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Fisioterapia em Movimento

Print version ISSN 0103-5150On-line version ISSN 1980-5918

Fisioter. mov. vol.26 no.1 Curitiba Jan./Mar. 2013

http://dx.doi.org/10.1590/S0103-51502013000100010 

ARTIGOS ORIGINAIS

 

Análise comparativa da atividade elétrica do músculo multífido durante exercícios do Pilates, série de Williams e Spine Stabilization

 

Analysis of the multifidus muscle during Pilates, Williams' flexion and Spine Stabilization

 

 

Mônica Angélica Cardoso SilvaI; Josilainne Marcelino DiasII; Mariana Felipe SilvaIII; Bruno Fles MazuquinIV; Taufik AbrãoV; Jefferson Rosa CardosoVI

IMestranda do Programa Associado em Ciências da Reabilitação (UEL-Unopar), Londrina, PR - Brasil, e-mail: monicaa_cardoso@hotmail.com
IIDoutoranda do Programa Associado em Educação Física (UEL-Unopar), Londrina, PR - Brasil, e-mail: lainne@hotmail.com
IIIMestranda do Programa Associado em Ciências da Reabilitação (UEL-Unopar), Londrina, PR - Brasil, e-mail: marianaf.fisio@gmail.com
IVMestrando do Programa Associado em Ciências da Reabilitação (UEL-Unopar), Londrina, PR - Brasil, e-mail: bruno_mazuka@hotmail.com
VPós-Doutor em Sistemas de Telecomunicações pela University of Southampton, professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Estadual de Londrina (UEL) Londrina, PR - Brasil, e-mail: taufik.abrao@gmail.com
VIDoutor em Ciências pela Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), coordenador do Laboratório de Biomecânica e Epidemiologia Clínica, Grupo PAIFIT, Universidade Estadual de Londrina (UEL), Londrina, PR - Brasil, e-mail: jeffcar@uel.br

 

 


RESUMO

INTRODUÇÃO: A fraqueza da musculatura paraespinhal está relacionada à etiologia da dor lombar. Atualmente existem vários métodos que apresentam exercícios para o fortalecimento dessa musculatura.
OBJETIVOS: Comparar e analisar o sinal eletromiográfico do músculo multífido bilateralmente durante exercícios do método Pilates, série de Williams e Spine Stabilization.
MATERIAIS E MÉTODOS: Participaram do estudo dez mulheres voluntárias e saudáveis que realizaram os exercícios leg pull front support modificado do Pilates, o quarto exercício da série adicional de Williams e o quadruped exercise do Spine Stabilization. O sinal foi normalizado pelo pico eletromiográfico da atividade dinâmica e foram ajustados para 2000 amostras por segundo e o filtro em uma frequência de passagem de 20 a 450 Hz. A ANOVA foi utilizada para verificar diferenças entre os exercícios, o teste t para amostras dependentes foi usado para comparar a ativação entre os lados direito e esquerdo do multífido para cada exercício.
RESULTADOS E CONSIDERAÇÕES FINAIS: Na comparação entre os exercícios, observaram-se diferenças significativas para o músculo multífido a favor do exercício do método Pilates tanto na fase concêntrica quanto na excêntrica, o que demonstra ser o exercício de melhor ativação elétrica para o músculo analisado.

Palavras-chave: Eletromiografia. Exercício. Fisioterapia.


ABSTRACT

INTRODUCTION: The back muscle weakness is related with the etiology of low back pain. Nowadays, there are several methods the focus is on back muscle strengthening.
OBJECTIVES: The purpose of this study was to compare and analyze the multifidus muscle bilaterally during exercises of the Pilates method, Spine Stabilization and Williams' flexion.
MATERIALS AND METHODS: Ten healthy female volunteers participated in the study. They performed the leg pull front support exercise from the Pilates method, the quadruped exercise from the Spine Stabilization and the fourth exercise from the additional Williams' flexion. The signal was normalized by the electromyographic peak of the dynamic activity and was adjusted to 2000 samples/s and filter with a frequency band from 20 to 450 Hz. ANOVA was used to verify differences between the exercises, the paired-sample t test was used to compare activation between the right and left multifidus for each exercise.
RESULTS AND CONCLUSION: When the exercises where compared, statistically significant differences were observed in the concentric and eccentric phases for the Pilates exercise, showing that this exercise is the one who activates the musculature the most between the exercises evaluated.

Keywords: Electromyography. Exercises. Physical Therapy.


 

 

Introdução

A estabilidade dinâmica da coluna vertebral está relacionada com a musculatura paraespinhal, composta pelos músculos iliocostal, longuíssimo do dorso, espinhais e multífidos (1, 2). Na fadiga dessa musculatura, ocorre sobrecarga sobre os elementos passivos responsáveis pela estabilidade da coluna vertebral (cápsulas, ligamentos e discos intervertebrais), o que causa danos a estruturas sensíveis à distensão e dor (3). A fadiga excessiva desses músculos paraespinhais é muitas vezes associada à dor lombar crônica (4).

Estudos biomecânicos e clínicos mostram que os músculos promovem a estabilização segmentar por meio do controle motor da região neutra e que esta pode ser recuperada dentro das limitações fisiológicas por um controle muscular efetivo (5, 6). Em indivíduos com lombalgia crônica observou-se, por exame de ressonância magnética, 80% de degeneração dos músculos multífidos (7). Em função desse desequilíbrio dos multífidos, diversos métodos são utilizados atualmente na prática clínica para o fortalecimento dos músculos estabilizadores da coluna, entre eles, pode-se citar o Pilates, a Série de Williams e o Spine Stabilization.

O Pilates é um método que tem sido bem difundido na atualidade e possui vantagens como estimular a circulação, melhorar o condicionamento físico, a flexibilidade, a amplitude muscular e o alinhamento postural (8, 9). Foi desenvolvido por Joseph Pilates durante a Primeira Guerra Mundial e reúne conceitos de ginástica, yoga, artes marciais e dança. O sistema básico possui exercícios para todo o corpo e foca principalmente o fortalecimento das musculaturas abdominal e paravertebral e também a flexibilidade da coluna (9, 10). A Série de Williams foi desenvolvida por Paul Williams, em 1937, como um programa de exercícios que tem como proposta reduzir a dor e promover estabilidade de tronco em pacientes com dor lombar crônica (11). O Spine Stabilization salienta a importância da força, do controle e da resistência, requerendo o uso de toda a musculatura do tronco (12). Estudos demonstram que os exercícios do método são mais eficientes em pacientes que possuem instabilidade da coluna vertebral (13, 14).

Na prática clínica, é necessário o conhecimento sobre quais exercícios oferecem maior dificuldade de realização para que uma progressão adequada seja realizada. Além disso, o uso de exercícios não é exclusivo à reabilitação, sendo muitas vezes utilizado na prevenção de condições dolorosas, como a lombalgia. Na literatura, há uma carência de estudos que comparem diferentes métodos de exercício para os extensores do tronco. Assim, o estudo tem como objetivo comparar e analisar por meio da eletromiografia de superfície o músculo multífido bilateralmente durante um exercício de Pilates, um da Série de Williams e um do Spine Stabilization em mulheres saudáveis.

 

Método

Participantes

A amostra foi de dez mulheres voluntárias, saudáveis, de 18 a 25 anos, com idade média de 21,5 anos (DP = 0,64) e índice de massa corporal médio de 19,6 kg/cm2 (DP = 0,4). Os critérios de exclusão foram: praticantes de atividades físicas regulares, lombalgia, protrusão de disco intervertebral, cirurgias abdominais ou de coluna prévias, espondilolistese, escoliose evidente, doenças neurológicas ou infecciosas, câncer e gravidez. As participantes assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual de Londrina (CEP 266/07).

Procedimento

Antes do início das coletas foi realizada a limpeza com álcool 70% e tricotomia do local. Os eletrodos foram posicionados sobre o músculo multífido no nível de L5, 3 cm de seu processo espinhoso seguindo a recomendação SENIAM (Surface Electromyography for the Non Invasive Assessment of Muscles). A distância intereletrodos foi de 2 cm, seguindo a direção da fibra muscular. O eletrodo de referência foi posicionado no processo estiloide da ulna do membro superior não dominante. Foram realizadas três repetições de cada exercício, com intervalo de 3 segundos entre elas. Entre cada exercício foi estabelecido um intervalo de 5 minutos na tentativa de prevenir a fadiga muscular. A ordem de execução dos exercícios foi definida por sorteio simples.

Antes da execução do exercício, as participantes realizaram dois exercícios preparatórios do Pilates como aquecimento: Breathing e Prone hip extension. Os exercícios utilizados foram: Leg Pull front support (modificado), do método Pilates (Figura 1-A), o quarto exercício da série adicional, da Série de Williams (Figura 1-B) e o quadruped exercise do Spine Stabilization (Figura 1-C).

Equipamento

Foi utilizado um eletromiógrafo de superfície com 8 canais (MP150; BIOPAC System Inc., Aero Camino, CA) para obtenção dos sinais, composto por um conversor analógico-digital de 16 bits, frequência de corte com banda de 20 a 450 Hz, ganho de amplificação total de 2000, com razão de rejeição do modo comum de 120 dB. Eletrodos ativos bipolares foram conectados a um pré-amplificador de alta impedância (2 MΩ). Todos os sinais foram coletados com frequência de amostragem de 2000 amostras por segundo por canal utilizando um programa específico para aquisição e análise dos dados (AcqKnowledge 3.9.1; BIOPAC System Inc., Aero Camino, CA). Para a diferenciação da fase concêntrica e excêntrica em cada exercício, foi utilizada uma câmera de vídeo de 30 Hz da marca Sony e uma placa de vídeo.

Processamento do sinal EMG

Os trechos analisados correspondem às fases concêntricas e excêntricas de cada exercício, estabelecidos por meio dos dados cinemáticos. Todos os procedimentos numéricos para obtenção dos valores de porcentagem de ativação do valor de RMS foram obtidos por meio de uma rotina matematicamente elaborada em ambiente de simulação do programa Matlab 7.6.0.324. (Mathworks, TM). Foi empregado o pico do sinal retificado da atividade dinâmica como valor de referência para a normalização do sinal.

Análise Estatística

As variáveis numéricas foram testadas quanto à distribuição de normalidade por meio do teste Shapiro-Wilk. A análise de variância de medidas repetidas (ANOVA) foi utilizada para verificar diferenças entre os exercícios, o teste de esfericidade de Mauchly W. foi aplicado e, quando este foi violado, correções técnicas foram realizadas utilizando o teste de Greenhouse-Geisser. Quando o teste F foi significante, a análise pelo teste de comparações múltiplas de Bonferroni foi aplicada. O teste t para amostras dependentes foi usado para comparar a ativação entre os lados direito e esquerdo do multífido para cada exercício. A significância estatística foi estipulada em 5%. As análises foram feitas no programa SPSS, versão 15.0

 

Resultados

As porcentagens de ativação variaram de 17% a 25%, com maior ativação do multífido esquerdo (ME) durante a fase concêntrica do exercício Pilates realizado com o membro inferior direito (25,5%). Ao comparar as porcentagens de ativação entre o ME e multífido direito (MD), houve diferença com significância no exercício Spine Stabilization realizado com o lado esquerdo, tanto na fase concêntrica, com maior recrutamento do MD (p = 0,03), quanto na excêntrica, que recrutou mais o ME (p = 0,01); e na série de Williams, na fase excêntrica, a favor do MD (p = 0,05). O músculo ME ativou significativamente na fase excêntrica nos exercícios da série de Williams (p = 0,002) e Spine Stabilization (p = 0,02) executado com o lado direito (Quadros 1 e 2). Não houve diferença significante para o exercício do Pilates tanto ao se comparar as fases quanto os músculos multífidos esquerdo e direito.

 

 

 

 

Na comparação entre os exercícios para o ME, foram encontradas diferenças estatisticamente significantes na fase concêntrica a favor do Pilates com o membro inferior direito (25,5%) quando comparado aos exercícios Spine Stabilization com o membro inferior direito (p = 0,004), Spine Stabilization com o membro inferior esquerdo (p = 0,002) e Williams (p = 0,003). Na fase excêntrica, diferenças significantes foram encontradas a favor do Pilates com membro inferior direito (24,6%) comparado aos exercícios Spine Stabilization com membro inferior esquerdo (p = 0,003) e Williams (p = 0,002); e entre o Pilates com membro inferior esquerdo e Williams (p = 0,005), a favor do Pilates (22,6%) (Quadros 3 e 4).

Na comparação entre os exercícios para o MD, diferenças significantes foram encontradas a favor do Pilates com o membro inferior esquerdo (23,7%) quando comparado com o Spine Stabilization com o membro inferior direito (p = 0,001), Spine Stabilization com o membro inferior esquerdo (p = 0,002) e Williams (p = 0,003) (Quadros 3 e 4).

 

Discussão

O exercício leg pull front support adaptado do método Pilates foi o que apresentou maior porcentagem de ativação entre os exercícios avaliados (23,2 a 25,5%). Menacho et al. (15) avaliaram a ativação da musculatura extensora em três exercícios de Pilates: swimming (61%), single leg kick (19%) e double leg kick (47%). Estes dados confirmam que os exercícios do Pilates podem promover boa ativação desse grupo muscular.

Para o pós-operatório de microdiscectomia, Flannagan et al. (16) e Selkovitz et al. (17) apresentaram em seus estudos um protocolo com exercícios para tronco e membros inferiores. O protocolo apontou várias séries de exercícios e suas progressões, entre elas, uma em que se inicia com o quadruped exercise e, em seu maior grau de dificuldade, um exercício semelhante ao leg pull front support, corroborando com nossos resultados de que o exercício baseado no método Pilates apresenta uma porcentagem de ativação maior que a Spine Stabilization.

Como músculo multífido tem a capacidade de controlar o movimento de um segmento móvel ileso da coluna lombar e restaurar o controle desse segmento após uma lesão (18), é importante investigar a ativação desse músculo aplicada à reabilitação. Conforme os resultados encontrados nesse estudo, o ideal seria aplicar o exercício do método Pilates como evolução dos exercícios do Spine Stabilization e da Série de Williams.

Em um estudo (19) americano foram encontradas porcentagens de contração isométrica voluntária máxima (CIVM) de 56% para multífido esquerdo e 50% para multífido direito em um exercício de extensão de tronco (Série de Williams). Entretanto, esse foi realizado mantendo o quadril equilibrado em uma bola suíça e os pés no chão, demonstrando que variações do exercício básico utilizado nesse trabalho podem promover maiores porcentagens de ativação da musculatura. Ainda nesse trabalho, o autor classifica o exercício quadruped como um exercício moderado, pois, como em nosso estudo, obteve uma porcentagem de ativação menor que 50%.

Como visto anteriormente, no exercício do Spine Stabilization realizado com o membro inferior esquerdo em sua fase excêntrica, o multífido direito foi o mais recrutado ao comparar a porcentagem do valor de RMS, isso se deve possivelmente ao trabalho de estabilização feito pelo músculo para que o movimento com o membro inferior contralateral possa ocorrer. Em uma análise da arquitetura muscular do multífido, Ward et al. (20) concluíram que esse músculo tem uma estrutura anatômica propícia para agir como estabilizador quando grandes forças são produzidas, como por exemplo, a extensão do membro, além de que o multífido fornece uma fonte essencial de extensão e torque de rotação para a base da coluna (21).

 

Conclusão

Os resultados apontaram que exercício do Pilates, quando comparada a porcentagem de ativação, proporciona uma atividade muscular maior que nos demais exercícios analisados. Portanto, na prática clínica, considerando esses resultados, é sugerido que se utilize o exercício do Pilates em uma fase mais avançada de tratamento. Além disso, foi observada a importância do músculo multífido em sua ação estabilizadora.

 

Agradecimentos

Os autores agradecem à Fisioterapeuta Ana Paula Rossetto G. Cardoso pelas orientações quanto aos exercícios e leitura crítica do manuscrito e também agradecem ao CNPq pelo Edital MCT/CNPq 12/2010, à Fundação Araucária pelo Edital Programa de Apoio à Pesquisa Básica e Aplicada (14/2008) e pela Bolsa Produtividade em Pesquisa para os dois últimos autores.

 

Referências

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Recebido: 19/07/2012
Received: 07/19/2012
Aprovado: 10/01/2013
Approved: 01/10/2013

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