Influência da velocidade da marcha sobre a pressão plantar em sujeitos com osteoartrite unilateral de joelho

Resumos

Objetivos

Alterar a velocidade da marcha é uma estratégia comum para manipular a intensidade de exercício de caminhada, mas pode repercutir em maiores forças de impacto e consequente sobrecarga articular. Neste estudo analisamos os efeitos do aumento da velocidade da marcha sobre a pressão plantar e assimetrias na marcha em idosos com osteoartrite (OA) unilateral de joelho. A hipótese do estudo era de que o membro acometido receberia maior sobrecarga que o acometido durante o andar nas diferentes velocidades.

Métodos

Doze idosos com OA unilateral de joelho caminharam por um corredor de 10 m onde pisavam em um tapete instrumentado para medidas de pressão plantar. Cada participante caminhou cinco vezes em três diferentes velocidades autosselecionadas (preferida, lenta e rápida). Os resultados foram comparados entre as velocidades e entre os membros inferiores.

Resultados

As velocidades avaliadas diferiram entre si (p<0,05). A pressão média e o pico de pressão aumentaram com as mudanças entre as velocidades lenta e rápida (p<0,05); a velocidade do centro de pressão aumentou e o tempo de apoio simples diminuiu com o aumento da velocidade (p<0,05). Assimetrias não foram observadas entre o membro acometido e o contralateral.

Conclusões

O aumento na velocidade da marcha lenta para rápida em sujeitos com OA unilateral afeta a pressão plantar tanto no membro acometido quanto no contralateral, sem a observação de assimetrias.

Centro de pressão; Caminhada; Assimetrias; Idosos; Cinética

Objective

Changing gait speed is a common strategy to manipulate exercise intensity during physical exercise, but may elicit higher impact forces and consequent joint loading. Here we analyzed the effects of increasing walking velocity on plantar pressure and asymmetries in elderly with knee osteoarthritis (OA). Our hypothesis was that the contralateral limb could receive higher loading compared to the OA limb in the different walking speeds tested.

Methods

Twelve elderly with unilateral knee OA walked at different self-selected speeds along a 10 m pass way stepping on an instrumented mat for measurement of plantar pressure at preferred, slow and fast gait speeds. Five steps were recorded for each speed. Plantar pressure data were compared between the speeds and legs.

Results

speeds were significantly different between them (p<0.05). Mean and peak plantar pressure increased when speed changed from slow to fast (p<0.05). Velocity of the center of pressure increased and the single stance time decreased when walk speed was increased (p<0.05). Any asymmetries were observed.

Conclusion

Increasing gait speed from slow to fast in subjects with unilateral knee OA significantly affected variables of plantar pressure, but asymmetries between committed and contralateral leg were not detected.

Center of pressure; Walking; Asymmetry; Elderly; Kinetics

Introdução

Doenças articulares crônico-degenerativas como a osteoartrite (OA) afetam negativamente a mobilidade, o que possui repercussões negativas sobre a qualidade de vida, especialmente em idosos.^1,2 Estudos radiográficos sugerem a existência de alguma alteração articular em pelo menos 30% de homens e mulheres acima de 65 anos, sendo que apenas um terço desses são sintomáticos.³ A OA acarreta diminuição no número de condrócitos e na capacidade de retenção de água, levando a fissuras na matriz e causando dor.^4,5 Além disso, pode acarretar deformação da cartilagem e alterações na região periarticular, levando a remodelação anormal da cartilagem, promovendo atrito ósseo subcondral e formação de osteófitos.^4,6 Em conjunto, essas alterações acarretam significativas mudanças na mecânica articular.

Na marcha de sujeitos com OA de joelho, o desalinhamento em varo da articulação do joelho pode diminuir a capacidade de absorção de impacto e resposta à carga durante o caminhar.⁷ Assim como ocorre em sujeitos saudáveis,¹ o aumento da velocidade do andar pode significar sobrecarga articular adicional em idosos com OA, o que foi demonstrado para idosos sem OA.^8,9 Em comparação com estudos que avaliaram velocidades pré-definidas ou fixas,^10,11 a velocidade autosselecionada pode permitir resultados mais próximos da realidade, pois os sujeitos não são influenciados a mudar sua mecânica do andar para se encaixar nos parâmetros estipulados pelo pesquisador.¹¹

Considerando a caminhada como uma modalidade de exercício frequentemente praticado entre idosos com objetivo de melhorar o condicionamento físico, a manipulação da velocidade do andar é uma estratégia amplamente empregada para controlar a intensidade do exercício.^12,13

No caso da OA unilateral, é possível que o membro contralateral receba uma sobrecarga maior devido a compensações durante a marcha, o que poderia contribuir para uma aceleração do início da OA bilateral. Frente a um número crescente de idosos engajados em programas de caminhada e corrida, o objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos da mudança na velocidade da marcha sobre parâmetros de pressão plantar e assimetrias em idosos com OA unilateral de joelho, comparando as respostas do membro acometido e do não acometido.

Métodos

Participantes

Doze idosos com OA unilateral de joelho diagnosticada por um médico (um homem e 11 mulheres) com média de idade de 71,58±8,93 anos, massa corporal de 72,58±11,11kg, estatura de 161±8,57cm, índice de massa corporal de 28±3,86kg/m² e índice de WOMAC de 11,9±4,92 participaram do estudo. Os participantes foram voluntários que procuraram os pesquisadores após divulgação do projeto de pesquisa na comunidade, e assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido. Todos os procedimentos foram aprovados pelo comitê de ética em pesquisa com seres humanos da instituição local (protocolo n° 0062011). Os critérios para inclusão no estudo envolveram ter idade de 65 anos ou mais, diagnóstico de OA unilateral feito por um médico habilitado, possuir exame de imagem (Raio-X) da articulação do joelho, e ter habilidade de marcha independente. Os experimentadores não realizaram diagnósticos ou avaliações clínicas, seguindo apenas o diagnóstico apresentado pelo médico do paciente.

Delineamento experimental

Sujeitos com OA unilateral diagnosticada por um médico foram avaliados quanto à pressão plantar na marcha em velocidade lenta, preferida e rápida. Medidas de pressão plantar média, pico de pressão, velocidade da progressão do centro de pressão (COP) e tempo de apoio simples durante o andar foram coletadas para a perna acometida e a perna contralateral. Os resultados foram comparados entre os membros acometido e contralateral e entre as três velocidades de andar.

Procedimentos experimentais

Os participantes tiveram seu estado de saúde avaliado pelo questionário de Westerm Ontario and McMaster Universities (WOMAC),¹⁴ e então foram submetidos à avaliação da pressão plantar durante o andar, utilizando um sistema de baropodometria computadorizada (Matscan Versatek, Tekscan Inc., Boston, EUA) com 5mm de espessura e dimensões de 432×368mm, com uma taxa de amostragem de 400Hz. Foi avaliada a caminhada em velocidade autosselecionada, sendo solicitado ao participante que andasse em sua velocidade normal de caminhada, uma velocidade mais lenta, e uma velocidade mais rápida.

O protocolo de coleta de pressão plantar consistia em caminhar descalço ao longo de um corredor de 10 m em linha reta. As medidas foram feitas cada vez que o sujeito pisava no tapete, sendo consideradas as médias de cinco pisadas para cada um dos membros inferiores, em cada velocidade. Os dados de pressão média e pico de pressão durante o apoio simples, a velocidade de deslocamento do centro de pressão (COP) e o tempo de apoio simples foram calculados para cada pisada, e então agrupados em média e desvio-padrão para cada sujeito, em cada velocidade, e para cada perna.

Análises estatísticas

Todos os resultados foram submetidos à estatística descritiva e teste de normalidade de Shapiro-Wilk, além do teste de esfericidade de Mauchly e teste de homogeneidade de variâncias de Levene, quando pertinentes. As variáveis de pressão plantar, velocidade do centro de pressão e tempo de apoio simples foram comparadas entre as velocidades da marcha e entre os membros inferiores por meio de análise de variância considerando as três velocidades de marcha e medidas das duas pernas em um modelo misto 3×2 com correções de Bonferroni para múltiplas comparações. Efeitos foram analisados por meio de teste t pareado (para o caso da perna) ou análise de variância one-way (para o caso da velocidade) com post-hoc de Bonferroni. O nível de significância para todos os procedimentos estatísticos foi 0,05 usando um pacote estatístico comercial.

Resultados

As velocidades do andar nas diferentes condições testadas diferiram entre si (p<0,05). A velocidade média na condição de marcha lenta foi de 0,66±0,06 m/s; na preferida foi de 0,82±0,12 m/s, e na marcha rápida foi de 1,07±0,14 m/s. Foi observado um efeito da velocidade sobre a pressão média (F=4,087; p<0,05), sendo que a pressão média na velocidade lenta diferiu da rápida (p=0,020). A pressão média (fig. 1) na velocidade lenta não diferiu da velocidade preferida (p=0,796), assim como a pressão média na velocidade preferida não diferiu da rápida (p=0,292). Não foi observado efeito da perna para a pressão média (F=0,26; p=0,875).

Figura 1
Pressão plantar média expressa para média(barras) e desvio-padrão (linhas verticais), em N/cm². *Indica diferença estatisticamente significativa dosresultados de pressão entre cada velocidade da marcha(p < 0,05).

O pico de pressão plantar (fig. 2) apresentou um efeito da velocidade (F=7,919; p<0,05). As análises de post-hoc indicaram que o pico de pressão na velocidade lenta foi menor que na velocidade rápida (p=0,001). Já o pico de pressão na velocidade preferida foi similar à lenta (p=0,189), assim como o pico de pressão na velocidade preferida foi similar à rápida (p=0,144). Não foi observado efeito da perna para o pico de pressão (F=0,778; p=0,397).

Figura 2
Pico de pressão plantar expresso para média(barras) e desvio-padrão (linhas verticais), em N/cm². *Indica diferença estatisticamente significativa dosresultados de pico de pressão entre cada velocidade damarcha (p < 0,01).

A velocidade do COP (fig. 3) apresentou um efeito da velocidade da marcha (F=21,321; p<0,05). As análises de post-hoc indicaram que a velocidade do COP na velocidade lenta da marcha foi menor que na rápida (p=0,000), e preferida (p=0,007). A medida na velocidade preferida foi menor que na rápida (p=0,009). Não foi observado efeito da perna para a velocidade do COP (F=4,655; p=0,054).

Figura 3
Velocidade média do COP expressa para média(barras) e desvio-padrão (linhas verticais) em N/cm². *Indica diferença estatisticamente significativa dasvelocidades do COP entre as velocidades de marcha(p < 0,05).

O tempo de apoio simples (fig. 4) apresentou um efeito da velocidade (F=28,396; p<0,05). As análises de post-hoc indicaram que o tempo de apoio na velocidade lenta foi maior que na velocidade rápida (p=0,000), e maior na velocidade lenta do que na velocidade preferida (p=0,002). O tempo de apoio foi maior na velocidade preferida que na velocidade rápida (p=0,002). Não foi observado efeito da perna para o tempo de apoio simples (F=0,461; p=0,511).

Figura 4
Tempo de apoio expresso para média do grupo(barras) e desvio-padrão (linhas verticais) em segundos. *Indica diferença estatisticamente significativa do tempo deapoio entre as velocidades da marcha (p < 0,05).

Discussão

O objetivo desse estudo foi analisar os efeitos da mudança na velocidade da marcha sobre a pressão plantar em idosos com OA unilateral de joelho, considerando-se medidas do membro acometido e o contralateral. A alteração na velocidade do andar já foi demonstrada como determinante de mudanças nas forças de reação do solo,¹⁵ o que pode repercutir em parâmetros da pressão plantar em sujeitos com OA.⁷ Nossos resultados, considerando velocidades autosselecionadas durante o andar, demonstram diferenças significativas nos parâmetros analisados entre as três velocidades de marcha. Porém, não indicam assimetrias entre o membro com OA e o contralateral, independentemente da velocidade de andar. Dessa forma, a OA unilateral não acarretou alterações na pressão plantar que fossem específicas para a perna acometida pela doença. Da mesma forma, os resultados não indicam que a perna contralateral possa apresentar alguma compensação na pressão plantar.

O aumento da pressão média observada a partir do aumento da velocidade pode estar associado ao aumento da força de reação do solo.^8,13 A maior pressão média sugere aumento da carga imposta no membro inferior. Embora o membro acometido tenha dificuldades em absorver o impacto, ou possa ter um padrão diferente de resposta à carga,¹⁶ não encontramos diferenças entre a perna com OA e a contralateral. Em nosso estudo, os pacientes com OA unilateral mantiveram um padrão de aplicação da pressão plantar similar para ambas as pernas durante a marcha. Tal resultado não concorda com nossa hipótese, de que compensações na marcha poderiam ocasionar diferenças nas cargas experimentadas pela perna acometida e pela não acometida.^14,16

O pico de pressão plantar teve o mesmo comportamento da pressão média. Observamos um aumento no pico de pressão com a mudança da velocidade lenta para a rápida. O aumento do pico de pressão pode estar associado a uma combinação da área de contato reduzida, devido ao aumento da velocidade de marcha, e maior força de contato na interface solo-pé durante a marcha.⁸ Com esses resultados, sugerimos que pacientes com OA unilateral de joelho adotem um padrão de marcha que assimila a força de reação do solo da mesma forma para a perna acometida e a contralateral.^17,18 As mudanças na velocidade do centro de pressão (COP) estão associadas com a mudança da velocidade da marcha,¹⁹ e sugerem que as alterações no joelho com OA não repercutem em mudanças na velocidade da excursão do rolamento do pé na marcha.²⁰

O tempo de apoio simples diminuiu com o aumento da velocidade de marcha nos pacientes com OA. Essa resposta ao aumento da velocidade da marcha é esperada,²⁰ sendo que assimetrias nesse parâmetro temporal da marcha não foram encontradas. A presença da OA não influenciou no tempo de área de contato a ponto de diferir da perna contralateral. No entanto, é possível que o aumento do tempo de apoio resulte do fato de os indivíduos com OA não terem capacidade de compensar a limitação da excursão do joelho em função de dor, o que pode acontecer por fatores intrínsecos, como estabilidade articular e alterações no atrito articular.⁸

Em nosso estudo não foram encontradas assimetrias nas variáveis da pressão plantar em nenhuma das velocidades consideradas, apesar de que pacientes com OA unilateral têm assimetrias de momento articular reportadas na literatura.⁴ Essa divergência pode ser explicada pela hipótese de que pacientes com OA unilateral de joelho usam maior área de contato para melhor distribuir a pressão plantar, quando considerando uma única velocidade de marcha. Outro estudo também encontrou associações significativas entre a velocidade e variáveis da marcha em indivíduos assintomáticos.¹⁶

Dentre as limitações do nosso estudo, podemos destacar o pequeno número de pacientes considerados nas avaliações e o predomínio do sexo feminino, o que limita a generalização dos nossos resultados. Adicionalmente, não consideramos diferentes graus de deformidade, limitação ou dor, que podem ter efeitos específicos na marcha.

Ao final podemos sugerir que, para os pacientes avaliados, a mudança na velocidade de marcha influenciou variáveis de pressão plantar, mas não acarretou quaisquer assimetrias entre o membro acometido e o contralateral. Dessa forma, esses pacientes não apresentaram adaptações específicas para o membro acometido em resposta ao aumento da velocidade da marcha.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao apoio do Grupo de Pesquisa em Neuromecânica Aplicada da Universidade Federal do Pampa durante o desenvolvimento deste estudo. Este estudo foi financiado pela FAPERGS (processo n° 1013100).

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Nov-Dec 2014

Histórico

• Recebido
  11 Fev 2014
• Aceito
  30 Jun 2014