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Análise comparativa da força do quadríceps e dos isquiotibiais na osteoartrite do joelho antes e após a artroplastia total do joelho: um estudo transversal Trabalho desenvolvido no Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

RESUMO

Objetivo:

Comparar a força muscular isocinética máxima dos músculos extensores e flexores do joelho entre pacientes com osteoartrite do joelho e pacientes submetidos à artroplastia total do joelho.

Métodos:

Os voluntários foram divididos em cinco grupos (n = 20): Controle, Ahlbäck I e II; Ahlbäck IV; seis meses após artroplastia total do joelho; 12 meses após artroplastia total do joelho. O teste de força voluntária isocinética máxima foi feito para mensuração da força do quadríceps e isquiotibiais a 60/s.

Resultados:

Foram achadas diferenças significativas entre o pico de torque do quadríceps e dos isquiotibiais (p < 0,001). Os grupos Ahlbäck IV, seis meses e 12 meses após cirurgia mostraram valores mais baixos quando comparados com os grupos controle e Ahlbäck I e II. Quando os valores percentuais foram comparados com o grupo Controle, as diferenças médias variaram de 7% a 41%.

Conclusão:

Os pacientes com joelhos saudáveis ou osteoartrite em estágio inicial apresentaram maior força no quadríceps e nos isquiotibiais do que pacientes em estágio mais avançado da doença, mesmo após a ATJ. Esses achados sugerem que os programas tradicionais de reabilitação não recuperam a força nos níveis observados em indivíduos sem osteoartrite do joelho.

Palavras-chave:
Força muscular; Artroplastia do joelho; Osteoartrite

ABSTRACT

Objective:

Compare the maximal isokinetic muscle strength of knee extensor and flexor muscles between patients with knee osteoarthritis and patients submitted to total knee arthroplasty.

Methods:

Volunteers were divided into five groups (n = 20): Control; Ahlbäck I and II; Ahlbäck IV; six months after total knee arthroplasty; 12 months after total knee arthroplasty. An isokinetic knee strength evaluation was conducted for the quadriceps and hamstrings at 60°/s.

Results:

Significant differences in the peak torque of the quadriceps and hamstrings were found among the groups (p < 0.001). The Ahlbäck IV, six-month, and 12-month postoperative groups demonstrated lower values when compared to the Control and Ahlbäck I and II groups. When percentage values were compared to the Control group, mean differences ranged from 7% to 41%.

Conclusion:

Patients with healthy knees or early stage osteoarthritis have higher quadriceps and hamstrings strengths than those with a more advanced stage of the disease, even after knee replacement. These findings suggest that the traditional rehabilitation programs do not recover strength to levels observed in individuals without knee osteoarthritis.

Keywords:
Muscle strength; Arthroplasty, replacement, knee; Osteoarthritis

Introdução

A osteoartrite (OA) do joelho é a desordem ortopédica mais comum entre as patologias nessa articulação.11 Iwamoto J, Sato Y, Takeda T, Matsumoto H. Effectiveness of exercise for osteoarthritis of the knee: a review of the literature. World J Orthop. 2011;2(5):37-42. A OA tem uma abordagem clinica relacionada com a idade, com grande impacto sobre a função e a independência, inclusive as limitações de locomoção e tarefas domésticas.22 Felson D, Niu J, Neogi T, Goggins J, Nevitt MC, Roemer F, et al. Synovitis and the risk of knee osteoarthritis: the MOST Study. Osteoarthr Cartil. 2016;24(3):458-64.

3 Lastayo PC, Meier W, Marcus RL, Mizner R, Dibble L, Peters C. Reversing muscle and mobility deficits 1 to 4 years after TKA: a pilot study. Clin Orthop Relat Res. 2009;467(6):1493-500.
-44 Whitney JC, Lord SR, Close JC. Streamlining assessment and intervention in a falls clinic using the Timed Up and Go Test and Physiological Profile Assessments. Age Ageing. 2005;34(6):567-71. Pesquisas recentes associam o declínio funcional na AO com a fraqueza muscular e em especial com a do quadríceps e dos isquiotibiais.55 Al-Johani AH, Kachanathu SJ, Ramadan Hafez A, Al-Ahaideb A, Algarni AD, Meshari Alroumi A, et al. Comparative study of hamstrings and quadriceps strengthening treatments in the management of knee osteoarthritis. J Phys Ther Sci. 2014;26(6):817-20.,66 Øiestad BE, Juhl CB, Eitzen I, Thorlund JB. Knee extensor muscle weakness is a risk factor for development of knee osteoarthritis. A systematic review and meta-analysis. Osteoarthr Cartil. 2015;23(2):171-7.

Além dos exercícios físicos, o tratamento farmacológico e a mudança no estilo de vida são sugeridos como tratamento conservador da OA.77 Uthman OA, van der Windt DA, Jordan JL, Dziedzic KS, Healey EL, Peat GM, et al. Exercise for lower limb osteoarthritis: systematic review incorporating trial sequential analysis and network meta-analysis. BMJ. 2014;48(21):1579. Com a progressão da doença, o reduzido efeito das intervenções terapêuticas e o elevado comprometimento da funcionalidade do paciente, a artroplastia total do joelho (ATJ) muitas vezes é considerada como a melhor opção de tratamento.88 Cross WW, Saleh KJ, Wilt TJ, Kane RL. Agreement about indications for total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res. 2006;(446):34-9. Apesar de a ATJ diminuir os níveis de dor nos pacientes com OA, o déficit de força muscular do quadríceps e isquiostibiais permanece após a cirurgia.99 Meier W, Mizner R, Marcus R, Dibble L, Peters C, Lastayo PC. Total knee arthroplasty: muscle impairments, functional limitations, and recommended rehabilitation approaches. J Orthop Sports Phys Ther. 2008;38(5):246-56.

10 Singh JA, Lewallen DG. Time trends in the characteristics of patients undergoing primary total knee arthroplasty. Arthritis Care Res (Hoboken). 2014;66(6):897-906.
-1111 Thomas AC, Judd DL, Davidson BS, Eckhoff DG, Stevens-Lapsley JE. Quadriceps/hamstringss co-activation increases early after total knee arthroplasty. Knee. 2014;21(6):1115-9.

Por mais que as causas dessa fraqueza do quadríceps e isquiotibiais sejam desconhecidas, a atrofia pelo desuso e os déficits na ativação parecem ser os principais responsáveis.1212 Hafez AR, Al-Johani AH, Zakaria AR, Al-Ahaideb A, Buragadda S, Melam GR, et al. Treatment of knee osteoarthritis in relation to hamstrings and quadriceps strength. J Phys Ther Sci. 2013;25(11):1401-5. Nesse sentido, observamos que o principal foco da atenção ao déficit de força muscular na OA e na ATJ é dirigido para a força do quadríceps.1313 Adegoke B, Mordi E, Akinpelu O, Jaiyesimi A. Isotonic quadriceps-hamstrings strength ratios of patients with knee osteoarthritis and apparently healthy controls. Afr J Biomed Res. 2007;10:211-6.,1414 Furu M, Ito H, Nishikawa T, Nankaku M, Kuriyama S, Ishikawa M, et al. Quadriceps strength affects patient satisfaction after total knee arthroplasty. J Orthop Sci. 2015;21(1):38-43. Por outro lado, não se observa um aprofundamento na interpretação da importância dos isquiotibiais na OA e ATJ que, em conjunto com o quadríceps, proporciona a estabilidade estrutural e funcional para essa articulação.1414 Furu M, Ito H, Nishikawa T, Nankaku M, Kuriyama S, Ishikawa M, et al. Quadriceps strength affects patient satisfaction after total knee arthroplasty. J Orthop Sci. 2015;21(1):38-43. Buscar entender a magnitude da força muscular na OA e ATJ pode ajudar a identificar os gatilhos de modificação da doença e a aperfeiçoar os procedimentos de reabilitação para melhorar a qualidade de vida dos pacientes. Portanto o objetivo do estudo foi comparar a força muscular isocinética máxima dos músculos extensores e flexores do joelho entre pacientes com osteoartrite do joelho e pacientes submetidos à artroplastia total do joelho e analisar a taxa de alteração percentual e a razão da força muscular isocinética máxima entre os extensores e flexores do joelho. Nossa hipótese é que o grupo com 12 meses após ATJ apresentaria maiores valores de força muscular do que os outros grupos.

Material e métodos

A amostra foi composta de pacientes atendidos no ambulatório do Centro de Atenção Especializada em Cirurgia do Joelho (CAECJ) do Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia Jamil Haddad (Into). As tabelas 1-5 descrevem os critérios de inclusão e exclusão usados para seleção dos pacientes e composição dos seguintes grupos experimentais (n = 20 cada). (1) indivíduos assintomáticos (controle). (2) diagnóstico radiológico de osteoartrite - Ahlbäck graus I e II (OA-1/2). (3) diagnóstico radiológico de osteoartrite - Ahlbäck grau IV (OA-4). (4) seis meses pós-operatório de artroplastia total do joelho (ATJ-6). (5) 12 meses pós-operatório de artroplastia total do joelho (ATJ-12). Todos os participantes leram e assinaram termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE) no qual estavam descritos, em detalhes, os objetivos do experimento e as condições da avaliação. Todos os procedimentos foram anteriormente aprovados pelo comitê de ética do Into, conforme Resolução do Conselho Nacional de Saúde n° 466 de 12/12/2012. Número de inscrição do projeto: CAAE 34971714.0.0000.5273.

Tabela 1
Critérios de inclusão e exclusão do estudo - Grupo controle
Tabela 2
Critérios de inclusão e exclusão do estudo - Grupo OA-1/2
Tabela 3
Critérios de inclusão e exclusão do estudo - Grupo OA-4
Tabela 4
Critérios de inclusão e exclusão do estudo - Grupo ATJ-6
Tabela 5
Critérios de inclusão e exclusão do estudo - Grupo ATJ-12

Classificação radiológica de Ahlbäck de AO

Foram obtidas radiografias do joelho, em aspecto anteroposterior (AP) e de perfil (P) com apoio monopodálico,1515 Ahlbäck S. Osteoarthrosis of the knee. A radiographic investigation. Acta Radiol Diagn (Stockh). 1968;(Suppl. 277):7-72. raio centrado no polo inferior da patela e distância tubo-filme de 1 m. Para a incidência lateral do joelho, paciente em decúbito lateral sobre o lado do joelho afetado, joelho com flexão de 20°. O raio central foi dirigido verticalmente para a face medial da articulação do joelho com angulação cefálica de 5° e distância tubo-filme de 1 m. Todas as radiografias foram feitas em um mesmo serviço de radiologia durante a rotina ambulatorial dos pacientes, não foram necessárias outras imagens apenas com a finalidade de uso no estudo. Para a classificação o grau de OA foi usada a classificação proposta por Ahlbäck1616 Ahlback S, Rydberg J. X-ray classification and examination technics in gonarthrosis. Läkartidningen. 1980;77(22):2091-3. modificada por Keyes et al.1717 Keyes GW, Carr AJ, Miller RK, Goodfellow JW. The radiographic classification of medial gonarthrosis. Correlation with operation methods in 200 knees. Acta Orthop Scand. 1992;63(5):497-501.

Força voluntária isocinética máxima

Foi usado um dinamômetro isocinético (CSMI®, Humac Norm®, MA, EUA) para as avaliações da força muscular. Todos os sujeitos foram posicionados sentados, com o côndilo lateral do fêmur alinhado ao eixo de rotação do dinamômetro e o tornozelo fixado à haste do acessório de avaliação do joelho por uma tira de velcro. Foi feito teste concêntrico-concêntrico para extensão e flexão do joelho, com velocidade fixada a 60°/s e cinco repetições.1818 Dvirr Z. Isocinética: avaliações musculares, interpretações e aplicações clínicas. São Paulo: Manole; 2002. Primeiramente os voluntários passaram por uma rotina de aquecimento e familiarização com o equipamento e a contração isocinética através de repetições com a mesma velocidade usada no teste. O maior torque instantâneo encontrado para os grupamentos do quadríceps (QUA) e isquiotibiais (ISQ) foi considerado o pico de torque. Foram feitas avaliações apenas no membro envolvido de cada paciente e para o grupo controle foi usado o membro dominante.

Análise estatística

As análises foram iniciadas pela normatização dos valores de pico de torque através do valor do peso corporal de cada participante. Em seguida, para analisar a proporcionalidade de força muscular, foram calculados os valores da razão ISQ/QUA a partir dos valores de pico de torque dos músculos QUA e ISQ. Assim, as variáveis dependentes do estudo foram: (1) pico de torque QUA, (2) pico de torque ISQ e (3) razão ISQ/QUA. Estatística demonstrativa média ± desvio padrão foi usada para exposição dos dados. Para fazer a comparação entre os grupos foi feita separadamente Anova one-way. Posteriormente, o teste de post-hoc de Tukey foi usado para verificação de diferenças entre os pares. O valor de significância estabelecido para todas as análises foi de p ≤ 0,05. Com o intuito de fazer uma análise qualitativa da taxa de alteração, degradação, preservação ou crescimento da força muscular de QUA e ISQ foram feitos cálculos para converter esses valores em índices de diferença percentual (Δ%). Entende-se Δ% como o índice calculado, tem como referência os valores médios dos músculos extensores e flexores do grupo controle 1,11 e 0,76 Nm.kg−1 (descritos na seção de resultados), respectivamente (conforme a fórmula abaixo).

Δ % = valor de for ç a do indiv í duo × 100 valor de refer ê ncia 100

Resultados

Para avaliar as alterações da força muscular dos grupamentos musculares extensor e flexor do joelho em pacientes com OA e submetidos à ATJ, foram selecionados 100 voluntários entre 46 e 87 anos (50 mulheres e 50 homens), divididos em cinco grupos experimentais. Todos os pacientes do grupo OA foram submetidos ao mesmo procedimento de analgesia e os pacientes submetidos a ATJ seguiram o protocolo institucional de reabilitação fisioterápica para melhoria de arco de movimento e força. Durante a execução das avaliações de força nenhum paciente reclamou de dores excessivas e/ou apresentou limitações no teste isocinético. Os dados demográficos dos pacientes distribuídos pelos seus respectivos grupos estão descritos na tabela 6.

Tabela 6
Dados demográficos dos pacientes (média ± DP)

Os valores de pico de torque de QUA e ISQ estão listados na tabela 7 e representados graficamente nas figuras 1-3. As análises de variância demonstraram diferença significativa para a força de extensão (EXT) (F = 11,15; p < 0,001) assim como para FLEX (F = 6,75; p < 0,001).

Tabela 7
Força isocinética máxima 60º/s de extensores e flexores do joelho (pico de torque/peso corporal - Nm.kg-1 e diferença percentual do controle - média ± DP)
Figura 1
Pico de torque do quadríceps - 60º/s no joelho (média + DP).a Significativamente diferente do controle e OA-1/2 (p < 0,001). Círculo preto = controle; círculo branco = AO 1/2; triângulo preto = AO 4; triângulo branco = ATJ 6 e quadrado preto = ATJ 12.
Figura 2
Pico de torque do isquiotibiais - 60º/s no joelho (média ± DP).a Significativamente diferente do controle (p = 0,016). b Significativamente diferente de controle e AO-1/2 (p < 0,0001; ambos). Círculo preto = controle; círculo branco = AO 1/2; triângulo preto = AO 4; triângulo branco = ATJ 6 e quadrado preto = ATJ 12.
Figura 3
Variação percentual da força muscular de QUA e ISQ nos diferentes estágios de evolução da OA e após ATJ (média).QUA representado pelo triângulo e ISQ representado por círculo.

Os valores de pico de torque do QUA nos grupos OA-4, ATJ-6 e ATJ-12 se demonstraram significativamente inferiores aos dos grupos controle e OA-1/2 (p < 0,001). Os valores de OA-4, ATJ-6 e ATJ-12 não foram diferentes entre si. O mesmo foi encontrado para os grupos controle e OA-1/2. Os valores de pico de torque dos isquiotibiais nos grupos OA-4, ATJ-6, ATJ-12 também demonstraram valores médios menores do que os grupos controle e OA-1/2.

O grupo controle demonstrou-se com o pico de torque significativamente maior quando comparado com a OA-4 (p < 0,001) e o ATJ-6 (p = 0,016). O OA-1/2 também demonstrou valor significativamente maior do que grupo OA-4 (p < 0,001). O grupo ATJ-12 demonstrou valores limítrofes de significância quando comparado com o grupo controle (p = 0,069). Assim como OA-1/2 quando comparado com o grupo ATJ-6 (p = 0,082).

Os valores calculados de razão ISQ/QUA estão listados na tabela 8. A análise de variância demonstrou diferença significativa (F = 3,806 e p < 0,01). A análise post-hoc demonstrou que os grupos OA-1/2 e ATJ-6 foram significativamente diferentes do controle. O grupo ATJ-12 demonstrou valores limítrofes à significância quando comparado com o grupo OA-1/2 (p = 0,07) e o controle (p = 0,09).

Tabela 8
Razão ISQ/QUA 60º/s no joelho (média ± DP)

Discussão

A compreensão a respeito das alterações da força muscular do quadríceps e dos músculos isquiotibiais no joelho dos pacientes com OA e após a ATJ é importante para aperfeiçoar os procedimentos de tratamento na doença articular e após a artroplastia. Experimentos que mensuram a força dos extensores do joelho têm identificado perdas em torno de 50% na fase pré-operatória e com um mês após a ATJ,1919 Stevens JE, Mizner RL, Snyder-Mackler L. Quadriceps strength and volitional activation before and after total knee arthroplasty for osteoarthritis. J Orthop Res. 2003;21(5):775-9. o que torna a fraqueza muscular do quadríceps uma característica em pacientes com OA de joelho.55 Al-Johani AH, Kachanathu SJ, Ramadan Hafez A, Al-Ahaideb A, Algarni AD, Meshari Alroumi A, et al. Comparative study of hamstrings and quadriceps strengthening treatments in the management of knee osteoarthritis. J Phys Ther Sci. 2014;26(6):817-20. A revisão sistemática e a metanálise feitas por Øiestad et al.66 Øiestad BE, Juhl CB, Eitzen I, Thorlund JB. Knee extensor muscle weakness is a risk factor for development of knee osteoarthritis. A systematic review and meta-analysis. Osteoarthr Cartil. 2015;23(2):171-7. demonstraram que a fraqueza dos extensores do joelho está associada ao risco de desenvolvimento da OA. Nesse sentido, foi observado neste estudo déficit de força dos extensores do joelho em pacientes com OA grau IV (Ahlbäck). Por outro lado, a baixa gravidade da doença articular apresentada pelos pacientes com OA de joelho grau I-II (Ahlbäck) não foi suficiente para a identificação de impacto significativo sobre a força do quadríceps.

Apesar de algumas recomendações para o aperfeiçoamento da força dos isquiotibiais na OA,55 Al-Johani AH, Kachanathu SJ, Ramadan Hafez A, Al-Ahaideb A, Algarni AD, Meshari Alroumi A, et al. Comparative study of hamstrings and quadriceps strengthening treatments in the management of knee osteoarthritis. J Phys Ther Sci. 2014;26(6):817-20.,1212 Hafez AR, Al-Johani AH, Zakaria AR, Al-Ahaideb A, Buragadda S, Melam GR, et al. Treatment of knee osteoarthritis in relation to hamstrings and quadriceps strength. J Phys Ther Sci. 2013;25(11):1401-5.,2020 Hall KD, Hayes KW, Falconer J. Differential strength decline in patients with osteoarthritis of the knee: revision of a hypothesis. Arthritis Care Res. 1993;6(2):89-96. poucos estudos compararam a força dos flexores em diferentes estágios da AO e ATJ. Slemenda et al.2121 Slemenda C, Brandt KD, Heilman DK, Mazzuca S, Braunstein EM, Katz BP, et al. Quadriceps weakness and osteoarthritis of the knee. Ann Intern Med. 1997;127(2):97-104. não identificaram alteração significativa na força dos flexores do joelho em pacientes com grau igual ou maior do que 2 na escala de Kellgren e Lawrence. Em outro estudo, também com pacientes com grau igual ou maior do que 2 na escala de Kellgren e Lawrence, foi observado que o torque isométrico dos pacientes com OA foi fraco em relação ao controle saudável (Cheing e Hui-Chan).2222 Cheing GL, Hui-Chan CW. The motor dysfunction of patients with knee osteoarthritis in a Chinese population. Arthritis Rheum. 2001;45(1):62-8. O aspecto de conflito entre os estudos de Slemenda et al.2121 Slemenda C, Brandt KD, Heilman DK, Mazzuca S, Braunstein EM, Katz BP, et al. Quadriceps weakness and osteoarthritis of the knee. Ann Intern Med. 1997;127(2):97-104. e Cheing e Hui-Chan2222 Cheing GL, Hui-Chan CW. The motor dysfunction of patients with knee osteoarthritis in a Chinese population. Arthritis Rheum. 2001;45(1):62-8. deve ser atribuído ao fato de que entre a escala de 2 e 4 de Kellgren e Lawrence pode haver diferenças no impacto da gravidade da doença sobre a força muscular. No presente estudo, observamos déficit de força dos flexores somente no grau IV (Ahlbäck).

Através dos resultados da comparação entre os pacientes com OA graus I e II e grau IV (Ahlbäck), se percebe uma possível inabilidade para alcançar padrões normais de produção de força muscular dos pacientes no último estágio da doença, tanto para a musculatura extensora quanto para a flexora do joelho. Nos graus I-II de Ahlbäck da OA, a diminuição e a obliteração do espaço articular notadas nas radiografias1515 Ahlbäck S. Osteoarthrosis of the knee. A radiographic investigation. Acta Radiol Diagn (Stockh). 1968;(Suppl. 277):7-72.,2323 Hernández-Vaquero D, Fernández-Carreira JM. Relationship between radiological grading and clinical status in knee osteoarthritis. A multicentric study. BMC Musculoskelet Disord. 2012;13(1):194. não são suficientes para gerar diferenças significativas na força do quadríceps e isquiotibiais quando comparados com o grupo controle sem as referidas alterações radiológicas.

Consideramos que o baixo desempenho na produção de força muscular do quadríceps e isquiotibiais no grupo de pacientes com OA grau IV (Ahlbäck) é clinicamente importante, uma vez que a integracão desses grupamentos musculares está associada à estabilidade do joelho.22 Felson D, Niu J, Neogi T, Goggins J, Nevitt MC, Roemer F, et al. Synovitis and the risk of knee osteoarthritis: the MOST Study. Osteoarthr Cartil. 2016;24(3):458-64. Nessa relação entre agonista e antagonista, temos, por um lado, os músculos do quadríceps, que, além de ser o mecanismo extensor primário do joelho ao andar, correr, entre outras atividades do dia a dia,2424 Earp JE, Newton RU, Cormie P, Blazevich AJ. The influence of loading intensity on muscle-tendon unit behavior during maximal knee extensor stretch shortening cycle exercise. Eur J Appl Physiol. 2014;114(1):59-69. e por outro lado temos os isquiostibais, que, além ser o mecanismo primário de flexão do joelho, também desempenham a função de proteger o joelho da contração excêntrica durante a fase de apoio, tanto para amortecer a articulação quanto para desacelerar o membro durante a marcha.2525 Brandt KD, Dieppe P, Radin EL. Etiopathogenesis of osteoarthritis. Rheum Dis Clin North Am. 2008;34(3):531-59. O quadríceps é o maior conjunto de músculos que atuam na articulação do joelho e com grande potencial para produzir e absorver as forças que atuam nessa articulação. Vários estudos clínicos têm demonstrado a evolução da força do quadríceps, após programa de exercícios com redução da dor e benefícios nas habilidades funcionais na AO.2626 Pelland L, Brosseau L, Wells G, Macleay L, Lambert J, Lamothe C, et al. Efficacy of strengthening exercises for osteoarthritis (part I): a meta-analysis. Phys Ther Rev. 2004;9(2):77-108.,2727 Fransen M, Mcconnell S. Exercise for osteoarthritis of the knee. Cochrane Database Syst Rev. 2008;(4):CD004376. Por outro lado, ainda ao se abordar a relação agonista e antagonista, os músculos isquiotibiais têm múltiplos papéis ao controlar a flexão do joelho e extensão do quadril, mantêm a estabilidade desse conjunto de articulações durante as tarefas de deslocamento.1212 Hafez AR, Al-Johani AH, Zakaria AR, Al-Ahaideb A, Buragadda S, Melam GR, et al. Treatment of knee osteoarthritis in relation to hamstrings and quadriceps strength. J Phys Ther Sci. 2013;25(11):1401-5. Intervenções através de exercício nos isquiotibiais têm proporcionado aumento na amplitude de movimento, gerado maior potência muscular e estabilidade, com melhoria no sintoma da dor e funcionalidade, nos pacientes com AO.55 Al-Johani AH, Kachanathu SJ, Ramadan Hafez A, Al-Ahaideb A, Algarni AD, Meshari Alroumi A, et al. Comparative study of hamstrings and quadriceps strengthening treatments in the management of knee osteoarthritis. J Phys Ther Sci. 2014;26(6):817-20. Portanto, o funcionamento adequado dos extensores e flexores do joelho, não apenas de maneira isolada, mas de forma conjunta e integrada, é essencial para proporcionar estabilidade dinâmica nessa articulação.2222 Cheing GL, Hui-Chan CW. The motor dysfunction of patients with knee osteoarthritis in a Chinese population. Arthritis Rheum. 2001;45(1):62-8.

A relação entre a força dos isquiotibiais e do quadríceps tem sido reportada em diferentes pesquisas.2828 Wilk KE, Romaniello WT, Soscia SM, Arrigo CA, Andrews J. The relationship between subjective knee scores, isokinetic testing, and functional testing in the ACL-reconstructed knee. J Orthop Sports Phys Ther. 1994;2(2):73-90.,2929 Maly T, Zahálka F, Malá L. Isokinetic strength, ipsilateral and bilateral ratio of peak muscle torque in knee flexors and extensor in elite young soccer players. Acta Kinesiol. 2010;4(1):17-23. O valor da razão da força isocinética isquiotibiais/quadríceps para sujeitos saudáveis têm sido estabelecida entre 0,6 e 0,7 para a velocidade angular de 60°/s.1818 Dvirr Z. Isocinética: avaliações musculares, interpretações e aplicações clínicas. São Paulo: Manole; 2002.,2828 Wilk KE, Romaniello WT, Soscia SM, Arrigo CA, Andrews J. The relationship between subjective knee scores, isokinetic testing, and functional testing in the ACL-reconstructed knee. J Orthop Sports Phys Ther. 1994;2(2):73-90.,2929 Maly T, Zahálka F, Malá L. Isokinetic strength, ipsilateral and bilateral ratio of peak muscle torque in knee flexors and extensor in elite young soccer players. Acta Kinesiol. 2010;4(1):17-23. A razão matemática entre o peak torque dos isquiotibiais e quadríceps encontrada neste estudo demonstrou que o grupo controle segue a tendência dos índices expressos na literatura.2828 Wilk KE, Romaniello WT, Soscia SM, Arrigo CA, Andrews J. The relationship between subjective knee scores, isokinetic testing, and functional testing in the ACL-reconstructed knee. J Orthop Sports Phys Ther. 1994;2(2):73-90.,2929 Maly T, Zahálka F, Malá L. Isokinetic strength, ipsilateral and bilateral ratio of peak muscle torque in knee flexors and extensor in elite young soccer players. Acta Kinesiol. 2010;4(1):17-23. Estudos recentes dessa relação em pacientes com OA demonstram valores diferentes devido ao elevado enfraquecimento dos quadríceps.1313 Adegoke B, Mordi E, Akinpelu O, Jaiyesimi A. Isotonic quadriceps-hamstrings strength ratios of patients with knee osteoarthritis and apparently healthy controls. Afr J Biomed Res. 2007;10:211-6.,2020 Hall KD, Hayes KW, Falconer J. Differential strength decline in patients with osteoarthritis of the knee: revision of a hypothesis. Arthritis Care Res. 1993;6(2):89-96. Na presente pesquisa, se observaram valores limítrofes para a razão isquiotibiais/quadríceps nos grupos OA-1-2 e OA-4. Os grupos referentes aos pacientes submetidos à ATJ (ATJ-6 e ATJ-12) também demonstraram valores fora da faixa de normalidade, com resultados próximos a 1, o que evidencia uma elevada degradação da força do quadríceps. Nossos resultados mostram que existe uma maior discrepância na razão isquiotibiais/quadríceps em relação ao grupo controle.

Identificamos diferença de redução média de 11% da força de extensão entre os grupos controle e de pacientes com OA grau I e II (Ahlbäck) e que no resultado do grupo grau IV (Ahlbäck), quando comparado com o grupo controle, é possível verificar o declínio exacerbado de 50% da força do quadríceps. Os isquiotibiais seguem a mesma tendência, com declínio de 7% e 45% para os graus I e II e grau IV (Ahlbäck), respectivamente. Não foi observada neste estudo diferença significativa na proporção de declínio da força entre os extensores e flexores do joelho. Ambos os grupamentos musculares enfraquecem na mesma proporção em pacientes com OA grau I e II e grau IV (Ahlbäck).

Apesar da ênfase nos procedimentos de reabilitação sobre a força muscular, os pacientes com OA grau IV (Ahlbäck) podem apresentar inibição da ativação muscular, sobretudo do quadríceps.3030 Palmieri RM, Ingersoll CD, Edwards JE, Hoffman MA, Stone MB, Babington JP, et al. Arthrogenic muscle inhibition is not present in the limb contralateral to a simulated knee joint effusion. Am J Phys Med Rehabil. 2003;82(12):910-6.,3131 Rice DA, Mcnair PJ, Lewis GN, Dalbeth N. Quadriceps arthrogenic muscle inhibition: the effects of experimental knee joint effusion on motor cortex excitability. Arthritis Res Ther. 2014;16(6):502. O enfraquecimento do quadríceps e a falha na ativação central são comuns na lesão articular do joelho.3131 Rice DA, Mcnair PJ, Lewis GN, Dalbeth N. Quadriceps arthrogenic muscle inhibition: the effects of experimental knee joint effusion on motor cortex excitability. Arthritis Res Ther. 2014;16(6):502. O fenômeno persistente do enfraquecimento e da falha na ativação dos extensores do joelho pode ser atribuído à inibição muscular artrogênica (IMA), que representa uma inibição reflexa contínua da massa muscular que age sobre uma articulação lesionada. Essa é uma resposta inerente à articulação que se destina à proteção de incorrer em mais danos, desencoraja o uso da articulação lesada, possivelmente para prevenir movimentos dolorosos.3030 Palmieri RM, Ingersoll CD, Edwards JE, Hoffman MA, Stone MB, Babington JP, et al. Arthrogenic muscle inhibition is not present in the limb contralateral to a simulated knee joint effusion. Am J Phys Med Rehabil. 2003;82(12):910-6.,3131 Rice DA, Mcnair PJ, Lewis GN, Dalbeth N. Quadriceps arthrogenic muscle inhibition: the effects of experimental knee joint effusion on motor cortex excitability. Arthritis Res Ther. 2014;16(6):502. Esse mecanismo de proteção gera um custo elevado que resulta no enfraquecimento muscular, o que muitas vezes não pode ser superado no processo de reabilitação. Considerando que o desempenho da força muscular dos pacientes graus I e II (Ahlbäck) não apresentou diferenças significantes em relação ao controle, diferentemente do grupo de pacientes grau IV (Ahlbäck), podemos inferir que o grau de lesão parece estar relacionado com a magnitude da inibição muscular artrogênica. O fato de nosso estudo ter demonstrado que os isquiotibiais também manifestam redução de força em pacientes com OA grau IV (Ahlbäck), na mesma proporção que o quadríceps, sugere que os flexores dessa articulação também se submetem ao efeito artrogênico provocado pela OA.

Quando o tratamento conservador falha para amenizar os sintomas da OA, a ATJ torna-se a intervenção terapêutica de escolha para melhorar a dor debilitante e a capacidade funcional.3232 Ibrahim SAR, Ghafar S, Salah M, Abo Alnas M, Al Misfer A, Farouk H, et al. Surgical management of traumatic knee dislocation with posterolateral corner injury. Arthroscopy. 2013;29(4):733-41. No presente estudo foi observado que a força muscular dos extensores e flexores do joelho nos pacientes submetidos à ATJ permanece no padrão identificado em pacientes com OA grau IV (Ahlbäck). Os resultados de Yoshida et al.3333 Yoshida Y, Mizner RL, Ramsey DK, Snyder-Mackler L. Examining outcomes from total knee arthroplasty and the relationship between quadriceps strength and knee function over time. Clin Biomech. 2008;23(3):320-8. revelaram uma relação inversa, em que os pacientes mais fortes submetidos a ATJ tiveram uma tendência a demonstrar menor recrutamento no quadríceps, com três meses de pós-operatório. Os padrões neuromusculares alterados do quadríceps e dos isquiotibiais durante a marcha podem influenciar a força do quadríceps em indivíduos após ATJ.3434 Yoshioka Y, Siu D, Cooke T. The anatomy and functional axes of the femur. J Bone Jt Surg Am. 1987;69(6):873-80. Pacientes submetidos à ATJ unilateral tendem a descarregar o membro operado e deslocar a carga mecânica para as articulações do membro contralateral, mesmo um ano após a cirurgia.3535 Alnahdi AH, Zeni JA, Snyder-Mackler L. Quadriceps strength asymmetry predicts loading asymmetry during sit-to-stand task in patients with unilateral total knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2016;24(8):2587-94. A provável assimetria da força do quadríceps e isquiotibiais provocadas pelo enfraquecimento nessas estruturas musculares que foram identificadas na presente pesquisa, tanto na OA quanto na ATJ, pode desempenhar um papel no carregamento assimétrico na ATJ, conforme abordado por Alnahdi et al.3535 Alnahdi AH, Zeni JA, Snyder-Mackler L. Quadriceps strength asymmetry predicts loading asymmetry during sit-to-stand task in patients with unilateral total knee arthroplasty. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2016;24(8):2587-94.

Conclusão

A inibição muscular artrogênica impede a reabilitação da força muscular tanto do quadríceps quanto dos isquiotibiais nesse processo degenerativo da força entre o grau IV de Ahlbäck na OA e 12 meses após a ATJ. Se déficits de ativação e atrofia não forem especificamente identificados e corrigidos em intervenções de reabilitação, tenderão a persistir. Nossos resultados, em consonância com a literatura que aborda o déficit de força na OA e ATJ, nos remetem ao posicionamento de que os programas de reabilitação tradicionais podem não ser suficientes para reverter deficiências relacionadas com a força dos quadríceps e isquiotibiais.

  • Trabalho desenvolvido no Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    Mar-Apr 2018

Histórico

  • Recebido
    18 Nov 2016
  • Aceito
    9 Jan 2017
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