Eletroestimulação muscular: alternativa de tratamento coadjuvante para pacientes com doença arterial obstrutiva periférica

Resumos

Peripheral arterial disease is included in a group of vascular diseases whose evolution is slow and progressive. This article aimed at performing a literature review to evaluate the benefits of chronic electrostimulation as adjuvant treatment for arteriopathic patients. Based on the literature, we concluded that electrostimulation can generate important changes in the metabolic profile of muscle fibers, switching them from type II to type I, which leads to capillary increase, capillary density and suppression of oxygen. Therefore, this therapeutic resource increases aerobic oxidative capacity and ischemic muscle resistance to fatigue. Thus, electrostimulation is another therapeutic option able to improve these patients' walking ability, reducing expenses related to revascularization surgeries and major complications.

Peripheral arterial obstructive disease; electrostimulation; skeletal muscle

ARTIGO DE REVISÃO

Eletroestimulação muscular: alternativa de tratamento coadjuvante para pacientes com doença arterial obstrutiva periférica

Ana Helena de Oliveira Medeiros^I; Sintya Tertuliano Chalegre^I; Celina Cordeiro de Carvalho^II

^IFisioterapeuta. Pós-graduanda em Fisioterapia Vascular, Faculdade Integrada do Recife, Recife, PE

^IIFisioterapeuta. Mestre em Biofísica, Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife, PE. Professora, Curso de Fisioterapia, Faculdade Integrada do Recife, Recife, PE. Professora e coordenadora, Curso de Pós-Graduação em Fisioterapia Vascular, Faculdade Integrada do Recife, Recife, PE

^{Correspondência}

RESUMO

A doença arterial periférica faz parte de um grupo de patologias vasculares que evolui de forma lenta e progressiva. A proposta deste artigo foi avaliar, por meio de revisão bibliográfica, os possíveis benefícios da eletroestimulação crônica como tratamento coadjuvante para pacientes arteriopatas. De acordo com a literatura analisada, concluímos que a eletroestimulação é capaz de provocar alterações importantes no perfil metabólico das fibras musculares, convertendo-as do tipo II para o tipo I, o que induz o crescimento capilar, a densidade capilar e o suprimento de oxigênio. Desta forma, este recurso terapêutico aumenta a capacidade aeróbica oxidativa e a resistência à fadiga dos músculos isquêmicos. Assim, a eletroestimulação é mais um recurso terapêutico capaz de melhorar a habilidade para caminhar destes pacientes, diminuindo gastos com cirurgias de revascularização e complicações maiores.

Palavras-chave: Doença arterial obstrutiva periférica, eletroestimulação, músculo esquelético.

Introdução

A doença arterial periférica é uma manifestação comum da aterosclerose sistêmica¹ que afeta cerca de 20% da população idosa e aumenta o risco de outras doenças cardiovasculares².

O sintoma mais freqüente da doença arterial oclusiva periférica (DAOP) é a claudicação intermitente, que depende da discrepância entre suprimento de oxigênio, limitado pela arteriopatia, e a demanda de oxigênio para o músculo envolvido na caminhada, variando de paciente para paciente, de acordo com o grau de isquemia do músculo e o desenvolvimento de circulação colateral^3,4. Caracteriza-se por dor que surge com a caminhada ou o exercício, e alivia com o repouso¹.

Os pacientes podem ser classificados de acordo com a intensidade dos sintomas. Metade dos pacientes com DAOP é assintomática. Dentre os sintomáticos, aproximadamente 40% apresentam claudicação intermitente e 10% têm isquemia crítica. Destes, 3% a 8 evoluem para gangrena e requerem amputação do membro¹.

O tratamento para esses pacientes, que pode ser conservador ou cirúrgico, visa aliviar os sintomas, no caso da claudicação intermitente, e reduzir a progressão da doença e o desenvolvimento de complicações cardiovasculares^1,3. Dentre as formas de tratamentos invasivos indicados para pacientes com isquemia crítica, ou quando há falhas no tratamento conservador, destacam-se a angioplastia transluminal percutânea e a ponte arterial^1,5-7.

Apesar do fato de que a modificação dos fatores de risco e os exercícios cardiovasculares, preferencialmente supervisionados por profissionais habilitados, serem de suma importância para uma boa evolução da história natural da DAOP^3,8, muitos doentes não podem ser submetidos à atividade física devido a restrições cardiovasculares centrais^9-12. Destaca-se então, a eletroestimulação, método terapêutico alternativo capaz de induzir a atividade do músculo. A eletroestimulação crônica, mesmo não provocando nenhuma mudança na permeabilidade microvascular sistêmica¹¹, aumenta a oferta de oxigênio para músculos isquêmicos por meio da redistribuição do fluxo sangüíneo, acarretando melhora na perfusão capilar e otimização do consumo de oxigênio¹³. Essas alterações melhoram a distância da caminhada e reduzem a fadigabilidade do músculo em pacientes com claudicação intermitente¹².

Tendo como base estas afirmações, realizou-se este estudo, cujo principal objetivo foi verificar, por meio de revisão bibliográfica, quais os benefícios da eletroestimulação muscular crônica como alternativa de tratamento coadjuvante para os pacientes com DAOP.

Métodos

Foram realizadas pesquisas bibliográficas nas bases de dados MEDLINE e PubMed, entre os períodos de 1966 a 1995 e de 1996 a 2005. Os idiomas definidos para a pesquisa foram o inglês e o português, e os descritores utilizados foram: electrical stimulation, skeletal muscle, intermittent claudication e ischemia, o que resultou num total de 46 artigos. Destes, 33 foram considerados elegíveis para este estudo, pois abordavam trabalhos experimentais e ensaios clínicos sobre a doença arterial oclusiva periférica nos membros inferiores relacionados com a eletroestimulação muscular.

Discussão

Tipos de fibras

O músculo esquelético não é homogêneo, mas sim, composto por diferentes tipos de fibras musculares, cada uma com fenótipos próprios¹⁴. Sua estrutura histológica possui fibras musculares rápidas, lentas e ainda outras fibras com características intermediárias. Os músculos que reagem rapidamente são compostos, na sua grande maioria, por fibras rápidas (tipo II) com um número reduzido de fibras lentas (tipo I). Ao contrário, os que respondem de forma lenta com contrações longas, são compostos por uma maioria de fibras lentas. As fibras musculares rápidas apresentam grande quantidade de enzimas glicolíticas, menor número de mitocôndrias e suprimento sangüíneo menos extenso, visto que o metabolismo oxidativo tem importância secundária^15,16.

Existem três subgrupos de fibras rápidas que se distinguem pela diversidade do seu perfil metabólico. As fibras tipo IIA, que possuem elevado potencial oxidativo e glicolítico, e são relativamente resistentes à fadiga; as fibras tipo IIB, de grande capacidade glicolítica e sensíveis à fadiga; e as fibras tipo IIC que são intermediárias entre os tipos IIA e IIB¹⁶. Ao contrário, as fibras lentas apresentam uma rede de capilares e vasos sangüíneos mais extensa, e um número bem maior de mitocôndrias para manter altos níveis de metabolismo oxidativo^15,16.

As características metabólicas desses diferentes tipos de fibras exercem importante influência na fadigabilidade do músculo¹⁴. A eletroestimulação crônica em músculos esqueléticos provoca profundas alterações no perfil metabólico das fibras musculares, convertendo as fibras com características do tipo II em tipo I através do aumento no volume mitocondrial. Provoca alterações também na atividade das enzimas oxidativas, associada com a redução na atividade enzimática glicolítica^5,17.

Estudos em músculos rápidos de coelhos submetidos à estimulação crônica de baixa freqüência mostraram que a conversão destes músculos que fadigam rapidamente, de contração rápida, em músculos resistentes à fadiga, de contração lenta, ocorre na seguinte seqüência: tipo IIB tipo IIA tipo I^17,18, enfatizando, portanto, que a eletroestimulação aumenta a proporção de fibras oxidativas e diminui a de fibras glicolíticas¹⁹. Em outro estudo experimental, no qual o músculo gastrocnêmio medial de gatos foi estimulado com uma freqüência de 20 Hz, observou-se, após 56 dias de estimulação, maior número de fibras tipo I e poucas fibras tipo IIA e, após 76 dias de estimulação, existiam apenas fibras do tipo I, confirmando que o aumento no potencial oxidativo foi acompanhado pela perda da alta atividade enzimática glicolítica das fibras tipo II²⁰.

McGuigan et al.², em seu estudo realizado em pacientes portadores de DAOP sintomática e em indivíduos saudáveis—controle, observaram no músculo gastrocnêmio medial que a porcentagem de fibras tipo I foi significativamente pequena nos indivíduos com DAOP, em comparação com o grupo controle. Não houve diferença significativa entre os grupos para o percentual de fibras tipo IIA. Concluíram, então, que em músculos de pacientes com DAOP a disponibilidade de oxigênio não seria o fator limitante da capacidade de resistência do músculo, mas sim a composição do tipo de fibra, o que pode contribuir para o início precoce da fadiga durante a atividade física.

Eletroestimulação versus exercício

A eletroestimulação mostra, também, fortes efeitos na capilarização, levando a notáveis aumentos na densidade capilar e da perfusão e suprimento de oxigênio. Esses fatores contribuem para aumentar a capacidade aeróbica oxidativa e a resistência à fadiga dos músculos isquêmicos estimulados cronicamente, beneficiando os pacientes com DAOP^5,17.

O aumento da atividade do músculo esquelético, devido ao treinamento de resistência ou através da eletroestimulação crônica, induz o crescimento capilar^19,21-23. Os possíveis fatores responsáveis por este crescimento podem ser metabólicos, os quais se relacionam com a hipóxia, situação na qual ocorre grande aumento na potência aeróbica devido ao aumento da atividade das enzimas oxidativas e das mitocôndrias. Mas estes fatores também podem ser mecânicos, quando estão relacionados com o aumento no fluxo sangüíneo durante a atividade muscular^19,24-26.

A hipóxia é conhecida por causar indução rápida das mitoses das células endoteliais pelo fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), podendo atuar como estímulo para a angiogênese precoce em músculos estimulados cronicamente^23,27,28. A eletroestimulação de músculos rápidos de coelhos e ratos por mais de 2 dias corrigiu a PO2 e manteve a proliferação capilar, levando eventualmente ao aumento capilar e à alta proporção do VEGF nos vasos. Mostrou também que altos níveis de VEGF capilar persistem com a eletroestimulação crônica após cerca de 14 dias. O VEGF pode ser recrutado no início do crescimento capilar, induzido pela eletroestimulação via hipóxia transitória. Entretanto, se isso contribui para manutenção da proliferação capilar em estágios tardios, pode estar relacionado também a outros fatores. A força de cisalhamento capilar aumentada, devido ao alto fluxo sangüíneo durante a atividade muscular, seria um possível fator²⁸.

O fluxo sangüíneo aumentado pode elevar a força de cisalhamento capilar, que pode ser descrita como um estímulo para a proliferação das células endoteliais e, conseqüentemente, o crescimento capilar^{19,21,22,28-30}. McGuigan et al.² relataram que o grau de angiogênese capilar deve ser proporcional à intensidade da hipóxia tecidual.

Anderson et al.¹⁰ observaram que a eletroestimulação crônica de músculos rápidos, experimentalmente, provocou efeitos semelhantes aos do exercício de resistência. Ao contrário do exercício aeróbico, onde as fibras glicolíticas são somente recrutadas durante exercícios de alta intensidade^26,30, a eletroestimulação ativa todas as fibras musculares^28,31, sendo as fibras tipo II as primeiras a serem recrutadas, melhorando a resistência à fadiga mais precocemente⁹.

Diversos estudos, também experimentais, observaram que a ocorrência de proliferação capilar no treinamento de resistência é mais evidente nas proximidades das fibras oxidativas^19,24. Em músculos eletroestimulados cronicamente, os capilares começam a crescer nas proximidades das fibras glicolíticas inervadas por grandes axônios ativados preferencialmente durante estimulação elétrica¹⁹. Portanto, as mudanças descritas no metabolismo de músculos sob eletroestimulação crônica são diferentes das mudanças observadas nos músculos submetidos a treinamento de resistência. Neste tipo de treinamento, a atividade da enzima oxidativa aumenta, mas a relação da densidade capilar/área permanece a mesma enquanto a fibra muscular hipertrofia. Com isso, a distância de difusão do oxigênio é aumentada. No caso dos músculos eletroestimulados, não somente a densidade capilar duplica após 28 dias, segundo Hudlická et al.³², mas o diâmetro da fibra é reduzido. Assim, a distância de difusão é bastante diminuída, podendo o músculo obter total vantagem do grande aumento do fluxo sangüíneo durante a sua contração, e utilizar a atividade da enzima oxidativa mais eficientemente³².

Capilarização e capacidade oxidativa

Diversos estudos^{17,18,30,32,33}, realizados em animais de laboratório, relataram que o aumento na capilarização e na atividade oxidativa seguem diferentes tempos de curso. Em geral, o treinamento de resistência induz um aumento na capilarização, o qual é precedido por um aumento na capacidade oxidativa, que pode ser avaliada pelo aumento na atividade enzimática oxidativa e na densidade de volume mitocondrial^26,30. Em contraste, a estimulação elétrica crônica de músculos esqueléticos rápidos, numa freqüência parecida com a observada durante descargas de motoneurônios lentos, aumentou o suprimento capilar anterior ao aumento na capacidade oxidativa³⁰.

Em um estudo em que o músculo tibial anterior de coelhos foi submetido à eletroestimulação crônica de baixa freqüência (10 Hz) por 50 dias, enquanto o aumento na distância intercapilar, a proporção capilar/fibra e a área média capilar ocorreram logo após 2 dias e progrediram com a estimulação, o aumento na atividade enzimática mitocondrial tornou-se evidente após 8 dias, em média. Portanto, só após esse período de eletroestimulação foi que o músculo tibial anterior exibiu propriedades que sugerem que o suprimento energético deixou de ser glicolítico e, cada vez mais, foi baseado na fosforilação oxidativa. O aumento na capilarização atingiu seu platô em 2-3 semanas de eletroestimulação, enquanto a atividade das enzimas mitocondriais continuou a aumentar. Este diferente curso de tempo indica que a melhora no suprimento de oxigênio precede o aumento adaptativo no potencial aeróbico-oxidativo do metabolismo energético¹⁷.

Outro estudo também com músculos esqueléticos rápidos de coelhos (tibial anterior e extensor longo dos dedos), eletroestimulados a uma freqüência de 10 Hz por 8 h/dia durante 2-4 dias, relatou que o aumento na capilarização também precedeu a conversão no tipo de fibra. A densidade capilar aumentou precocemente em ambos os músculos após os 2 dias iniciais de eletroestimulação e tornou-se definitiva após 4 dias. Já a conversão das fibras foi observada em um período maior de estímulo³³. Esses autores observaram que, após eletroestimulação prolongada por 28 dias, todas as fibras foram convertidas para oxidativas. Os mesmos também observaram, em outro trabalho, que a proliferação capilar é uma ocorrência precoce em músculos eletroestimulados cronicamente, diminuindo a fadiga em músculos de contração rápida após curto período de eletroestimulação^31,34.

Tsang et al.⁵ relataram a necessidade de manter o tratamento com a eletroestimulação por longos períodos, já que as mudanças provocadas por ela são temporárias. Em seus estudos, observaram que pacientes com DAOP submetidos à eletroestimulação dos músculos flexores do tornozelo por 20 minutos, 3 vezes ao dia, a uma freqüência de 8 Hz durante 4 semanas, obtiveram melhora na distância da claudicação, além do aumento da performance. Entretanto, estas mudanças não foram mantidas após a cessação do estímulo.

Eletroestimulação de alta e baixa freqüência

O aumento na densidade capilar em músculos esqueléticos pode ser conseguido tanto com a eletroestimulação de baixa freqüência quanto com a de alta freqüência. Contudo, a diferença entre os efeitos das duas freqüências parece estar nos estágios precoces da estimulação²⁴.

Com uma freqüência inferior a 20 Hz, o trabalho é mais direcionado para a resistência muscular, diminuindo de maneira significativa a fadiga. A eletroestimulação com 10 Hz promove um aumento na capacidade aeróbica oxidativa das fibras tipo I, levando a um aumento da vascularização¹⁶. Segundo Agne³⁵ as freqüências entre 5-10 Hz promovem uma vibração muscular, sendo útil para ativar a circulação. Uma freqüência superior a 20 Hz produz contração tetânica, o que faz com que seja imperativo programar uma fase de repouso no mínimo igual ao tempo de estimulação¹⁶. Robinson & Snyder-Mackler³⁶ relataram relação direta entre a intensidade da freqüência e a fadiga muscular devido a sua contração.

Estudo realizado com músculos rápidos de coelhos (músculos tibial anterior, extensor digital longo e fibulares), estimulados por 14 dias, numa duração de 8 h/dia, com freqüências de eletroestimulação entre 10 Hz e 40 Hz, mostrou que há dois tipos de eletroestimulação capazes de produzir diferentes respostas no fluxo sangüíneo muscular. A eletroestimulação contínua a 10 Hz provocou uma série de contrações individuais e um aumento contínuo no fluxo para o músculo estimulado, mas não foi capaz de produzir contrações fortes o suficiente para interromper esse fluxo, mesmo por um breve período. Dessa forma, a pressão de perfusão nos músculos estimulados foi semelhante à sistêmica. Por outro lado, a eletroestimulação intermitente com trens de pulso (seqüência repetitiva e contínua de um conjunto de impulsos e/ou rajada de impulsos elétricos³⁵) de 40 Hz mostrou-se capaz de interromper o fluxo sangüíneo local durante o pico da contração tetânica, resultando numa pressão de perfusão maior do que a média sistêmica³⁷.

Corroborando com o trabalho anterior, Hudlická & Tyler²⁴ relataram um aumento significativo na densidade capilar em grupos musculares de coelhos, quando eletroestimulados a uma freqüência de 10 Hz. Este aumento, observado com apenas 4 dias de estimulação, dobrou após 28 dias. Porém, estímulo semelhante, mas numa freqüência intermitente de 40 Hz, não produziu nenhuma mudança na densidade capilar após 4 dias de eletroestimulação, e sim ao prolongar a estimulação por 28 dias, ocorrendo mudanças similares àquelas com 10 Hz. Tais resultados levaram os autores a afirmar que, embora a eletroestimulação crônica com uma série de contrações tetânicas também resulte em aumento na proporção capilar/fibra, isso só ocorre em estágios tardios²⁴.

Considerações finais

A literatura sobre a DAOP ainda é bastante escassa no sentido de abordar de forma conjunta a eletroestimulação muscular, sendo que a maior quantidade é formada por estudos experimentais.

Diante do levantamento bibliográfico realizado, podemos observar que a eletroestimulação pode ser um tratamento coadjuvante para esses pacientes, exercendo um papel importante, visto que é um método terapêutico não invasivo e de baixo custo (cerca de 1/10 do valor de um ergômetro), que favorece aumento precoce do leito capilar e, conseqüentemente, melhor condição de fluxo sangüíneo para o membro isquêmico, e também ativa todas as fibras musculares melhorando precocemente a resistência à fadiga.

Portanto, a eletroestimulação representa um recurso a mais na tentativa de evitar a evolução da doença, melhorando a habilidade para caminhar destes pacientes, pois muitos deles não conseguem deambular por apresentarem também problemas osteomioarticulares. Tais propriedades são capazes de diminuir gastos com cirurgias de revascularizações e os riscos de amputações e, sobretudo, ajuda a reintegrá-los à sociedade, melhorando-lhes a qualidade de vida.

Artigo submetido em 23.04.06, aceito em 03.04.07.

Estudo baseado no trabalho de conclusão do Curso de Pós-Graduação em Fisioterapia Vascular, Faculdade Integrada do Recife, Recife, PE.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  20 Set 2007
• Data do Fascículo
  Jun 2007

Histórico

• Aceito
  03 Abr 2007
• Recebido
  23 Abr 2006