Universidade do Vale do Paraíba
Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento
LUIZ ALFREDO BRAUN FERREIRA
“ANÁLISE DA ATIVIDADE ELETROMIOGRÁFICA DOS MÚSCULOS DO
TORNOZELO EM SOLO ESTÁVEL E INSTÁVEL COM OLHOS ABERTOS E
FECHADOS”
São José dos Campos, SP
2009
Universidade do Vale do Paraíba
Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento
LUIZ ALFREDO BRAUN FERREIRA
“ANÁLISE DA ATIVIDADE ELETROMIOGRÁFICA DOS MÚSCULOS DO
TORNOZELO EM SOLO ESTÁVEL E INSTÁVEL COM OLHOS ABERTOS E
FECHADOS”
Dissertação de mestrado apresentada ao Programa
de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica da
Universidade do Vale do Paraíba, como
complementação dos créditos necessários para
obtenção do título de Mestre em Engenharia
Biomédica.
Orientador: Prof. Dr. Alderico Rodrigues de Paula
Jr.
São José dos Campos, SP
2009
F44l^
Felreira,Luiz Alft€doBrÂütr
Arálise da Àtiúdâd€EÌetomiogróficadosMúsculosdo TorÍÌozeloêm Soloestévele Insúvel
/ Luiz A1ftEdoBÍarmFefleirâ-OrientôdorProf Dr. AÌderico
com os OlhosAbeÌtose Fechados.
Câopôs,
2009.
Paul-a
Jr.
São
José
dos
RodÍiguesdo
I diÂcolas€r:çoior
ao PÌogramade Pós-Gradustãoem Bioengenbsriâdo Iútituto de Pesquisâe
DirssrtaçãoapÍes€ntada
da UnivetsidadeVole do Paralba 2009.
Desetrvolvimenúo
l.
Eletsomiograiã 2- PiopÍiooepção 3. Tomozelo 4. Équilíbdo Mülculosquelético I. Paülâ
JürioÍ., Alderico Rodrigues,Orieú. lL TíÍrlo
CDU:615.84
parafins acadêmicos
e científicos,a repÌoduçãototal ou paÌcial
Auúorizoexclüsivamente
fotocopiadòs
ou transmissão
eletrônic4clesdequecitadaà
destiadisrrtaçã!, por pÍocessos
fonte.
rnl
lo,,r;:. !.0/-"to 5 nr,,^ J-pr**
'
Aluno:\j)iz Alfiedo BraunFeneira
o
SãoJosédosCampos,14deOutubmdç 2009.
LIIIZ ÂLFREDO BRAIJNTERREIRA
Dos MÚscul,osDo roRNozELo EM
"ÁNÁLrsEDÀaTIIDADE ELETRoMTocRÁrrca
SOLOESTÁI'EL E INSTÁWL COM OLEOS ABERTOSE FECHADOS"
DissertaçãoapÌovada como Ìequisito parcial à obtençãodo grau de Mgstre em Engenharia
Biomédic4 do Programa de Pós-Graduaçãoem Bioengeúaria" do Instituto de Pesqúsa e
Desenvolvimentoda Universidadedo Vale do Paxaíba,SãoJosédos Campos,SP,pela scguinte
bancaexaminadora:
Prof. Dr. MÀRIO OLII'EIRA LIMA ([INIVAP)-
Prof DÌ. ALDERICO RODRIGUESDE PAULA JR
Prof. DÍa. CLAIJDIA SANTOS OLII'EIRA (UNIV
daCosta
Prof. Dra. SandraMaÍiaFonseca
DiÌctoÍ do IP&D - Univap
SãoJosédosCampos,14deoutubrode2009.
DEDICATÓRIA
Primeiramente preciso dedicar todo este trabalho aos meus pais, que me incentivaram
sempre em toda esta caminhada e me apoiaram em todos os momentos da minha vida,
certamente sem eles ao meu lado eu nunca teria chegado até aqui e não poderia sonhar em
chegar mais longe.... A confiança deles é que me dá força para sempre continuar.....
Ao meu grande irmão Luis Antônio e sua esposa Mariana, que juntamente com meu sobrinho
Henrique estão sempre ao meu lado em todos os projetos da minha vida.....
À minha noiva Aline, que em todos os momentos, felizes ou difíceis, esteve com o maior
carinho e atenção me apoiando, e que pelo seu grande amor me inspira em tudo que sou e
que faço....
Ao meu melhor amigo Wagner Menna Pereira, que é mais que um amigo, é um irmão, que me
ajudou e me apoiou em toda minha caminhada e sempre será um grande parceiro em todos
os meus projetos, sem você este trabalho não teria sido concluído....
Aos meus Mestres e Inspiradores Professores Luciano Pavan Rossi e Ivo Ilvan Kerppers, os
quais me incentivaram desde o início da minha vida científica, e sempre estão ao meu lado
me ajudando e auxiliando em todos os momentos....
Finalmente, mas com a mesma importância, a todas as pessoas que me auxiliaram em
realizar este trabalho e fizeram-no possível de ser concretizado.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, Senhor e salvador da minha vida e dono de tudo que sou e
que tenho....
À minha família pelo amor e carinho em todos os momentos da minha vida....
Ao Professor Dr. Alderico Rodrigues de Paula Jr, pela formidável orientação e grande ajuda
em todo o trabalho...
À professora Dra. Cláudia Santos Oliveira e ao professor Dr. Mário Oliveira Lima pela
disponibilidade de compor a banca demonstrando sempre interesse e paciência na leitura do
trabalho...
À Valéria Maeda, Rúbia Gomes e Dona Ivone, pessoas que me ajudaram muito e tenho uma
infinita gratidão por tudo que fizeram por mim e por este trabalho, e principalmente pela
paciência e dedicação por este trabalho...
Ao professor Ms. Ivo Ilvan Kerppers que me iniciou na pesquisa científica e me ensinou
muita coisa, e continua sempre me ensinando....
Ao professor Ms. Luciano Pavan Rossi, meu grande exemplo de profissional e em quem me
espelho até hoje, pelo infinito apoio em toda minha vida...
Ao amigo Wagner Menna Pereira pelos sete anos de convivência e pelos momentos
agradáveis que passamos juntos em toda esta caminhada...
Ao professor Juarez Soares, Professor Ernani José Zampier e toda Faculdade Guairacá,
inclusive os meus alunos, pela compreensão em minhas ausências mensais...
À Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO) por sempre ser a minha casa,
desde a graduação como agora fazendo parte do corpo docente, um grande orgulho para
mim...
Aos meus colegas de mestrado, todos, meu muito obrigado pelos momentos especiais durante
esta caminhada, vou lembrar-me de cada um de vocês com grande carinho e muitas
saudades...
Aos meus sócios da clínica Instituto Postural Fabrício Furtado Vieira e Gabriel Farhat pela
grande compreensão pela minha constante ausência e pela ajuda durante todo este período
com meus pacientes, graças a vocês nossa clínica está onde está...
A todas as pessoas que estiveram do meu lado nesta caminhada, que estiveram orando por
mim, e que ajudaram sempre, meu muito obrigado!!!
“As coisas sobrenaturais de Deus aparecem através das coisas naturais da vida...”
“Ora, Deus é poderoso para fazer infinitamente mais do que tudo que pedimos ou pensamos,
conforme o seu poder que opera em nós. (Efésios 3.20)”
ANÁLISE DA ATIVIDADE ELETROMIOGRÁFICA DOS MÚSCULOS DO
TORNOZELO EM SOLO ESTÁVEL E INSTÁVEL COM OLHOS ABERTOS E
FECHADOS
Resumo
INTRODUÇÃO: Os exercícios proprioceptivos são realizados diariamente na reabilitação
com a utilização de diversos solos instáveis e com o objetivo de melhorar a estabilidade
articular através das propriedades mecânicas e sensoriais dos ligamentos, da cápsula articular
e da atividade fusal dos músculos ao redor da articulação. As mudanças na característica
mioelétrica dos músculos em atividade podem ser identificadas através da eletromiografia de
superfície (EMG), podendo oferecer informações importantes sobre o comportamento dos
músculos quando submetidos aos diversos tipos de sobrecarga. OBJETIVOS: o presente
estudo tem por objetivo analisar a atividade eletromiográfica dos músculos tibial anterior,
tibial posterior, fibular longo, gastrocnêmios lateral e medial, músculos estabilizadores do
tornozelo, em solo estável e instável, associado ou não ao fechamento dos olhos.
METODOLOGIA: Foram selecionados 25 indivíduos, de ambos os sexos, ativos e saudáveis
para o estudo, e todos foram sumetidos a uma avaliação antropométrica e a aplicação de um
protocolo de coleta que envolvia o aquecimento e a avaliação da atividade muscular em
diferentes solos através da eletromiografia de superfície. Estas coletas serão escolhidas de
forma randomizada (sorteio) entre todos os solos, tanto solo estável (chão) quanto solo
instável (cama elástica, balancim, disco proprioceptivo e tábua proprioceptiva com os olhos
abertos, como também cama elástica, balancim e solo estável com os olhos fechados). Na
coleta, o indivíduo deverá se manter em equilíbrio sobre estes aparelhos durante 15 segundos,
com uma angulação de joelho de 30º de flexão de joelho para proporcionar maior
instabilidade. RESULTADOS: Houve um aumento significativo (p≤0,05) na atividade
muscular na maioria dos solos instáveis, entretanto, a cama elástica não apresentou diferenças
significativas (p≥0,05) na atividade eletromiográfica, mantendo seus valores próximos ao solo
estável. Foi observado que os músculos tibial anterior e fibular longo apresentaram maior
ativação eletromiográfica em todos os solos analisados. De acordo com os resultados obtidos,
os testes proprioceptivos com os olhos fechados apresentaram ativação eletromiográfica
maior, com diferença significativa, em comparação com olhos abertos. CONCLUSÃO: Podese concluir que exercícios de perturbação em solos instáveis geram aumentos significativos da
atividade eletromiográfica quando comparado ao solo estável, principalmente com os olhos
fechados em comparação com os olhos abertos, sendo estes, um recurso valioso na
reabilitação sensório-motora da articulação do tornozelo.
Palavras-chave: tornozelo, propriocepção, exercícios instáveis, eletromiografia.
ELECTROMYOGRAPHY ACTIVITY ANALYSIS OF THE ANKLE
MUSCLES AT THE STABLE AND UNSTABLE SOIL WITH OPEN AND CLOSED
EYES
Abstract
INTRODUCTION: Proprioceptive exercises are performed daily in rehabilitation with the
use of various unstable soils and in order to improve stability joint through the sensory and
mechanical properties of ligaments, joint capsule and spindle activity of the muscles around
the joint. The characteristic changes in myoelectric activity of muscles can be identified by
surface electromyography (EMG), may provide important information about the behavior of
the muscles when subjected to various types of overhead. OBJECTIVES: This study aims to
examine the electromyographic activity of the anterior tibial, posterior tibial, peroneus longus,
medial and lateral gastrocnemius, stabilizing muscles of the ankle in stable and unstable soil,
with or without eye closure. METHODS: We selected 25 individuals of both sexes, active
and healthy for the study, and all were subjected to the one anthropometric assessment and
implementation of a collection protocol that involved heating and assessment of muscle
activity in different soils by surface electromyography. These collections will be chosen
randomly (lottery) among all soils, both soil stable (ground) on unstable ground (trampoline,
balance beam, hard proprioceptive and ironing proprioceptive with open eyes, as well as
trampoline, balance beam and floor stable eyes closed). On collection, the individual should
remain in balance on these devices for 15 seconds, with an angle of knee 30 ° of knee flexion
to provide greater instability. RESULTS: There was a significant increase (p ≤ 0.05) in
muscle activity in most soils unstable, however, the trampoline was no significant difference
(p ≥ 0.05) in electromyographic activity, while values close to the ground stable. It was
observed that the tibialis anterior and peroneus longus showed higher EMG activation in all
soils analyzed. According to the results obtained, the proprioceptive tests with eyes closed
showed greater EMG activation, with significant difference compared with eyes open.
CONCLUSION: It can be concluded that exercises on unstable soil disturbance generate
significant increases in EMG activity when compared to stable soil, especially with eyes
closed compared with open eyes, which are a valuable resource in the rehabilitation of
sensory-motor coordination ankle.
Keywords: ankle, proprioception, exercises unstable, electromyography.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Representação de um Pêndulo Invertido.......................................................
22
Figura 2 – Influências sensoriais no controle postural...................................................
23
Figura 3 - Captação dos raios luminosos pelo globo ocular e a formação da imagem na
retina..............................................................................................................................
25
Figura 4 - Formação da imagem da retina para o córtex visual.....................................
26
Figura 5 - Localização do córtex visual na região occipital do cérebro........................... 27
Figura 6 – Representação do Aparelho Vestibular........................................................
28
Figura 7 - Representação do Labirinto Membranoso do aparelho vestibular................
28
Figura 8 – Mácula..........................................................................................................
29
Figura 9 – Células ciliadas ligadas com a fibra nervosa.................................................
30
Figura 10 – Canais Semicirculares.................................................................................
31
Figura 11 - Movimento da cúpula e suas fibras embutidas no início da rotação............ 32
Figura 12 - Movimentação da cabeça e inclinação dos cílios......................................... 32
Figura 13 - Porção somática do sistema sensorial........................................................... 35
Figura 14 – Diversos tipos de terminações sensoriais....................................................
36
Figura 15 - a) Ilustração dos Fusos Musculares; b) Ilustração dos Órgãos Tendinosos de
Golgi – OTGs..................................................................................................................
37
Figura 16 - Ilustração do sistema de controle postural chamado de estratégia de tornozelo,
onde pela inclinação corporal anterior, os fusos musculares foram ativados para a contração
dos músculos Gastrocnêmios para a restauração da postura ereta............
38
Figura 17 - Vista lateral do tornozelo e suas estruturas ligamentares (TFA: lig. Talofibular
anterior; CF: lig. Calcâneo Fibular; TFP: lig. Talofibular Posterior)...............
40
Figura 18 - Exemplo de um entorse em inversão e lesões ligamentares............................. 40
Figura 19 - Funcional estabilidade paradigma alusivos a progressão da instabilidade funcional
da articulação do ombro, devido à interação entre a instabilidade mecânica e diminuição de
controle neuromuscular.............................................................................
41
Figura 20 - Percursos do controle neuromuscular........................................................... 42
Figura 21 - Exemplo de exercícios em plataformas instáveis............................................ 44
Figura 22 - Esquema demonstrando todo procedimento de análise eletromiográfica: coleta,
filtragem, processamento dos dados......................................................................
47
Figura 23: Posicionamento do eletrodo.............................................................................. 49
Figura 24: Diferentes posicionamentos dos eletrodos e diferentes respostas
Eletromiográficas................................................................................................................. 50
Figura 25: Eletrodos de superfície ativos........................................................................... 51
Figura 26: Sinal Eletromiográfico e a despolarização da membrana................................. 52
Figura 27: Aparelhos proprioceptivos utilizados na coleta. (A – Cama Elástica; B – Disco
Proprioceptivo;
C
–
Balanço
Proprioceptivo
ou
Balancim;
D
–
Prancha
Proprioceptiva)................................................................................................................... 59
Figura 28: Colocação dos eletrodos nos músculos da perna........................................... 60
Figura 29: Padronização dos exercícios instáveis com 300 de semi-flexão de joelho....... 62
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Características dos sujeitos. Média ± desvio padrão das características
antropométricas dos homens.............................................................................................. 57
Tabela 1: Características dos sujeitos. Média ± desvio padrão das características
antropométricas das mulheres............................................................................................ 58
Tabela 2: Valores de significância (p<0,05) em destaque, somente os valores não destacados
não apresentaram significância (p>0,05).......................................................................
72
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo Tibial
Anterior entre diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ± Erro Padrão). *
Houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05)..............
64
Gráfico 2: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo Fibular
Longo entre diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ± Erro Padrão). *
Houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05)..............
65
Gráfico 3: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo
Gastrocnêmio Lateral entre diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ±
Erro Padrão). * Houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05)..
66
Gráfico 4: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo
Gastrocnêmio Medial entre diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ±
Erro Padrão). * Houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05)..
66
Gráfico 5: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo Tibial
Posterior entre diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ± Erro Padrão). *
Houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05)..............
67
Gráfico 6: (TA: Tibial Anterior; FL: Fibular Longo; GL: Gastrocnêmio Lateral; GM:
Gastrocnêmio Medial; TP: Tibial Posterior) Variação da atividade eletromiográfica de
superfície (RMS) entre diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ± Erro
Padrão). * Houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05).............. 68
Gráfico 7: (TA-Tibial Anterior; FL-Fibular Longo; GL-Gastrocnêmio Lateral; GMGastrocnêmio Medial; TP-Tibial Posterior) Variação da atividade eletromiográfica de
superfície (RMS) entre olhos abertos e fechados no solo Estável (Média ± Erro Padrão).
* Houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05)............................ 69
Gráfico 8: (TA-Tibial Anterior; FL-Fibular Longo; GL-Gastrocnêmio Lateral; GMGastrocnêmio Medial; TP-Tibial Posterior) Variação da atividade eletromiográfica de
superfície (RMS) entre olhos abertos e fechados na cama elástica (Média ± Erro Padrão). *
Houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05)..........................
70
Gráfico 9: (TA-Tibial Anterior; FL-Fibular Longo; GL-Gastrocnêmio Lateral; GMGastrocnêmio Medial; TP-Tibial Posterior) Variação da atividade eletromiográfica de
superfície (RMS) entre olhos abertos e fechados no Balancim (Média ± Erro Padrão).
* Houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05)........................... 71
Gráfico 10: Relação das médias eletromiográficas de superfície com olhos abertos e fechados
nos solos analisados (Média ± Erro Padrão). * Houve diferença significativa na atividade
eletromiográfica (p<0,05).............................................................................................
72
LISTA DE ABREVIATURAS
ACSM - American College of Sports Medicine - Colégio Americano de Medicina do Esporte
CEFISIO – Clinica escola de fisioterapia
CVMI – Contração isométrica voluntária máxima
DB – decibéis
DP – Desvio padrão
EMG – Eletromiografia
FL – Fibular longo
GL – Gastrocnêmio lateral
GM – Gastrocnêmio medial
HZ – Hertz
IMC – Índice de massa corporal
ISEK - Sociedade Internacional de Eletrofisiologia e Cinesiologia
KGF – Kilograma-força
MCT – Massa corporal total
RMS – root mean square
RRMC – Relação de rejeição do modo comum
SNC – Sistema nervoso central
TA – Tibial anterior
TP – Tibial posterior
V – Volt
uV – Microvolt
Ω - Ohms
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.........................................................................................................................17
1.1 JUSTIFICATIVA...................................................................................................................... 20
1.2 OBJETIVOS .............................................................................................................................. 20
1.2.1 Objetivo Geral ...................................................................................................................... 20
1.2.2 Objetivos específicos............................................................................................................ 21
2 REVISÃO DA LITERATURA .................................................................................................22
2.1 FISIOLOGIA DO EQUILÍBRIO ............................................................................................ 22
2.2 SISTEMA VISUAL................................................................................................................... 24
2.3 SISTEMA VESTIBULAR........................................................................................................ 28
2.4 SISTEMA SENSÓRIO-MOTOR ............................................................................................ 34
2.4.1 Propriocepção de tornozelo .................................................................................................. 38
2.5 CICLO PERCEPÇÃO – AÇÃO ............................................................................................ 422
2.6 TREINAMENTO EM SUPERFÍCIES INSTÁVEIS ............................................................. 43
2.7 ELETROMIOGRAFIA DE SUPERFÍCIE ............................................................................ 46
2.7.1 Eletrodos .............................................................................................................................. 48
2.7.1.1 Posicionamento dos eletrodos .................................................................................... 49
2.7.2 Sinal eletromiográfico .......................................................................................................... 51
2.7.3 Amplificação diferencial e rejeição do modo comum.......................................................... 53
2.7.4 Variáveis que afetam o sinal eletromiográfico..................................................................... 54
2.7.5 Normalização do sinal eletromiográfico .............................................................................. 55
3 MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................................................57
3.1 LOCAL DA PESQUISA........................................................................................................... 57
3.2 SUJEITOS ................................................................................................................................. 57
3.3 CRITÉRIOS DE SELEÇÃO.................................................................................................... 58
3.3.1 Critérios de inclusão............................................................................................................. 58
3.3.2 Critérios de exclusão ............................................................................................................ 58
3.4 INSTRUMENTOS .................................................................................................................... 59
3.5 PROCEDIMENTOS ................................................................................................................. 60
3.6 ANÁLISE ESTATÍSTICA ....................................................................................................... 62
3.7 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS............................................................................... 62
4 RESULTADOS .........................................................................................................................64
5 DISCUSSÃO .............................................................................................................................73
6 CONCLUSÃO...........................................................................................................................78
REFERÊNCIAS...........................................................................................................................79
APÊNDICE A: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido TCLE.........................................89
APÊNDICE B: Ficha de Identificação dos Indivíduos.................................................................93
APÊNDICE C: Valores eletromiográficos brutos de cada exercício instável com olhos abertos e
com olhos fechados.......................................................................................................................86
ANEXO A: Comitê de Ética e Pesquisa .......................................................................................86
17
1 INTRODUÇÃO
O equilíbrio é definido em duas formas, a forma estática e dinâmica. O equilíbrio
estático e dinâmico é mantido pelos sistemas vestibular (labirinto, nervos cocleares, núcleos,
vias e inter-relação no sistema nervoso central), visual e proprioceptivo, sendo os receptores
sensoriais localizados em articulações, músculos e tendões (HORAK; SHUPERT, 1994; LEE;
ARONSON, 1974). Distúrbios em um ou mais destes sistemas pode ocasionar alteração no
equilíbrio. Quando estes três sistemas estão em harmonia existe uma perfeita organização
espacial sendo desencadeados reflexos à manutenção automática e inconsciente do controle
postural, como também na estrutura levada ao desequilíbrio, no caso o tornozelo, com
mecanismos protetores reflexos, tanto dinâmicos quanto estáticos.
O sistema vestibular contribui para a manutenção do corpo em equilíbrio e para
coordenação dos movimentos da cabeça e do corpo. Mas, os sinais vestibulares sozinhos não
são capazes de fornecer informações ao sistema nervoso central (HORAK; SHUPERT, 1994).
O sistema vestibular participa de um processamento acurado de informações sensoriais sobre
os movimentos posturais, cumprindo muitas funções potenciais no controle da postura. Este
sistema está atuante nos indivíduos no momento em que estes estão em pé ou se
locomovendo, como também quando as informações somato-sensoriais não estão disponíveis.
Desta forma, o reconhecimento destes fatores múltiplos contribui para uma resposta postural
(BUZATTI et al., 2007).
O sistema visual auxilia na manutenção e orientação de uma postura ereta. A correção
consciente e inconsciente da postura é possível através das entradas visuais. Apesar de o
sistema visual ser importante como fonte de referência de verticalidade e para a manutenção
da oscilação natural do corpo dentro dos limites da estabilidade, não é imprescindível para o
controle postural, visto que é possível manter o equilíbrio com os olhos fechados (HORAK;
SHUPERT, 1994). Diferentemente destas afirmações, Lee e Aronson (1974) realizaram um
experimento sobre informação visual movendo uma “sala” suspensa onde o teto e as paredes
laterais tinham a capacidade de se movimentar. Adultos e crianças ficavam em pé nesta sala e,
quando ela era movimentada, oscilações corporais correspondentes eram observadas,
concluindo a grande atividade do sistema visual no controle postural.
Muitos pesquisadores têm fornecido definições quanto à terminologia de sensação
articular, ou da propriocepção e cinestesia (LEPHART et al., 1997). A propriocepção descreve
a consciência da postura, do movimento, das mudanças no equilíbrio, assim como
conhecimento da posição, do peso e da resistência dos objetos em relação ao corpo, sendo uma
18
variação especializada da modalidade sensorial do tato. Definindo-a especificamente, é a
aferência neural cumulativa para o sistema nervoso central provindo de mecanoceptores
(VOIGHT; COOK, 2003), dessa forma, engloba as sensações de movimento articular, a
cinestesia e a posição articular (VOIGHT; COOK, 2003; ANDREWS; HARRELSON; WILK,
2000; PECCIN; PIRES, 2003).
Um dos aspectos mais desafiadores para o clínico é compreender o papel do controle
neuromuscular proprioceptivo mediada após lesão e sua restauração através da reabilitação. A
propriocepção contribui para a precisão da programação motora necessária para o controle
neuromuscular dos movimentos e também contribui para o reflexo muscular, proporcionando
estabilidade dinâmica conjunta. O efeito do trauma ligamentar, resultando em instabilidade
mecânica e déficits funcionais proprioceptivos contribui para a instabilidade, o que poderia
levar, em última instância, a um microtrauma e uma nova lesão. (LEPHART et al., 1997).
Os mecanoceptores são órgãos especializados que funcionam como transdutores
biológicos capazes de converter energia mecânica da deformação física em potenciais de ação
nervosos que geram informações proprioceptivas (VOIGHT; COOK, 2003). Sherrington
descreveu pela primeira vez o termo propriocepção no início do século passado, quando
percebeu a presença de receptores nas estruturas articulares e musculares cuja natureza era
principalmente reflexiva (PECCIN; PIRES, 2003). Particularmente dois receptores
desempenham uma importante função na estabilização articular; o fuso muscular que está
situado no interior das fibras musculares, o qual é ativado quando o músculo é alongado e o
Órgão tendinoso de Golgi que se situa na junção entre o músculo e o tendão e é ativado
quando o músculo se contrai (PECCIN; PIRES, 2003).
O fuso muscular é considerado o terceiro órgão sensorial mais complexo, depois do olho
e do ouvido, sendo organizado em paralelo com as fibras musculares e inervado tanto por
fibras aferentes quanto eferentes. Identifica o comprimento do músculo e, ainda mais
importante, o ritmo de mudança do comprimento muscular (ANDREWS; HARRELSON;
WILK, 2000). Para Smith, Weiss e Lehmkuhl (1997) os fusos funcionam como um receptor
ao estiramento, enviando impulsos sensitivos por axônios aferentes que informam outros
neurônios da medula espinhal e cérebro sobre o comprimento do fuso muscular e a velocidade
com que o estiramento muscular está ocorrendo. A tensão do músculo é medida pelos órgãos
tendinosos de Golgi e os receptores de pressão e da dor. A estimulação dos receptores de
Golgi é responsável por sua ação como estabilizadores mecânicos quando iniciam uma
contração muscular reflexa em situações de estresse anormal (ANDREWS; HARRELSON;
WILK, 2000; SMITH; WEISS; LEHMKUHL, 1997).
19
Dessa forma, exercícios proprioceptivos são aqueles que promovem distúrbios no
sistema de feedback sensorial, que através do treinamento de perturbação promovem respostas
reflexas dinâmicas para gerar controle neuromuscular em uma determinada articulação
(VOIGHT; COOK, 2003).
Os músculos dos compartimentos da perna, compartimento anterior, posterior, lateral e
medial fazem parte dos estabilizadores dinâmicos do tornozelo. Assim, a musculatura que
controla o tornozelo e pé apresenta importante função estabilizadora, oferecendo uma
contensão dinâmica às forças externas (MOORE; DALLEY, 2001; CORDOVA;
INGERSOLL, 2003). Por exemplo, quando um movimento abrupto estira a musculatura
fibular, essa musculatura é ativada reflexamente, gerando uma força em eversão, ajudando a
estabilizar o tornozelo opondo-se ao movimento de inversão (ZAMPIERI; ALMEIDA,
2003;WILLEMS et al., 2002).
A contração muscular produz mudanças metabólicas, mecânicas e mioelétricas no tecido
muscular esquelético, podendo estas ser monitorada pela eletromiografia de superfície
(SILVA; GONÇALVES, 2003; DE LUCA, 1997; ROBERGS; ROBERGS, 2002;
O’SULLIVAN; SCHMITZ, 2004) que pode oferecer informações importantes sobre o
comportamento dos músculos quando submetidos aos diversos tipos de sobrecarga, em
diversas angulações e velocidades de execução (OCARINO et al., 2005). As mudanças na
característica mioelétrica dos músculos em atividade podem ser identificadas através da
eletromiografia de superfície (EMG).
As aplicações específicas da eletromiografia nas pesquisas em fisioterapia são
inúmeras. Dentre elas esta a investigação de estratégias musculares de estabilização articular,
o estudo de técnicas de alongamento utilizadas na prática fisioterapêutica que se propõe a
gerar um maior relaxamento muscular, avaliação da atividade muscular durante atividades
funcionais, a caracterização da atividade muscular obtida durante a realização de exercícios
terapêuticos assim como analisar a quantificação da taxa de disparo de unidades motoras e a
identificação da fadiga muscular (GONÇALVES, 2006).
Diversos exercícios, inclusive o treinamento funcional em plataformas instáveis são
realizados na reabilitação e no condicionamento neuromuscular, conseqüentemente,
proporcionando a melhora da reatividade muscular e do padrão de recrutamento
neuromuscular (STRONJNIK; VENGUST; PAVLOVIC, 2002). Este tipo de treinamento
auxilia na maior ativação do sistema proprioceptivo em atividades estáticas e dinâmicas.
Durante a realização do treinamento, a instabilidade dos movimentos proporciona
situações de risco às articulações, assim, a ativação dos impulsos proprioceptivos que são
20
integrados em vários centros sensório-motores regula automaticamente os ajustes na
contração dos músculos posturais, mantendo o equilíbrio postural geral. (COOKE, 1980).
Diante da constatação da necessidade de determinar protocolos para identificação da
atividade muscular em exercícios proprioceptivos através eletromiografia de superfície é que
o presente estudo tem por objetivo analisar a atividade eletromiográfica dos músculos tibial
anterior, tibial posterior, fibular longo, gastrocnêmios lateral e medial, músculos
estabilizadores do tornozelo, em solo estável e instável, associado ou não ao fechamento dos
olhos.
1.1 JUSTIFICATIVA
Com o crescimento acentuado de técnicas fisioterapêuticas para proporcionar um tempo
menor de recuperação do paciente, principalmente na área esportiva de alto rendimento,
existindo a necessidade de resultados ainda mais rápidos, os conhecimentos em torno da
eficácia do tratamento tornam-se ainda mais importantes. Diante destas informações, um
ponto que ainda não existe resposta é qual musculatura estabilizadora da articulação do
tornozelo estará sendo mais ativada nos diversos solos instáveis, bem como qual exercício de
desequilíbrio estará produzindo maior instabilidade para articulação, sendo avaliado tanto
exercícios com os olhos abertos quanto com os olhos fechados.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
O presente estudo tem por objetivo analisar a atividade eletromiográfica da
musculatura do tornozelo em indivíduos normais com apoio unipodal em diversos solos
instáveis em comparação ao solo estável, tanto em condições de olhos abertos como com os
olhos fechados.
21
1.2.2 Objetivos específicos
• Avaliar a influência das plataformas instáveis na média do sinal eletromiográfico
(RMS) nos músculos tibial anterior (TA), Fibular Longo (FL), Gastrocnêmio Lateral
(GL), Gastrocnêmio Medial (GM) e tibial posterior (TP).
• Avaliar qual atividade proprioceptiva proporciona maior desequilíbrio, e desenvolver
uma linha de raciocínio lógica entre exercícios que promovem menor distúrbio no
equilíbrio para exercícios que promovem maior distúrbio no equilíbrio corporal.
• Analisar se exercícios proprioceptivos com os olhos fechados causam maior
desequilíbrio postural quando comparados aos exercícios proprioceptivos com os olhos
abertos, e quantificar isso.
22
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 FISIOLOGIA DO EQUILÍBRIO
Através da evolução, os seres humanos assumiram uma postura ereta e esta postura é
continuamente desafiada pela força da gravidade para manter o equilíbrio do corpo sobre a
pequena base de sustentação representadas pelos pés (DUARTE, 2000; GAGEY; WEBER,
2000; MATTOS; PRZYSIEZNY, 2004). Portanto o centro de gravidade do corpo humano
não pode ser um ponto fixo, ele depende da posição relativa dos diferentes segmentos e varia
a cada instante (DUARTE, 2000). Atualmente, estudos descrevem o corpo humano como
sendo um pêndulo invertido suspenso sobre uma base que oscila constantemente devido ao
controle do equilíbrio e da postura, representado na figura 1 (GAGEY; WEBER, 2000;
MATTOS; PRZYSIEZNY, 2004). Essas oscilações são decorrentes da dificuldade em manter
os muitos segmentos corporais alinhados entre si sobre uma base de suporte restrita utilizando
um sistema muscular esquelético que produz forças que variam ao longo do tempo
(MATTOS; PRZYSIEZNY, 2004). Desta forma, o homem se estabiliza em seu meio
ambiente através de uma complexa tarefa que envolve um intrincado relacionamento das
informações sensoriais sobre a posição relativa dos segmentos corporais e sobre as forças
internas e externas que atuam nestes segmentos. Todas estas informações sensoriais são
utilizadas para estimar e antecipar as forças que agem no corpo e, combinado com a atividade
muscular apropriada produz ou mantém a posição corporal desejada e sendo estas forças não
constantes, o corpo não está totalmente imóvel, o corpo oscila de um lado para o outro e para
frente e para trás (DUARTE, 2000; MATTOS; PRZYSIEZNY, 2004).
Figura 1: Representação de um Pêndulo Invertido.
Fonte: Duarte (2000).
23
O controle da postura em humanos consiste em um processo sofisticado que envolve a
manutenção de varias articulações e grupamentos musculares em relação geométrica uns com
os outros e com o ambiente. Neste processo, informações visuais, vestibulares e
proprioceptivas são utilizadas, tanto na detecção de variações da posição de segmentos
corporais e das pistas do ambiente, quanto no ajuste fino dos movimentos da musculatura
axial e proximal, com vistas à manutenção do equilíbrio. (RODRIGUES et al., 2003).
A manutenção do equilíbrio corporal no meio ambiente é determinada por sistemas
centrais e estruturas periféricas responsáveis pela execução motora, cujo funcionamento
depende da integração das informações provenientes das estruturas sensoriais dos sistemas
proprioceptivo, vestibular e visual (Figura 2). Estes receptores atuam de forma complexa,
integrada, redundante e de maneira diferenciada para cada perturbação sobre o corpo
processada nos núcleos vestibulares do tronco encefálico, sob a coordenação do cerebelo
(EKMAN, 2000; ROTHWELL, 1994).
Figura 2: Influências sensoriais no controle postural.
Fonte: Ekman (2000).
A orientação postural derivada dos sistemas podal, visual e vestibular depende da
integração e seleção das informações recebidas para realização de determinada tarefa
(WOOLLEY et al., 1993). O equilíbrio estático é garantido quando a somatório de todos os
torques e das forças vertical e horizontal atuantes no corpo é igual à zero (FRONTERA;
24
DAWSON; SLOVICK, 2001; HALL, 2000). Quando uma dessas condições não é satisfeita, o
equilíbrio estático deixa de existir.
O sistema postural é regulado pelo sistema vestibular, visual, oclusão dental, receptores
musculares, tendinosos e cutâneos. Os pés têm um importante papel nas vias ascendentes
posturais. Se a postura bípede do homem for correta, ocorrerá um mínimo de estresse nas
articulações e mínima atividade muscular será necessária para manter esta posição. O princípio
das palmilhas proprioceptivas, também descritas como posturais, está fundamentado na ação
de peças que são colocadas sob a região plantar. Elas influenciam o tônus muscular e
modificam a postura corporal (COMELLI; MIRANDA, 2007).
O SNC necessita de um conjunto de informações precisas e harmoniosas para organizar e
processar com rapidez as informações sensoriais visuais, vestibulares, e proprioceptivas em
centros específicos localizados no tronco encefálico e cerebelo. Estes centros comandam os
movimentos da cabeça, pescoço, coluna vertebral, pernas, braços, olhos, pés e todos os
músculos do corpo, necessários para orientá-lo e mantê-lo em equilíbrio. Caso ocorra um
conflito entre as informações recebidas pelo SNC, a perturbação do estado de equilíbrio passa
a ser consciente, originando desequilíbrio corporal (GANANÇA; CAOVILLA, 1998).
2.2 SISTEMA VISUAL
Quando pensamos em sistema visual, pensamos no sentido que tem por objetivo a
observação do mundo em nossa volta e assim ser possível as mais diferenciadas atividades.
Porém, apesar de sua simplicidade aparente, o sistema visual é o mais complexo (MASSION,
1992) e fornece informações a respeito do ambiente e da direção e velocidade dos segmentos
corporais com relação ao ambiente (NASHNER, 1981).
O sistema visual é responsável também por detectar movimentos da cabeça, já que quando
a cabeça se movimenta para frente, os objetos que estão sendo visualizados “se movimentam”
em direção oposta (SHUMWAY-COOK; WOOLLACOTT, 2003).
Quando se considera o controle postural, Paulus et al. (1989) sugerem que este sistema
contribui na detecção de movimentos corporais relativos a um referencial do ambiente. Numa
abordagem mais neurofisiológica, Sousa (1997) afirma que, a luz do ambiente chega à retina
após atravessar os meios transparentes do globo ocular, representado na figura 3. Mas a retina,
segundo este autor, não possui a mesma sensibilidade em toda a sua extensão. Existe uma
área, chamada fóvea, com localização deslocada ligeiramente para o lado temporal, que é
responsável pela discriminação dos objetos. A medida desta visão foveal é chamada de
25
acuidade visual. Todo o resto da retina é responsável pela chamada visão de campo. Esta
visão é muito importante para a locomoção, já que é através dela que se tem a noção de
conjunto ou do todo. (SOUSA, 1997).
Figura 3: Captação dos raios luminosos pelo globo ocular e a formação da imagem na retina.
Fonte: Firmino (2004).
A partir do momento em que a luz é recebida pela retina, a mesma é convertida em
impulsos elétricos que, através dos nervos ópticos, são levados até o córtex occipital. O córtex
recebe imagens relativamente diferentes, já que cada olho capta imagens de ângulos diferentes,
por isso, o cérebro une estas imagens e justamente esta disparidade é que dá o efeito
tridimensional da visão humana. A decussação dos nervos ópticos é que permite este
fenômeno (SOUSA, 1997).
De uma forma mais especifica, depois dos impulsos nervosos deixarem a retina vão para
trás pelos nervos ópticos. No quiasma óptico todas as fibras das metades nasais das retinas
cruzam para o lado oposto, onde se juntam às fibras das retinas temporais opostas para formar
os tratos ópticos (Figura 4). As fibras de cada trato óptico fazem sinapse na núcleo geniculado
lateral dorsal, e daí as fibras geniculocalcarinas vão pela radiação óptica (ou trato
geniculocalcariano) para o córtex visual primário na área calcarina do lobo occiptal.
26
Figura 4: Formação da imagem da retina para o córtex visual.
Fonte: Guyton e Hall (2006).
Além disso, fibras visuais também vão para áreas mais antigas do encéfalo: especialmente
importantes são as vias das fibras (1) dos tratos ópticos para os núcleos pré-tectais, para
provocar os movimentos reflexos dos olhos na focalização dos objetos importantes e também
para ativar o reflexo pupilar à luz, e (2) par ao colículo superior, para o controle dos
movimentos direcionais rápidos dos dois olhos. (GUYTON; HALL, 1998).
O córtex visual está localizado primariamente nos lobos occipitais. Como as
representações corticais dos outros sistemas sensoriais, o córtex visual é dividido em um
córtex visual primário e em áreas visuais secundárias. O córtex visual primário, ou córtex
estriado, fica na área da fissura calcarina e se estende para o pólo occipital sobre o aspecto
medial de cada córtex occipital. Esta é a área do termino dos sinais visuais diretos a partir dos
olhos. A fóvea é responsável pelo grau mais alto de acuidade visual. Com base na área da
retina, a fóvea tem várias centenas de vezes mais representação no córtex visual primário que
as porções periféricas da retina. (PEELEN; FEI-FEI; KASTNER, 2009).
27
Figura 5: Localização do córtex visual na região occipital do cérebro.
Fonte: Guyton e Hall (2006).
As áreas visuais secundárias, também chamadas de áreas de associação visuais, ficam
situadas anterior, superior e inferiormente ao córtex visual primário. Sinais secundários são
transmitidos para estas áreas para análise dos significados visuais. (GUYTON; HALL, 1998).
De acordo com Paulus et al. (1989), o sistema de controle postural se utiliza da
informação visual para controlar as oscilações corporais. Neste sentido, quando um indivíduo
se aproxima de um objeto, ocorre um aumento da expansão da imagem deste objeto na retina.
O contrário ocorre quando um indivíduo se afasta deste mesmo objeto, ou seja, há uma
diminuição da projeção da imagem na retina. Assim, o sistema de controle postural busca
minimizar estas alterações visuais na retina para controlar as oscilações posturais. Neste caso,
qualquer deterioração da informação visual ou mesmo sua ausência provocará o aumento das
oscilações corporais (PAULUS et al., 1989).
Na década de setenta, Lee e Aronson (1974) utilizaram uma sala suspensa que era
movimentada e manipulava a informação visual do indivíduo que se localizava em seu interior.
Os movimentos para frente e para trás produziam oscilações corporais correspondentes nos
participantes. Estes estudos mostraram que um campo visual móvel pode induzir uma
percepção de movimento do próprio corpo e, mesmo que este estímulo visual provoque uma
situação ilusória, oscilação corporal coerente e correspondente é desencadeada.
28
2.3 SISTEMA VESTIBULAR
O aparelho vestibular é o órgão sensorial que detecta as sensações relacionadas com o
equilíbrio e se localiza dentro da orelha interna (Figura 6).
Figura 6: Representação do aparelho vestibular.
Fonte: Guyton e Hall (2006).
Ele é composto por um labirinto ósseo contendo o labirinto membranoso (Figura 7),
que constitui a parte funcional do aparelho. O labirinto ósseo é composto ainda por uma
cavidade central de forma irregular: o vestíbulo. Este é composto principalmente do ducto
coclear, de três canais semicirculares e de duas grandes câmaras conhecidas como utrículo e
sáculo. O ducto coclear é a principal área sensorial para a audição e não tem nada a ver com o
equilíbrio. Todavia, o utrículo, o sáculo e os canais semicirculares são todos partes integrantes
dos mecanismos responsáveis pela manutenção do equilíbrio (JUNG et al., 2009).
Figura 7: Representação do Labirinto Membranoso do aparelho vestibular.
Fonte: Guyton e Hall (2006).
29
Localizada na parede tanto do utrículo quanto do sáculo há uma pequena área com
pouco mais de 2mm de diâmetro denominada mácula. Cada mácula é uma área sensorial para
detecção da orientação da cabeça em relação à direção da força gravitacional ou outras forças
aceleratórias, onde termina os ramos no nervo vestibular (RAMUNNO-JOHNSON et al.,
2009). A mácula é coberta por uma camada gelatinosa na qual estão embebidos vários
pequenos cristais de carbonato de cálcio chamados de otocônios. Também na mácula existem
milhares de células ciliadas, que projetam os cílios para dentro da camada gelatinosa. As
porções basal e lateral das células ciliadas fazem sinapse com os axônios sensoriais do nervo
vestibular, apresentado na Figura 8. (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004).
Figura 8: Mácula.
Fonte: Guyton e Hall (2006).
Mesmo em condições de repouso, a maioria das fibras nervosas que circundam as
células ciliadas transmite uma série contínua de impulsos nervosos. A inclinação dos cílios de
uma célula ciliada para um lado determina aumento acentuado dos impulsos em suas fibras
nervosas; a inclinação dos cílios para o lado oposto diminui e muitas vezes abole os impulsos.
Portanto, quando se altera a orientação da cabeça no espaço e o peso dos otocônios (cuja
densidade específica aproximada é de três vezes a dos tecidos circunjacentes), encurvam os
cílios, transmitindo impulsos apropriados ao encéfalo para controlar o equilíbrio. (Figura 9)
(BRUGEAUD et al., 2007).
30
Figura 9: Células ciliadas ligadas com a fibra nervosa.
Fonte: Guyton e Hall (2006).
Em cada mácula, as diferentes células ciliadas estão orientadas em direções diferentes
de forma que algumas delas são estimuladas quando a cabeça se inclina para frente e algumas
quando a cabeça se inclina para trás, e outras quando ela se inclina para um lado e assim por
diante. Portanto, um padrão diferente de excitação ocorre na mácula para cada posição da
cabeça; é este “padrão” que informa o encéfalo sobre a orientação da cabeça (GUYTON;
HALL, 1998).
Quando o corpo é subitamente lançado para frente, os otólitos, que tem inércia maior
que a dos líquidos circundantes, dobram para trás os cílios das células ciliares e a informação
do desequilíbrio é enviada aos centros nervosos, fazendo com que a pessoa se sinta como se
estivesse caindo para trás. Isto faz com que o indivíduo se desloque para frente até que o
desvio dos otólitos para trás não ocorra. Nesse instante, o sistema nervoso detecta o equilíbrio
e deixa de haver deslocamento do corpo para frente (BRUGGEMAN et al., 2009).
Os três canais semicirculares em cada aparelho vestibular, conhecidos respectivamente
como canais semicirculares superior, posterior e externo (ou horizontal), estão dispostos em
ângulos retos entre si ou de forma que representam os três planos do espaço. Quando a cabeça
é inclinada para frente num ângulo aproximado de 30 graus, os dois canais semicirculares
externos se dispõem aproximadamente de forma horizontal em relação à superfície da terra.
31
Os canais superiores estão, então, localizados em planos verticais que se projetam para frente
e 45 graus para fora, e os canais posteriores também estão em planos verticais, mas se
projetam para trás e 45 graus para fora. Dessa forma, o canal superior de cada lado da cabeça
está num plano paralelo ao canal posterior do lado oposto da cabeça, enquanto os dois canais
externos dos dois lados estão localizados quase no mesmo plano (HULLAR, 2006).
Figura 10: Canais semicirculares.
Fonte: Maldonado (2003).
Cada canal semicircular tem uma dilatação em uma de suas extremidades, conhecida
como ampola, e os canais estão repletos de um líquido denominado endolinfa. O fluxo deste
líquido dentro dos canais excita o órgão sensorial na ampola. Em cada ampola existe uma
crista denominada crista ampular, e na porção superior da crista há uma substância gelatinosa
semelhante àquela do utrículo, que é conhecida como cúpula. No interior da cúpula, se
projetam os cílios das células ciliadas localizadas ao longo da crista ampular, e estas células
ciliadas, por sua vez, estão conectadas às fibras nervosas sensoriais que se destinam ao nervo
vestibular, representada na figura 11. A inclinação da cúpula para um lado, determinada pelo
fluxo de líquido nos canais, estimula as células ciliadas, enquanto a inclinação em direção
oposta as inibe. Portanto, sinais apropriados são enviados através do nervo vestibular para
informar o sistema nervoso central do movimento do líquido no respectivo canal
(JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004; GUYTON; HALL, 2006; HULLAR, 2006).
32
Figura 11: Movimento da cúpula e suas fibras embutidas no início da rotação.
Fonte: Guyton e Hall (2006)
Quando há movimentação, a endolinfa dos canais semicirculares move-se em direção
oposta ao movimento da cabeça. Quando ocorre parada abrupta da rotação, a endolinfa
continua a rodar quando cessa a movimentação. Neste momento acontece a parada do disparo
das células ciliares. Assim, os canais semicirculares transmitem um sinal de uma polaridade
quando a cabeça começa a rodar e de polaridade oposta quando ela pára de rodar
(JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004).
Figura 12: Movimentação da cabeça e inclinação dos cílios.
Fonte: Percepção da força gravitacional e do movimento (2005).
33
A função dos canais semicirculares não é manter o equilíbrio estático ou manter o
equilíbrio durante a aceleração linear ou quando a pessoa está exposta a forças centrífugas
constantes. A perda da função dos canais semicirculares faz com que a pessoa tenha um
equilíbrio precário quando tenta movimentos corporais rápidos e intrincados (BRUCE, 2003).
Cada vez que a cabeça é girada subitamente, sinais provenientes dos canais
semicirculares provocam a rotação dos olhos na direção igual e contrária à rotação da cabeça.
Esses sinais são transmitidos dos canais para os núcleos oculares, por meio dos núcleos
vestibulares e do fascículo longitudinal medial.
O sistema vestibular humano é o grande responsável pela manutenção do equilíbrio,
porém, ele não trabalha sozinho, tem como aliados o sistema visual e o sômato – sensorial.
Além disso, não podemos esquecer o SNC, pois, processa sinais e combinado com outras
informações sensoriais promove uma orientação cefálica (BUZATTI et.al., 2007).
Quando ocorre déficit em alguns desses sistemas ou nas informações por eles
transmitidas, ocorrem sinais e sintomas característicos e indicativos de distúrbios, sendo o
sintoma mais freqüente a tontura contínua e intermitente que se denomina ilusão do
movimento do próprio indivíduo e do ambiente ao seu redor. Quando a tontura adquire um
caráter rotatório é denominada vertigem, acompanhada também de instabilidade à marcha.
A Reabilitação Vestibular tem se tornado amplamente utilizada no tratamento de
pacientes com tontura, desequilíbrio e instabilidade na marcha. É sabido que o sistema
vestibular faz parte de um processamento acurado das informações sensoriais sobre os
movimentos cefálicos e posturais; cumprindo muitas funções potenciais no controle postural;
atua nos indivíduos quando estes estão de pé ou se locomovendo e também quando as
informações somato-sensitivas não estão disponíveis. Assim, o reconhecimento destes fatores
múltiplos contribui para o resultado de uma resposta postural e ajudam os fisioterapeutas a
determinar a abordagem e a eficácia de sua estratégia de intervenção para o treinamento e a
restauração da função postural (BUZATTI et al., 2007).
Após a destruição completa do aparelho vestibular, e mesmo depois da parda da maior
parte das informações proprioceptivas do corpo, ainda se pode usar o mecanismo visual com
razoável eficácia para manter o equilíbrio. Mesmo o mais discreto movimento linear ou de
rotação do corpo instantaneamente desloca as imagens visuais na retina, e estas informações
são retransmitidas aos centros de equilíbrio. Algumas pessoas com destruição completa dos
aparelhos vestibulares tem equilíbrio quase normal enquanto seus olhos estiverem abertos e
enquanto fizerem todos os movimentos lentamente. Mas quando se movem rapidamente ou
34
quando os olhos estão fechados, o equilíbrio é imediatamente perdido (GUYTON; HALL,
1998).
2.4 SISTEMA SENSÓRIO-MOTOR
A maior parte das atividades do sistema nervoso são iniciadas pela excitante
experiência sensorial dos receptores sensoriais, quer nos olhos com os receptores visuais,
auditivos com os receptores nas orelhas, receptores táteis na superfície do corpo, ou outros
tipos de experiência sensorial. Isto pode causar imediata reação por parte do cérebro, ou
memória da experiência pode ser armazenada no cérebro por minutos, semanas ou anos, e
determinar reações corporais numa determinada data futura (GUYTON; HALL, 2006).
Segundo Guyton e Hall (1998) os sentidos da posição podem ser divididos em dois
subtipos: (1) o sentido da posição estática, que significa a orientação consciente das diferentes
partes do corpo com respeito umas às outras, e (2) o sentido da velocidade do movimento,
também chamado de cinestesia.
O conhecimento da posição, tanto estática quanto dinâmica, depende da noção dos
graus de angulação de todas as articulações em todos os planos e da velocidade de suas
alterações. Portanto, múltiplos tipos diferentes de receptores sensoriais somáticos ajudam a
determinar a angulação das articulações e são usados juntos para o sentido da posição. Além
disso, tanto os receptores táteis cutâneos como os receptores profundos perto das articulações
são também usados. Para a determinação da angulação articular nas faixas médias de
movimento, os receptores mais notáveis acredita-se que sejam os fusos neuromusculares.
Estes também são extraordinariamente importantes ajudando a controlar o movimento
muscular. Quando o ângulo de uma articulação esta mudando, alguns músculos estão sendo
estirados enquanto outros afrouxados, e as informações dos fusos sobre o estiramento são
mandadas para o sistema computacional da medula espinhal e das regiões superiores do
sistema da coluna dorsal, para decifrar as inter-relações complexas das angulações articulares
(GUYTON; HALL, 1998).
A Figura 13 mostra a porção somática do sistema sensorial, que transmite informações
sensoriais dos receptores de toda a superfície corporal e de algumas estruturas profundas.
Estas informações entram no sistema nervoso central através de nervos periféricos e é
conduzida imediatamente a múltiplas áreas sensoriais como a medula espinhal em todos os
seus níveis, a substância reticular do bulbo, ponte, mesencéfalo e do cérebro, o cerebelo, o
tálamo e áreas do córtex cerebral.
35
Figura 13: Porção somática do sistema sensorial.
Fonte: Guyton e Hall (2006).
Os receptores sensoriais de propriocepção são encontrados na pele, músculos e
articulações, bem como em todos os ligamentos e tendões e enviam informações para o
sistema nervoso central (SNC) em relação à deformação tecidual. Centros de informação
visual e vestibular também contribuem para SNC quanto à posição e balanço corporal
(LEPHART et al., 1997).
Nos extremos da angulação articular, o estiramento dos ligamentos e dos tecidos
profundos em torno das articulações é mais um fator importante na determinação da posição.
Os tipos de terminações sensoriais utilizadas para tanto são os corpúsculos de Pacini, as
terminações de Ruffini e receptores semelhantes aos receptores tendinosos de Golgi
encontrados nos tendões musculares.
Os
corpúsculos
de
Pacini
e
os
fusos
neuromusculares são especialmente adaptados para detectar velocidades rápidas de alteração.
Portanto, é provável que estes sejam os principais receptores responsáveis para a detecção da
velocidade de movimento (GUYTON; HALL, 1998).
36
Figura 14: Diversos tipos de terminações sensoriais.
Fonte: Guyton e Hall (2006).
Os mecanoceptores são órgãos especializados que funcionam como transdutores
biológicos capazes de converter energia mecânica da deformação física em potenciais de ação
nervosos que geram informações proprioceptivas (VOIGHT; COOK, 2003). Sherrington
descreveu pela primeira vez o termo propriocepção no início do século passado, quando
percebeu a presença de receptores nas estruturas articulares e musculares cuja natureza era
principalmente reflexiva (PECCIN; PIRES, 2003). Particularmente dois receptores
desempenham uma importante função na estabilização articular; o fuso muscular que está
situado no interior das fibras musculares, o qual é ativado quando o músculo é alongado e o
Órgão tendinoso de Golgi que se situa na junção entre o músculo e o tendão e é ativado
quando o músculo se contrai (PECCIN; PIRES, 2003).
O fuso muscular é considerado o terceiro órgão sensorial mais complexo, depois do olho
e do ouvido, sendo organizado em paralelo com as fibras musculares e inervado tanto por
fibras aferentes quanto eferentes. Identifica o comprimento do músculo e, ainda mais
importante, o ritmo de mudança do comprimento muscular (ANDREWS; HARRELSON;
WILK, 2000). Para Smith, Weiss e Lehmkuhl (1997) os fusos funcionam como um receptor
37
ao estiramento, enviando impulsos sensitivos por axônios aferentes que informam outros
neurônios da medula espinhal e cérebro sobre o comprimento do fuso muscular e a velocidade
com que o estiramento muscular está ocorrendo. A tensão do músculo é medida pelos órgãos
tendinosos de Golgi e os receptores de pressão e da dor. A estimulação dos receptores de
Golgi é responsável por sua ação como estabilizadores mecânicos quando iniciam uma
contração muscular reflexa em situações de estresse anormal (ANDREWS; HARRELSON;
WILK, 2000; SMITH; WEISS; LEHMKUHL, 1997).
Figura 15: a) Ilustração dos Fusos Musculares; b) Ilustração dos Órgãos Tendinosos de Golgi – OTGs
Fonte: 15 a. Arquivo pessoal; 15 b. Smith; Weiss; Lehmkuhl, (1997).
Para um efetivo controle postural, informações sensoriais são captadas basicamente por
três canais: somatossensorial, vestibular e visual. O sistema somatossensorial é abrangente
com respeito à localização corporal. Neste sistema podemos incluir os receptores (sensíveis ao
movimento, à vibração, ao toque, à pressão), fusos neuromusculares e órgãos tendinosos de
Golgi (sensíveis ao comprimento e à tensão dos músculos). Neste caso, por exemplo, quando
o indivíduo se apresenta na posição em pé, as informações captadas, incluindo a informação do
contato dos pés com o chão e referentes aos músculos e articulações, serão utilizadas pelo
sistema de controle postural para que, integradas com as informações provindas de outros
canais, permita ao indivíduo permanecer estável ou se preparar para qualquer outra ação que
possa ocorrer.
38
Figura 16: Ilustração do sistema de controle postural chamado de estratégia de tornozelo, onde pela inclinação
corporal anterior, os fusos musculares foram ativados para a contração dos músculos Gastrocnêmios para a
restauração da postura ereta.
Fonte: Arquivo pessoal.
Dessa forma, exercícios proprioceptivos são aqueles que promovem distúrbios no
sistema de feedback sensorial, que através do treinamento de perturbação promovem respostas
reflexas dinâmicas para gerar controle neuromuscular em uma determinada articulação
(VOIGHT; COOK, 2003).
2.4.1 Propriocepção de tornozelo
A tarefa de definir o termo propriocepção tem criado controvérsias na comunidade
científica, mostrando o grau de complexidade desse tópico. O termo foi originalmente descrito,
em 1906, por Sherrington como “o resultado de todas as aferências oriundas de articulações,
tendões, músculos e proprioceptores de tecidos profundos associados”. Essas aferências seriam
projetadas ao Sistema Nervoso Central para o seu processamento, resultando na regulação de
reflexos e do controle motor (LOBATO et al., 2005).
Atualmente, a literatura mostra que propriocepção é uma condição complexa acompanhada
por diferentes tipos de sensações, isto é, senso de posição, velocidade e detecção de
movimento e força. Desses, o senso de posição, definido como a “consciência da real posição
do membro” ou a “habilidade para reproduzir ângulos articulares” ou, ainda, “a habilidade
para avaliar a posição do membro sem a ajuda da visão”, é o mais usado clinicamente. O senso
de posição é controlado por mecanismos centrais e periféricos, principalmente receptores
39
musculares, tendinosos, articulares e cutâneos. Essa função pode indicar que a modificação do
estado funcional dos músculos pode afetar a precisão do senso de posição (LOBATO et al.,
2005).
Muitos pesquisadores têm fornecido definições quanto à terminologia de sensação
articular, ou da propriocepção e cinestesia. A propriocepção descreve a consciência da postura,
do movimento, das mudanças no equilíbrio, assim como conhecimento da posição, do peso e
da resistência dos objetos em relação ao corpo, sendo uma variação especializada da
modalidade sensorial do tato. Definindo-a especificamente, é a aferência neural cumulativa
para o sistema nervoso central provindo de mecanoceptores (VOIGHT; COOK, 2003), dessa
forma, engloba as sensações de movimento articular, a cinestesia e a posição articular
(VOIGHT; COOK, 2003; ANDREWS; HARRELSON; WILK, 2000; PECCIN; PIRES, 2003).
Entorses do tornozelo são as mais comuns lesões musculoesqueléticas que ocorre em
atletas, e vários estudos têm observado que esportes que exigem movimentos bruscos, tais
como basquete e futebol, a percentagem é mais elevada de causar essas lesões. Entorse do
tornozelo, não só resultará em um tempo significativo de perda de participação desportiva, mas
eles também podem causar a longo prazo deficiência e têm um impacto importante sobre os
custos e recursos para os cuidados em saúde. O impacto financeiro dessas lesões na sociedade
é corroborada pelo fato de que nos Estados Unidos, sozinho, 4,8 milhões de atletas da grade
escolar e 1,7 milhões do ensino médio que participarem em programas supervisionados futebol
e basquete e, em média, 15% (1 milhão), desses atletas apresentam entorses do tornozelo em
cada ano. Os custos associados ao tratamento deste número de entorses são surpreendentes.
Em 2003 apenas, os Estados Unidos da América estimaram que o custo do tratamento médico
direto de entorses no tornozelo em futebol e basquetebol (idades 15-18 anos) era de 70 milhões
de dólares, e os custos indiretos foram de 1,1 bilhões de dólares (MCGUINE; KEENE, 2006).
O complexo lateral do tornozelo (ligamentos talofibular anterior, calcaneo-fibular, e
talofibular posterior) é o sítio mais freqüentemente em atletas lesionados, figura 17. Lesões do
complexo lateral do tornozelo conta para 38% a 45% de todas as lesões no esporte. "Cerca de
85% de lesões de tornozelos são entorses e até um sexto de tempo perdido na participação do
esporte por lesão esportiva é a resultado do entorse de tornozelo. Entre os entorses do
tornozelo, 85% são entorses laterais em inversão, 5% são entorses do ligamento deltóide ou
medial por eversão, e 10% são lesão de sindesmose. Entorse do tornozelo parecem predispor
atletas para futuras lesões (SHETH et al., 1997).
40
Figura 17: Vista lateral do tornozelo e suas estruturas ligamentares (TFA: lig. Talofibular anterior; CF: lig.
Calcâneo Fibular; TFP: lig. Talofibular Posterior).
Fonte: Netter (1999).
Figura 18: Exemplo de um entorse em inversão e lesões ligamentares.
Fonte: Silva (2007).
Um dos fatores que podem contribuir para nova lesão lateral após um entorse de tornozelo
é um prejudicada ativação muscular (VAN DEUN et al., 2007).
Apesar dos enormes custos associados com a saúde, comentários críticos identificaram
apenas um número limitado de estudos que têm a metodologia adequada para analisar a
eficácia das medidas de prevenção entorse de tornozelo em geral e poucos estudos examinam a
eficácia do treinamento proprioceptivo em particular (MCGUINE; KEENE, 2006).
Diversos estudos têm examinado fatores extrínsecos e intrínsecos de risco para entorse de
tornozelo (MCHUGH et.al., 2006). Um dos aspectos mais desafiadores para o clínico é
41
compreender o papel do controle neuromuscular proprioceptivo mediada após lesão e sua
restauração através da reabilitação. A propriocepção contribui para a precisão da programação
motora necessária para o controle neuromuscular dos movimentos e também contribui para o
reflexo muscular, proporcionando estabilidade dinâmica conjunta. O efeito do trauma
ligamentar, resultando em instabilidade mecânica e déficits funcionais proprioceptivos
contribui para a instabilidade, o que poderia levar, em última instância, a um microtrauma e
uma nova lesão, figura 19 (LEPHART et al., 1997).
Figura 19: Funcional estabilidade paradigma alusivos a progressão da instabilidade funcional da articulação do
ombro, devido à interação entre a instabilidade mecânica e diminuição de controle neuromuscular.
Fonte: Lephart et.al. (1997).
A entrada neural que é fornecida pelos mecanorreceptores periféricos, bem como o
impacto visual e vestibular são integradas pela Sistema Nervoso Central para gerar respostas
motoras. Estas respostas geralmente são abrangidas em três níveis de controle motor: reflexos
espinhais, programação cognitiva, equilíbrio do tronco cerebral (Figura 20). Em uma situação
em que um conjunto é colocado sob carga mecânica, estabilização reflexa muscular é
estimulada através do reflexo espinhal. A programação cognitiva que envolve o mais alto nível
da função do SNC (córtex motor, gânglios da base, e o cerebelo) refere-se aos movimentos
voluntários que estão repetidas e armazenados como comandos centrais. Esta consciência da
posição do corpo e do movimento permite diversas competências a ser realizada sem a
referência contínua da consciência, ou seja, inconsciente. Como definido anteriormente,
feedback proprioceptivo desempenha um papel importante na sensibilização consciente e
inconsciente de uma articulação (LEPHART et al., 1997).
42
Figura 20: Percursos do controle neuromuscular.
Fonte: Lephart et al. (1997)
Entorses do tornozelo são lesões desportivas comuns que muitas vezes podem levar a
dor crônica, edema e instabilidade funcional. Embora um debate considerável ainda continue
em relação a fatores que causam e perpetuam a instabilidade funcional, é geralmente aceito
que exercícios proprioceptivos representam uma parte importante do processo de reabilitação.
Apesar deste consenso, pouco se sabe com certeza sobre os mecanismos através dos quais o
treinamento proprioceptivo transmite seus efeitos benéficos. Novas investigações destinadas a
analisar os possíveis mecanismos fisiológicos através dos quais os exercícios proprioceptivos
facilitam a recuperação e protegem clinicamente contra uma nova lesão podem fornecer
informações valiosas que afeta positivamente o cuidado do paciente (OSBORNE et al., 2001).
Quando estes três sistemas (sistema visual, vestibular e sensório-motor) estão em
harmonia é apresentada uma perfeita orientação espacial sendo desencadeados reflexos
oculares e espinhais apropriados à manutenção automática e inconsciente do controle
postural, como também na estrutura levada ao desequilíbrio, no caso o tornozelo, com
mecanismos protetores reflexos, tanto dinâmicos quanto estáticos.
2.5 CICLO PERCEPÇÃO – AÇÃO
A informação sensorial e ação motora necessitam estar num relacionamento coerente e
estável para que seja realizada qualquer atividade motora. Segundo Barela (2000), em muitas
das atividades realizadas no dia-a-dia, este relacionamento ocorre de forma contínua. Assim, o
indivíduo capta as informações do ambiente e realiza a ação motora e esta própria ação
43
influencia na captação das informações sensoriais e assim sucessivamente. Este
relacionamento contínuo é o chamado ciclo percepção-ação (BARELA, 2000).
Quando um indivíduo realiza a tarefa de ficar em pé, aparentemente o sistema de controle
postural parece não ter grandes dificuldades para manter a orientação e o equilíbrio postural,
com base nas informações provenientes do ambiente e do seu próprio corpo. Contudo, mesmo
neste caso onde a tarefa parece simples, é possível criar situações que dificultem a manutenção
da performance do sistema de controle postural. Assim, informação sensorial e ação motora
necessitam estar num relacionamento coerente e estável para que seja realizada qualquer
atividade motora.
2.6 TREINAMENTO EM SUPERFÍCIES INSTÁVEIS
Trauma de tecidos que contenham mecanorreceptores podem resultar em perda de
aferência parcial, o que pode levar a déficits proprioceptivos. Suscetibilidade a novas lesões,
portanto, torna-se uma possibilidade realista devido a esta diminuição no feedback
proprioceptivo. Reganhar controle neuromuscular após lesão ou cirurgia é uma condição
indispensável para os atletas que pretendam regressar à competição (LEPHART et al., 1997).
A inclusão de propriocepção no programa de reabilitação não deve ser baseada em
evidências casuais sem uma compreensão dos mecanismos neuromusculares. Essa
compreensão, associada a uma base de conhecimento sobre a atual investigação sobre
propriocepção, é necessária para os profissionais da medicina desportiva para otimização do
tratamento de programas de reabilitação de atletas (LEPHART et al., 1997).
Baseado nisto, diversos exercícios, inclusive o treinamento funcional em plataformas
instáveis
são
realizados
na
reabilitação
e
no
condicionamento
neuromuscular,
conseqüentemente, proporcionando a melhora da reatividade muscular e do padrão de
recrutamento neuromuscular (STRONJNIK; VENGUST; PAVLOVIC, 2002). Este tipo de
treinamento auxilia na maior ativação do sistema proprioceptivo em atividades estáticas e
dinâmicas (Figura 21).
44
Figura 21: Exemplo de exercícios em plataformas instáveis.
Fonte: Arquivo pessoal.
Durante a realização do treinamento, a instabilidade dos movimentos proporciona
situações de risco às articulações, assim, a ativação dos impulsos proprioceptivos que são
integrados em vários centros sensório-motores regula automaticamente os ajustes na
contração dos músculos posturais, mantendo o equilíbrio postural geral. As fibras musculares
intrafusais, o órgão tendinoso de Golgi e outras formas de propriocepção auxiliam na
manutenção do equilíbrio e detecção da posição corporal (COOKE, 1980).
O treinamento funcional em plataformas instáveis é um importante parâmetro para a
reabilitação e condicionamento neuromuscular, conseqüentemente, proporciona a melhora da
coordenação e do padrão de recrutamento neuromuscular (STRONJNIK; VENGUST;
PAVLOVIC, 2002). Durante a realização do treinamento, a instabilidade dos movimentos
proporciona situações de risco às articulações, assim, a ativação dos impulsos proprioceptivos
que são integrados em vários centros sensório-motores regula automaticamente os ajustes na
contração dos músculos posturais, mantendo o equilíbrio postural geral (COOKE, 1980).
Instabilidade funcional do tornozelo é uma das deficiências residuais mais
comuns após um entorse agudo de tornozelo. Várias causas para esta instabilidade funcional
têm sido propostos: instabilidade mecânica, fraqueza muscular e um déficit proprioceptivo.
Os mesmos autores sugeriram que lesões ligamentares do tornozelo geralmente causam um
déficit proprioceptivo do tornozelo lesado, o que conduz a uma insuficiência sistema de
controle postural (MATSUSAKA et al., 2001).
45
Mecanorreceptores são sensíveis à pressão e à tensão provocada pelo movimento
dinâmico e estático. Esta perturbação da entrada aferente do mecanorreceptores afetaria não
só um sentido de posição, mas também o reflexo proprioceptivo, o controle postural e
coordenação. Com a base na hipótese de que a instabilidade funcional é causada por danos às
fibras nervosas aferentes, foi relatado os programas de reabilitação proprioceptiva
(MATSUSAKA et al., 2001).
Sheth et al. (1997) demonstraram alterações no padrão de contrações dos músculos
inversão e eversão do tornozelo antes e depois da formação disco em adultos saudáveis. Eles
concluíram que as mudanças seriam apoiados pelo conceito de reciprocidade de inibição
através de mecanorreceptores nos músculos.
Numerosos estudos têm sido realizados utilizando testes em pranchas de equilíbrio
para determinar uma medida quantitativa do equilíbrio postural, onde pacientes com
instabilidade funcional com déficits significativos em equilíbrio foram selecionados, e foram
comparados com grupos controles (OSBORNE et al., 2001). Treinamentos com discos para
tornozelo foram utilizados para uma melhora significativa do balanço corporal, reduzindo
sintomas de dor do tornozelo, e diminuição das taxas de novas lesões nestes pacientes
(OSBORNE et al., 2001; MCGUINE; KEENE, 2006; SHETH et al., 1997; MCHUGH et al.,
2006).
Prancha proprioceptiva de equilíbrio também foi sugerida como uma alternativa para
gravação ou prevenção da entorse do tornozelo. Estudos anteriores mostraram que este
método é promissor em fazê-lo. No entanto, estes estudos anteriores não conseguiram
demonstrar uma redução significativa de entorse do tornozelo, presumivelmente devido ao
baixo tamanho da amostra e / ou inadequada estudo (VERHAGEN et al., 2005).
A eficácia de um programa de treinamento como um saldo primário de intervenção
para a prevenção de lesões nos atletas com tornozelos saudáveis continua a ser determinada.
Além disso, os estudos publicados até o momento não indicam se treinamentos
proprioceptivos podem reduzir a gravidade da entorse do tornozelo inicial ou subsequente ou
aumentar o número de posições antes de uma entorse de tornozelo ocorrer (MCGUINE;
KEENE, 2006).
Opondo-se à citação acima, uma teoria enfatiza a capacidade de preparar os músculos
antes do movimento, a pré-resposta ou feed-forward do controle motor. Um músculo pode ser
pré-ativado pelo sistema nervoso central para prevenir os movimentos e as cargas articulares.
Os músculos pré-ativados podem fornecer compensação rápida para as descargas externas e
são essenciais para a estabilização dinâmica da articulação. A atividade muscular preparatória
46
contribui com o sistema de restrição dinâmica em diversos pontos, aumentando o nível de
ativação muscular antes da chegada da carga externa, as propriedades de rigidez de toda a
unidade muscular podem ser aumentadas (VOIGHT; COOK, 2003).
Medidas importantes para detecção de respostas neuromusculares fidedignas são
observadas com a utilização da eletromiografia (EMG). A EMG tem a função de investigar a
atividade elétrica do músculo, possibilitando a análise da atividade muscular durante
o movimento. Este recurso tem possibilitado pesquisas em diversas áreas de interesse de
fisioterapeutas e de outros profissionais que tenham como foco de interesse o movimento
humano.
2.7 ELETROMIOGRAFIA DE SUPERFÍCIE
A contração muscular produz mudanças metabólicas, mecânicas e mioelétricas no
tecido muscular esquelético, podendo estas ser monitorada pela eletromiografia de superfície
(SILVA; GONÇALVES, 2003; DE LUCA, 1997; ROBERGS; ROBERGS, 2002;
O’SULLIVAN; SCHMITZ, 2004) que pode oferecer informações importantes sobre o
comportamento dos músculos quando submetidos aos diversos tipos de sobrecarga, em
diversas angulações e velocidades de execução (OCARINO et al., 2005).
Um dos primeiros relatos científicos referentes às propriedades elétricas de músculos e
nervos provém dos estudos do médico Luigi Galvani, em 1791. Este estudioso demonstrou
que a atividade muscular acompanhava a estimulação de neurônios, e registrou potenciais das
fibras musculares em estado de contração voluntária em sapos (O’SULLIVAN; SCHMITZ,
2004).
A partir destes estudos houve um grande desenvolvimento do conhecimento de
sistemas capazes de detectar e registrar os potenciais elétricos de nervos e músculos,
proporcionando a descoberta de um sistema de avaliação do funcionamento das unidades
motoras.
A eletromiografia é o estudo da função muscular e partir da detecção da atividade
elétrica produzida pela despolarização dos neurônios e da membrana das fibras musculares
envolvidas na contração. A atividade elétrica é captada por um ou mais eletrodos sobre o
músculo, em contração, que se tem interesse (ROBERGS; ROBERGS, 2002).
O registro eletromiográfico requer um sistema de três fases: uma fase de entrada que
inclui os eletrodos para captação do potencial elétrico do músculo em contração; uma fase de
processamento, durante a qual o pequeno sinal elétrico é amplificado; e uma fase de saída, na
47
qual o sinal elétrico é convertido em sinais visuais e/ou auditivos, de modo que os dados
possam ser visualizados, captados e analisados (O’SULLIVAN; SCHMITZ, 2004).
Figura 22: Esquema demonstrando todo procedimento de análise eletromiográfica: coleta, filtragem,
processamento dos dados.
Fonte: Arquivo pessoal.
Dentre as técnicas biomecânicas utilizadas neste tipo de estudo, destaca-se a
eletromiografia que, isoladamente ou quando combinadas, podem oferecer informações
importantes sobre o comportamento dos músculos quando submetidos aos diversos tipos de
sobrecarga, diversas angulações e velocidades de execução (SILVA; GONÇALVES, 2003),
bem como a avaliação do comportamento mioelétrico em diversas circunstâncias como
temperatura corporal e do ambiente, treinamento neuromuscular, entre outras (WELLER;
GREENHAFF; MACDONALD, 1998; OKSA; DUCHARME; RINTAMÄKI, 2002;
RACINAIS et al., 2005; SHIN et al., 2006).
As aplicações específicas da eletromiografia nas pesquisas em fisioterapia são
inúmeras. Dentre elas esta a investigação de estratégias musculares de estabilização articular,
o estudo de técnicas de alongamento utilizadas na prática fisioterapêutica que se propõe a
gerar um maior relaxamento muscular, avaliação da atividade muscular durante atividades
funcionais, a caracterização da atividade muscular obtida durante a realização de exercícios
terapêuticos assim como analisar a quantificação da taxa de disparo de unidades motoras e a
identificação da fadiga muscular (GONÇALVES, 2006).
48
2.7.1 Eletrodos
A coleta dos potenciais elétricos musculares pode ser realizada com eletrodos
inseridos no ventre muscular (DE LUCA, 1997), método invasivo onde lança mão de agulhas
ou fios e de forma não-invasiva, através de eletrodos colocados sobre a superfície da pele
correspondente à localização do ventre muscular (CORREA; SANTOS; VELOSO, 2003).
A técnica de coleta através de agulhas ou fios representa um método invasivo, sendo
comumente relatado desconforto ou dor pelo participante. A aplicação desta técnica requer
capacitação técnica específica do examinador e em geral não é bem vista por comitês de ética
em pesquisa.
A atividade eletromiográfica captada através de eletrodos de superfície representa a
atividade global das unidades motoras recrutadas durante determinada contração muscular
(FERREIRA et al., 2004). Consiste no registro da soma da atividade elétrica de todas as fibras
musculares ativas, por meio da colocação de eletrodos colocados sobre a pele. Eles permitem
colher os potenciais que ocorrem no sarcolema das diversas fibras ativadas que são
conduzidos pelos tecidos e fluidos envolventes até a superfície da pele (SELLA et al., 2005).
Os eletrodos de superfície são usados para testar a velocidade de condução nervosa e para
pesquisas cinesiológicas. Eles são mais adequados para captar a atividade em grandes
músculos ou grupos musculares. Eles não são considerados seletivos o suficiente para detectar
o potencial de ação de uma unidade motora, de músculos pequenos ou ainda de músculos
profundos (O’SULLIVAN; SCHMITZ, 2004).
A atividade elétrica muscular pode ser captada por eletrodos superficiais, que são
fixados com fita adesiva na pele situada sobre o músculo a ser investigado. Estes eletrodos
têm formato quadrado ou mais comumente circular, com cerca de 1 a 2,5 cm de largura ou de
diâmetro (PINTO, 1996).
Apesar de os eletrodos de superfície não gerarem incômodo ao indivíduo apresentam
algumas desvantagens, pois eles só captam a atividade elétrica mais grosseira, apresentam
uma alta impedância sendo necessário limpar bem o local onde serão fixados e necessitam de
um gel eletrolítico para aumentar o contato elétrico entre eles e a pele (PINTO, 1996).
49
2.7.1.1 Posicionamento dos eletrodos
A colocação de eletrodos sobre a superfície da pele sobre o músculo permite a
detecção da atividade elétrica gerada por estes, estes eletrodos dever ter formato retangular ou
circular, sendo aconselhada o colocação destes a uma distância de 10 a 20 mm de distância
centro a centro (HERMENS et al., 1999), o que possibilita a coleta do sinal muscular e
minimiza as interferências não desejadas, também chamadas de ruídos.
A distância entre os eletrodos precisa ser padronizada para que a análise repetida do
sinal eletromiográfico seja válida, se a separação entre os eletrodos é alterada de uma sessão
para outra, o mesmo nível de contração pode produzir leituras de amplitude mais alta ou mais
baixa, ou um conteúdo de freqüência diferente (CORREA; SANTOS; VELOSO, 2003).
Os eletrodos devem ser colocados entre o ponto motor e a inserção do tendão e ao
longo da linha média longitudinal do ventre muscular. (Figura 23). Não devem ser colocados
nas extremidades laterais dos músculos, pois o eletrodo está suscetível à captação dos
músculos vizinhos, fenômeno conhecido como “crosstalk”, e se os eletrodos estiverem muito
separados, mesmo sobre os músculos mais largos, a atividade dos músculos vizinhos pode ser
registrada, como no exemplo da figura 24 (DE LUCA, 1997).
Figura 23: Posicionamento do eletrodo.
Fonte: De Luca (1997).
50
Figura 24: Diferentes posicionamentos dos eletrodos e diferentes respostas Eletromiográficas.
Fonte: De Luca (1997).
Para a detecção adequada do sinal na superfície do músculo, devem-se levar em
consideração as propriedades elétricas da pele. Para minimizar a influência da resistência da
pele ao sinal e no sentido de aumentar a fidelidade deste, é necessário preparar a pele
adequadamente, de forma a reduzir a impedância do conjunto eletrodo-pele. Assim, para a
colocação dos eletrodos são necessários alguns cuidados prévios como, tricotomia do local,
remoção da superfície morta da pele por abrasão e a limpeza com álcool (OCARINO et al.,
2005).
Os eletrodos podem ser passivos ou ativos, sendo os ativos mais utilizados por
apresentarem um pré-amplificador, que irá amplificar os sinais eletromiográficos assim que
eles atingem os eletrodos, processo conhecido como “ganho” (CORREA; SANTOS;
VELOSO, 2003).
51
Figura 25: Eletrodos de superfície ativos.
Fonte: Arquivo pessoal.
2.7.2 Sinal eletromiográfico
O sistema de registro típico para a eletromiografia consiste de um conjunto de
eletrodos bipolares de superfície ou de agulha colocados em cima ou a uma curta distância do
ponto motor. Um eletrodo adicional é colocado sobre uma protuberância óssea para servir
como ponto de referência. À medida que o potencial de ação na fibra muscular percorre o
músculo, os eletrodos o registram devido à despolarização e a mudança ocorrida na voltagem,
na direção positiva. O sinal eletromiográfico é a soma dos potencias de ação captados dentro
da faixa de alcance dos eletrodos de registro (DE LUCA, 1997).
O sinal coletado na eletromiografia refere-se ao potencial de ação resultante dos
processos de despolarização e repolarização da membrana da célula muscular, conforme a
figura 26 (SHULTZ; PERRIN, 1999).
Quando o músculo encontra-se em repouso, o potencial elétrico coletado é zero, no
entanto, quando as unidades motoras são ativadas, ocorre à passagem do potencial do
neurônio para a fibra muscular, este se propaga pela membrana da fibra, sendo então este
evento denominado de despolarização, seguida de repolarização, ambos captados pelos
eletrodos.
Como a face externa da membrana da fibra muscular apresenta potencial positivo e
durante o processo de contração ocorre à despolarização da membrana da fibra muscular, o
eletrodo mais proximal capta o sinal eletronegativo, enquanto o segundo eletrodo continua
captando o sinal eletropositivo, sendo em seguida captado o sinal eletropositivo novamente
pelo primeiro eletrodo devido à repolarização. A diferença de potencial captado a cada
52
instante entre os eletrodos é registrado durante todo o período de contração. Desta forma, o
sinal original coletado apresenta-se como uma onda bifásica, necessitando-se a aplicação de
ferramentas matemáticas neste para o entendimento dos fenômenos fisiológicos envolvidos no
registro (SHULTZ; PERRIN, 1999).
Figura 26: Sinal Eletromiográfico e a despolarização da membrana.
Fonte: Shultz; Perrin (1999).
Os eletrodos utilizados convertem o sinal bioelétrico resultante da despolarização do
músculo em um potencial elétrico capaz de ser processado por um amplificador. É a diferença
no potencial elétrico entre os dois eletrodos de registro que é processada (O´SULLIVAN;
SCHMITZ, 2004).
A unidade de medida para a diferença de potencial é o volt (V). A amplitude, ou
altura, dos potenciais é geralmente medida em microvolts (1µV = 10-6 V). Quanto maior a
diferença de potencial, maior a amplitude, ou voltagem do potencial elétrico. A duração do
potencial é uma medida de tempo desde o início até a cessação do potencial elétrico, essa
duração pode variar de 2 a 14 milissegundos (O´SULLIVAN; SCHMITZ, 2004).
A forma e área da detecção e a distância entre as superfícies de detecção são fatores
importantes porque afetam a amplitude e o sinal. Este é um fato freqüentemente esquecido
que não recebe consideração suficiente. As formas, áreas e distâncias entre os eletrodos
53
também determinam o número de fibras musculares captadas pelo eletrodo e afetam assim a
amplitude do sinal (DE LUCA, 1997).
Segundo O´Sullivan e Schmitz (2004), os sinais que atingem os eletrodos são
transmitidos para o amplificador. As atividades produzidas por todas as fibras individuais se
contraindo em um determinado momento são somadas, já que atingem os eletrodos quase
simultaneamente. Os eletrodos apenas registram os potenciais que recebem, sem distinguir
sua origem.
Após a detecção do sinal, é utilizada uma média eletrônica para determinar a
intensidade dos sinais eletromiográficos: a Root-mean-square, RMS, uma media eletrônica,
representa a raiz quadrada da média dos quadrados da corrente ou voltagem durante o ciclo
total. A RMS fornece uma saída quase instantânea da potência do sinal eletromiográfico da
seguinte forma: elevam-se os dados ao quadrado obtêm-se a média dos valores resultantes e
finalmente extrai-se a raiz quadrada do valor médio obtido. Esse parâmetro da eletromiografia
é considerado por alguns pesquisadores o preferido para estimar a tensão elétrica
(O´SULLIVAN; SCHMITZ, 2004; PINTO, 1996).
O sinal eletromiográfico se apresenta como um sinal tipicamente contínuo, sendo
necessária a sua transformação em sinais discretos por digitalização. A digitalização consiste
na representação de um sinal analógico por uma seqüência de amostras instantâneas de caráter
binário recolhidas a um ritmo constante, para isso são utilizados os conversores analógicodigitais para a digitalização do sinal coletado (PINTO, 1996).
2.7.3 Amplificação diferencial e rejeição do modo comum
O potencial elétrico gerado pelas fibras musculares em atividade tem valores muito
pequenos, necessitando de ser amplificado para melhor análise deste. Assim, é utilizado um
amplificador que converte o potencial elétrico captado pelos eletrodos em um sinal de
voltagem, grande o suficiente para ser visualizado (O´SULLIVAN; SCHMITZ, 2004).
Os amplificadores utilizados em eletromiografia são amplificadores diferenciais, ou
seja, estes executam a função de subtrair o valor do sinal entre dois eletrodos, de modo que a
diferença entre a voltagem que chega ao amplificador diferencial e o que sai desta é
denominado ganho (CORREA; SANTOS; VELOSO, 2003).
Um eletrodo adicional é colocado sobre a protuberância óssea para servir como ponto
de referência (neutro). O eletrodo de referência é necessário para que se tenha uma referência
comum para o amplificador diferencial. Ele deve ser colocado tão longe quanto possível e em
54
um tecido eletricamente neutro, geralmente sobre uma protuberância óssea, sendo importante
que este, tenha um contato elétrico bom com a pele, por isto devem ser grandes (DE LUCA,
1997).
A capacidade do amplificador de rejeitar sinais comuns para ambas as entradas é
chamada de relação de rejeição do modo comum, RRMC. Para melhores registros devem
estar disponíveis filtros que removam as freqüências indesejadas, utilizando os filtros passaalta, passa-baixa e passa-banda (OCARINO et al., 2005; CORREA; SANTOS; VELOSO,
2003).
2.7.4 Variáveis que afetam o sinal eletromiográfico
Segundo O´Sullivan e Schmitz (2004), o potencial de ação de uma unidade motora,
PAUM, pode ser afetado por algumas variáveis como: a proximidade dos eletrodos e as fibras
que estão disparando, as fibras que estão mais longe contribuirão menos para o potencial; o
número e o tamanho das fibras da unidade motora, uma unidade mais larga produzirá mais
atividade; a distância das fibras, pois se estiverem muito afastadas menos de seu potencial
chegará aos eletrodos; e o tamanho dos eletrodos deve também ser considerado, se a
superfície do eletrodo é maior, ele captará o potencial de uma área maior, tornando maior o
sinal registrado.
O movimento relativo dos eletrodos às fibras ativas pode ser suficiente colocar ou
remover alguma unidade motora dentro da área de detecção. Assim se as fibras musculares
alteram seu comprimento durante a contração, então a posição do eletrodo também muda.
Então, por razões práticas, a sensibilidade do sinal pode ser melhorada mantendo a contração
isométrica (DE LUCA, 1997).
Devido ao processo chamado condução de volume, no qual os potenciais de
determinadas fibras percorrem os fluídos corporais devido às suas ótimas propriedades
condutoras, o potencial captado pelos eletrodos pode não ser puramente do músculo de
interesse, e sim dos músculos que contraíram ao redor. A colocação, o espaçamento
cuidadoso e a escolha do tamanho dos eletrodos ajudarão a controlar essa linha cruzada ou
extravasamento elétrico (O´SULLIVAN; SCHMITZ, 2004).
É importante ressaltar que o crosstalk, ou sinais excessivos ou ainda artefatos, de
outros músculos adjacentes podem ser detectados e mal interpretados como sendo originários
do músculo de interesse. A probabilidade de detectar um crosstalk pode ser reduzida
55
consideravelmente colocando o eletrodo na linha média do ventre muscular (DE LUCA,
1997).
Se ocorrer algum distúrbio em uma ou em ambas as interfaces de captação de modo a
produzir uma diferença de potencial, será registrado um sinal de baixa freqüência que não
representa a atividade elétrica muscular, esse sinal é chamado de artefato de movimento. Pode
ser resultado do movimento da pele sob um eletrodo ou de pressão sobre o eletrodo durante o
movimento. A maioria desses artefatos de movimento ocorre com freqüências de sinal abaixo
de 10 e 20 hertz (Hz), causando mínima alteração na amplitude do sinal eletromiográfico,
criando apenas uma base ondulada (O´SULLIVAN; SCHMITZ, 2004).
Fontes de radiação eletromagnética, como rádio e transmissão de televisão, lâmpadas
incandescentes,
lâmpadas
fluorescentes,
etc.
na
realidade,
qualquer
dispositivo
eletromagnético gera e pode contribuir para interferência no sinal. Constantemente as
superfícies de nossos corpos são inundadas com radiação eletromagnéticas, que também gera
interferências no sinal eletromiográfico. A preocupação dominante para o crosstalk ambiente
surge em uma freqüência de 50 a 60 Hz (DE LUCA, 1997).
A impedância é a propriedade resistiva que se opõe ao fluxo de corrente e ocorre em
circuitos de correntes alternadas. É análoga a resistência, o eletrodo fornece uma fonte de
impedância, a qual pode ser reduzida usando eletrodos mais largos, de boa condutividade,
com condutores mais curtos. Os tecidos do corpo, também fornecem uma fonte de
impedância, resistência ao campo elétrico. A resistência e a impedância são medidas em ohms
(Ω). A impedância aceitável para a pele é de 20000 Ω, embora com eletrodos bons e preparo
adequado possa chegar entre 1000 e 5000 Ω (O´SULLIVAN; SCHMITZ, 2004).
2.7.5 Normalização do sinal eletromiográfico
A normalização do sinal eletromiográfico tem sido descrita como crucial para
comparações entre diferentes sujeitos, dias de medida, músculos e estudos e existem vários
procedimentos de normalização do sinal. Genericamente, normatizar significa uma tentativa
de minimizar as diferenças entre diferentes indivíduos, tornando-se necessária para se fazer
tais comparações (ERVILHA; DUARTE; AMADIO, 1998).
Um método para normalizar o sinal eletromiográfico de um músculo é realizar uma
contração voluntária máxima isométrica, CVMI, ou algum nível submáximo conhecido de
contração e, então, expressando todos os valores da eletromiografia como uma porcentagem
dessa contração. Esse valor de controle serve de padrão para todas as contrações, mesmo
56
quando os valores do teste sejam maiores que os do controle (O´SULLIVAN; SCHMITZ,
2004).
Outro método é a normalização na base do tempo, onde para a avaliação do sinal
devem ser efetuados alguns procedimentos: determinação do início e final exato do
movimento, e considerar do início ao final do movimento como 100% do ciclo e dividir esse
intervalo em tempos iguais (ERVILHA; DUARTE; AMADIO, 1998; O´SULLIVAN;
SCHMITZ, 2004).
Apesar de ser uma referência frequentemente utilizada, a contração voluntária máxima
isométrica, tem sua validade questionada para a normalização do sinal eletromiográfico de
ações dinâmicas, devido às diferenças fundamentais entre os dois tipos de contração. Para a
normalização de contrações dinâmicas, o pico máximo de atividade encontrado nas diferentes
execuções parece ser a mais adequada escolha. Se pretendermos reduzir a falibilidade o
melhor seria optar pela média dos três maiores picos encontrados (O´SULLIVAN;
SCHMITZ, 2004).
Outros autores sugerem o uso da CIVM para normalização em detrimento dos demais
métodos de normalização, uma vez que esta é confiável e proporciona melhor informação
sobre a intensidade de contração muscular, desta forma, ao se utilizar a CIVM como o valor
padrão de referência para a normalização, os sinais eletromiográficos obtidos durante a
atividade serão referidos em porcentagem de sua atividade máxima (OCARINO et.al., 2005).
Pesquisadores têm demonstrado que as medidas do sinal eletromiográfico para ações
dinâmicas variam em diferentes procedimentos de normatização, sugerindo que é mais
apropriado normalizar a atividade eletromiográfica para arcos de movimentos específicos. A
atividade eletromiográfica máxima dentro de cada arco é então usada com valor de controle, e
a medida da atividade eletromiográfica do teste é normalizada como uma porcentagem desse
valor, no mesmo arco (O´SULLIVAN; SCHMITZ, 2004).
Em nosso estudo, para a normalização dos sinais eletromiográficos será utilizado
como referência um exercício com o solo padrão (solo estável), sendo realizada uma
comparação dos outros exercícios com os solos estudados sempre em relação ao exercício de
solo padrão.
57
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 LOCAL DA PESQUISA
A pesquisa foi realizada na CEFISIO, Clínica Escola de Fisioterapia da Universidade
Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO, na cidade de Guarapuava-Pr. Foi realizada uma
triagem com os acadêmicos de todos os anos do curso de fisioterapia, aproximadamente 120
alunos, observando os critérios de inclusão e exclusão para a escolha dos participantes.
3.1 SUJEITOS
Participaram voluntariamente do estudo 25 indivíduos, de ambos os sexos (10 mulheres
e 15 homens), adultos jovens saudáveis e ativos que não apresentavam patologia
osteomioarticular, neuro-degenerativa ou infecciosa, com média ± DP de idade de 21 ± 1 ano,
estatura de 170 ± 6 cm, massa corporal total de 64 ± 11 Kg, Índice de Massa Corporal (IMC)
de 22 ± 3 Kg/m2. O IMC foi baseado na equação do World Health Organization Diet
Nutrition and prevention of chronic diseases (WHO, 1995).
O trabalho foi parametrizado através de um estudo prospectivo, descritivo e com
abordagem quanti-qualitativa. Os dados foram coletados logo após o projeto ter sido
aprovado. O presente projeto foi aprovada pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade
do Vale do Paraíba - UNIVAP (nºH 50/CEP/2008) (ANEXO A). Todos os participantes
foram inicialmente esclarecidos sobre os procedimentos do experimento e assinaram um
termo de consentimento livre e esclarecido, conforme as Normas de Realização de Pesquisas
com Seres Humanos (resolução nº 196/96 do CNS).
A tabela 1 apresenta os dados antropométricos (média e desvio padrão) dos sujeitos
participantes da pesquisa.
Tabela 1: Características dos sujeitos. Média ± desvio padrão das características antropométricas dos
homens
Média
Desvio
Padrão
Idade
Estatura
MCT
IMC
(anos)
(cm)
(kg)
(Kg/m2)
21
170
73
24
1
6
8
2
58
Tabela 2: Características dos sujeitos. Média ± desvio padrão das características antropométricas das
mulheres
Idade
Estatura
MCT
IMC
(anos)
(cm)
(kg)
(Kg/m2)
Média
Desvio
Padrão
21
170
56
21
1
6
7
2
Analisando os valores antropométricos entre homens e mulheres pode-se observar que
não apresentaram característica discrepante para a amostra, não apresentando diferença
significativa para a comparação.
3.2 CRITÉRIOS DE SELEÇÃO
3.2.1 Critérios de inclusão
• Indivíduos com idade entre 18 e 28 anos;
• Indivíduos sem distinção de cor, raça ou sexo;
• Indivíduos ativos que não estejam participando de nenhum tipo de treinamento
proprioceptivo ou exercícios de equilíbrio, bem como treinamento esportivo;
• Indivíduos que assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, após o
entendimento sobre a pesquisa.
3.2.2 Critérios de exclusão
• Indivíduos com patologia osteomioarticular, neuro-degenerativa ou infecciosa;
• Indivíduos que apresentassem Instabilidade crônica de tornozelo detectada, ou que
apresentassem entorses recentes;
• Indivíduos que apresentassem qualquer sinal de distúrbio do sistema vestibular, como
por exemplo Labirintite;
• Indivíduos com problemas visuais importantes e consideráveis;
• Indivíduos que realizaram algum tipo de cirurgia prévia (tempo de recuperação
inferior a 24 meses);
59
• Indivíduos com outras patologias, tais como: Insuficiência Cardíaca, doenças
neoplásicas, doenças restritivas, entre outras;
• Indivíduos do sexo feminino que se apresentassem no período menstrual na data da
coleta.
3.4 INSTRUMENTOS
Para a coleta dos dados antropométricos foram utilizados os seguintes instrumentos de
medida:
Balança com Estadiômetro: Foi utilizada uma balança clínica nacional da marca Filizola,
modelo mecânico com estadiômetro, para a determinação do peso corporal. Sua precisão é de
0,1 Kg com escala de 0 a 150 Kg. A precisão do estadiômetro é de 0,5 cm e sua escala varia
de 0 a 190 cm.
Para a coleta dos sinais foram utilizados diversos aparelhos proprioceptivos (conforme figura
27 abaixo) simulando o exercício, tais como: Cama elástica da marca ISP sendo seu diâmetro
de 98 cm, com estrutura de aço de carbono; Disco proprioceptivo inflável 35 cm ISP Dyna;
Balanço proprioceptivo (Balancim) em aço inox ISP; Tábua proprioceptiva circular ISP.
Figura 27 – Aparelhos proprioceptivos utilizados na coleta. (A – Cama Elástica; B – Disco Proprioceptivo;
C – Balanço Proprioceptivo ou Balancim; D – Prancha Proprioceptiva).
Fonte: Arquivo pessoal.
60
Os sinais biológicos foram obtidos utilizando um eletromiógrafo de 8 canais (EMG
System Brasil LTDA), sendo o sinal passado por um filtro passa banda de 20-500Hz,
amplificado em 1.000x e com uma relação de rejeição do modo comum > 120dB. Todos os
dados foram processados usando um software específico para aquisição e análise do sinal
(WinDaqXL), convertido por placa A/D de 12 bits com freqüência de amostragem de 2 KHz
para cada canal e com uma variação de entrada de 5 mV, sendo a atividade elétrica mensurada
usando os valores da root mean square (RMS) durante uma janela de 15 segundos. Foram
utilizados eletrodos bipolares do tipo ativo Medtrace com distância de 20mm entre eles.
3.5 PROCEDIMENTOS
Foram utilizados eletrodos bipolares do tipo ativo com distância de 20 mm centro a
centro (COOKE, 1980) recomendado por De Luca (1997), sendo realizada a tricotomia e
limpeza da área para redução da bioimpedância, como recomendado pela Surface
Electromyography for the Non-Invasive Assessment of Muscles - SENIAM (HERMENS et
al., 1999). A colocação dos eletrodos seguiu o método de referência anatômica descrita por
Delagi e Perotto (1980) segundo a figura 28.
Para minimizar o ruído, foram retirados da corrente elétrica os cabos do computador e
do eletromiógrafo durante a coleta, e o eletrodo neutro foi colocado no punho contralateral da
perna avaliada.
Todos os procedimentos de captura e análise do sinal eletromiográfico utilizados foram
recomendados pela Sociedade Internacional de Eletrofisiologia e Cinesiologia (ISEK)
(SOLOMONOW, 1995). A figura 28 mostra a colocação dos eletrodos.
Figura 28: Colocação dos eletrodos nos músculos da perna.
61
Os músculos analisados foram o tibial anterior, tibial posterior, fibular longo e
gastrocnêmios medial e lateral, por serem considerados músculos de atividade-chave durante
diversas situações de apoio monopodal, com olhos abertos e fechados, tanto em solo estável
como em solos instáveis.
Cada indivíduo realizou um aquecimento de 5 minutos na esteira, logo após a coleta dos
dados antropométricos, seguindo a recomendação da American College of Sports Medicine ACSM (2007) que preconiza o aquecimento antes de qualquer atividade ou exercício.
As coletas foram distribuídas para os sujeitos da pesquisa de forma randomizada, para
que não ocorresse a aprendizagem motora, incluindo os solos instáveis (prancha
proprioceptiva, associação da cama elástica + disco, disco, cama elástica e balancim) e o solo
estável para comparação, tanto com os olhos abertos quanto fechados.
Os procedimentos de avaliação da atividade muscular foram realizados no membro
inferior dominante, com o indivíduo descalço e para maior ativação muscular foi padronizada
uma angulação de 30º flexão do joelho utilizando o goniômetro (Figura 29). A posição do
joelho escolhida proporciona maior instabilidade dessa articulação (PECCIN; PIRES, 2003),
evitando a posição de extensão terminal e conseqüentemente a posição articular estável
através do mecanismo de trava e parafuso (ANDREWS; HARRELSON; WILK, 2000). O
tempo de coleta da atividade eletromiográfica foi de 15 segundos em todos os solos,
utilizando o tempo de repouso de 1 minuto entre as coletas, totalizando uma média de 10 ± 1
minutos de coleta. Para cada sinal eletromiografico de cada músculo, de cada indivíduo para
cada tipo de solo foi calculado o valor RMS durante uma janelas de tempo de 15 s
correspondendo à duração da atividade. Em seguida os dados foram organizados em tabelas,
sendo uma coluna para cada músculo e para cada tipo de solo. As linhas das tabelas
representam os indivíduos. Finalmente para cada coluna foi calculado a média e o desvio
padrão. As tabelas com os resultados estão disponíveis no Apêndice.
62
Figura 29: Padronização dos exercícios instáveis com 300 de semi-flexão de joelho.
Fonte: Arquivo pessoal.
3.6 ANÁLISE ESTATÍSTICA
Os dados foram analisados através de programa de processamento de sinais Matlab 7.0
(MatWorks), e software BioEstat 4.0 e a estatística descritiva e inferencial foi realizada
através de programa estatístico SPSS (13.0 for Windows). Para testar a normalidade ou não da
amostra foi utilizado o teste de Shapiro-Wilk e D’Agotino, com nível de significância de 95%
(p≤0,05). Como algumas das variáveis estudadas não apresentaram distribuição normal, foi
utilizado o teste não-paramétrico de Wilcoxon e Kruskal-Wallis, com nível de significância de
95% (p≤0,05) para comparação da igualdade ou não das médias.
3.7 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS
Os resultados são apresentados em média e erro-padrão da valor RMS da atividade
elétrica captada pelo eletromiógrafo durante os exercícios dos músculos tibial anterior, tibial
posterior, fibular longo e gastrocnêmios medial e lateral nos diferentes exercícios de
perturbação com olhos abertos e fechados. Os valores RMS do solo estável foi usado como
referência para o estudo do sinal eletromiográfico e comparação da atividade nos solos
instáveis. Para isso, os dados foram analisados através de programa de processamento de
63
sinais Matlab 7.0 (MatWorks), e software BioEstat 4.0 e a estatística descritiva e inferencial
foi realizada através de programa estatístico SPSS (13.0 for Windows).
64
4 RESULTADOS
A seguir serão apresentados os gráficos em formato boxplot com erro padrão dos
valores RMS da atividade elétrica de cada grupo muscular analisado de cada exercício
instável com os olhos abertos.
Gráfico 1: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo Tibial Anterior entre
diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ± Erro Padrão). * Indica que houve diferença
significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05).
Os achados do Gráfico 1 mostram maior ativação muscular na prancha proprioceptiva,
seguida da associação da cama elástica com o disco proprioceptivo, do disco proprioceptivo e
do balancim, os quais apresentaram atividade intermediária. Já a atividade muscular do
exercício na cama elástica apresentou valores inferiores, porém significativos na amostra,
estando próximo aos valores do solo estável, o qual é a referência do estudo.
Os dados do Gráfico 2 apresentam distribuição de ativação muscular RMS do músculo
Fibular longo semelhante ao da atividade do músculo Tibial anterior, seguindo a mesma
seqüência de atividade eletromiográfica nos exercícios instáveis, com maior ativação
muscular na prancha proprioceptiva, seguida da associação da cama elástica com o disco
proprioceptivo, do disco proprioceptivo e do balancim, os quais apresentaram atividade
intermediária.
65
Gráfico 2: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo Fibular Longo entre diversas
plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ± Erro Padrão). * Indica que houve diferença significativa na
atividade eletromiográfica (p<0,05).
Atenção maior deve ser dada quando analisado os dados obtidos utilizando a cama
elástica, a qual, com exceção do músculo tibial anterior, os outros músculos apresentaram
atividade similar ao solo estável, dessa forma, a cama elástica foi o solo instável que
apresentou menor atividade eletromiográfica em todos os músculos analisados.
66
Gráfico 3: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo Gastrocnêmio Lateral entre
diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ± Erro Padrão). * Indica que houve diferença
significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05).
Gráfico 4: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo Gastrocnêmio Medial entre
diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ± Erro Padrão). * Indica que houve diferença
significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05).
67
Os valores dos gráficos 3 e 4 se apresentaram inferiores, com proximidade dos valores
nos solos instáveis de maior perturbação (Prancha Proprioceptiva, associação da cama elástica
com o Disco Proprioceptivo, o Balancim e o Disco Proprioceptivo). Em ambos os Gráficos, a
cama elástica apresentou atividade muito próxima ao solo estável, com valores não
significativos. Destaca-se no Gráfico 4 o Disco Proprioceptivo que apresentou valores de
atividade eletromiográfica superiores aos outros exercícios para o músculo Gastrocnêmio
Medial, caracterizando um bom trabalho para o músculo proposto.
Gráfico 5: Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) do músculo Tibial Posterior entre
diversas plataformas instáveis com os olhos abertos (Média ± Erro Padrão). * Indica que houve diferença
significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05).
Os achados do Gráfico 5 mostram maior ativação muscular do músculo Tibial
Posterior na prancha proprioceptiva, seguida com valores muito próximos pelo Balancim,
Disco proprioceptivo e associação da cama elástica com o disco proprioceptivo, os quais
apresentaram atividade intermediária. Já a atividade muscular do exercício na cama elástica
apresentou valores inferiores, porém significativos na amostra, estando próximo aos valores
do solo estável, o qual é a referência do estudo.
O gráfico 6 relaciona através de uma visão geral todos os solos utilizados na pesquisa
com os músculos do tornozelo.
68
Gráfico 6 :(TA-Tibial Anterior; FL-Fibular Longo; GL-Gastrocnêmio Lateral; GM-Gastrocnêmio Medial; TPTibial Posterior) Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) entre diversas plataformas instáveis
com os olhos abertos (Média ± Erro Padrão). * Indica que houve diferença significativa na atividade
eletromiográfica (p<0,05).
Os achados no gráfico 6 mostram maior ativação muscular na Prancha Proprioceptiva,
seguida da associação da cama elástica com o disco proprioceptivo, seguido do disco
proprioceptivo e do balancim, os quais apresentaram atividade intermediária em todos os
músculos analisados, com exceção do músculo Gastrocnêmio medial que apresentou maior
ativação muscular no exercício com o disco. Atenção maior deve ser dada quando analisado
os dados obtidos utilizando a cama elástica, a qual, com exceção do músculo tibial anterior, os
outros músculos apresentaram atividade similar ao solo estável, dessa forma, a cama elástica
foi o solo instável que apresentou menor atividade eletromiográfica em todos os músculos
analisados.
Os gráficos a seguir irão relacionar a retirada do auxílio visual em três exercícios
proprioceptivos, ou seja, de equilíbrio, sendo estes: solo estável, cama elástica e balancim,
todos com os olhos fechados. Vale à pena citar que outros exercícios com os olhos fechados
foram testados, mas não com êxito, podendo levar a algum dano ao sujeito da pesquisa, como
por exemplo uma lesão por entorse de tornozelo, por isso não foram realizados nesta pesquisa.
Os gráficos 7, 8 e 9 apresentam os resultados em boxplot com média e erro padrão
para os valores RMS dos músculos do tornozelo em solo estável, cama elástica e balancim
respectivamente comparando condições de olhos abertos e olhos fechados.
69
Gráfico 7: (TA-Tibial Anterior; FL-Fibular Longo; GL-Gastrocnêmio Lateral; GM-Gastrocnêmio Medial; TPTibial Posterior) Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) entre olhos abertos e fechados no
solo Estável (Média ± Erro Padrão).
* Indica que houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05).
No Gráfico 7 observamos que mesmo com uma diferença pequena nos valores
eletromiográficos com os olhos fechados em comparação os olhos abertos, os valores foram
todos significativos (p<0,05) para os músculos analisados.
70
Gráfico 8: (TA-Tibial Anterior; FL-Fibular Longo; GL-Gastrocnêmio Lateral; GM-Gastrocnêmio Medial; TPTibial Posterior) Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) entre olhos abertos e fechados na
cama elástica (Média ± Erro Padrão).
* Indica que houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05).
O Gráfico 8 mostra a atividade muscular na cama elástica, apresentando uma grande
atividade nos músculos tibial anterior e fibular longo com os olhos fechados, e em
contrapartida, uma ativação mediana nos outros músculos.
71
Gráfico 9: (TA-Tibial Anterior; FL-Fibular Longo; GL-Gastrocnêmio Lateral; GM-Gastrocnêmio Medial; TPTibial Posterior) Variação da atividade eletromiográfica de superfície (RMS) entre olhos abertos e fechados no
Balancim (Média ± Erro Padrão).
* Indica que houve diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05).
Já no gráfico 9, onde relaciona a atividade eletromiográfica entre olhos abertos e
fechados no balancim, observou-se que em todos os músculos houve uma maior atividade em
comparação aos outros solos, e também que os músculos com maior destaque de atividade
foram o tibial anterior e o fibular longo.
Através da extração das médias dos valores eletromiográficos dos exercícios com
olhos abertos comparados com olhos fechados, pode-se observar no gráfico 10 a grande
diferença de ativação com a retirada do estímulo visual. Na análise das médias totais dos
solos, uma maior ativação muscular com os olhos fechados em comparação com os olhos
abertos, principalmente no balancim.
72
Gráfico 10: Relação das médias eletromiográficas de superfície com olhos abertos e fechados nos solos
analisados (Média ± Erro Padrão). * Indica que diferença significativa na atividade eletromiográfica (p<0,05).
A tabela a seguir relaciona os valores de significância (p<0,05) em todos os exercícios
utilizados nesta pesquisa observados na análise estatística, demonstrando em destaque os
valores significativos da amostra, no caso em maior quantidade, quando comparados aos
valores não significativos em branco.
Tabela 2 – Valores de significância (p<0,05) em destaque, somente os valores não destacados não apresentaram
significância (p>0,05).
TABELA DOS VALORES DE P EM COMPARAÇÃO COM O SOLO ESTÁVEL
TA
DISCO
BALANCIM
CAMA ELÁSTICA
FREEMAN
CAMA + DISCO
BALANCIM OF
CAMA OF
ESTÁVEL OF
FL
GL
GM
TP
1,63E-06
0,000227
0,038432
9,19E-08
4,4E-07
4,8E-10
3,52E-10
1,2E-06
0,000222
0,092328
5,38E-07
3,83E-08
6,67E-07
2,85E-07
9,36E-06
2,23E-05
0,162251
1,23E-07
1E-05
3,42E-08
4,43E-06
0,000326
0,008667
0,339999
1,54E-06
4,06E-06
3,43E-07
0,001334
0,000429
3,37E-06
0,318043
8,45E-08
2,26E-05
9,3E-11
1,58E-05
2,83E-07
3,14E-07
5,16E-06
0,010681
4,26E-05
Os resultados mostraram um aumento significativo na atividade muscular na maioria
dos solos instáveis comparado ao solo estável, principalmente dos músculos tibial anterior e
fibular longo, com aumento significativamente maior com os olhos fechados comparados aos
abertos olhos.
73
5 DISCUSSÃO
Estudos com características e variáveis semelhantes foram encontrados, por exemplo,
estudos que avaliaram o tempo de reação muscular (OSBORNE et al., 2001; MYERS et al.,
2002.; SANTILLI et al., 2005.; RACINAIS et al., 2005; SHIN et al., 2006), a ativação
muscular em diferentes solos (CUNHA; BONFIM, 2007; OLIVEIRA et al., 2006;
VERHAGEN et al., 2005; BEHM; ANDERSON; CURNEW, 2002) e estudos que avaliaram
a ativação muscular após o treinamento proprioceptivo em tornozelos instáveis (ZAMPIERI;
ALMEIDA, 2003; WILLEMS et al., 2002; SILVA; GONÇALVES, 2003; OSBORNE et al.,
2001; MATTACOLA; DWYER, 2002; HOLM et al., 2004).
Foi realizado um trabalho com oito mulheres para investigar a ativação eletromiográfica
dos músculos tibial anterior e fibular longo durante a manutenção da postura sobre a prancha
proprioceptiva em apoio monopodal e bipodal (CUNHA; BONFIM, 2007). Os resultados
obtidos demonstraram que o músculo tibial anterior apresentou maior ativação nos exercícios
com pranchas de equilíbrio em apoio bipodal, nas direções ântero-posterior e médio-lateral e
em apoio monopodal na direção ântero-posterior. Enquanto que, o músculo fibular longo
mostrou maior ativação apenas nos exercícios em apoio monopodal na direção médio-lateral.
No presente estudo, houve maior ativação dos músculos tibial anterior e fibular longo em
comparação aos outros músculos, isso mostra que ambos os músculos são importantes
estabilizadores dinâmicos na articulação do tornozelo, o músculo tibial anterior atuando como
um inversor e dorsiflexor e o músculo fibular longo atuando como um eversor e flexor
plantar. A função de inversão e eversão devem ser ressaltadas, pois a maioria dos solos
instáveis apresentavam grande instabilidade látero-medial, talvez isso explique porque esses
dois músculos foram mais ativos durante todos os exercícios de perturbação.
Em outro estudo eletromiográfico, foram avaliados os músculos tibial anterior e
gastrocnêmio medial de cinco indivíduos durante a utilização de dois modelos de tábuas de
equilíbrio em diferentes apoios. Os resultados obtidos evidenciaram maior atividade
mioelétrica no músculo gastrocnêmio medial, comparativamente com o músculo tibial
anterior durante os testes com os pés mais próximos e com os pés mais afastados, em ambas
as tábuas proprioceptivas (OLIVEIRA et al., 2006). Diferentemente dos achados do estudo
supracitado, o músculo tibial anterior apresentou maior atividade eletromiográfica em todos
os solos, tanto estável como instável, sendo o músculo mais solicitado.
Em um estudo de Di Giulio et al. (2009) foi observado a atividade eletromiográfica dos
músculos Gastrocnêmios, Sóleo e Tibial Anterior na atividade proprioceptiva para
74
manutenção da postura em pé. Foram analisados 9 indivíduos em pé sobre duas plataformas
de força e foi observado a ação antagonista do Tibial anterior em relação ao gastrocnêmios e
sóleo. Como resultado o músculo Tibial Anterior pode ser a melhor fonte de informações
proprioceptivas que os agonistas ativos (sóleo e gastrocnêmios). Portanto, se um mecanismo
de feedback periférico modula a atividade agonista de inibição recíproca, a atuação em
seguida do Tibial anterior sobre os músculos da panturrilha é mais provável que seja eficaz do
que os próprios músculos sóleo e gastrocnêmios.
Sheth et al. (1997) utilizaram eletromiografia de agulha para observar os efeitos do
disco proprioceptivo de tornozelo sobre a ativação de quatro músculos da extremidade distal
inferior durante uma manobra de simulação de um entorse de tornozelo. A latência inicial
eletromiográfica foi registrada em 10 indivíduos saudáveis, antes e após 8 semanas de
treinamento no disco de tornozelo. Não houve alterações na latência inicial dos músculos
fibulares observado após o período de estágio. Houve, no entanto, um aparente atraso
significativo da latência no músculo tibial anterior e tibial posterior, em comparação com o
grupo controle. O referido inquérito do estudo prospectivo é o único que se sabe que os
autores examinaram a mudança da latência inicial eletromiográfica após exercícios com disco
proprioceptivo para tornozelo.
A questão é saber se a latência inicial dos mesmos músculos irão desenvolver
mudanças após exercícios no disco para tornozelo em pessoas com história de entorse do
tornozelo (OSBORNE et al., 2001).
O treinamento proprioceptivo na prancha proprioceptiva foi estudado com o objetivo de
analisar o tempo de reação muscular em pacientes com história de entorse de tornozelo. Dez
indivíduos com história de entorse unilateral foram submetidos a oito semanas de treinamento
na prancha proprioceptiva, os tornozelos lesionados foram usados como grupo experimental e
o tornozelo sadio como grupo controle. A média do tempo de latência foi registrada antes e
depois dos treinos, sendo os músculos testados: tibial anterior, tibial posterior, fibular longo e
extensor longo dos dedos. Os resultados revelaram significativa redução no tempo de latência
do tibial anterior em ambos os grupos. Esses achados indicam que os exercícios de
estabilização rítmica podem ser incluídos em um programa de reabilitação para entorse de
tornozelo para ampliar a coordenação neuromuscular em resposta a uma translação articular
inesperada (OSBORNE et al., 2001).
No trabalho desenvolvido, pôde-se notar que a prancha proprioceptiva e o disco
proprioceptivo sobre a cama elástica gerou grande desequilíbrio e instabilidade para a
articulação do tornozelo, produzindo grande atividade eletromiográfica dos estabilizadores
75
dinâmicos de tornozelo, dessa forma, esses exercícios mostram ser importantes na reabilitação
e no recrutamento dos músculos do tornozelo, principalmente na fase final de tratamento das
instabilidades articulares de tornozelo. Porém, analisando a atividade muscular durante a
coleta na cama elástica notou-se o aumento da atividade elétrica muscular apenas no músculo
tibial anterior, indicando que a cama elástica apresenta um comportamento muito parecido
com o do solo estável, gerando pouco desequilíbrio e conseqüentemente menor ativação
muscular.
Acredita-se que a maior fonte de mecanoceptores do tornozelo encontra-se nos
ligamentos, os quais são responsáveis pela propriocepção e manutenção da estabilidade
articular. Foi demonstrado histologicamente a presença de terminações de Ruffini,
corpúsculos de Paccini e órgãos tendinosos de Golgi nos ligamentos do tornozelo
(OSBORNE et al., 2001). Assim, exercícios em solos instáveis geram mudanças rápidas no
comprimento dos ligamentos do tornozelo, devido ao fato de estimular o tornozelo em
múltiplos planos de movimento gerando estímulos aferentes e respostas motoras reflexas para
produzir a rápida estabilidade articular (PECCIN; PIRES, 2003). O mesmo autor
complementa que os objetivos desse treinamento é induzir a perturbações não-previstas,
estimulando assim a estabilização reflexa e produção de co-contração agonista-antagonista.
Déficits na propriocepção têm sido demonstrados após a ocorrência de lesões, em
doenças articulares e com o avanço da idade. Impulsos provindos dos músculos, fáscias,
tendões e receptores articulares, podem ser afetados por uma lesão o que pode resultar em um
déficit proprioceptivo (MATTACOLA; DWYER, 2002). Dessa forma, o treinamento
proprioceptivo e de equilíbrio são recomendados para restaurar o controle motor dos membros
inferiores (VOIGHT; COOK, 2003). Na prática clínica, o termo equilíbrio é usado com
freqüência sem a definição clara, lembrando que a propriocepção e o equilíbrio não são
sinônimos, a propriocepção é precursora do equilíbrio e da função adequada, e o equilíbrio é o
processo pelo qual controlamos o centro de gravidade do corpo em relação à base de apoio,
seja ela estacionária ou em movimento ((VOIGHT; COOK, 2003).
Os métodos para melhorar a propriocepção depois da lesão podem melhorar a função e
diminuir o risco de nova lesão. Os exercícios instáveis são usados para auxiliar na reabilitação
articular e muscular, sendo relacionados com a estabilização e reabilitação do tornozelo e
joelho. Entretanto, estudos recentes concluem que o treinamento regular previne possíveis
danos articulares e são eficientes na melhora da força muscular, velocidade de reação e
equilíbrio (BEHM; ANDERSON; CURNEW, 2002).
76
Cabe ressaltar que o presente trabalho avaliou indivíduos sem lesão de tornozelo,
portanto, os achados do trabalho devem ser inferidos à população normal, e que indivíduos
com instabilidade articular aguda e crônica podem apresentar outro padrão de recrutamento
muscular nos diferentes solos instáveis.
Atualmente tem sido muito estudado o mecanismo de ativação muscular antecipatória
em resposta a um determinado estímulo. Postula-se que a capacidade de preparar os músculos
antes do movimento, a pré-resposta, é conhecida como feed-forward do controle motor. Um
músculo pode ser pré-ativado pelo sistema nervoso central para prevenir os movimentos e as
cargas articulares. Os músculos pré-ativados podem fornecer compensação rápida para as
descargas externas e são essenciais para a estabilização dinâmica da articulação. A atividade
muscular preparatória contribui com o sistema de restrição dinâmica em diversos pontos,
aumentando o nível de ativação muscular antes da chegada da carga externa, as propriedades
de rigidez de toda a unidade muscular podem ser aumentadas (VOIGHT; COOK, 2003).
Estudos recentes têm observado que há evidência para sugerir que um programa de
treinamento para indivíduos com instabilidade de tornozelo que inclui disco proprioceptivo
para o tornozelo ou atividades de “cambalear” na tábua proprioceptiva ajuda na melhora do
equilíbrio unipodal e diminua a probabilidade de entorses futuros (MADRAS; BARR, 2003).
Alguns estudos tentaram também enfatizar a importância do sistema visual no controle
postural em humanos.
Em 1974, Lee e Aronson realizaram um experimento para se entender a ação do
sistema visual no controle do corpo. Eles trabalharam a informação visual movendo uma
“sala” suspensa onde o teto e as paredes laterais tinham a capacidade de se movimentar.
Adultos e crianças ficavam em pé nesta sala e, quando ela era movimentada, oscilações
corporais correspondentes eram observadas, concluindo a grande atividade do sistema visual
no controle postural (LEE; ARONSON, 1974).
Mochizuki, Ivanova e Garland (2007) determinaram em seu estudo os fatores que
influenciam a taxa de co-modulação da descarga da unidade motora no músculo sóleo de
ambas as pernas durante a postura em pé de 8 sujeitos, tanto com os olhos abertos como olhos
fechados, como também com vibração no tendão calcâneo. Os resultados mostraram que o
programa comum para motoneurônios dos dois músculos não apresentou diferença entre se
levantar com os olhos abertos ou fechados, mas apresentou diferenças significativas quando
relacionadas com a vibração. Estes resultados sugerem que a propriocepção e inputs
subcorticais contribuem para a co-modulação da taxa de ativação dos pares das unidades
motoras do músculo sóleo da perna esquerda e direita durante postura estática.
77
Neste estudo foi observado o efeito das informações visuais e proprioceptivas sobre a
ativação muscular da articulação do tornozelo na manutenção do equilíbrio estático em jovens
saudáveis. Os resultados mostram que através da ausência ou perturbação sensoriais os
músculos do tornozelo variam sua atividade em acordo com os estudos anteriores.
Dessa forma podemos observar a importância do sistema visual na ação proprioceptiva do
corpo, enfatizando assim sua ação no controle postural e possíveis implicações no processo de
reabilitação.
Assim, os resultados da literatura corroboram com os achados deste estudo que indicam que
os exercícios em terrenos instáveis aumentam de forma significativa a atividade
eletromiográfica, podendo ser utilizados na prevenção e reabilitação de lesões do tornozelo.
Sendo assim, se realizado um protocolo fisioterapêutico para reabilitação proprioceptiva do
tornozelo de acordo com a proposta do trabalho, pode-se iniciar com o solo estável, seguindo
da cama elástica, evoluindo para o balancim, disco proprioceptivo, associação da cama
elástica com o disco e finalmente prancha proprioceptiva nas fases finais da reabilitação
proprioceptiva, o qual exige maior atividade muscular. Podemos também evoluir com a
retirada da influência visual, importantíssima para o equilíbrio postural, mostrando que essas
técnicas utilizadas na reabilitação sensório-motora podem ser eficazes na ativação dos
músculos do tornozelo.
78
6 CONCLUSÃO
Os resultados mostraram um aumento significativo na atividade muscular na maioria
dos solos instáveis comparado ao solo estável, com aumento significativamente maior com os
olhos fechados comparados aos abertos olhos. Pôde-se observar que o músculo tibial anterior
e fibular longo foram os músculos que apresentaram maior atividade eletromiográfica em
todos os solos.
Em relação aos solos que geraram maior ativação muscular, destacou-se a prancha
proprioceptiva, seguida da associação da cama elástica + disco, após disco proprioceptivo,
balancim e cama elástica. Portanto essas técnicas utilizadas na reabilitação sensório-motora
mostraram ser eficazes na ativação dos músculos do tornozelo, sendo de fundamental
importância na reabilitação do tornozelo.
Faz-se necessário o desenvolvimento de mais estudos eletromiográficos
analisando variáveis ainda não estudadas, como a influência de outros tipos de solos,
diferentes tempos de coleta e até mesmo com a retirada da percepção visual em mais tipos de
exercícios, visando aumentar o conhecimento científico sobre a influência do treinamento
proprioceptivo no desempenho da musculatura protetora do tornozelo, para que no futuro seja
possível contribuir tanto para a área de treinamento como para a programação de um
protocolo de tratamento fisioterapêutico específico para as lesões do tornozelo.
79
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87
APÊNDICE A: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido – TCLE
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
a) Os exercícios de desequilíbrio têm demonstrado alterar a atividade eletromiográfica
(atividade muscular). O objetivo deste estudo é verificar as mudanças na ativação muscular
em diferentes solos, tanto estável quanto instável, como também se a presença ou não da visão
em alguns solos promovem um desequilíbrio considerável na postura. Portanto convido por
meio deste, o indivíduo _______________________________ a participar da pesquisa
intitulada “Análise eletromiográfica dos músculos do tornozelo em solo estável e instável com
olhos abertos e fechados”.
b) Os procedimentos conferem baixo risco físico ou psíquico aos participantes.
c) Os participantes devem procurar o responsável pelo projeto em caso de dúvidas,
assim como se sentirem lesados ou prejudicados em qualquer momento da execução da
pesquisa ou após seu término.
d) A duração será de 1 (um) dia, onde serão feitas medidas corporais, coletas do sinal
eletromiográfico e a realização do procedimento de exercícios proprioceptivos com o seguinte
cronograma: uma avaliação antropométrica (estatura, massa corporal, dobras cutâneas), em
seguida tricotomia (depilação) da região muscular correspondente à análise, um aquecimento
de 5 minutos de caminhada na esteira, iniciando as coletas do sinal eletromiográfico
(eletromiografia de superfície). Estas coletas serão escolhidas de forma randomizada (sorteio)
entre todos os solos, tanto solo estável (chão) quanto solo instável (cama elástica, balancim,
disco proprioceptivo e tábua proprioceptiva com os olhos abertos, como também cama
elástica, balancim e solo estável com os olhos fechados). Na coleta, o indivíduo deverá se
manter em equilíbrio sobre estes aparelhos durante 15 segundos, com uma angulação de
joelho de 30º de flexão. Entre cada coleta haverá um programa de descanso de
aproximadamente 1 minuto. Não cabendo ao participante nenhum ônus financeiro.
e) Todos os procedimentos são rotineiramente realizados em pesquisas científicas sem
relatos de prejuízos físicos ou psíquicos aos participantes. Todas as etapas serão
acompanhadas por pessoal qualificado e habilitado, em local higienizado e seguro, sendo todo
o material de coleta descartável.
f) O presente termo não representa contrato ou vínculo irrevogável, podendo o
participante abandonar o estudo quando bem entender.
88
g) As informações serão utilizadas no projeto de pesquisa e serão publicados sem
prejuízo ao anonimato dos envolvidos.
h) Não haverá nenhum reembolso ao indivíduo pela participação do mesmo na
pesquisa. Em caso de necessidade de indenização por dano físico ou psíquico, os valores
serão acertados de acordo com a gravidade dos fatos.
I) Qualquer dúvida ou problema entrar em contato com o pesquisador responsável:
Luiz Alfredo Braun Ferreira, telefone nº (42) 9102-3311 e endereço: R. Orlando Vilela da
Costa, nº 118, Bairro Jardim Panorama, Ponta Grossa – Pr.
Todas as técnicas experimentais, assim como a metodologia, seguem as Diretrizes e
Normas Regulamentadoras de Pesquisas Envolvendo Seres Humanos, estabelecidas na
Resolução n.° 251, de 07 de agosto de 1997, do Conselho Nacional de Saúde e na Resolução
N.º 196, de 10 de outubro de 1996.
Se você concorda em participar assine o termo de consentimento abaixo.
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
Eu, abaixo assinado, dou meu consentimento livre e esclarecido para participar do
projeto de pesquisa descrito acima, tendo recebido uma cópia deste termo de consentimento.
Declaro, também, que tive oportunidade de questionar maiores detalhes sobre o estudo e que
estou ciente de que meus dados permanecerão confidenciais. Assinando este termo, autorizo
minha participação voluntária neste projeto, do qual eu posso me retirar a qualquer momento,
sem penalidades.
Nome (sujeito da pesquisa): __________________________________________
RG: ______________________________________
Assinatura: ________________________________
Data: ____/_____/_____
Nome (Pesquisador Responsável): ______________________________________
RG: ______________________________________
Assinatura: ________________________________
Nome (Pesquisador Auxiliar): __________________________________________
RG: ______________________________________
Assinatura: ________________________________
89
APÊNDICE B – FICHA DE IDENTIFICAÇÃO DOS INDIVÍDUOS
Nome:
Idade:
Gênero: ( ) Masc. ( ) Fem.
Altura:
Peso:
Membro Dominante: ( ) Direito ( ) Esquerdo
Possui Alguma doença Óssea, muscular ou nervosa?
( ) Não ( ) Sim Qual?________________________
Sofreu Algum entorse de tornozelo nos últimos 6 meses, ou alguma fratura de membro
inferior?
( ) Não ( ) Sim
Possui sensação de instabilidade ou “frouxidão” no tornozelo?
( ) Não ( ) Sim
Se mulher, está no momento em período menstrual?
( ) Não ( ) Sim
Pratica atividade física?
( ) Não
( ) Sim Quantas vezes por semana?______
90
APÊNDICE C: Valores eletromiográficos brutos de cada exercício com os olhos abertos
e olhos fechados
* Valores de atividade eletromiográfica (RMS – Root Mean Square) brutos na coleta de 15
segundos para cada exercício (TA – Tibial Anterior; FL – Fibular Longo; GL – Gastrocnêmio
Lateral; GM – Gastrocnêmio Medial; FL – Fibular Longo).
91
92
93
ANEXO A: Comitê de Ética e Pesquisa