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The effect of hip and knee joint angles on the muscle-tendon unit during electrical stimulation
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/880651
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Durigan, João Luiz Quagliotti | - |
| Autor(es): dc.creator | Cavalcante, Jonathan Galvão Tenório | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-10-23T15:20:38Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-10-23T15:20:38Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-07-01 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-07-01 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-07-01 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-03-19 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://repositorio.unb.br/handle/10482/38659 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/880651 | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Ceilândia, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Reabilitação, 2020. | - |
| Descrição: dc.description | Introdução: O comprimento muscular é um dos principais determinantes da capacidade de geração de força das fibras musculares. O torque varia expressivamente com a manipulação do ângulo articular. Alguns estudos relatam que o ângulo articular influencia o torque evocado e a eficiência da corrente (torque/amplitude da corrente) durante a estimulação elétrica neuromuscular (EENM). Tipicamente, o torque extensor do joelho é maior em ~60o de flexão em uma posição sentada. A arquitetura muscular (i.e., espessura, ângulo de penação [θp] e comprimento do fascículo [Cf]) e o deslocamento do complexo tendão-aponeurose (DCTA) têm sido estudados para explicar mecanismos da geração de torque durante a manipulação do comprimento muscular. No entanto, até o momento, não foram estudados os efeitos dos ângulos do quadril e do joelho durante a EENM no comportamento da unidade miotendínea dos constituintes do quadríceps femoral (QF): o biarticular reto femoral (RF) e os monoarticulares vasto lateral (VL), vasto medial (VM) e vasto intermédio (VI). Até onde sabemos, existe apenas um estudo crônico que trata da EENM em diferentes ângulos articulares, o qual mostrou melhores resultados para a EENM realizada em um maior comprimento muscular. No entanto, uma posição estendida do joelho foi previamente recomendada, apesar do pequeno tamanho de efeito relatado. Vários estudos têm aplicado a EENM do QF escolhendo aleatoriamente o ângulo articular, como sentado ou deitado, com os joelhos estendidos ou flexionados em diferentes ângulos, ou mesmo sem descrição completa. Os clínicos devem estar cientes da configuração articular a fim de otimizar as respostas musculares aos programas de exercícios isométricos. Objetivos: O objetivo principal deste estudo foi investigar o efeito dos ângulos do joelho (60o ou 20o) e do quadril (0o ou 85o) no torque evocado e na eficiência da corrente da EENM. Nós também avaliamos a arquitetura muscular (θp e Cf) em repouso e durante contração e o DCTA de cada componente do QF para investigar a contribuição deles. Hipóteses: Nossa hipótese inicial foi que durante a EENM seria obtido maior torque extensor com o joelho a 60o na posição sentada, porém com amplitude de corrente proporcionalmente menor, portanto, melhor eficiência da corrente. Também levantamos a hipótese de que o θp seria menor e o Cf seria maior quando o joelho estivesse em 60o para todos os componentes do quadríceps (RF, VL, VM e VI), mas para o RF, o quadril em 0o diminuiria o θp e aumentaria o Cf ainda mais. Além disso, esperávamos que o TACD fosse mais pronunciado em posições com maior torque. Métodos: Vinte homens hígidos com idade 24,0 ± 4,6 participaram de cinto sessões separadas por sete dias entre cada uma delas: uma sessão de familiarização e quatro sessões experimentais para testar quatro combinações diferentes de ângulos do quadril e do joelho durante EENM: quadril a 85o (sentado) e joelho a 60o (SJ60); quadril a 85o e joelho a 20o (SJ20); quadril a 0o (deitado) e joelho a 60o (DJ60); e quadril a 0o e joelho a 20o (DJ20). Oito contrações evocadas foram necessárias para realizar a ultrassonografia dos quatro componentes do QF (duas contrações para cada um). Os participantes foram questionados sobre condições de saúde e foi realizada a caracterização demográfica e antropométrica. Na familiarização foi verificado se os participantes toleravam amplitude de corrente suficiente para gerar um torque evocado ≥ 30% da contração voluntária máxima (CVM). Os valores de CVM, torque evocado, eficiência da corrente, amplitude da corrente, espessura muscular, θp, Cf, e DCTP foram reportados por meio de média ± desvio padrão. Para o θp e o Cf, as analyses foram realizadas com os valores de repouso e em contração, bem como com a mudança relativa (%). A ANOVA unidirecional de medidas repetidas com fator “posicionamento” (DJ60, SJ60, DJ20, SJ20) foi aplicada para verificar diferenças entre posições para a CVM, o torque evocado, a eficiência da corrente, a amplitude da corrente e o DCTA. A ANOVA bidirecional (“posicionamento” [4 níveis: DJ60, SJ60, DJ20, and SJ20] versus “intensidade” [2 níveis: repouso and contração evocada]) com medidas repetidas no fator posicionamento foi aplicada para verificar diferença entre posições para o θp e o Cf. Quando uma diferença significativa foi detectada, o teste post-hoc de Tukey foi aplicado. O limiar de significância foi estabelecido em P < 0,05. Todas as análises foram realizadas usando o STATISTICA 23.0 (STATSOFT Inc., Tulsa, Oklahoma, EUA) e o software GRAPHPAD PRISM 8.3.0 (San Diego, CA, EUA) foi utilizado para o design gráfico. Resultados: O torque evocado e a eficiência da corrente foram maiores para o DJ60 e o SJ60 em comparação com o DJ20 e o SJ20 (p <0,001). O QF (média de todos os músculos), o VL e o VM apresentaram menor θp e maior Cf em DJ60 e SJ60, enquanto o reto femoral demonstrou influência do ângulo do quadril, uma vez que em DJ60 houve menor θp e maior Cf do que em todas as outras posições (p < 0,001 – 0,05). O vasto intermédio se comportou semelhante aos demais vastos (p < 0,001), exceto pela falta de diferença no θp entre SK60 em comparação com DJ20 e SJ20 (p = 0,25 e 0,30, respectivamente). A TACD foi maior para o SJ60 em comparação com o DJ60 (p <0,001), apesar do mesmo torque. Discussão: Os principais achados deste estudo foram: 1) o torque evocado extensor do joelho e a eficiência da corrente foram maiores em 60o de flexão do joelho comparado com em 20o, sem diferença de acordo com o ângulo do quadril; 2) O QF teve menor θp and greater Cf em 60o de flexão de joelho. 3) O DCTA foi menor em DJ60 comparado com SJ60 apesar do mesmo torque. Estes novos achados são importantes para ajudar fisioterapeutas e treinadores físicos a desenvolverem estratégias mais efetivas quando aplicarem EENM. Nossos resultados estão de acordo com relatos anteriores que encontraram maior torque evocado a 60o de flexão do joelho em comparação com posições mais estendidas. Um ângulo articular escolhido com cautela permite atingir o torque alvo com menor amplitude de corrente e, com isso, com menos desconforto sensorial. Apenas dois estudos avaliaram a arquitetura de todos os constituintes do QF in vivo, mas eles não aplicaram ENM ou avaliaram diferentes ângulos articulares. Nosso principal achado foi que o QF demonstrou um padrão em que as posições com o joelho a 60o apresentavam θp menor e maior Cf quando comparadas às posições com o joelho a 20o. Assim, sugere-se que em DJ60 e o SJ60 o QF foi colocado em uma melhor configuração para geração de torque, ou seja, melhor aproveitamento da força muscular e comprimento ideal do sarcômero. O QF apresentou um DCTA menor em DJ60 comparado com SJ60, apesar do mesmo torque evocado, indicando que o aumento da tensão passiva em DJ60 limitou o alongamento tendíneo durante a contração. O aumento da tensão do complexo tendão-aponeurose em condições de alongamento permite contrações mais fortes com menor esforço devido à melhor transmissão de força do músculo para o osso. Conclusão: A EENM gera um torque maior a 60o de flexão do joelho, comparado a 20o, independentemente do ângulo do quadril. A arquitetura de cada constituinte do quadríceps demonstrou um comportamento único de acordo com o ângulo do quadril e do joelho, mas predominaram um menor θp e um maior Cf nas posições com maior torque (SJ60 e DJ60). Uma posição mais alongada enrijece o complexo tendão-aponeurose, como demonstrado por um DCTA menor em DJ60 em comparação com SJ60, o que provavelmente contribuiu para uma transmissão otimizada da força e um torque ligeiramente mais alto para o DJ60. Clínicos devem preferencialmente usar NMES em DJ60 ou DJ60 para fins de fortalecimento. | - |
| Descrição: dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Fundação de Amparo à Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF) | - |
| Descrição: dc.description | Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is recommended to counteract muscle atrophy and for strengthening. However, the influence of hip and knee angles during quadriceps femoris (QF) NMES is poorly investigated. We aimed to investigate the effect of knee and hip angle on NMES-evoked torque and current efficiency. We secondarily assessed the QF architecture at rest and during contraction, and the tendon-aponeurosis complex displacement (TACD). Twenty men aged 24.0 ± 4.6 years received NMES in four positions: hip at 85o (seated) and knee at 60o (SK60); hip at 85o and knee at 20o (SK20); hip at 0o (lying) and knee at 60o (LK60); and hip at 0o and knee at 20o (LK20). NMES- evoked torque and current efficiency (evoked torque/current amplitude) were recorded. Ultrasonography of the QF was performed to measure pennation angle (θp), fascicle length (Lf), and TACD. Evoked torque and current efficiency were greater for LK60 and SK60 compared to LK20 and SK20 (p < 0.01). The QF (all muscles), vastus lateralis, and medialis showed lower θp and higher Lf at LK60 and SK60, while rectus femoris demonstrated influence of hip angle, since in LK60 there was lower θp and higher Lf than in all other positions (p < 0.05). The vastus intermedius was similar to the other vasti, except for a lack of difference in θp between SK60 compared to LK20 and SK20. TACD was greater for SK60 compared to LK60 (p < 0.001) despite the same torque. These findings suggest that clinicians should apply NMES preferably at 60o of knee flexion. | - |
| Descrição: dc.description | Faculdade UnB Ceilândia (FCE) | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Ciências da Reabilitação | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Direitos: dc.rights | Acesso Aberto | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Estimulação elétrica neuromuscular | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Relação ângulo-torque | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Arquitetura muscular | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Complexo tendão-aponeurose | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Quadríceps | - |
| Título: dc.title | The effect of hip and knee joint angles on the muscle-tendon unit during electrical stimulation | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional – UNB | |
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