Revista Brasileira de Cineantropometria e Desempenho Humano (ISSN 1980-0037) Artigo Científico Original
Título
Comparação da força isométrica avaliada por dinamômetro manual e eletrônico em idosos sarcopênicos e não sarcopênicos
Title
Comparison of isometric strength assessed by handgrip and electronic dynamometer in sarcopenic and non-sarcopenic elderly
Título Curto
Força muscular isométrica em idosos sarcopênicos Short Title
Isometric strength in sarcopenic elderly
Autores
Hellen Cristina Rosa da Cruz1,2, Luís Alberto Gobbo1,2
Vínculo Institucional
1Departamento de Educação Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade
Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Presidente Prudente, SP, Brasil
2Laboratório de Avaliação do Sistema Musculoesquelético, Departamento de Educação
Física, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Presidente Prudente, SP, Brasil
Comitê de Ética e Pesquisa da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Protocolo Número 16792013.1.0000.5402
Autor correspondente: Luís Alberto Gobbo, Rua Roberto Simonsen, 305, Presidente Prudente, SP, CEP 19060-900, e-mail luisgobbo@fct.unesp.br, tel. (18) 3229-5720.
Projeto realizado com verba de Edital Universal CNPq, Processo nº 483966/2013-4
Indicação para corpo de revisores:
Prof. Dr. Diego Giulliano Destro Christofaro – UNESP / PP Profa. Ma. Giovana Navarro Bertolini – UNESP / PP
Comparação da força isométrica avaliada por dinamômetro manual e eletrônico em idosos sarcopênicos e não sarcopênicos
Resumo
Dentre os principais agravos que acometem pessoas idosas, aqueles do aparelho musculoesquelético, como a sarcopenia, são de grande importância na investigação nesta população. A partir da definição inicial de sarcopenia, diferentes estudos propuseram critérios distintos para o diagnóstico em idosos inclusive com a avaliação da força muscular. Um dos métodos mais utilizados para a sua avaliação é a dinamometria por preensão manual. Contudo, este método apresenta várias metodologias de avaliação e comparações equivocadas podem apresentar valores errôneos entre grupos, amostras ou mesmo em momentos de avaliação. Neste sentido, o objetivo do presente estudo foi comparar e correlacionar os valores de força muscular isométrica avaliados em equipamentos dinamométricos eletrônico e de preensão manual, em diferentes posições, em idosos. Para tanto, 43 idosos foram avaliados pelo método de preensão manual em cinco posições (sentados e de pé, com os cotovelos fletidos, estendidos ou semi-flexionados) e por dinamometria eletrônica em membros superiores e inferiores. Quando comparadas as posições, foi verificado que as posições de pé, com os cotovelos flexionados e estendidos, e as posições sentadas, com os cotovelos estendidos e flexionados, e estendidos e semi-flexionados, apresentaram diferenças estatisticamente significantes. Todas as dez combinações de pares de comparação apresentaram alta e positiva correlação. Quando analisada as correlações entre a força isométrica mensurada por dinamômetro eletrônico com a força mensurada por dinamômetro manual, foi verificado apenas significância estatística com as ações isométricas de membro superior. As maiores correlações foram as obtidas nas posições sentada, com os cotovelos semi-flexionados, de pé, com os cotovelos flexionados, e de pé, com os cotovelos estendidos. Em conclusão, a posição sentada, com os cotovelos semi-felxionados, foi aquela que apresentou melhores valores estatísticos para com a variável de referência no estudo (flexão de cotovelo no dinamômetro eletrônico). Nenhuma variável apresentou correlação significante com força de membro inferior.
Comparison of isometric strength assessed by handgrip and electronic dynamometer in sarcopenic and non-sarcopenic elderly
Abstract
Among the main complaints that affect the elderly, those of the musculoskeletal system, such as sarcopenia, are of great importance in research in this population. From the initial definition of sarcopenia, different studies have proposed different criteria for diagnosis in the elderly including the assessment of muscle strength. One of the most used methods of evaluation is the handgrip strength. However, this method has several assessments methodologies and misleading comparisons can provide erroneous values between groups, samples or even at times of evaluation. In this sense, the objective of this study was to compare and correlate the values of isometric muscle strength assessed in electronic dynamometric equipment and handgrip in different positions in the elderly. To this end, 43 elderly were evaluated by the handgrip method in five positions (seated and standing with elbows bent, extended or slightly bent) and electronic grip strength in the arms and legs. When comparing the position it was found that the standing position, with bent and arms straight, and sitting positions, with extended and flexed elbows, and extended and semi-flexed, were statistically different. All ten combinations of comparison pairs showed high positive correlation. When analyzed the correlations between isometric strength measured by electronic dynamometer with the stregth measured by handgrip, it was found statistical significance only with the isometric actions of upper limb. The highest correlations were obtained in the sitting position, with elbows slightly bent, standing with bent elbows, and standing with outstretched elbows. In conclusion, the sitting position, with the elbows slightly bent, was one that presented best statistical values to the reference variable in the study (elbow flexion in the electronic dynamometer). No variable showed significant correlation with lower limb strength.
INTRODUÇÃO
O processo de envelhecimento mundial vem ocorrendo de forma acelerada principalmente nos países em desenvolvimento, dentre os quais, o Brasil. Segundo informações do IBGE (1997), a população com idade superior a 60 anos dobrou na última metade do século passado, e até o ano de 2025 deverá ter uma das dez maiores populações idosas do planeta (OMS, 1998).
Em termos de saúde, esta rápida transição se traduz em maior número de “problemas de longa duração”, que dependem de intervenções custosas, tecnologias complexas e cuidados adequados (KALACHE et al., 1987). Dentre estes problemas de longa duração, agravos que acometem o aparelho musculoesquelético, como a osteoporose e a sarcopenia, são de grande importância na investigação em pessoas idosas.
Em relação à sarcopenia – a redução da massa muscular (MM) – pode-se afirmar que é uma das alterações anatômicas mais drásticas que ocorre em função do envelhecimento: (ROSENBERG, 1989). Dentre os principais fatores causais da sarcopenia, o envelhecimento, a inatividade física, a imobilidade, e fatores hormonais e nutricionais são aqueles que mais contribuem para a redução da MM (DOHERTY, 2003), especialmente em idosos.
A partir da definição proposta por ROSENBERG (1989), o diagnóstico de sarcopenia se deu basicamente por meio da avaliação da MM, com a utilização de alguns critérios específicos. Via de regra, são utilizados, nos critérios, valores índices de massa muscular. A partir da mensuração da MM, diferentes estudos (BAUMGARTNER et al., 1998; NEWMAN et al., 2003; JANSSEN et al., 2004A; VISSER et al., 2003) propuseram diferentes critérios para o diagnóstico de sarcopenia, em idosos.
Entretanto, JANSSEN (2011) sugeriu que a redução da MM é indicativa também da redução de força muscular em idosos, e que, em uma cadeia causal, a redução da força muscular poderia prejudicar a funcionalidade. Sob este ponto de vista, HAIRI et al. (2010) propuseram a inclusão de variáveis preditivas da força e da funcionalidade no modelo de identificação da sarcopenia, além da MM, como já vinha sendo realizado por grande número de estudos. Em 2003, VISSER et al. foram os primeiros a propor o diagnóstico de sarcopenia a partir da avaliação de força muscular pelo teste de força de preensão manual, (FPM), medido por dinamometria.
Neste sentido, a avaliação da força muscular de idosos torna-se cada vez mais necessária e importante, sobretudo para a prescrição de programas de atividade física,
especialmente programas de treinamento resistido. Entretanto, diferentes propostas de avaliação da força têm sido apresentada na literatura.
A dinamometria isocinética é o chamado padrão-ouro, porém exclusivamente laboratorial e de alto custo de aquisição, o que torna o método pouco utilizado. A dinamometria eletrônica isométrica também apresenta boa validade para avaliação da força muscular, pela possibilidade de medir esta variável durante uma determinada quantidade de tempo, com registros de até 50 valores por segundo. Contudo, o método mais utilizado é a dinamometria por preensão manual, de baixo custo operacional, de fácil utilização e com várias propostas de valores normativos, para diferentes populações, inclusive de idosos (SCHLÜSSEL et a., 2008). Por outro lado, este método tem a capacidade de mensuração apenas de membro superior, e em menor quantidade, de tronco e membros inferiores. Vale também considerar que este método apresenta várias metodologias de avaliação: de pé, sentado, com cotovelos fletidos, estendidos ou semi-flexionados. Comparações equivocadas de métodos podem apresentar valores errôneos entre grupos, amostras ou mesmo em momentos de avaliação.
Neste sentido, o objetivo do presente estudo foi comparar e correlacionar os valores de força muscular isométrica avaliados em equipamentos dinamométricos eletrônico e de preensão manual, em diferentes posições, em idosos sarcopênicos e não sarcopênicos iniciantes em um programa de treinamento resistido.
MATERIAIS E MÉTODOS
Este estudo foi realizado na cidade de Presidente Prudente (aproximadamente 210 mil habitantes), localizada na região oeste do estado de São Paulo, Brasil. Os participantes foram escolhidos por meio de amostragem por conveniência. Um total de 307 adultos de ambos os sexos, com 60 anos de idade ou mais foram convidados a participar de um primeiro estudo. A pesquisa foi divulgada na mídia local, e os indivíduos voluntariamente se apresentaram na instituição. Os critérios de inclusão foram: ter idade de 60 anos ou mais e ter vivido em Presidente Prudente (SP) durante pelo menos dois anos. Os critérios de exclusão foram: incapacidade de caminhar, estar acamado e/ou usando marca-passos, e com dados pessoais incompletos no banco de dados.
Inicialmente, para a classificação dos indivíduos idosos em grupos sarcopênicos e não-sarcopênicos, massa muscular apendicular foi determinada por absorciometria radiológica de dupla energia (DXA), modelo DPX-MD, software de 4.7, utilizando o modelo de três compartimentos (massa magra corporal, massa gorda e massa mineral).
A soma de massa livre de gordura e ossos de membros superiores e inferiores foi utilizada para indicar tecido mole e magro apendicular (ALST). O índice de ALST foi calculado como a proporção de ALST e altura ao quadrado (ALSTi) e, em seguida, o z-score foi calculado como o número de unidades de desvio-padrão da média da ALSTi da amostra após a normalização da variável (Z = [valor - média] / SD), segundo gênero. Uma vez o escore z calculado, todos os idosos, independentemente do sexo, foram organizados do maior para o menor valor.
Após esse procedimento, os idosos com as 40 maiores e 40 menores valores de pontuação z foram convidados a participar de um programa de intervenção envolvendo treinamento de resistência. Destes, os 60 idosos que aceitaram participar no programa foram divididos em um grupo de 30 indivíduos sarcopênicos e 30 indivíduos não-sarcopênicos, divididos aleatoriamente.
Os participantes foram informados sobre os objetivos do estudo e metodologia de coleta de dados, bem como que eles eram livres para desistir do estudo a qualquer momento. Somente aqueles que assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido foram autorizados a participar do estudo. Todos os protocolos foram revisados e aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual Paulista (Processo nº 16792013.1.0000.5402).
Avaliação da Força Muscular Isométrica Força de Preensão Manual
A força muscular (FM) foi estimada, em kg, a partir da força de preensão manual, mensurada em dinamômetro digital (Dinamômetro CAMRY, modelo EH101, Guangdong, China). Os testes foram realizados em duplicatas, com os indivíduos nas seguintes posições: 1) sentados em uma cadeira sem apoio para os braços, com o ombro aduzido e cotovelo do braço dominante flexionado a 90° e com o antebraço e punho em posição neutra; 2) sentados em uma cadeira sem apoio para os braços, com o ombro aduzido e cotovelo do braço dominante estendido e com o antebraço e punho em posição neutra;. 3) sentados em uma cadeira com apoio para os braços, cotovelo do braço dominante sobre o apoio, flexionado a 120° e com o antebraço e punho em posição neutra; 4) de pé, com o ombro aduzido e cotovelo do braço dominante flexionado a 90° e com o antebraço e punho em posição neutra; 5) de pé, com o ombro aduzido e cotovelo do braço dominante estendido e com o antebraço e punho em posição neutra. Os idosos foram instruídos a pressionar o dinamômetro o mais forte possível, duas vezes, com intervalo de um minuto, entre cada tentativa. O maior valor de força obtido foi registrado.
Dinamometria Eletrônica
A força muscular periférica dos participantes foi estimada por dinamômetro eletrônico (Power Din Standard, CEFISE, São Paulo, Brasil) para os grupos musculares flexão de cotovelo e extensão de joelho. Cada teste será realizado duas vezes, com cabos específicos do dinamômetros, ligados à célula de carga e ao computador. Entre uma tentativa e outra, haverá intervalo de um minuto. Serão mensurados valores de força pico (em kgf). Para cada variável e cada segmento, os maiores valores obtidos serão registrados para fins de análises.
Para a mensuração da força o indivíduo ficará posicionado da seguinte maneira: 1) Extensores de joelho, o paciente deverá estar sentado, com flexão de quadril e joelhos a 90º. A fixação do cabo será no membro inferior (MI), 5 centímetros acima do maléolo lateral. O paciente será orientado a realizar a extensão do joelho contra a resistência; 2) Flexores de cotovelo, o paciente deverá estar em posição sentada, com o cotovelo fletido a 90º e o braço fixo a região lateral do tronco. A fixação do cabo será no punho, imediatamente acima do processo estilóide do rádio. O paciente será orientado a realizar a flexão do cotovelo contra a resistência.
Análise Estatística
As principais variáveis objetivos deste estudo serão inicialmente analisadas quanto as suas normalidades, pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. Uma vez normal, estatística descritiva foi realizada com apresentação das médias e desvios-padrão destas variáveis. Para análise da correlação entre as variáveis estudadas correlação parcial de Pearson foi realizada. As análises foram realizadas no programa estatístico SPSS 22.0, adotando-se o nível de significância de 5%.
RESULTADOS
Dos 60 idosos convidados para participar do programa de intervenção com treinamento resistido, 43 foram avaliados para este estudo (mulheres = 65%). As características morfo-funcionais destes estão apresentados na Tabela 1, segundo sexo (peso, estatura, índice de massa corporal, gordura corporal, massa muscular esquelética e força isométrica de membros superiores e inferiores).
Tabela 1. Características descritivas da amostra.
Mulheres (n=28) Homens (n=15) Total (n=43)
Variáveis Média ± DP Média ± DP Média ± DP
Idade (anos) 69,00 ± 6,75 71,00 ± 8,27 70,00 ± 7,38 Peso (kg) 69,15 ± 17,65 74,00 ± 16,47 72,20 ± 17,24 Estatura (cm) 156,05 ± 5,54 168,00 ± 6,06 159,30 ± 7,81 IMC (kg.m-2) 27,40 ± 7,00 27,08 ± 5,12 27,08 ± 6,42 Gordura (kg) 27,80 ± 11,93 22,90 ± 8,91 26,00 ± 11,20 MME (kg) 21,58 ± 4,40 27,83 ± 5,50 23,84 ± 5,80 Flex. Cot. (kgf) 11,14 ± 5,63 17,72 ± 8,89 13,18 ± 7,79 Ext. Joe. (kgf) 26,08 ± 9,92 31,54 ± 11,56 27,99 ± 10,98 Notas: IMC = índice de massa corporal; MME = massa muscular esquelética; Flex. Cot. = flexão de cotovelo; Ext. Joe. = extensão de joelho.
Os idosos, além das duas avaliações em dinamômetro eletrônico (força isométrica de flexão de cotovelo e extensão de joelho), foram avaliados em cinco posições diferentes com dinamômetro manual, conforme apresentados na Tabela 2, com os respectivos valores de média e desvios-padrão. Os valores médios ficaram em um intervalo de 2,69 kgf (26,05 – 28,74 kgf).
Tabela 2. Valores de força de preensão manual, em kg, segundo diferentes posições.
Posição Média ± Desvio Padrão
PeEs – De pé, cotovelos estendidos (kgf) 28,7436 ± 9,0553 PeFx – De pé, cotovelos flexionados (kgf) 27,7795 ± 8,9060 StEs – Sentado, cotovelos estendidos (kgf) 26,9546 ± 8,6740 StFx – Sentado, cotovelos flexionados (kgf) 26,0545 ± 8,2325 StSm – Sentado, cotovelos semi-flexionados (kgf) 26,1333 ± 9,2849
Quando comparadas as posições, uma a uma, foi verificado que as posições de pé, com os cotovelos flexionados e estendidos, e as posições sentadas, com os cotovelos estendidos e flexionados, e estendidos e semi-flexionados, apresentaram diferenças estatisticamente significantes (p<0,05), com as demais sete comparações apresentando similaridades estatísticas (Tabela 3). Todas as dez combinações apresentaram alta e positiva correlação (superior a 0,859), com significância estatística (p<0,001).
Tabela 3. Comparação dos valores de força de preensão manual segundo diferentes posições. Comparação t p r PeEs x PeFx 2,711 0,010 0,970* PeEs x StEs -0,676 0,504 0,865* PeEs x StFx 0,547 0,588 0,876* PeEs x StSm 1,281 0,215 0,859* PeFx x StEs -1,494 0,146 0,889* PeFx x StFx -0,353 0,727 0,897* PeFx x StSm 0,759 0,457 0,899* StEs x StFx 3,085 0,004 0,980* StEs x StSm 3,449 0,002 0,985* StFx x StSm 0,458 0,651 0,974*
Notas: PeEs = De pé, cotovelos estendidos; PeFx = De pé, cotovelos flexionados; StEs = Sentado, cotovelos estendidos; StFx = Sentado, cotovelos flexionados; StSm = Sentado, cotovelos semi-flexionados; * p<0,001.
Quando analisada as correlações entre a força isométrica mensurada por dinamômetro eletrônico com a força mensurada por dinamômetro manual, foi verificado apenas significância estatística com as ações isométricas de membro superior (p<0,05). Neste caso, as maiores correlações foram as obtidas nas posições sentada, com os cotovelos semi-flexionados, de pé, com os cotovelos flexionados, e de pé, com os cotovelos estendidos (Tabela 4).
Tabela 4. Correlação da força de preensão manual com força isométrica mensurada por
dinamometria eletrônica.
Posição Flex. Cot. Ext. Joe.
PeEs – De pé, cotovelos estendidos (kgf) 0,473** 0,132§
PeFx – De pé, cotovelos flexionados (kgf) 0,505** 0,119§
StEs – Sentado, cotovelos estendidos (kgf) 0,421* 0,171§
StFx – Sentado, cotovelos flexionados (kgf) 0,446* 0,164§
StSm – Sentado, cotovelos semi-flexionados (kgf) 0,772** 0,346§
DISCUSSÃO
O presente estudo teve como principal objetivo comparar diferentes posições de idosos realizando teste de força a partir da preensão manual com dinamômetro. Duas posições corporais básicas foram utilizadas – de pé e sentado – com três angulações da articulação do cotovelo – flexionada a 90 graus, totalmente estendida, e semi-flexionada (aproximadamente 120 graus) – sendo que esta última foi realizada apenas na posição sentada. Dentre as 10 combinações de comparações, foram verificadas diferenças estatísticas somente em três, e todas apresentaram entre si altos coeficientes de correlação (superiores a 0,85). Como forma de verificar qual das posições melhor se correlaciona ao que neste estudo consideramos como medida de referência, a avaliação da força isométrica de membros superiores (flexão de cotovelo) e membros inferiores (extensão de joelho) foi realizada nos idosos. Neste sentido, as posições sentada, com o cotovelo semi-flexionado, e de pé, com o cotovelo flexionado e estendido foram as que mais fortemente se correlacionaram à força de membros superiores. Por outro lado, nenhuma variável foi estatisticamente correlacionada à força de membros inferiores.
A força de preensão manual é um dos componentes mais utilizados para avaliação da força de membro superior, que pode oferecer também um índice objetivo de integridade funcional desta extremidade (Myers et al., 1973; Myers et al., 1980). A Sociedade Americana de Terapeutas de Mão, em documento de 1981 (Fess, Moran, 1981), defendem a estimativa da força de preensão manual com o cotovelo flexionado a 90 graus, e com os sujeitos na posição sentada. Entretanto, poucos estudos avaliaram a força de membros superiores, mais especificamente de preensão manual, considerando diferentes posições, seja do corpo, seja da angulação do cotovelo.
Kumar et al. (2008), investigaram a posição ótima do cotovelo na avaliação da força e resistência muscular, em 45 adultos jovens saudáveis. Seja para força, seja para a resistência muscular, não foi verificado diferenças entre a posição do cotovelo a 90 graus e totalmente estendidos, enquanto os sujeitos permaneciam de pé.
Estudos realizados por vários autores forneceram evidências conflitantes sobre a posição ideal do cotovelo ao avaliar a força de preensão manual. Kuzala et al. (1992), em um estudo com 46 pacientes concluíram que a força de preensão manual foi maior sem flexão de cotovelo. Alkurdi e Dweiri (2010) avaliaram a força muscular em diferentes posições anatômicas, com as duas mãos, em 20 jovens universitários do sexo masculino, obtendo os mesmos resultados.
Su et al. (1994) em um estudo de 160 pacientes, relataram resultados semelhantes. Mas o estudo também analisou a posição do ombro, e a maior medida foi obtida com o
ombro em flexão de 180 graus. Os estudos acima referidos contradizem os resultados de Mathiowetz et al. (1985), que observou que as maiores medidas de força de preensão foram obtidas com o cotovelo em flexão de 90 graus, resultado também relatado por Balogun et al. (1991), em estudo envolvendo 61 indivíduos. Neste estudo, de forma semelhante ao nosso, compararam os sujeitos na posição de pé e sentada. Eles observaram maiores valores de força de preensão quando os sujeitos estavam de pé em comparação com a posição sentada, diferentemente de nosso estudo. Segundo os autores, isto foi atribuído ao aumento da somação temporal e espacial dos músculos contraídos na posição de pé, além de aumento da excitabilidade cortical e periférica.
Diferentemente de todos estes estudos, o presente estudo avaliou amostra de idosos sarcopênicos e não sarcopênicos, nas posições sentadas e de pé. Também, diferentemente dos estudos supracitados, os cotovelos, além de serem posicionados nos testes nas posições fletidas a 90 graus e estendidas, foi posicionado na angulação aproximada de 120 graus, quando sentados. Idosos, via de regra, apresentam menores valores de massa e força muscular, processo inerente ao envelhecimento, denominado sarcopenia. Nesta condição, muitos idosos podem apresentar estado de fadiga precoce, pelo simples fato de estarem de pé, sobretudo segurando um aparato que muitas vezes pode chegar ao peso aproximado de 1 kg. Considerando condições de fragilidade, em especial o ciclo apresentado por Fried et al. (2001), quando a redução da massa e força muscular apresenta grande influência sobre os tecidos metabolicamente ativos, a taxa metabólica de repouso, e o nível de atividade física habitual, a avaliação da força de idosos na posição sentada, com braços apoiados, em tese, seria mais confortável. Esta hipótese foi confirmada no presente estudo, quando correlacionamos os valores obtidos nesta posição com os valores de força de flexão de cotovelo, mensurado em dinamômetro eletrônico.
Vale ressaltar que, em avaliação da força por meio da preensão manual, quanto menor o tempo em contato com o dinamômetro previamente ao teste, menos poderá o idoso, especialmente aqueles em situação de fragilidade, precocemente fadigar e ter assim os resultados reais apresentados.
Este estudo teve como maior limitação o fato da sequência de preensão não ter sido aleatória, o que pode prejudicar os últimos testes realizados. Da mesma forma, não foi aleatorizado as posições corporais.
CONCLUSÃO
As posições de pé, com os cotovelos flexionados e estendidos, e as posições sentadas, com os cotovelos estendidos e flexionados, e estendidos e semi-flexionados,
apresentaram diferenças estatisticamente significantes. Entretanto, todas as cinco posições foram altamente correlacionadas entre si.
Força de preensão manual foi correlacionada apenas com força isométrica de membro superior (flexão de cotovelo) mensurada por dinamômetro eletrônico, com maior correlação para a posição sentada, com os cotovelos semi-flexionados.
AGRADECIMENTOS
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico pelo apoio financeiro ao projeto (Edital Universal Processo nº 483966/2013-4).
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