Physiotherapy / Fisioterapia
Principles of core stability in the training and in the rehabilitation:
review of literature
Larissa Neves Pavin1, Claus Gonçalves2
1
Physiotherapist, São José do Rio Preto-SP, Brazil; 2Physiotherapy School, University Paulista, São José do Rio Preto-SP, Brazil.
Abstract
The core stability is defined as the ability of the lumbopelvic complex to control the position and motion of the trunk after perturbation, allowing the transfer and the control of strength to the segments during activities. The stability is predominantly maintained by the dynamic
function of muscular groups, besides the contribution of the static elements, and it has been suggested that his decrease may contribute to
the lower members injuries’ etiology. The objective of this article is to review in literature the current findings of this theory in rehabilitation
and training and its principles. It follows that the core’s acquisition and maintenance stability is of great interest to physical biomechanics
and it must be incorporated in the rehabilitation and physical training programs.
Descriptors: Exercise; Abdominal muscles; Athletic injuries
Introduction
of daily living, creating less strain on ligaments6. The central nervous
system (CNS) function is to determine the needs of stability and plan
and implement strategies that can keep it5.
The postural disagreement that may pose risks to the maintenance
of stability may be initially bypassed the automatic neuromuscular
due to the long latency period of reaction time volunteer. Two
examples of neuromuscular control are anticipatory postural adjustments and reflex muscle response. The first occurs in response
to shifts from extremity that, by changing the center of gravity, require automatic correction with the trunk muscle contraction2. Already a reflex response faster and stronger after external perturbation restricts the movement of the trunk in safe limits, since the initial
spinal stability is insufficient to this7.
Hodges5 (2003) explains the role of the CNS based on the mechanisms of feedforward and feedback. The first occurs when the
CNS predicts that the control column will be changed by forces inside or outside and is able to devise strategies to prepare the
trunk.The other mechanism occurs when the disturbance is unexpected. Thus, the responsiveness is dependent not only muscles but
also the sensory system that provides information of balance, recognizing the disorder and allows the CNS to respond to it, interacting the body with the environment5. Therefore, proprioceptive
deficits in core region contribute to the decrease of active neuromuscular control of the lower limbs, which may facilitate or
enhance the incorrect biomechanics of the joint and, consequently, produce lesions and muscle compensations8.
Bergmark9 (1989) suggest other mechanic model utility trunk
muscle division on local and global systems.
The first included the muscles responsible by transfer of the forces into thoracic column and pelvis, examples rectus abdominis and
eretor of spine, and the second system is compound by muscles
which to act directly on vertebral, examples multifidus, maintaining
thus the column force9.
The core’s muscles elements contribute with three mechanisms to
stability: increased intra-abdominal pressure, spinal compressive
forces by the axial length and strength of hip and trunk muscles1-2.
The contraction of the abdominal muscles is considered the main
responsible for the increase intra-abdominal pressure, but recent studies suggest that this pressure can be increased by the simultaneous
contraction of the diaphragm and pelvic floor muscles, increasing
the strength of the trunk and reducing the compressive load on the
spine during the endurance2. In the axial line, if the one hand the
compressive forces produced by muscle action helps stability, on the
other hand the excessive increase of the load contributes to the etiology of low back pain. The same goes for muscular endurance, since
its growth through the extension of time for co-contraction may involve risks of lumbar pain by the metabolic inefficiency of these
muscles. Thus, a strategy to increase the firmness of the region
Core stability is still a vague concept that has been applied in physical training programs and in the field of orthopedic rehabilitation
and sports medicine and has gained prominence among the physiotherapy professionals1.
As an important component of almost all the gross motor function, current evidence shows that the decrease in core stability
predisposes to injury and that, therefore, a proper training is able to
reduce the occurrence of these, including those that initiate in low
back and lower limbs2. This update aimed to verify in the literature
the main recent findings about the use of core stability in sports training and rehabilitation.
Review of literature
There is no single universally accepted concept of core stability.
Stability is the ability to limit the movement and maintain the structural integrity2. The term core, according Akuthota e Nadler1 (2004),
refers to the center of the functional kinetic chain, composed of muscle groups that stabilize the body (primarily the spine) during and
in the absence of limb movement, and also by the passive structures of the dorsum and low back. Willson et al.2 (2005) state that, although exist the contribution of static structures, that is small, and
the core stability is predominantly maintained by the dynamism of
the muscle elements.
The basic principle of this theory is that the higher the hardness
of the joint provided by muscle groups, the greater the stability of
this. In a more operational definition, Zazulak et al.3-4 (2007) determined as the “body’s ability to maintain an equilibrium position
of the trunk after internal and external disturbances”. Hodges5
(2003) states that the term is used to describe a range of exercises
with the common objective of improving the low back and pelvic
control for various reasons5.
The stability of core is instantaneous, and the anatomy has to be
able to continuously adapt the position changes and load conditions
to maintain the integrity of the spine and provide a stable basis to
movements of extremities2. According to Kibler et al.2 (2006), this
is realize by musculoskeletal core portion, that includes the osseous
formation of the spine, hip and pelvis, and abdominal muscles, proximal lower limbs, trunk and pelvis6. Muscles work in trunk stability through co-contraction which, in turn, depends on the inputs
and outputs generated by neural meccans and nociceptors7. Thus,
these muscles are responsible for maintaining the stability of the
spine and pelvis and help in the generation and transfer of energy
from large to small body parts during sports activities6.
A third subsystem plus the muscles and passive structures is the
neural control unit, allowing the individual to maintain the intervertebral neutral zones within physiological limits during activities
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must be highly coordinated by the balance between demand and
intent of the physical task while limiting the excessive load1-2.
All the trunk muscles are important on the column stabilization,
but depending on the type of activity being carried out have predominantly by a particular component to provide adequate muscular balance10. Special attention has been given to the abdominal
muscles, especially the transversus abdominis, of its role in increasing intra-abdominal pressure and tensioning of the thoracolumbar
fascia11. This fascia is an important structure that connects the lower
limbs with the upper limbs via gluteus maximus and latissimus dorsi,
and their tension restricts intervertebral motion direct or through a
compression segmentar1,5. This helps to form a “corset stabilizer” in
around the abdomen, consisting of the toracolumbar fascia posterior, the fascia of the abdominal muscles previously and the oblique
muscles laterally6. The mutual contraction of transversus abdominis
and internal and external obliques increasing intra-abdominal pressure creates a functional stability to the spine1.
The co-contraction of trunk muscle connects the stability of the
upper and lower via the abdominal portion, and thus, in a temporal sequence of many athletic activities, the activation of the core
muscles prior to activation of the muscles of the extremities, allowing a more stable base for muscle activation and improving the
firmness of the lumbar spine. This support varies according to the
planned movement and attitude during the movement6,10-11. Willson et al.2 (2005) cited study that proves this theory, showing that
the central nervous system creates a stable base for the movement
of the lower limbs by co-contraction of multifidus muscles and especially the transversus abdominis2.
sured the thickness of the transversus abdominis muscles and internal oblique bilaterally, through images of ultrasound, in subjects
with lumbopelvic unilateral pain and the control group, during the
SLR test in three periods: the survey immediately, after 10 seconds
of contraction and 5 seconds after the member returns to the starting position. They found that, although individuals with lumbopelvic pain show a smaller increase in the thickness of the fibers, the
response of the deep muscles of the abdomen is symmetrical and
independent of which member (affected or not) is upright.
Other important findings show associations of fatigue in the abdominal muscles with hamstring muscle injured, and also that patients with a history of hypermobility and severe sprain of ankle showed a delayed response ipsilateral and contralateral activation of the
gluteus maximus and ipsilateral of the gluteus medius15.
With respect to knee injuries, it was found that women with patellofemoral pain show a decrease in peak activation of the external rotators muscles, extensors and abductors of the hip compared
with the healthy group. This strength deficit represents a diminished
capacity to resist the movement of internal rotation and adduction,
which are locations associated with high retropatellar lateral contact pressure12.
In patients with syndrome of friction of the iliotibial band was
found weakness of hip abductor muscles are compared to the contralateral member and / or healthy control group. After program to
strengthen these muscles, there was significant improvement in pain
and return to previous activities in the absolute majority of patients6.
Kibler et al.6 (2006) reported other studies related anterior cruciate
ligament (ACL) injuries with instability. These show that the position
responsible for the highest level of injury is internal rotation and adduction of the knee to the femur, causing great tension in the ligament. Thus, strength and resistance training of the abductor muscles
and external rotator of the hip should be included in programs to
prevent injury to the ACL, whereas the strength to move the knee
valgus is sensitive to the level of firmness of the hip. In conditions
of fatigue, both the knee and the hip has a tendency to focus on internal rotation and adduction by inability to create enough torque
in the gluteus muscles, abdominals and hamstrings, giving the appearance of injuries6.
In patients with chronic low back pain, according to the biomechanical model, one of the causes of this problem is the repeated
mechanical irritation of pain sensitive structures. Thus, improved
control and stability in the region would reduce this irritation and
hence the pain. Studies also show that the activity of the rectus abdominal and abdominal inferolateral portion are altered in these patients. Moreover, there is a reduced range of activity of the multifidus and evidence of delay in contraction of transversus abdominis
in association with the rapid movement of limbs5.
In a study conducted by Navalta and Hrncir18 (2007) the goal was
to assess the performance of the core exercises in the clearance of lactate after intense anaerobic physical activity (Wingate bike test) compared with a group that remained at rest after the same activity. The
results showed that the core exercises were effective in reducing blood
lactate levels and, for the group home, has the additional improve
postural control and is therefore indicated in this recovery period.
Willson et al.2 (2005) and Hodges5 (2003) approach the discussion if the injuries of the lower extremities would be a cause or a
consequence of lack of stability of core muscle2,5. Some authors16,18
argue on the basis of prevalence of postural muscle fibers in the
trunk, which are most affected by atrophy, and that, therefore, the
lesions of the segments would lead to a deficit in stability. However, other researchers9,12 report that the deficit in the core musculature increases the incidence of lesions in the lower extremities. The
consensus pointed to by Willson et al.2 (2005) is that the training of
these muscles should be part of rehabilitation programs and injury
prevention in the lower extremities2. Additionally, this training can
improve the athletic performance12.
However, Standaert and Herring19 (2007) approach the discussion
of the controversies in the use of core exercise programs in the lumbar back pain. Reports that there are a limited number of large and
control studies of this topic compared to other therapeutic techniques,
Discussion
The design of the core region and its importance in the stability
of the column has provided a new approach to training and rehabilitation. Ekstrom et al.12 (2007) showed, by analyzing electromyographic, some exercises that can be used in core training programs and which muscles are more specific to each activity12. They
affirm, for example, that the bridge exercises and straight-sided, lateral bridge, bridge prone on the elbows and feet, and the quadruped position with the contralateral arm and leg extended should be
part of a training stabilization of the trunk and hip.
Marshall and Murphy13 (2005) also searched exercises for training
the core region and found increased activity of the rectus abdominal, transversus abdominis and internal oblique during activities
with the swiss ball compared to activities on a stable surface.
In all these situations, the focus of exercise is varied and should
include strength and endurance training and, above all, have the objective to refine coordination and stabilize the spine and pelvis
through the synergism muscular5,14.
Thus, this type of training can act in preventing injury, and although not all be due to instability in that region, there is consensus that the core muscles influence from the spine to the ankle. Studies show, for example, that the weakness of the extensor muscles
of the spine is considered a major cause of pain lombar6. Barr et al.15
(2007) showed that subjects with pain in this region are associated
with deficits in spinal proprioception, balance and ability to respond
to disturbances, predisposing to uncoordinated movements of the
trunk during sports activities.
The performance of the transversus abdominis muscle in response
to movement of the upper limbs has been widely studied in healthy
individuals and with low back pain, and by linking the delay or absence of a feedforward mechanism of this muscle during activity and
showing the dysfunction of the control motor in these individuals11.
The research results of Garry et al.11 (2008), using electromyography
to assess anticipatory response of the transversus abdominis muscle
of the disruption to raise the upper limbs, showed that, contrary to popular belief, the feedforward response of this muscle is asymmetric
and that the activation is dependent on the direction of perturbation.
Allison and Morris16 (2008) corroborate this afirmation.
However, with respect to the test of unilateral lifting of the lower
limb (SLR test – straight leg raise test), Teyhen et al.17 (2009) mea-
Pavin LN, Gonçalves C.
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and some recent studies showed no efficacy in this form of treatment.
The authors cite research showing that these exercises, although they
improve the pain and function, there were no more effective than other physiotherapy treatment, and that programs should not focus on
the transversus abdominis muscles and multifidus, and be more
comprehensive in terms of muscle chains and motor control19-20.
9. Bergmark A. Stability of the lumbar spine. A study in mechanical engineering.
Acta Orthop Scand Suppl. 1989;230:1-54.
10. Borghuis J, Hof AL, Lemmink KAPM. The importance of sensory-motor control in providing core stability. Sports Med. 2008;38(11):893-916.
11. Garry TA, Sue LM, Brendan L. Feedforward responses of transverses abdominis are directionally specific and act asymmetrically: implications for core stability theories. J Orthop Sports Phys Ther. 2008;38(5): 228-37
Conclusion
12. Ekstrom RA, Donatelli RA, Carp KC. Electromyographic analysis of core trunk,
hip, and thigh muscles during 9 rehabilitation exercises. J Orthop Sports Phys
Ther. 2007;37(12):754-62.
The stability of the body must be understood and assessed in the
muscle synergistic and therefore both the strengthening of the trunk
and members should be part of the training programs and rehabilitation. To this end, the exercises focus on core stabilization needs
further discussion and properly controlled studies regarding their influence on strength and endurance during athletic performance
and injury prevention.
13. Marshall PW, Murphy BA. Core stability exercises on and off a Swiss ball.
Arch Phys Med Rehabil. 2005;86:242-9.
14. Carson RG. Changes in muscle coordination with training. J Appl Physiol.
2006;101:1506-13.
15. Barr KP, Griggs M, Cadby T. Lumbar stabilization: a review of core concepts
and current literature, part 2. Am J Phys Med Rehabil. 2007;86(6):72-80.
16. Allison GT, Morris SL. Transversus abdominis and core stability: has the pendulum swung? Br J Sports Med. 2008;42(11):630-1.
References
17. Teyhen DS, Williamson JN, Carlson NH, Suttles ST, O’Laughlin SJ, Childs JD
et al. Ultrasound characteristics of the deep abdominal muscles during the active
straight leg raise test. Arch Pys Med Rehabil. 2009;90(5):761-7.
1. Akuthota V, Nadler SF. Core strengthening. Arch Phys Med Rehabil. 2004;85(3
Suppl 1):86-92.
18. Navalta JW, Hrncir SP. Core stabilization exercises enhance lactate clearance
following high-intensity exercise. J Strenght Cond Res. 2007;21(4):1305-9.
2. Willson JD, Dougherty CP, Ireland ML, Davis IM . Core stability and its relationship to lower extremity function and injury. J Am Acad Orthop Surg. 2005;
13(5):316-25.
19. Standaert CJ, Herring AS. Expert opinion and controversies in musculoskeletal and sports medicine: core stabilization as a treatment for low back pain. Arch
Phys Med Rehabil. 2007;88:1734-6.
3. Zazulak BT, Hewett TE, Reeves NP, Goldberg B, Cholewicki J. The effects of
core proprioception on knee injury. Am J Sports Med. 2007;35(3):368-73.
4. Zazulak BT, Hewett TE, Reeves NP, Goldberg B, Cholewicki J. Deficits in neuromuscular control of the trunk predict knee injury risk. Am J Sports Med. 2007;
35(7):1123-30.
20. Kavcic N, Grenier S, Mcgill SM. Determining the stabilizing role of individual
torso muscles during rehabilitation exercises. Spine. 2004;29(11):1254-65.
5. Hodges PW. Core stability exercise in chronic low back pain. Orthop Clin N
Am. 2003;34:245-54.
Corresponding author:
Larissa Neves Pavin
R. Luis Nunes Ferreira, 50 – Bairro Mançour Daud
São José dos Rio Preto-SP, CEP 15070-580
Brazil
6. Kibler WB, Press J, Sciascia A. The role of core stability in athletic function.
Sports Med. 2006;36(3):189-98.
7. Liemohn WP, Baumgartner TA, Gagnon LH. Measuring core stability. J Strength
Cond Res. 2005;19(3):583-6.
E-mail: [email protected]
8. Leetun DT, Ireland ML, Willson JD, Ballantyne BT, DAVIS IM. Core stability
measures as risk factors for lower extremity injury in athletes. Med Sci Sports
Exerc. 2004;36(6):926-34.
J Health Sci Inst. 2010;28(1):53-5
Received October 14, 2009
Accepted December 7, 2009
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Core stability in the training and in the rehabilitation
Fisioterapia / Physiotherapy
Princípios da estabilidade de core no treinamento e na reabilitação:
revisão da literatura
Principles of core stability in the training and in the rehabilitation: review of literature
Larissa Neves Pavin1, Claus Gonçalves2
1
Fisioterapeuta, São José do Rio Preto-SP, Brasil; 2Curso de Fisioterapia da Univerdade Paulista, São José do Rio Preto-SP, Brasil.
Resumo
A estabilidade de core é definida como a habilidade do complexo lombo pélvico em controlar a posição e o movimento do tronco após
perturbação, permitindo a transferência e o controle de força para os segmentos durante as atividades. A estabilidade é predominantemente
mantida pela função dinâmica dos grupos musculares, além da contribuição dos elementos estáticos, e tem sido sugerido que seu decréscimo pode contribuir para a etiologia das lesões dos membros inferiores. O objetivo deste artigo é rever na literatura os achados atuais desta
teoria na reabilitação e no treinamento e seus princípios. Conclui-se que a aquisição e manutenção da estabilidade de core é de especial
interesse para a biomecânica corporal e deve ser incorporada nos programas de reabilitação e treinamento físico.
Descritores: Exercício; Músculos abdominais; Traumatismos em atletas
Abstract
The core stability is defined as the ability of the lumbopelvic complex to control the position and motion of the trunk after perturbation, allowing the transfer and the control of strength to the segments during activities. The stability is predominantly maintained by the dynamic
function of muscular groups, besides the contribution of the static elements, and it has been suggested that his decrease may contribute to
the lower members injuries’ etiology. The objective of this article is to review in literature the current findings of this theory in rehabilitation
and training and its principles. It follows that the core’s acquisition and maintenance stability is of great interest to physical biomechanics
and it must be incorporated in the rehabilitation and physical training programs.
Descriptors: Exercise; Abdominal muscles; Athletic injuries
Introdução
A estabilidade de core é instantânea, e a anatomia tem que ser
capaz de continuamente adaptar as mudanças posturais e as condições de carga para manter a integridade da coluna vertebral e estabelecer uma base estável aos movimentos das extremidades2. Segundo Kibler et al.6 (2006) isto é realizado pela porção músculoesquelética de core, que inclui a formação óssea da coluna, quadril e pelve, e pelas musculaturas abdominal, proximal dos membros inferiores, do tronco e da pelve6. Os músculos atuam no equilíbrio do tronco através da co-contração que, por sua vez, depende
dos inputs e outputs neurais gerados pelos mecanos e nociceptores7.
Assim, esses músculos são responsáveis pela manutenção da estabilidade da coluna e pelve e ajudam na geração e transferência de
energia das grandes para as pequenas partes do corpo durante as atividades esportivas6.
Um terceiro subsistema acrescido às estruturas musculares e
passivas é a unidade de controle neural, permitindo ao indivíduo a
manutenção de zonas neutras intervertebrais dentro dos limites fisiológicos durante as atividades de vida diária, gerando menor tensão nos ligamentos6. O sistema nervoso central (SNC) tem a função
de determinar as necessidades da estabilidade e planejar e implementar as estratégias capazes de mantê-la5.
Os desajustes posturais que possam trazer riscos à manutenção
do equilíbrio podem ser inicialmente contornados pelo automatismo neuromuscular devido ao prolongado período de latência do
tempo de reação voluntária. Dois exemplos do controle neuromuscular automático são os ajustes posturais antecipatórios e a resposta muscular reflexa. Os primeiros ocorrem como resposta a
deslocamentos de uma extremidade que, ao alterar o centro de gravidade, necessitam de correção automática com a contração da
musculatura do tronco2. Já a resposta reflexa mais rápida e mais
forte após perturbação externa restringe o movimento do tronco
dentro de limites seguros, uma vez que a estabilidade espinhal inicial é insuficiente para isso7.
Hodges5 (2003) explicou a atuação do SNC com base nos mecanismos de feedforward e/ou feedback. O primeiro ocorre quando o
A estabilidade de core é um conceito ainda vago que tem sido
aplicado nos programas de treinamento físico e na área de reabilitação ortopédica e esportiva, e tem ganhado destaque entre os profissionais de fisioterapia1.
Por ser um importante componente de quase toda função motora
grossa, as evidências atuais mostram que o decréscimo da estabilidade de core predispõe a lesões e que, por isso, o treinamento
apropriado pode reduzir a ocorrência destas, entre elas as de origem lombar e de extremidades inferiores2. Esta atualização tem o
intuito de verificar na literatura recente os principais achados a respeito do uso da estabilidade de core no treinamento esportivo e na
reabilitação.
Revisão da literatura
Não há um conceito único universalmente aceito da estabilidade
de core. Estabilidade é a capacidade de limitar o deslocamento e
manter a integridade estrutural2. Já o termo core, segundo Akuthota
e Nadler1 (2004), refere-se ao centro da cadeia cinética funcional,
composto por grupos musculares que estabilizam o corpo (principalmente a coluna) durante e na ausência de movimentos dos
membros, e também pelas estruturas passivas da região toracolombar. Willson et al.2 (2005) afirmaram que, embora haja contribuição das estruturas estáticas, essa é pequena, e que a estabilidade
de core é predominantemente mantida pelo dinamismo dos elementos musculares.
O princípio básico desta teoria é que quanto maior a dureza da
articulação proporcionada pelos grupos musculares, maior é a estabilidade desta. Em uma definição mais operacional, Zazulak et
al.3-4 (2007) determinam-na como a “habilidade do corpo de manter uma posição de equilíbrio do tronco após perturbações internas
e externas”. Hodges5 (2003) afirmou que o termo é usado para descrever um espectro de exercícios com o objetivo comum de melhorar o controle lombopélvico por variadas razões5.
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mento e na reabilitação. Ekstrom et al.12 (2007) mostraram, através
da análise eletromiográfica, alguns exercícios que podem ser usados nos programas de treinamento de core e quais músculos são
mais específicos em cada atividade12. Citaram, por exemplo, que os
exercícios de ponte bi e unilateral, ponte lateral, ponte em prono
nos cotovelos e pés, e a posição de quadrúpede com braço e perna
contralaterais estendidos devem fazer parte de um treinamento de
estabilização do tronco e quadril.
Marshall e Murphy13 (2005) também pesquisaram exercícios
para treinamento da região de core e encontraram aumento da atividade dos músculos reto abdominal, transverso do abdômen e oblíquos interno durante atividades com a bola suíça comparado a atividades em superfície estável.
Em todas essas situações, o foco do exercício é variado e deve incluir treinamento de força e de endurance e, principalmente, ter o
objetivo de refinar a coordenação e a estabilização da coluna e da
pelve através do sinergismo muscular5,14.
Com isso, esse tipo de treinamento pode atuar na prevenção de
lesões, pois apesar de nem todas serem decorrentes de instabilidade
dessa região, é consenso que os músculos de core influenciam
desde a coluna lombar até o tornozelo. Estudos mostram, por
exemplo, que a fraqueza dos músculos extensores da coluna é considerada uma importante causa de dor lombar6. Barr et al.15 (2007)
demonstraram que indivíduos com dor nessa região têm associado
déficit na propriocepção espinhal, no equilíbrio e na habilidade de
responder a perturbações, predispondo a movimentos incoordenados do tronco durante as atividades desportivas.
A atuação do músculo transverso do abdômen em resposta a movimentação dos membros superiores tem sido amplamente estudada
em indivíduos sadios e com dor lombar, relacionando o atraso ou
inexistência do mecanismo de feedforward deste músculo durante
a atividade e evidenciando, desta forma, a disfunção do controle
motor nestes indivíduos11. Os resultados da pesquisa de Garry et
al.11 (2008), utilizando eletromiografia para avaliação da resposta
antecipatória do músculo transverso do abdômen à perturbação de
levantar os membros superiores, evidenciaram que, ao contrário do
que muitos acreditavam, a resposta de feedforward deste músculo
é assimétrica e que a ativação é dependente da direção da perturbação. Allison e Morris16 (2008) corroboraram com esta afirmação.
No entanto, com relação ao teste de levantamento unilateral de
membro inferior (teste SLR – straight leg raise test), Teyhen et al.17
(2009) mensuraram a espessura do músculo transverso do abdômen e oblíquo interno bilateralmente, através de imagens de ultrasom, em indivíduos com dor lombopélvica unilateral e grupo controle, durante o teste SLR em três períodos: imediatamente no
levantamento; após 10 segundos de contração e 5 segundos após
retornar o membro à posição inicial. Verificaram que, apesar dos
indivíduos com dor lombopélvica demonstrarem um menor aumento da espessura das fibras, a resposta dos músculos profundos
do abdômen é simétrica e independe de qual membro (afetado ou
não) é levantado.
Outros importantes achados mostraram associações de fadiga dos
músculos abdominais com lesões dos músculos isquiotibiais, e
também que pacientes com história de entorse grave e hipermobilidade de tornozelo exibiam um atraso na resposta ipsilateral e contralateral da ativação do músculo glúteo máximo e ipsilateral do glúteo médio15.
Com relação a lesões nos joelhos, foi visto que mulheres com dor
patelofemoral apresentam uma diminuição no pico de ativação dos
músculos rotadores externo, extensores e abdutores do quadril
comparada ao grupo saudável. Este déficit de força representa uma
capacidade diminuída de resistir ao movimento de rotação interna
e adução, que são posições associadas a alto nível de pressão de
contato retropatelar lateral12.
Em pacientes com síndrome da fricção da banda iliotibial foi verificada fraqueza da musculatura abdutora do quadril comparada ao
membro são contralateral e/ou grupo controle saudável. Após programa de fortalecimento dessa musculatura, verificou-se melhora
significativa da dor e retorno às atividades prévias na maioria absoluta dos pacientes6.
SNC prediz que o controle da coluna será alterado por forças interna
ou externa e é capaz de planejar estratégias musculares para preparar
o tronco. O outro mecanismo ocorre quando a perturbação é inesperada. Desta forma, a capacidade de resposta é dependente não somente da musculatura, mas também do sistema sensorial que fornece informações do equilíbrio, reconhece a perturbação e permite
ao SNC responder a ela, interagindo o corpo com o ambiente5. Por
isso, déficits proprioceptivos na região de core contribuem com o decréscimo do controle neuromuscular ativo dos membros inferiores,
o qual pode propiciar ou acentuar a biomecânica incorreta da articulação e, consequentemente, gerar lesões e desalinhamentos8.
Bergmark9 (1989) propôs outro modelo mecânico utilizando a divisão da musculatura do tronco em sistema global e local. O primeiro inclui músculos responsáveis pela transferência de forças entre a coluna torácica e a pelve, como o reto abdominal e eretor da
espinha, e o segundo sistema é composto pelos músculos que
agem diretamente nas vértebras, como os multifedos, mantendo assim a força da coluna.
Os elementos musculares de core contribuem com três mecanismos para a estabilidade: aumento da pressão intra-abdominal,
forças compressivas espinais pelo eixo axial e resistência dos músculos do quadril e tronco1-2. A contração da musculatura abdominal é considerada como a principal responsável pelo aumento da
pressão intra-abdominal, mas estudos recentes sugerem que essa
pressão também pode ser aumentada através da contração simultânea do diafragma e da musculatura do assoalho pélvico, aumentando a firmeza do tronco e diminuindo a carga compressiva na coluna durante o esforço2. No eixo axial, se por um lado as forças
compressivas produzidas pela ação muscular ajudam na estabilidade, por outro lado o aumento excessivo da carga contribui com
a etiologia de dor lombar. O mesmo ocorre com a resistência muscular, já que o seu aumento através da ampliação do tempo de cocontração pode trazer riscos de dor lombar pela ineficiência metabólica desta musculatura. Assim, uma estratégia de aumentar a
firmeza da região tem que ser altamente coordenada pelo equilíbrio
entre a demanda e a intenção da tarefa física enquanto limita a
carga excessiva1-2.
Todos os músculos do tronco são importantes na estabilização da
coluna, mas dependendo do tipo de atividade que está sendo realizada há predominância de um determinado componente muscular em prover o equilíbrio adequado10. Especial atenção tem sido
dada aos músculos abdominais, principalmente ao transverso do abdômen pela sua atuação no aumento da pressão intra-abdominal e
tensionamento da fáscia toracolombar11. Esta fáscia é uma importante estrutura que conecta os membros inferiores aos superiores via
glúteo máximo e latíssimo do dorso, e seu tensionamento restringe
o movimento intervertebral diretamente ou por uma compressão
segmentar1,5. Isto ajuda a formar um “colete estabilizador” em
volta do abdômen, consistindo da fáscia toracolombar porteriormente, da fáscia abdominal anteriormente e dos músculos oblíquos
lateralmente6. A contração mútua do transverso do abdômen e dos
oblíquos interno e externo aumentando a pressão intra-abdominal
cria uma estabilidade funcional para a coluna espinhal1.
A co-contração muscular do tronco conecta os membros superiores e inferiores via porção abdominal, e desta forma, em uma sequência temporal de muitas atividades atléticas, a ativação dos músculos de core precedem a ativação dos músculos das extremidades,
permitindo uma base mais estável para a ativação muscular e melhorando a firmeza da coluna lombar. Esse suporte varia de acordo
com o movimento planejado e a postura adotada durante o movimento6,10-11. Willson et al.2 (2005) citaram estudo que comprova essa
teoria, demonstrando que o SNC cria uma base estável para o movimento dos membros inferiores através de co-contração prévia dos
músculos multifidos e, principalmente, pelo transverso do abdômen2.
Discussão
A concepção da região de core e sua importância na estabilidade
da coluna tem proporcionado uma nova abordagem no treina-
Pavin LN, Gonçalves C.
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J Health Sci Inst. 2010;28(1):56-8
Referências
Kibler et al.6 (2006) relataram outros estudos relacionando lesões
do ligamento cruzado anterior (LCA) com a instabilidade. Estes mostram que a posição responsável pelo maior índice de lesões é de rotação interna e adução do joelho em relação ao fêmur, provocando
forte tensão no ligamento. Assim, o treinamento de força e resistência da musculatura abdutora e rotadora externa do quadril deve ser
incluído nos programas de prevenção a lesões ao LCA, visto que a
força para mover o joelho em valgo é sensível ao nível de firmeza da
musculatura do quadril. Em condições de fadiga, tanto o joelho
quanto o quadril tem tendência de posicionar-se em rotação interna
e adução por inabilidade de criar torque suficiente nos músculos glúteos, abdominais e isquiotibiais, propiciando o surgimento de lesões6.
Nos pacientes com dor lombar crônica, segundo o modelo biomecânico, uma das causas desse problema é a irritação mecânica
repetida das estruturas sensitivas de dor. Dessa forma, a melhora do
controle e da estabilidade da região reduziria essa irritação e, consequentemente, a dor. Estudos mostraram também que a atividade
dos músculos reto abdominal e porção inferolateral abdominal estão alteradas nesses pacientes. Além disso, há uma reduzida amplitude de atividade dos multifidos e evidências de atraso na contração do transverso do abdômen em associação com o rápido
movimento dos membros5.
No estudo realizado por Navalta e Hrncir18 (2007) o objetivo foi
verificar a atuação dos exercícios de core no clearance do lactato
pós atividade física anaeróbica intensa (teste de bicicleta de Wingate)
comparando com um grupo que permaneceu em repouso após a
mesma atividade. Os resultados mostraram que os exercícios de core
foram eficazes na redução dos níveis de lactato sanguíneo e, em relação ao grupo repouso, tem o adicional de melhorar o controle postural sendo, portanto, indicado neste período de recuperação.
Willson et al.2 (2005) e Hodges5 (2003) abordaram a discussão
se as lesões das extremidades inferiores seriam uma causa ou consequência de uma estabilidade insuficiente da musculatura de
core2,5. Alguns autores16,18 argumentam com base na predominância de fibras musculares posturais no tronco, que são mais acometidas pela atrofia, e que, por isso, as lesões dos segmentos levariam
a um déficit na estabilidade. No entanto, outros pesquisadores9,12
relataram que é o déficit na musculatura de core que aumenta a incidência de lesões nas extremidades inferiores. O consenso apontado por Willson et al.2 (2005) é que o treinamento desta musculatura deve fazer parte dos programas de reabilitação e de prevenção
de lesões das extremidades inferiores2. Além disso, esse treinamento pode melhorar a performance atlética12.
No entanto, Standaert e Herring19 (2007) abordaram a discussão sobre as controvérsias no uso de programas de exercícios de estabilização lombar nas lombalgias. Relataram que há um limitado número
de estudos amplos e controlados sobre o assunto comparado a outras
técnicas terapêuticas, e algumas pesquisas recentes não evidenciaram
eficácia nesta forma de tratamento. Os autores citaram pesquisas que
mostraram que estes exercícios, apesar de melhorarem o quadro álgico e funcional, não mostraram-se mais eficazes do que outras formas de tratamento fisioterápicos, e ainda que os programas não devem enfocar no músculo transverso do abdômen e multifidos,
devendo ser mais abrangentes em termos de cadeias musculares e
controle motor19-20.
1. Akuthota V, Nadler SF. Core strengthening. Arch Phys Med Rehabil. 2004;85(3
Suppl 1):86-92.
2. Willson JD, Dougherty CP, Ireland ML, Davis IM . Core stability and its relationship to lower extremity function and injury. J Am Acad Orthop Surg. 2005;
13(5):316-25.
3. Zazulak BT, Hewett TE, Reeves NP, Goldberg B, Cholewicki J. The effects of
core proprioception on knee injury. Am J Sports Med. 2007;35(3):368-73.
4. Zazulak BT, Hewett TE, Reeves NP, Goldberg B, Cholewicki J. Deficits in neuromuscular control of the trunk predict knee injury risk. Am J Sports Med. 2007;
35(7):1123-30.
5. Hodges PW. Core stability exercise in chronic low back pain. Orthop Clin N
Am. 2003;34:245-54.
6. Kibler WB, Press J, Sciascia A. The role of core stability in athletic function.
Sports Med. 2006;36(3):189-98.
7. Liemohn WP, Baumgartner TA, Gagnon LH. Measuring core stability. J Strength
Cond Res. 2005;19(3):583-6.
8. Leetun DT, Ireland ML, Willson JD, Ballantyne BT, DAVIS IM. Core stability
measures as risk factors for lower extremity injury in athletes. Med Sci Sports
Exerc. 2004;36(6):926-34.
9. Bergmark A. Stability of the lumbar spine. A study in mechanical engineering.
Acta Orthop Scand Suppl. 1989;230:1-54.
10. Borghuis J, Hof AL, Lemmink KAPM. The importance of sensory-motor control in providing core stability. Sports Med. 2008;38(11):893-916.
11. Garry TA, Sue LM, Brendan L. Feedforward responses of transverses abdominis are directionally specific and act asymmetrically: implications for core stability theories. J Orthop Sports Phys Ther. 2008;38(5): 228-37
12. Ekstrom RA, Donatelli RA, Carp KC. Electromyographic analysis of core trunk,
hip, and thigh muscles during 9 rehabilitation exercises. J Orthop Sports Phys
Ther. 2007;37(12):754-62.
13. Marshall PW, Murphy BA. Core stability exercises on and off a Swiss ball.
Arch Phys Med Rehabil. 2005;86:242-9.
14. Carson RG. Changes in muscle coordination with training. J Appl Physiol.
2006;101:1506-13.
15. Barr KP, Griggs M, Cadby T. Lumbar stabilization: a review of core concepts
and current literature, part 2. Am J Phys Med Rehabil. 2007;86(6):72-80.
16. Allison GT, Morris SL. Transversus abdominis and core stability: has the pendulum swung? Br J Sports Med. 2008;42(11):630-1.
17. Teyhen DS, Williamson JN, Carlson NH, Suttles ST, O’Laughlin SJ, Childs JD
et al. Ultrasound characteristics of the deep abdominal muscles during the active
straight leg raise test. Arch Pys Med Rehabil. 2009;90(5):761-7.
18. Navalta JW, Hrncir SP. Core stabilization exercises enhance lactate clearance
following high-intensity exercise. J Strenght Cond Res. 2007;21(4):1305-9.
19. Standaert CJ, Herring AS. Expert opinion and controversies in musculoskeletal and sports medicine: core stabilization as a treatment for low back pain. Arch
Phys Med Rehabil. 2007;88:1734-6.
20. Kavcic N, Grenier S, Mcgill SM. Determining the stabilizing role of individual
torso muscles during rehabilitation exercises. Spine. 2004;29(11):1254-65.
Endereço para correspondência:
Larissa N. Pavin
R. Luis Nunes Ferreira, 50 – Bairro Mançour Daud
São José do Rio Preto-SP, CEP 15070-580
Brasil
E-mail: [email protected]
Conclusão
Recebido em 14 de outubro de 2009
Aceito em 7 dezembro de 2009
A estabilidade do corpo deve ser entendida e avaliada no âmbito
do sinergismo muscular e, por isso, tanto o fortalecimento do
tronco como dos membros deve fazer parte dos programas de treinamento e de reabilitação. Para tal fim, o enfoque nos exercícios de
estabilização de core precisa de discussões mais amplas e estudos
devidamente controlados a respeito da sua influência na força e na
endurance durante a performance atlética e na prevenção de lesões.
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Estabilidade de core no treinamento e na reabilitação