Acessibilidade / Reportar erro

Comparação da fadiga eletromiográfica dos músculos paraespinhais e da cinemática angular da coluna entre indivíduos com e sem dor lombar

Comparison of electromyographic fatigue of erector spinae muscles and angular kinematic of spine between individuals with and without low back pain

Resumos

Indivíduos com dor lombar têm redução na força e na resistência dos músculos paraespinhais. A avaliação da fadiga e da resistência dos músculos paraespinhais é importante, uma vez que tem sido reportado que indivíduos com lombalgia desenvolvem um déficit no condicionamento físico que influencia na força e na função do tronco. Além disso, ainda é incerto a relação da fadiga dos paraespinhais e o ângulo de flexão anterior de tronco. Os objetivos deste estudo foram comparar a fadiga em indivíduos com e sem dor lombar e correlacionar a fadiga com o ângulo de flexão anterior de tronco. O grupo lombalgia foi composto por dez indivíduos com diagnóstico médico exclusivo de lombalgia. O grupo controle foi composto por dez indivíduos que possuíam características físicas semelhantes. Inicialmente avaliou-se a flexão anterior de tronco dos indivíduos pelo método angular de Whistance. A fadiga dos músculos paraespinhais foi avaliada nas alturas de L1 e L5 por meio da eletromiografia de superfície em duas cargas: 50 e 75% da contração isométrica voluntária máxima. Os resultados do estudo indicaram que o grupo lombalgia apresentou menor força durante os testes de contração isométrica voluntária máxima (P < 0,004). Embora o grupo lombalgia tenha apresentado maior valor de fadiga, não houve diferença estatisticamente significante entre os dois grupos para as alturas de L1 e L5 nas duas cargas. As correlações entre a fadiga e o ângulo de flexão anterior de tronco mostraram-se de fracas a moderadas (valores entre r = -0,58 a 0,51). Estes achados indicam que ambos os grupos fadigam, entretanto o grupo lombalgia apresentou maior fadiga. Além disso, não se pode predizer a fadiga por meio do ângulo de flexão anterior de tronco.

eletromiografia; análise espectral; fadiga; dor lombar


Subjects with low back pain have reduction in strength and endurance of the erector spinae muscles. The assessment of the fatigue and the endurance of these muscles is important, once it has been reported that individuals with low back pain develop a deficit in physical conditioning which influences on trunk strength and function. Moreover, the relationship between back muscles fatigue and trunk forward flexion is still unclear. The aims of this study were to compare fatigue between individuals with and without low back pain and to correlate the muscles fatigue with the angle of trunk forward flexion. The low back pain group consisted of ten low back pain subjects. The control group was composed by ten subjects with similar physical characteristics and without low back pain. Initially, the trunk forward flexion was evaluated with the Whistance angular method. The erector spinae fatigue was assessed at L1 and L5 by surface electromyography on two loads: 50 and 75% of maximal voluntary isometric contraction. The results indicated that the low back pain group presented a lower strength output during maximal voluntary isometric contraction (P < 0.004). Although the low back pain group has presented greater values of fatigue, there is no statistically significant difference between groups at L1 and L5. The correlation between muscles fatigue and trunk forward flexion angle have shown poor to moderate values (between r = -0.58 to 0.51). The results suggest that both groups present fatigue, however the low back pain group presented greater values. Moreover, it is not possible to predict fatigue by analysis of the trunk forward flexion angle.

electromyography; spectral analysis; fatigue; low back pain


ARTIGO ORIGINAL

Comparação da fadiga eletromiográfica dos músculos paraespinhais e da cinemática angular da coluna entre indivíduos com e sem dor lombar

Comparison of electromyographic fatigue of erector spinae muscles and angular kinematic of spine between individuals with and without low back pain

Marcio Massao KawanoI, IV; Roger Burgo de SouzaII; Beatriz Ito Ramos de OliveiraIII; Maryela Oliveira MenachoI, III, IV; Ana Paula Rossetto Garcia CardosoV; Fabio Yuzo NakamuraI, VI; Jefferson Rosa CardosoI, II, IV

IPrograma de Pós-Graduação Associado, Mestrado em Educação Física, Universidade Estadual de Londrina, PR

IIDepartamento de Fisioterapia, Universidade Estadual de Londrina, PR

IIIIniciação Científica do Curso de Fisioterapia, Universidade Estadual de Londrina, PR

IVLaboratório de Pesquisa em Eletromiografia Cinesiológica, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Estadual de Londrina, PR

VEquilíbrio Clínica de Fisioterapia e Ergonomia, Londrina, PR

VICentro de Educação Física e Esporte, Departamento de Educação Física, Universidade Estadual de Londrina, PR

Endereço para correspondência Endereço para correspondência: Hospital Universitário Regional Norte do Paraná Departamento de Fisioterapia Av. Robert Kock 60 Londrina PR CEP 86038-440 Fone (43) 3371.2649 Fax (43) 3371.2459 Email: jeffcar@uel.br

RESUMO

Indivíduos com dor lombar têm redução na força e na resistência dos músculos paraespinhais. A avaliação da fadiga e da resistência dos músculos paraespinhais é importante, uma vez que tem sido reportado que indivíduos com lombalgia desenvolvem um déficit no condicionamento físico que influencia na força e na função do tronco. Além disso, ainda é incerto a relação da fadiga dos paraespinhais e o ângulo de flexão anterior de tronco. Os objetivos deste estudo foram comparar a fadiga em indivíduos com e sem dor lombar e correlacionar a fadiga com o ângulo de flexão anterior de tronco. O grupo lombalgia foi composto por dez indivíduos com diagnóstico médico exclusivo de lombalgia. O grupo controle foi composto por dez indivíduos que possuíam características físicas semelhantes. Inicialmente avaliou-se a flexão anterior de tronco dos indivíduos pelo método angular de Whistance. A fadiga dos músculos paraespinhais foi avaliada nas alturas de L1 e L5 por meio da eletromiografia de superfície em duas cargas: 50 e 75% da contração isométrica voluntária máxima. Os resultados do estudo indicaram que o grupo lombalgia apresentou menor força durante os testes de contração isométrica voluntária máxima (P < 0,004). Embora o grupo lombalgia tenha apresentado maior valor de fadiga, não houve diferença estatisticamente significante entre os dois grupos para as alturas de L1 e L5 nas duas cargas. As correlações entre a fadiga e o ângulo de flexão anterior de tronco mostraram-se de fracas a moderadas (valores entre r = -0,58 a 0,51). Estes achados indicam que ambos os grupos fadigam, entretanto o grupo lombalgia apresentou maior fadiga. Além disso, não se pode predizer a fadiga por meio do ângulo de flexão anterior de tronco.

Palavras-chave: eletromiografia, análise espectral, fadiga, dor lombar.

ABSTRACT

Subjects with low back pain have reduction in strength and endurance of the erector spinae muscles. The assessment of the fatigue and the endurance of these muscles is important, once it has been reported that individuals with low back pain develop a deficit in physical conditioning which influences on trunk strength and function. Moreover, the relationship between back muscles fatigue and trunk forward flexion is still unclear. The aims of this study were to compare fatigue between individuals with and without low back pain and to correlate the muscles fatigue with the angle of trunk forward flexion. The low back pain group consisted of ten low back pain subjects. The control group was composed by ten subjects with similar physical characteristics and without low back pain. Initially, the trunk forward flexion was evaluated with the Whistance angular method. The erector spinae fatigue was assessed at L1 and L5 by surface electromyography on two loads: 50 and 75% of maximal voluntary isometric contraction. The results indicated that the low back pain group presented a lower strength output during maximal voluntary isometric contraction (P < 0.004). Although the low back pain group has presented greater values of fatigue, there is no statistically significant difference between groups at L1 and L5. The correlation between muscles fatigue and trunk forward flexion angle have shown poor to moderate values (between r = -0.58 to 0.51). The results suggest that both groups present fatigue, however the low back pain group presented greater values. Moreover, it is not possible to predict fatigue by analysis of the trunk forward flexion angle.

Keywords: electromyography, spectral analysis, fatigue, low back pain.

INTRODUÇÃO

Um complexo sistema neuromuscular que envolvem elementos passivos e ativos é responsável pela realização das atividades laborais, esportivas e recreacionais. O componente ativo, músculos paraespinhais da coluna vertebral, asseguram o posicionamento correto do tronco na posição ereta e agem como sinergistas para os movimentos dos segmentos corporais(1-3).

Quando há déficit no desempenho deste grupo muscular, ocorre a instabilidade da coluna(4-5). Isto resulta em frouxidão ligamentar, alteração no controle muscular, dor e predispõe a fadiga muscular(6-7). A fadiga muscular é definida como falha ou diminuição da força durante atividades de sustentação ou repetição(8). Quando um músculo do tronco fadiga durante determinada atividade, ocorrerá um desempenho inadequado do movimento, por isso a avaliação da mesma é importante(9-10). Indivíduos com lombalgia têm menos resistência durante contrações isométricas e, conseqüentemente, menos força(4,11).

A eletromiografia de superfície (EMG) é amplamente utilizada para avaliação da fadiga muscular e tem importância prática na avaliação e tratamento de déficits associados com a lombalgia(11-12). A EMG permite obter por meio da análise espectral dos sinais eletromiográficos a freqüência mediana (FM)(7,9,11-12). O declínio da FM durante contrações fatigantes é considerado como medida objetiva do processo de fadiga muscular(4,7). Alguns estudos verificaram a análise espectral dos músculos parespinhais em indivíduos com e sem dor lombar em posturas estáticas e dinâmicas(10,12,14,15). Estes estudos avaliam a fadiga dos músculos na posição ortostática ou em prono ao invés da posição sentada que é comum em atividades ocupacionais, tem melhor fixação da pelve, menos compensações e simula situações do cotidiano(16).

As lombalgias estão diretamente associadas à falta de mobilidade no quadril e à baixa flexibilidade nos músculos isquiotibiais(17). Portanto, a avaliação da flexão anterior de tronco torna-se um instrumento valioso, uma vez que esta possibilita verificar a mobilidade da coluna lombar e do quadril. O método angular de Whistance(18) destaca-se por utilizar o trocânter maior do fêmur e a espinha ilíaca ântero-superior como referências, o que permite quantificar a mobilidade da pelve. O ângulo de Whistance pode ser mensurado pela análise cinemática angular, técnica que mensura os parâmetros cinemáticos do movimento, ou seja, a posição, orientação, velocidade e aceleração(19). As fotografias fornecem um registro para posterior estudo e interpretação(20). Além disso, ainda é incerto se há relação da fadiga dos paraespinhais e o ângulo de flexão anterior do tronco.

Desse modo, este estudo teve como objetivos, (1) verificar o comportamento da fadiga dos músculos paraespinhais dos indivíduos com lombalgia crônica, (2) compará-los com indivíduos assintomáticos na posição sentada por meio da EMG e (3) correlacionar o ângulo de flexão anterior do tronco com a fadiga dos músculos paraespinhais.

MÉTODOS

Sujeitos

Participaram do estudo 20 indivíduos do gênero masculino com idade entre 20 e 45 anos que foram divididos em dois grupos: 1 - com lombalgia (n = 10) e o 2 - sem lombalgia (n = 10). Os participantes do grupo 1 possuíam diagnóstico médico e exclusivo de lombalgia crônica (presente pelo menos um período do dia, no mínimo há três meses, caracterizado como episódio único ou múltiplo) constituíram o grupo lombalgia. Como critério de exclusão, nenhum dos participantes poderiam estar utilizando medicamento específico para a dor lombar, ter sido submetido à cirurgia da coluna, ter sintomas de raiz nervosa (dor abaixo do joelho), espondilolistese, estenose de canal medular, doenças inflamatórias e câncer. O grupo 2 foi formado por dez participantes com características físicas similares, livres de sintomas e recrutados por conveniência.

Na Tabela 1 constam os dados antropométricos dos indivíduos dos dois grupos. No dia que antecedeu os testes, todos os participantes compareceram ao local de coleta para familiarização com o local, instrumentos, procedimentos e receberam orientações para a não realização de atividades físicas extenuantes. Todo o protocolo da pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética local (CEP 039/04) e todos os participantes foram informados, concordaram e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido. O estudo foi realizado no Laboratório de Pesquisa em Eletromiografia Cinesiológica do Hospital Universitário da instituição. Todos os participantes foram entrevistados sob a condição lombar e na seqüência, assinalaram a intensidade de dor lombar por meio da escala visual análoga (EVA) antes e após todo o procedimento. Somente o grupo lombalgia respondeu o questionário "Roland-Morris" de funcionalidade validado para língua portuguesa (Brasil) que vai de 0 a 24 pontos, na qual "0" representa nenhuma e "24" grande incapacidade funcional(22).

PROCEDIMENTOS

Análise cinemática angular

Foi utilizado um estúdio adaptado para a realização deste procedimento. Uma câmera digital (Olympus D595 5.0 megapixel) foi acoplada em um tripé a 180 cm de distância dos sujeitos, com uma altura de 80 cm do solo. O eixo óptico permaneceu perpendicular ao plano sagital dos sujeitos, sempre focado na pelve dos sujeitos e, um nivelômetro, foi utilizado para adequar a posição da câmera nos planos frontal e sagital. A câmera focava todo o campo de visão dos sujeitos e sem o uso de zoom. Todos os procedimentos foram cuidadosamente preparados para evitar erros de paralaxe. A temperatura ambiente foi controlada com uma média de 24ºC (±2).

As seguintes referências anatômicas foram localizadas por meio da palpação: processo espinhoso da sétima vértebra cervical (C7), espinha ilíaca ântero-superior e trocânter maior do fêmur. Em seguida, os marcadores superficiais refletivos foram fixados com fita dupla face. Os procedimentos de palpação e fixação foram realizados por apenas um avaliador.

O ângulo de flexão anterior de tronco foi mensurado por meio do método de Whistance(18,22). Este método consiste na mensuração do ângulo que se forma entre o prolongamento da linha que passa pela espinha ilíaca ântero-superior e trocânter maior e a linha entre C7 e espinha ilíaca ântero-superior (Figura 1). De cada indivíduo obteve-se o registro de duas imagens. Inicialmente, os sujeitos foram instruídos a manterem-se em posição ortostática de forma que não houvesse correção da postura. Nesta posição, obteve-se a primeira foto. Em seguida, foi solicitado o movimento de flexão anterior máxima do tronco, sem que houvesse flexão dos joelhos e a extensão da cervical, para que a segunda imagem fosse registrada. O limite estipulado para o alcance máximo foi a percepção de cada sujeito da tensão nos músculos isquiotibiais. Não foi permitida a realização de exercícios de alongamento ou aquecimento no dia da coleta fato este que poderia superestimar a flexão do tronco entre os sujeitos. As imagens após serem registradas foram transferidas para um computador Pentium IV (2.00GHz).


Para a mensuração do ângulo, utilizou-se o programa AutoCAD® 2000. O ângulo de Whistance foi determinado a partir da subtração dos valores da flexão máxima do tronco pelos valores da postura em ortostatismo(19).

Eletromiografia

Para obtenção dos sinais eletromiográficos foi utilizado um eletromiógrafo de superfície com dezesseis canais (EMG System do Brasil, São José dos Campos SP, Ltda.®) composto por um conversor A-D (analógico-digital) de doze bits de resolução e com faixa de entrada de -5 a +5 volts. Cada canal é acoplado a dois eletrodos ativos e um de referência. Os eletrodos circulares de prata/cloreto de prata (Ag/AgCl) (Medtrace ® 200 Kendall, Canadá) foram conectados a um pré-amplificador de alta impedância (1.0 x 1012 Ohm), com ganho de 20x, razão de rejeição do modo comum maior que 100 dB. Os sinais foram ajustados para 1000 amostras por segundo e o filtro numa freqüência de passagem de 20 a 450 Hz.

Uma célula de carga (Alfa Instrumentos, São Paulo SP, Ltda.®) foi fixada em um colete (vestido pelo paciente) e a outra extremidade à parede para quantificar a carga máxima e dos testes. Para o posicionamento sentado dos indivíduos durante os testes utilizou-se uma cadeira extensora (Sport Fitness, Maringá PR, Ltda). Além disso, para o posicionamento adequado da articulação do quadril em 120° de flexão, utilizou-se um goniômetro universal.

Os voluntários permaneceram sentados enquanto os músculos foram localizados por meio da palpação, precedido por tricotomia e limpeza do local para diminuir a impedância da pele. Os eletrodos ativos foram colocados sobre a região dos músculos paraespinhais na altura da primeira (L1D e L1E) e da quinta vértebra lombar (L5D e L1E) do lado direito e esquerdo, sobre os músculos longuíssimo do dorso e multífidos, respectivamente(4). A distância centro-a-centro dos eletrodos foi de dois centímetros paralelos a fibras musculares e do centro dos eletrodos até o centro do processo espinhoso foi de três centímetros. O eletrodo de referência foi colocado no punho direito. Todos os procedimentos de colocação dos eletrodos seguiram as recomendação SENIAM (Surface-EMG for the Non Invasive Assessment of Muscle)(23) no intuito de se normalizar o estudo, evitar crosstalk e possíveis erros.

O posicionamento para a obtenção da contração isométrica voluntária máxima (CIVM) e dos testes de fadiga foi o mesmo (Figura 2). O participante permaneceu na posição sentada na cadeira extensora com a pelve devidamente fixada por um cinto, com o quadril a 120° de flexão. Nesta posição, os voluntários foram instruídos a vestir um colete ajustável acoplado a célula de carga. Para se determinar a CIVM três tentativas foram realizadas. Solicitou-se ao sujeito que realizasse a extensão do tronco contra a resistência da célula de carga durante cinco segundos, com intervalo de cinco minutos de repouso entre uma tentativa e outra. Durante os testes de CIVM os participantes receberam incentivos motivacionais. Padronizou-se como CIVM o maior valor entre as três tentativas. Em seguida, por meio de sorteio determinou-se à ordem da realização dos testes nas cargas propostas no estudo: 50% e 75% da CIVM.


Após os procedimentos para se determinar a CIVM, determinou-se a carga individualizada para cada sujeito que correspondessem a 50 e 75% da CIVM. Um intervalo de dez minutos entre a CIVM e o início dos testes foi estipulado como padrão. Após o repouso, com o indivíduo devidamente posicionado, os teste de fadiga foram realizados. Estes testes consistiram de dois exercícios de extensão de tronco, um a 50% e o outro a 75% da CIVM, intervaladas por dez minutos entre elas. No primeiro teste, o participante foi instruído a fazer a extensão de tronco por 30 segundos, contra a resistência da célula de carga (na primeira carga determinada por sorteio). Para este procedimento, um monitor foi posicionado a frente dos participantes para fácil visualização da carga a ser exercida, além disso, incentivos verbais foram dados para manter a carga determinada. Após dez minutos de repouso, o segundo teste com a respectiva carga foi executado com os mesmos procedimentos. Adotou-se como critério para o encerramento do teste, a incapacidade de manter em no máximo 10% abaixo da carga teste.

Análise dos sinais eletromiográficos

Após as coletas, os dados foram analisados pelo programa de aquisição de dados (AqDados, 5.0) e no programa AcqKnowledge 3.7.1. Os dados foram processados pelo algoritmo da Trasformada Rápida de Fourier para determinar a fadiga muscular. A análise eletromiográfica da fadiga foi realizada por meio da freqüência mediana (FM) do espectro da potência, calculado para cada 2,5 segundos de intervalo registrado. A FM foi definida como a freqüência na qual divide o espectro de potência em duas regiões simétricas(12). Utilizou-se a regressão linear simples para determinar a taxa de mudança da FM em função do tempo (t = 0 até t = 30 s). Para isto obteve-se o slope (coeficiente angular da reta) de cada um dos quatro músculos nas diferentes cargas. Os slopes (Hz/s) quando negativos evidenciam a ocorrência de fadiga muscular.

Análise estatística

Inicialmente as variáveis antropométricas e o ângulo de Whistance de ambos os grupos foram testadas quanto à distribuição de normalidade. Por assumirem os pressupostos necessários são apresentadas por média (x) e desvio padrão (DP). Para verificar diferenças nos dados antropométricos dos dois grupos utilizou-se o teste t para amostras independentes. Para verificar diferenças dos slopes entre os músculos foi utilizado o teste de análise de variância de medidas repetidas. A altura e o lado dos músculos foram considerados como fatores within-subject. Quando comparado os indivíduos com e sem lombalgia considerou-se como os fatores between-subject. Foi aplicado o teste de esfericidade de Mauchly W. e, quando este foi violado, correções técnicas foram realizadas utilizando-se o teste de Huynh-Feldt. Caso o teste F fosse significante, a análise pelo teste de comparações múltiplas de Bonferroni seria usado. Para a correlação entre o ângulo de Whistance e os slopes que representam a taxa de fadiga, foi utilizado o coeficiente de correlação Spearman, pois os resultados dos slopes não assumiram os pressupostos de normalidade. A significância estatística foi estipulada em 5% (P < 0,05). Para as análises dos dados foi utilizado o programa SPSS (Statistical Package for Social Sciences, versão 11.5).

RESULTADOS

Todos os 20 participantes conseguiram completar os testes. A média da carga durante a contração isométrica voluntária máxima do grupo lombalgia foi de 46,9 kgf (DP = 30,8). O grupo controle obteve uma média maior ( = 77,6 kgf; DP = 32,9) com diferença estatisticamente significante (P = 0,004).

Todos os integrantes do grupo controle não relataram queixa de dor e assim, obtiveram valores da escala visual análoga inicial e final de zero. O grupo lombalgia apresentou uma média na EVA inicial de 3,4 (DP = 1,9) e EVA final de 3,0 (DP = 2,4); (P = 0,67).

Na Tabela 2 constam os valores dos slopes que representam o decréscimo da freqüência mediana ao longo do tempo tanto a 50% como para 75% da CIVM. Quando comparados os valores entre os grupos, entre os lados e entre os músculos na altura de L1 e L5, não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes (P > 0,05). Os valores da correlação entre o ângulo de Whistance e a fadiga nos segmentos L1 e L5 direito e esquerdo, a 50% e 75% são apresentados na Tabela 3 (valores entre r = -0,58 a 0,51).

A Figura 3 apresenta o comportamento da freqüência mediana a 50% e 75% ao longo dos testes para ambos os grupos. As retas de regressão linear apresentaram-se negativos e, portanto, indicam fadiga muscular.


DISCUSSÃO

A EMG tem sido amplamente utilizada como ferramenta para a avaliação da fadiga muscular(1,4-5,7,12). A análise espectral ao longo do tempo tem sido relacionada como uma mensuração objetiva de fadiga muscular local(11). O decréscimo da freqüência mediana para baixas freqüências de espectro reflete a fadiga periférica de fibras do tipo II(12). De acordo com Larivièri et al.(14), Kramer et al.(7) e Oddsson et al.(24) a compressão do espectro para baixas freqüências é devido ao acúmulo de ácido lático, íons H+ no sarcolema e o aumento na concentração do íon K+ na fibra muscular(7,14). Esta mudança de concentração de íons faz com que ocorra uma alteração na excitabilidade da membrana das células musculares. Este fato desencadeia a diminuição da velocidade de condução da fibra muscular, ou seja, um decréscimo na velocidade de propagação do potencial de ação(25-26).

A pouca resistência à fadiga dos músculos paraespinhais é comum em pacientes com dor lombar crônica(12). Estes indivíduos evitam movimentos na coluna nas atividades do cotidiano, devido ao medo da dor e suas conseqüências(27). Isto leva principalmente a atrofia de fibras do tipo II nos músculos multífidus(11), e conseqüentemente leva a maior dor e também ao desuso da coluna. Estes eventos determinam um ciclo, no qual quanto mais o acometimento dos paraespinhais, menos uso destes músculos e, conseqüentemente, o surgimento de atrofia e dor(27). Além disso, a fadiga destes músculos resulta em movimentos anormais do tronco e perda do controle muscular que podem levar à micro-lesões de ligamentos e discos intervertebrais(11).

No presente estudo, o grupo lombalgia apresentou menor força durante testes de CIVM quando comparado ao grupo controle (P = 0,004). Estes resultados corroboram com estudos prévios, os quais atribuem estes achados à menor capacidade de gerar força devido ao descondicionamento e à dor presente nos indivíduos com lombalgia(4,24,27). Além disso, houve uma diminuição da dor após os testes, porém, sem diferença estatisticamente significante (P = 0,67). Entretanto, apesar da diminuição da dor após os testes, é possível que muitos dos voluntários com lombalgia, tivessem receio de aumentar o quadro álgico durante o teste, o que poderia justificar uma menor força gerada durante a CIVM.

Estudos prévios encontraram diferenças em relação à taxa de fadiga do grupo controle e do grupo lombalgia(12,28). Entretanto, Elfiving et al.(4) ao comparar os slopes entre homens do grupo controle e lombalgia, não encontraram diferenças estatisticamente significantes (P = 0,44), assim como Silva et al.(15) nas alturas de L1 (P = 0,61) e L5 (P = 0,97). No estudo de Kankaanpää et al.(27), também não foram encontradas diferenças (P > 0,05) entre os dois grupos e isto foi atribuído aos procedimentos utilizados no método. Para estes autores, o fato dos indivíduos terem sido avaliados sentados e com leve flexão anterior de tronco, pode ter favorecido a não ocorrência de fadiga nos músculos paraespinhais de ambos os grupos. Além disso, os autores especularam que as características dos voluntários como, a condição lombar (dor) dos integrantes do grupo lombalgia seria pouco afetada, o que permitiria obter valores de fadiga próximos dos indivíduos controles. Estes achados corroboram com o presente estudo, o qual observou valores de slopes mais negativos para o grupo lombalgia em todos os músculos avaliados, porém, sem diferença estatisticamente significante. Isto pode estar relacionado à posição sentada dos indivíduos durante o teste e ao número limitado de indivíduos que compõem a amostra. Neste caso, pode estar presente o erro tipo II ou falta de poder para detectar as diferenças.

Quando se comparou os valores da fadiga entre as alturas L1 e L5 não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes. Este achado diferencia dos resultados de estudos prévios, os quais verificaram maior presença de fadiga em L5(4,12,29). Estes autores atribuem às regiões mais baixas da coluna lombar, a responsabilidade de sustentar maiores cargas. De acordo com Peach e McGill(28) existem mais fibras do tipo I em regiões acima de L5 o que também justificaria, maior fadiga nesta porção. Já para Kankaanpää et al.(27), devido a ação da fáscia toracolombar, há uma forte ligação entre a coluna lombar e os músculos extensores de quadril. Isto faz com que o músculo glúteo máximo durante os testes, receba transferências de cargas que provém da região lombar. Kankaanpää e colaboradores comprovaram esta hipótese, ao verificar maior fadiga no glúteo máximo comparado às regiões de L3-L4 e L5-S1 dos paraespinhais(27). Este achado pode justificar a não diferença entre as regiões de L1 e L5 do presente estudo.

Quando se comparou a taxa de fadiga a 50 e a 75% da CIVM, não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes. Inicialmente, esperava-se que em porcentagens maiores da CIVM observaria uma maior fadiga nos músculos avaliados como em estudos prévios(9,12). Com o aumento da força, há um predominante recrutamento de fibras do tipo II(12,29). Além disso, de acordo com Masuda et al.(26), durante contrações isométricas, o fluxo sanguíneo diminui significativamente a remoção de metabólitos produzidos pela fadiga. Isto faz com que em contrações isométricas, exista um declínio maior da FM do que em contrações dinâmicas(26).

Apesar de existir este ciclo entre fadiga e dor lombar, não foi encontrado até o momento, nenhum estudo que correlacionou a fadiga dos músculos paraespinhais com a mobilidade da coluna lombar e do quadril. A hipótese inicial do estudo era que haveria uma forte correlação entre as duas variáveis, uma vez que, de acordo com McGregor et al.(30), sujeitos com dor lombar apresentam menores amplitudes de flexão anterior do tronco quando comparados com indivíduos sem dor lombar. Entretanto, no presente estudo, todas as correlações a 50 e 75% da CIVM nos quatro segmentos (L1 e L5, direita e esquerda) foram de fraca a moderada com valores entre -0,58 a 0,51. Além disso, apesar de o grupo lombalgia obter uma menor média da flexão anterior de tronco do que o grupo controle, não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes. Dessa forma, a técnica de Whistance et al.(18) avalia e quantifica o ângulo que se forma a partir da flexão anterior de tronco, no entanto a sua relação com a fadiga dos paraespinhais é de fraca a moderada e, assim, não pode predizer se haverá uma maior fadiga nos indivíduos lombalgia ou controle.

CONCLUSÕES

Todos os indivíduos de ambos os grupos, lombalgia e controle, apresentaram fadiga após os testes na posição sentada. Embora o grupo lombalgia apresentou maiores valores da taxa de fadiga, não foi encontrada diferença estatisticamente significante quando comparado com o grupo controle. Por fim, ao relacionar o ângulo de flexão anterior de tronco com a fadiga, foi encontrado valores de correlação de fracas a moderadas. Isto para prática, implica que não se pode predizer a fadiga muscular dos paraespinhais, por meio do ângulo de flexão anterior de tronco pelo método de Whistance.

AGRADECIMENTOS:

Ao Fisioterapeuta Alexandre Henrique Nowotny, Mestre em Ciências da Saúde-UEL, pelo empréstimo da célula de carga utilizada neste estudo. Ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) pelo apoio por meio da Bolsa Produtividade em Pesquisa ao último autor.

Submetido em 11/07/2007

Versão final recebida em 13/01/2008

Aceito em 17/12/2007

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

  • 1. Danneels LA, Cagnie BJ, Cools AM, Vanderstraeten GG, Cambier DC, Witvrouw EE, Cuyper HJ. Intra-operator and inter-operator reliability of surface electromyography in the clinical evaluation of back muscles. Man Ther 2001; 6: 145-53.
  • 2. Costa D, Palma A. O efeito do treinamento contra resistência na síndrome da dor lombar. Rev Port Cien Desp 2005; 2: 224-34.
  • 3. Crossman K, Mahon M, Watson PJ, Oldham JA, Cooper RG. Chronic low back pain-associated paraspinal muscle dysfunction is not the result of a constitutionally determined "adverse" fiber type composition. Spine 2004; 29: 628-34.
  • 4. Elfiving B, Dedering A, Németh G. Lumbar muscle fatigue and recovery in patients with long-term low-back trouble electromyography and health-related factors. Clin Biomech 2003; 18: 619-30.
  • 5. Dankaerts W, O'Sullivan PB, Burnett AF, Straker LM, Daneels LA. Reliability of EMG measurements for trunk muscles during maximal and sub-maximal voluntary isometric contractions in healthy controls and CLBP patients. J Electromyogr Kinesiol 2004; 14: 333-42.
  • 6. Gonçalves M, Barbosa FSS. Análise de parâmetros de força e resistência dos músculos eretores da espinha lombar durante a realização de exercício isométrico em diferentes níveis de esforço. Rev Bras Med Esporte 2005; 11: 109-14.
  • 7. Kramer M, Ebert V, Kinzl L, Dehner C, Elbel M, Hartwig E. Surface electromyography of the paravertebral muscles in patients with chronic low back pain. Arch Phys Med Rehabil 2005; 86: 31-6.
  • 8. Arnall FA, Koumantakis GA, Oldham JA, Cooper RG. Between-days reliability of electromyographic measures of paraspinal muscle fatigue at 40, 50 and 60% levels of maximal voluntary contractile force. Clin Biomech 2002; 16: 761-71.
  • 9. Bradl I, Mörl F, Scholle HC, Graßme R, Müller R, Grieshaber R. Back muscle activation pattern and spectrum in defined load situations. Pathophysiology 2005; 12: 275-80.
  • 10. Corin G, Strutton PH, McGregor AH. Establishment of a protocol to test fatigue of the trunk muscles. Br J Sports Med 2005; 39: 731-5.
  • 11. Kankaanpää M, Taimela S, Airaksinen O. Reference change limits of the paraspinal spectral EMG in evaluation of low back pain rehabilitation. Pathophysiology 1998; 5: 217-24.
  • 12. Roy SH, De Luca CJ, Casavant DA. Lumbar muscle fatigue and chronic lower back pain. Spine 1989; 14: 992-1001.
  • 13. Chok B, Lee R, Latimer J, Tan SB. Endurance training of the trunk extensor muscles in people with subacute low back pain. Phys Ther 1999; 79: 1032-42.
  • 14. Larivière C, Gravel D. Arsenault AB, Gagnon D, Loisel P. Muscle recovery from a short fatigue test and consequence on the reliability of EMG indices of fatigue. Eur J Appl Physiol 2003; 89: 171-6.
  • 15. Silva RA, Arsenault B, Gravel D, Larivière C, Oliveira Jr E. Back muscle strength and fatigue in healthy and chronic low back pain subjects: A comparative study of 3 assessment protocols. Arch Phys Med Rehabil 2005; 86: 722-9.
  • 16. Elfving B, Dedering A. Task dependency in back muscle fatigue Correlations between two methods. Clin Biomech 2007; 22: 28-33.
  • 17. Sjolie AN. Low-back pain in adolescents is associated with poor hip mobility and high body mass index. Scand J Med Sci Sports 2004; 14: 168-75
  • 18. Whistance RS, Adams LP, Van Geems BA, Bridger RS. Postural adaptations to workbench modifications in standing workers. Ergonomics 1995; 38: 2485-2503.
  • 19. Cardoso JR, Azevedo NCT, Cassano CS, Kawano MM, Ambar G. Confiabilidade intra e interobservador da análise cinemática angular do quadril durante o teste sentar e alcançar para mensurar o comprimento dos isquiotibiais em estudantes universitários. Rev Bras Fisioter 2007; 11: 133-8.
  • 20. Chen YL. Accuracy and repeatability of the stick marker technique for external measurement of the sacral angle during trunk flexion. Int J Ind Ergon 2000; 26; 101-7.
  • 21. Nusbaum L, Natour J, Ferraz MB, Goldenberg J. Translation, adaptation and validation of the Roland-Morris questionnaire Brazil Roland Morris. Braz J Med Biol Res 2001; 34: 203-10.
  • 22. Sato TO, Vieira ER, Gil Coury HJC. Análise da confiabilidade de técnicas fotométricas para medir a flexão anterior de tronco. Rev Bras Fisioter 2003; 7: 53-9.
  • 23. Hermens HJ, Freriks B, Disselhorst-Klug C, Rau G. Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. J Electromyogr Kinesiol 2000; 10: 361-74.
  • 24. Oddsson LI, De Luca CJ. Activation imbalances in lumbar spine muscles in the presence of chronic low back pain. J Appl Physiol 2003; 94: 1410-20.
  • 25. Sung PS. Multifidi muscles median frequency before and after spinal stabilization exercises. Arch Phys Med Rehabil 2003; 84: 1313-8.
  • 26. Masuda K, Masuda T, Sadoyama T, Inaki M, Katsuta S. Changes in surface EMG parametersduring static and dynamic fatiguing contractions. J Electromyogr Kinesiol 1999; 9: 39-46.
  • 27. Kankaanpää M, Taimela S, Laaksonen D, Hänninen O, Airasksinen O. Back and hip extensor fatigability in chronic low back pain patients and controls. Arch Phys Med Rehabil 1998; 79: 412-7.
  • 28. Peach JP, McGill S. Classification pf low back pain with the use of spectral electromyogram parameters. Spine 1998; 23: 1117-23.
  • 29. Farina D, Gazzoni M, Merletti R. Assessment of low back muscle fatigue by surface EMG signal analysis: methodological aspects. J Electromyogr Kinesiol 2003; 13: 319-32.
  • 30. McGregor AH, McCarthy ID, Hughes SPF. Motion characteristics of normal subjects and people with low back pain. Physiotherapy 1995; 81: 632-7.
  • Endereço para correspondência:

    Hospital Universitário Regional Norte do Paraná Departamento de Fisioterapia
    Av. Robert Kock 60
    Londrina PR CEP 86038-440
    Fone (43) 3371.2649 Fax (43) 3371.2459
    Email:
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      28 Jul 2008
    • Data do Fascículo
      Jun 2008

    Histórico

    • Aceito
      17 Dez 2007
    • Recebido
      13 Jan 2008
    Sociedade Brasileira de Medicina do Exercício e do Esporte Av. Brigadeiro Luís Antônio, 278, 6º and., 01318-901 São Paulo SP, Tel.: +55 11 3106-7544, Fax: +55 11 3106-8611 - São Paulo - SP - Brazil
    E-mail: atharbme@uol.com.br