Utilização do teste de 1-RM na mensuração da razão entre flexores e extensores de joelho em adultos jovens

Resumos

Force ratio between agonist and antagonist muscles provides significant information about muscular equilibrium, which helps to detect musculoskeletal changes and to guide preventive and rehabilitation programs. Isokinetic dynamometry provides reliable values for muscle torque and subsequently on the force ratio between knee flexors and extensors. However, this method is not clinically accessible. A possible alternative to evaluate this force is the One-Repetition Maximum test (One-Rep Max or just 1-RM), which is the most commonly used test for dynamic force assessment. However, there is no report in the literature of the use of 1-RM test for the quantification of knee flexors and extensors ratio. For this reason, the objective of this study was to use the 1-RM test to measure the ratio between knee extensors and flexors in young adults in order to find reference values. The studied sample was composed of 80 young adults (40 men and 40 women), mean age of 22.21 (±3.58) years with no musculoskeletal injuries. They were submitted to the following procedure: IPAQ-short version, weighing and prognostic of 1-RM, warm-up, and unilateral 1-RM test (at the flexor and extensor machine). After the test application, the data were analyzed and the mean values for the ratio between agonist/antagonist found were 52.34% (±9.72) for men and 43.19% (±5.82) for women (which were significantly different between groups). The values found in the present study may be used as reference for asymptomatic individuals with similar age.

agonist ratio; isokinetic dynamometry; torque; quadriceps; hamstrings

ARTIGO ORIGINAL

APARELHO LOCOMOTOR NO EXERCÍCIO E NO ESPORTE

Utilização do teste de 1-RM na mensuração da razão entre flexores e extensores de joelho em adultos jovens

Saulo Paulo Fonseca Américo^I; Victor Vinícius de Souza^I; Cristiano Queiroz Guimarães^II; Ana Flávia Lage Rolla^III

^IAcadêmicos do Curso de Fisioterapia da Faculdade Itabira de Saúde - FISA / Funcesi

^IIOrientador, Mestre em Ciências da Reabilitação - Universidade Federal de Minas Gerais

^IIICoorientadora, Especialista em Fisioterapia, área de ênfase ortopedia e esportes - Universidade Federal de Minas Gerais

^{Correspondência}

RESUMO

A razão de força entre agonista/antagonista fornece informação significativa sobre o equilíbrio muscular sendo importante na detecção de alterações musculoesqueléticas, na orientação de medidas preventivas e na implementação de programas de treinamento específicos. A dinamometria isocinética fornece valores fidedignos sobre o torque gerado e, subsequentemente, sobre a razão de força entre flexores e extensores. Porém, trata-se de um método pouco acessível. Uma possível alternativa para avaliação de força é o teste de uma repetição máxima (1-RM), que é o mais utilizado para avaliação da força dinâmica. Contudo, não existem na literatura trabalhos que tenham utilizado o teste de 1-RM para quantificação da razão entre flexores e extensores de joelho. O objetivo deste estudo foi utilizar o teste de 1-RM na mensuração da razão entre flexores e extensores de joelho em adultos jovens, a fim de encontrar dados normativos. A amostra foi composta por 80 adultos jovens (com média de idade de 22,7 ± 3,40 anos), sendo 40 homens e 40 mulheres, sem lesões osteomioarticulares, que foram submetidos à aplicação do IPAQ-curto, pesagem e predição de 1-RM, aquecimento, teste de 1-RM unilateralmente nos bancos flexor e extensor e posterior análise de dados. Foram encontrados valores de razão agonista/antagonista de 52,34% (±9,72) para homens e 43,19% (±5,82) para mulheres (havendo uma diferença significativa entre os grupos). Valores de referência quanto à razão dos flexores e extensores de joelho utilizando o teste de 1-RM em adultos jovens foram encontrados, podendo servir como referência para indivíduos assintomáticos nessa faixa etária.

Palavras-chave: razão agonista/antagonista, dinamometria isocinética, torque, quadríceps, isquiossurais.

INTRODUÇÃO

A razão de força entre agonista e antagonista, que usualmente é calculada por meio do torque máximo dos músculos flexores de joelho dividido pelo torque máximo dos músculos extensores de joelho e multiplicado por 100⁽¹⁾, fornece informação significativa sobre o equilíbrio muscular⁽²⁾. A obtenção dessa razão pode ser importante na detecção de alterações musculoesqueléticas, na orientação de medidas preventivas e na implementação de programas de treinamento específicos, além de determinar se o indivíduo tem condições de retornar às suas atividades esportivas ou ocupacionais^(3,4).

Sabe-se que o desequilíbrio das forças que agem estaticamente e dinamicamente sobre as articulações pode surgir devido ao padrão de uso em atividades diárias e esportivas, resultado do desenvolvimento de uma musculatura específica de acordo com a sobrecarga aplicada. Essas especializações musculares podem dar início a alterações de postura e mecânica articular, além de sobrecarregar estruturas musculotendíneas em torno da articulação^(5,6). Em indivíduos com desequilíbrios entre agonistas e antagonistas maiores que 10%, o risco de lesão é três a 20 vezes maior do que em indivíduos sem desequilíbrios⁽⁷⁾, sugerindo uma maior susceptibilidade à lesão no grupo mais fraco; por exemplo, a hipertrofia dos extensores de joelho em detrimento aos flexores é uma provável causa de lesão dos flexores⁽⁸⁾.

Os testes de força têm sua aplicação principal na investigação científica, nos casos em que é necessário o conhecimento da capacidade dos indivíduos de gerar tensão⁽⁹⁾. A dinamometria isocinética, padrão ouro para avaliação de força muscular, fornece valores fidedignos sobre o torque gerado e subsequentemente a razão de força entre flexores e extensores⁽⁵⁾. Porém, trata-se de um método pouco acessível e de alto custo para a grande maioria dos pesquisadores e profissionais das áreas do exercício físico⁽¹⁰⁾.

Uma possível alternativa para avaliação de força é o teste de uma repetição máxima (1-RM), que é o mais utilizado para avaliação da força dinâmica, uma vez que é um método prático, de baixo custo e aparentemente seguro para a maioria das populações^(11-13). Uma repetição máxima refere-se à carga máxima levantada uma única vez e de forma correta, durante a realização de um exercício padronizado de levantamento de peso^(14,15). Contudo, não existem na literatura trabalhos que tenham utilizado o teste de 1-RM para quantificação da razão entre flexores e extensores de joelho.

OBJETIVO

Levando-se em conta a acessibilidade do teste de 1-RM e todas as possibilidades de intervenção que a obtenção da razão agonista/antagonista oferece, o objetivo deste estudo foi utilizar o teste de 1-RM na mensuração da razão entre flexores e extensores de joelho em adultos jovens, a fim de encontrar valores de referência.

MATERIAIS E MÉTODO

Tipo de estudo

Estudo transversal observacional.

Amostra

Foram recrutados por conveniência 80 adultos jovens, sendo 40 homens e 40 mulheres, com idade entre 18 e 30 anos. Não foram incluídos no estudo indivíduos que apresentaram história de lesão muscular em membros inferiores, queixa atual de dor osteomioarticular ou alguma disfunção nos sistemas nervoso e/ou cardiopulmonar.

Instrumentos

Bancos flexor e extensor

Para aplicar o teste de 1-RM, foram utilizados o banco flexor e o banco extensor da marca Gervasport. Os indivíduos realizaram o movimento em posição sentada, em uma angulação de 0º a 90º no banco flexor e 90º a 0º no banco extensor. A fim de padronizar a execução do teste, os participantes foram orientados quanto ao posicionamento ideal no banco flexor e extensor, ficando corretamente sentados, com a coluna lombar apoiada no encosto, segurando nas pegas laterais dos aparelhos com as duas mãos. A fixação do aparelho na tíbia foi cinco centímetros proximal ao maléolo lateral, estando posterior à tíbia no banco flexor e anterior à tíbia no banco extensor. O banco flexor foi utilizado para medir a força da musculatura flexora do joelho e o banco extensor para medir a força da musculatura extensora do joelho.

Questionário internacional de atividade física - versão curta

O IPAQ curto foi proposto pelo Grupo Internacional para Consenso em Medidas da Atividade Física, constituído sob a chancela da Organização Mundial da Saúde, com representantes de 25 países, inclusive o Brasil. Trata-se de um instrumento validado e adaptado para o português-Brasil, desenvolvido com a finalidade de estimar o nível de prática habitual de atividade física de populações de diferentes países, fornecendo informações quanto à frequência e à duração de caminhadas e de atividades cotidianas que exigem esforços físicos de intensidades moderada e vigorosa em dias do meio (entre segunda e sexta-feira) e do final de semana (sábado e domingo), tendo como período de referência a última semana^(16,17).

Procedimentos

Após aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (nº 0114.0.213.000-09), realizaram-se as coletas de dados na Academia Impacto Personal, em Itabira, MG. Inicialmente, foi realizada uma entrevista para se obter informações a respeito da idade, história de lesão em membros inferiores e disfunções nos sistemas osteomioarticular, nervoso e/ou cardiopulmonar. Em seguida, os indivíduos selecionados para participar do estudo foram esclarecidos sobre os propósitos da investigação e procedimentos aos quais seriam submetidos, assinando o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido concordando com sua participação no estudo, e responderam o IPAQ - curto, a fim de caracterizar seu nível de atividade física.

Foi feita então a mensuração bilateral do comprimento das tíbias, tendo como referências anatômicas o platô tibial e o maléolo medial e a pesagem dos participantes (o 1-RM foi predito a partir de 50% da massa corporal)⁽¹¹⁾. Em seguida, os indivíduos realizaram um aquecimento composto por cinco minutos de bicicleta mantendo uma velocidade entre 24 e 28km/h, autoalongamentos de extensores e flexores de joelho, utilizando três séries mantidas por 30 segundos, intervalados por 10 segundos de descanso⁽¹⁸⁾. Realizaram então seis a 10 repetições dos movimentos de extensão e flexão de joelho, com aproximadamente 50% da carga a ser utilizada na primeira tentativa do teste de 1-RM, a fim de promover a correção da técnica de execução, familiarização com os equipamentos utilizados e aquecimento muscular local⁽¹⁴⁾.

Após três a cinco minutos de recuperação, os participantes foram orientados a tentar completar duas repetições com uma carga equivalente a 1-RM já predito. Caso fossem completadas essas duas repetições na primeira tentativa, era adicionada nova carga para que uma segunda tentativa fosse executada. No caso em que não fosse completada sequer uma repetição, uma segunda tentativa com carga menor era executada. Tal procedimento foi repetido em próximas tentativas caso a carga referente a uma repetição máxima ainda não tivesse sido determinada. Também, vale ressaltar que esse procedimento foi realizado bilateralmente, sendo o membro dominante o primeiro a ser testado e que a ordem de teste nos bancos flexor e extensor foi aleatória, ou seja, enquanto um indivíduo realizava o banco flexor outro realizava o extensor e depois invertiam; entre as tentativas de alcançar 1-RM, houve um intervalo de recuperação de três a cinco minutos⁽¹⁴⁾. A forma e a técnica de execução de cada exercício foram continuamente monitoradas na tentativa de garantir a qualidade das informações.

Cálculo do torque flexor, extensor e razão agonista/antagonista

Apartir dessa sequência de atividades, o torque foi estabelecido: primeiramente, a massa da perna, que, de acordo com Winter⁽¹⁹⁾, equivale a 6,1% da massa corporal total, foi calculada. Para realizar a correção da gravidade, o valor do peso da perna foi subtraído no banco flexor e adicionado no banco extensor. Logo após, os valores encontrados foram multiplicados por 9,8m/s2 (valor correspondente à aceleração da gravidade), transformando assim a carga do exercício em peso. Esse peso, por sua vez, foi multiplicado pelo comprimento da tíbia, fornecendo assim a informação do torque. O torque encontrado foi dividido pelo peso do indivíduo, a fim de se encontrar valores comparáveis entre os participantes. A razão agonista/antagonista foi calculada dividindo o torque flexor pelo torque extensor, sendo o resultado multiplicado por 100.

Análise de dados

Realizou-se a análise descritiva da tendência central e da variância dos dados através da média e do desvio padrão das medidas de torque normalizado pelo peso corporal dos flexores e extensores do joelho e da razão agonista/antagonista. Além disso, foi utilizado o teste t de Student para se investigar as diferenças nas médias do torque e da razão entre homens e mulheres. Toda a análise estatística foi realizada através do software SPSS para Windows (Versão 13.0, SPSS Inc.©, Chicago, Illinois).

RESULTADOS

Características dos participantes

O estudo foi composto por 80 indivíduos, sendo 40 mulheres, com média de idade de 22,23 anos (±3,58), massa corporal média de 58,50kg (±8,69), altura média de 1,63cm (±0,05); e 40 homens, com média de idade de 22,20 anos (±3,18); massa corporal média de 74,05kg (±10,17); altura média de 1,76cm (±0,05). Os dois grupos foram pareados com relação à idade (p = 0,18). Utilizando o IPAQ curto, 8,75% (sete) dos participantes foram classificados como sedentários, 25% (20) como insuficientemente ativos, 47,5% (38) como ativos e 18,75% (15) como muito ativos. O nível de atividade física por sexo está apresentado na tabela 1.

Torque e razão

Os valores de torque normalizado pelo peso corporal e da razão agonista/antagonista de homens e mulheres estão apresentados na tabela 2. Foram observadas diferenças significativas entre os grupos para todas as variáveis analisadas (p < 0,05).

DISCUSSÃO

Para se ter uma articulação estável é necessário não apenas força, mas também um adequado equilíbrio muscular. Um parâmetro que expressa este equilíbrio na articulação do joelho é a razão de força da musculatura flexora/extensora, que tem sido estudada e fornece dados importantes para a prevenção de lesões e direcionamento de medidas na reabilitação.

Tradicionalmente (assim como no presente estudo), a razão agonista/ antagonista tem sido calculada através da divisão entre os valores de pico de torque concêntrico dos músculos flexores e extensores de joelho. Alguns autores consideram que esse método não é representativo da função muscular, pois a musculatura antagonista (músculos flexores do joelho) atuaria de forma excêntrica durante a ação concêntrica dos músculos agonistas. Entretanto, Baratta et al.⁽²⁰⁾ demonstraram que a ação dos isquiossurais como antagonista é diretamente proporcional à sua capacidade de gerar força concentricamente, dando assim suporte para se calcular a razão baseada em valores de torque concêntrico.

Está descrito na literatura que a relação agonista/antagonista em uma velocidade angular constante de 60º/s tende a ser aproximadamente 60% em adultos saudáveis^(22,23). Siqueira et al.(5), em seu estudo composto por homens saudáveis de 18 a 30 anos, utilizando o dinamômetro isocinético, encontraram razões médias de 60,35% para atletas saltadores, 56,45% para atletas corredores e 57% para não atletas, não encontrando diferenças significativas entre esses grupos. Os valores citados acima são um pouco maiores que os valores encontrados no presente estudo. Uma possível explicação é que a velocidade de execução dos exercícios no banco flexor/extensor é provavelmente menor que 60º/s. Quanto menor a velocidade angular do movimento, menor é o valor de referência para a razão. Exemplificando esta relação (razão x velocidade), Ergun et al.⁽²⁴⁾, em seu estudo composto por 88 homens apresentando média de idade de 23 anos, encontraram uma razão agonista/antagonista de 59,0% na velocidade de 60º/s e de 76,0% na velocidade de 180º/s.

Foram encontradas diferenças significativas nos valores de torque flexor, extensor e razão agonista/antagonista quando comparados homens e mulheres. Os valores de torque flexor e extensor encontrados fortalecem as informações disponíveis na literatura, que indicam uma menor força muscular na grande maioria das mulheres quando comparadas aos homens, tanto em membros superiores quanto em membros inferiores⁽²⁵⁾. A magnitude das diferenças encontradas entre os sexos pode ser explicada por alguns fatores, tais como: diferenças nas concentrações plasmáticas dos hormônios anabólicos testosterona, GH e IGF-1; diferenças nas áreas musculares de secção transversa e na massa magra; tipo de exercício executado; segmento corporal avaliado; níveis de aptidão física; equipamentos utilizados; tipo de contração voluntária máxima empregada além de que, como via de regra, o nível de atividade física da maioria das mulheres é inferior ao dos homens^(26-28). No presente estudo, através dos dados gerados pelo IPAQ, observou-se que os homens da amostra são fisicamente mais ativos que as mulheres, fato este que pode ter interferido nos valores de torque flexor, extensor e razão agonista/antagonista.

A diferença significativa encontrada na razão agonista/antagonista entre os sexos pode estar associada às alterações musculoesqueléticas que acompanham a maturação feminina. As mudanças na altura, peso e comprimento dos ossos nas mulheres não são acompanhadas por uma adaptação neuromuscular, podendo levá-las a uma instabilidade dinâmica do joelho. Diferentemente, os homens possuem uma estratégia muscular mais eficiente para a absorção das forças através de uma maior cocontração muscular. Resultados obtidos pelo dinamômetro isocinético demonstram que homens apresentam maiores picos de torque flexores de joelho com o amadurecimento, enquanto que nas mulheres estes permanecem estáveis, devido ao pobre controle neuromuscular feminino. Torques flexores mais altos aumentam a razão agonista/antagonista, o que explica a maior razão dos homens em relação às mulheres neste estudo^(29,30).

Uma baixa razão agonista/antagonista indica predominância da musculatura extensora ou déficit da musculatura flexora, sugerindo que as mulheres do presente estudo podem ter uma prevalência da musculatura extensora em relação à flexora. Uma alta razão agonista/ antagonista indica predominância da musculatura flexora ou déficit da musculatura extensora de joelho. Melo et al.⁽³¹⁾ corroboram este fato em um estudo com indivíduos portadores de osteoartrose de joelho, apresentando déficit de força na musculatura extensora de joelho, no qual encontraram valores de razão entre 98 e 115%. Este desequilíbrio tem sido reportado como uma possível causa do aumento da sobrecarga nesta articulação, tornado-a susceptível a lesões nas inserções musculotendíneas.

Os métodos utilizados para obtenção dessa razão são largamente discutidos na literatura, sendo a dinamometria isocinética considerada como padrão ouro na mensuração da mesma. Porém, é pouco acessível e apresenta alto custo, tornando-se importante a busca de novas alternativas para encontrar esta razão. O presente estudo realizou o teste de 1-RM utilizando os bancos flexor e extensor de academia para mensurar a razão e demonstrou a viabilidade desse procedimento, já que se trata de um método de fácil aplicação, de fácil entendimento para quem o executa, de baixo custo e trouxe resultados próximos àqueles encontrados em estudos que utilizaram o dinamômetro isocinético como ferramenta de mensuração. Esses achados possibilitam estabelecer parâmetros de função muscular da articulação do joelho em adultos jovens saudáveis, que servirão como referência para futuras comparações e poderão ser utilizados para orientar programas de reabilitação e prevenção, bem como auxiliar na detecção das causas de lesões do sistema musculoesquelético.

Deve-se pontuar que os bancos flexor e extensor não fornecem a grande quantidade de informações que o dinamômetro isocinético gera, como controle de velocidade, índice de fadiga, trabalho gerado, entre outros; porém, fornece informações bastante úteis no que se refere à capacidade de geração de força da musculatura flexora e extensora, permitindo assim determinar o equilíbrio agonista/antagonista.

Por fim, alguns cuidados importantes devem ser tomados para que haja maior fidedignidade na utilização do teste de 1-RM, como, por exemplo, o posicionamento dos indivíduos. Estes devem manter a coluna lombar devidamente apoiada, o tronco em 90º com relação à coxa e as mãos segurando nas respectivas pegas laterais para isolar o grupo muscular a ser avaliado e evitar compensações. Também são essenciais a padronização da amplitude do movimento que, neste estudo, foi de 90º tanto na flexão quanto na extensão de joelho e o ajuste da fixação do aparelho na tíbia, já que a distância deste apoio até o joelho corresponde ao braço de resistência. Destaca-se ainda a necessidade de se utilizar equipamentos de boa qualidade e de mesma marca para que fatores excepcionais não interfiram no resultado final do teste aplicado.

CONCLUSÃO

O Valores de referência quanto à razão dos flexores e extensores de joelho utilizando o teste de 1-RM em adultos jovens assintomáticos foram encontrados. Esses dados podem ser usados por profissionais do esporte e da saúde como fisioterapeutas, preparadores e educadores físicos, para ajudar a identificar alterações de força, equilíbrio muscular e a implementar trabalhos preventivos e de reabilitação.

Todos os autores declararam não haver qualquer potencial conflito de interesses referente a este artigo.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  30 Nov 2011
• Data do Fascículo
  Abr 2011