, considerando os resultados antes da inter- venção, a análise eletromiográfica da ativação muscular mostrou-se com amplitude relativamente elevada nos músculos flexores do punho e do cotovelo (quando com-
parados aos extensores), o que pode ser interpretado como a presença de espasticidade nesses grupos mus- culares. Tais achados podem refletir a predominância do padrão espástico nos grupos flexores do membro supe- rior em relação aos extensores, fato bem descrito em pacientes com AVC
(19).
Comparando-se os valores da amplitude de ativa- ção dos músculos flexores do punho e do cotovelo, cons- tatou-se diferença significativa entre eles, indicando a predominância da espasticidade na articulação distal do membro superior avaliado. Tem sido observado, em in- divíduos hemiparéticos pós-AVC, que os grupos muscu- lares distais dos membros superiores são funcionalmen-
Tabela 1. Caracterização da amostra quanto à idade, tempo de sequela, grau neurológico (NIHSS) e grau de espasticidade (Escala de Ashworth).Variável Mínimo Máximo Média Desvio Padrão
Idade (anos) 50 73 62,5 7,5
Tempo de sequela (meses) 6 38 12,0 9,0
NIHSS (escores) 0 3 0,73 1,0
Escala de Ashworth
Cotovelo (escores) 1 3 2,18 0,87
Punho (escores) 2 3 2,36 0,50
Dedos (escores) 1 4 2,36 0,92
Tabela 2. Cálculos do teste Cohens`d e o tamanho do efeito das diferenças encontradas de ativação entre os músculos flexores do punho (FP), extensores do punho (EP), flexores do cotovelo (FP) e extensores do cotovelo (EC) em repouso, antes e após a intervenção.
Variáveis FP x EP FC x EC FP x FC Antes
Cohen’s d 0,87 0,50 0,45
Tamanho do Efeito Grande Médio Médio
Após
Cohen’s d 0,55 0,24 0,75
Tamanho do Efeito Médio Pequeno Grande
Figura 1. Médias e desvios-padrão da amplitude de atividade (microvolts) dos flexores e extensores de punho e cotovelo, antes e após intervenção. *Diferença significativa antes e após a intervenção para os flexores de punho (p= 0,005) e cotovelo (p=0,018).
te mais afetados do que os proximais, o que se deve, provavelmente, à inervação primariamente contralateral da musculatura distal, em detrimento de extensivas pro- jeções bilaterais que inervam os músculos proximais
(20). Dessa forma, o padrão de comprometimento muscular observado justifica que o maior desafio da reabilitação pós-AVC reside na recuperação motora distal do mem- bro superior, particularmente na melhora da extensão do punho
(21,22). Os dados apresentados neste estudo per- mitem, portanto, aludir uma possível relação entre a hi- peratividade muscular distal do membro superior, per- cebida durante o repouso, e o maior comprometimento desses músculos na hemiparesia pós-AVC.
De acordo com os dados obtidos antes da interven- ção fisioterapêutica e considerando-se cada articulação isoladamente, notou-se importante correlação entre os músculos flexores e extensores do punho, assim como entre flexores e extensores do cotovelo. Era esperado que, pela presença persistente de atividade da muscu- latura flexora (agonista), o seu antagonista fosse inibi- do reflexamente, estando, portanto, relaxado; entretan- to, este fato não foi observado nos resultados. Musam- pa et al
(23)(2007) demonstraram, em estudos envolven- do flexores e extensores do cotovelo de pacientes he- miparéticos pós-AVC, alteração na regulação do reflexo de estiramento de ambos os grupos musculares – ago- nistas e antagonistas. Tendo em vista que a regulação do reflexo de estiramento tem sido descrita como meca- nismo principal de controle da postura e do movimento em indivíduos saudáveis, é sugerido avaliar em pacien- tes os déficits motores, tanto nos músculos agonistas, quanto nos antagonistas a fim de estabelecer uma tera- pêutica que possa ativá-los ou relaxá-los. Isso corrobo- ra os resultados encontrados neste estudo e em estudo recente
(24), no qual constatou-se atividade muscular an- tagonista durante o repouso no membro superior de in- divíduos hemiparéticos, permitindo inferir uma relação
entre espasticidade mensurada no repouso e déficits de movimento pós-AVC.
Ao considerar ambas as articulações avaliadas antes da intervenção, foi verificada a existência de correlação entre os músculos flexores do punho e flexores do coto- velo, bem como entre flexores do punho e extensores do cotovelo. A propagação da ativação de um músculo para os músculos sinergistas e antagonistas a ele tem sido descrita no sistema nervoso de bebês após estimulação reflexa; todavia, essa propagação é gradualmente redu- zida durante o desenvolvimento, de modo que, no adul- to, apenas o músculo estimulado é ativado pelo reflexo de estiramento. Nos casos de falha das vias descenden- tes supraespinhais em suprimir a atividade reflexa pri- mitiva verifica-se a propagação imatura dos reflexos ad- vindos de outros músculos, conforme é observado na Paralisia Cerebral
(25). Deste modo, fato semelhante deve ocorrer no AVC, visto que nota-se igualmente a presen- ça de reflexos primitivos em indivíduos que sofreram tal lesão
(26), bem como se percebe a coativação anormal de músculos antagonistas e sinergistas
(27). Assim sendo, a possível propagação da atividade reflexa dos músculos espásticos pode auxiliar no esclarecimento dos resulta- dos obtidos neste estudo, justificando a correlação vista entre músculos de articulações próximas (punho e coto- velo) durante o repouso.
Em contrapartida, os músculos flexores do cotove- lo, com menor atividade eletromiográfica, não se corre- lacionaram com os extensores do punho; ademais, não houve correlação entre extensores do punho e do co- tovelo. Isso pode ser explicado pela magnitude relati- vamente reduzida da contração da musculatura flexo- ra do cotovelo, que não foi suficiente para desencade- ar o resultado similar ao citado anteriormente, uma vez que a magnitude dos flexores do punho foi relativamen- te maior. Esse fato pode significar que talvez exista rela- ção entre o grau de espasticidade e a ativação de outros
Tabela 3. Correlação da atividade eletromiográfica entre os músculos flexores do punho (FP), extensores do punho (EP), flexores do cotovelo (FP) e extensores do cotovelo (EC) em repouso, antes e após a intervenção.Variável FP EP FC EC
r p r p r p r p
Antes
FP - - - -
EP 0,81 0,002 - - - -
FC 0,82 0,002 0,48 0,13 - - - -
EC 0,71 0,01 0,42 0,19 0,81 0,002 - -
Após
FP - - - -
EP 0,51 0,10 - - - -
FC 0,69 0,01 0,66 0,02 - - - -
EC 0,54 0,08 0,39 0,23 0,15 0,65 - -