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Acta Ortopédica Brasileira

Print version ISSN 1413-7852On-line version ISSN 1809-4406

Acta ortop. bras. vol.13 no.3 São Paulo  2005

https://doi.org/10.1590/S1413-78522005000300003 

ARTIGO ORIGINAL

 

Análise comparativa do controle postural de indivíduos com e sem lesão do ligamento cruzado anterior do joelho

 

 

Karla Sayuri TookuniI; Raul Bolliger NetoII; César Augusto Martins PereiraIII; Daniel Rúbio de SouzaIV; Julia Maria D' Andrea GreveV; Artêmio D' Agosto AyalaVI

IFisioterapeuta, aluna do Curso de Aprimoramento em Biomecânica do Aparelho Locomotor do Programa de Aprimoramento Profissional do Núcleo de Capacitação e Desenvolvimento do HC-FMUSP
IIMédico ortopedista, assistente doutor e vice-responsável pelo Laboratório de Biomecânica do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do HC-FMUSP
IIITecnólogo em saúde, especialista em Biomecânica e coordenador da área de mecânica do Laboratório de Biomecânica do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do HC-FMUSP
IVMédico fisiatra do Laboratório de Estudos de Movimento do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do HC-FMUSP
VMédica fisiatra, Professora livre docente da FMUSP
VIFisioterapeuta, aluno do Curso de Aprimoramento em Fisioterapia em Ortopedia do Programa de Aprimoramento Profissional do Núcleo de Capacitação e Desenvolvimento do HC-FMUSP

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

O equilíbrio é o processo de manutenção do centro de pressão (CP), projeção do centro de gravidade no solo, dentro da área da base de suporte do corpo. Este estudo avalia o controle postural em pacientes portadores de lesão unilateral do ligamento cruzado anterior do joelho e de indivíduos saudáveis, através de parâmetros do centro de pressão.
Dezenove indivíduos saudáveis entre 18 e 30 anos e dezenove pacientes portadores de lesão unilateral do ligamento cruzado anterior do joelho entre 15 e 33 anos foram avaliados empregando sensores FSCAN MAT® (Tekscan®, Boston, MA, USA). Todos os indivíduos realizaram quatro testes estáticos diferentes com apoio unilateral, variando os lados e a abertura e o fechamento dos olhos. Os parâmetros comprimento total da trajetória, amplitude antero-posterior, amplitude médio-lateral e velocidade máxima do centro de pressão foram calculados.
Os resultados mostraram que a dominância dos membros inferiores não exerce influência significativa no equilíbrio dos indivíduos saudáveis, que a visão é um fator importante na estabilização do controle postural e que a lesão unilateral do ligamento cruzado anterior do joelho compromete o equilíbrio em apoio unilateral e em ambos os lados, porém, de modo mais evidente, no lado lesado.

Descritores: Equilíbrio; Ligamento cruzado anterior; Joelho.


 

 

INTRODUÇÃO

O equilíbrio é o processo de manutenção da projeção do centro de gravidade (CG) dentro da área da base de suporte do corpo(1), que requer ajustes constantes da atividade muscular e do posicionamento articular. O centro de pressão (CP) do indivíduo, ponto onde está localizado o vetor resultante da força vertical de reação do solo, que representa a média ponderada de todas as pressões da área da superfície em contato com o solo, deve mover-se continuamente em relação aos deslocamentos do CG, de acordo com o modelo do pêndulo invertido apresentado por Winter(2).

Os três sistemas envolvidos no controle do equilíbrio são: a visão, o sistema vestibular e o sistema somatossensorial. O sistema vestibular é sensível às acelerações lineares e angulares, enquanto o sistema somatossensorial é composto por vários receptores que percebem a posição e a velocidade de todos os segmentos corporais, seu contato com objetos externos, inclusive o chão, e a orientação da gravidade(2). Através da visão, uma pessoa consegue manter razoavelmente o equilíbrio, mesmo após a destruição do aparelho vestibular ou depois da perda da maioria das informações proprioceptivas(3).

Praticamente todas as perturbações no sistema nervoso e músculo-esquelético levam à degeneração do controle do equilíbrio. Este fato pode não ser aparente até que o indivíduo seja privado do seu sistema de compensação, pelo qual os sistemas íntegros suprem aquele que está deficitário devido à capacidade de adaptação do Sistema Nervoso Central (SNC)(2).

A estabilidade da articulação do joelho depende da interação entre a sua geometria, a restrição dos tecidos moles e as cargas do peso corporal e da ação muscular aplicadas. Enquanto a arquitetura óssea e as características dos meniscos propiciam pouca estabilidade ao joelho, as propriedades do material e de orientação dos ligamentos, cápsula e tecidos moles contribuem significativamente para sua estabilidade. As forças compressivas, resultantes do peso corporal e da atividade muscular, proporcionam forças adicionais que previnem uma sobrecarga dos ligamentos quando o joelho é submetido a cargas excessivas em atividades mais agressivas(4).

Além da estabilidade mecânica, o joelho possui receptores nervosos em sua estrutura. Os sensores do sistema de controle neuromuscular, chamados de mecanorreceptores(4), encontrados nas articulações, na pele e nos músculos, informam ao SNC sobre as mudanças de posição, a percepção do movimento e a tensão da articulação(5). A perda de informações dos mecanorreceptores do ligamento cruzado anterior (LCA) pode ser compensada pelas informações provenientes das demais estruturas do joelho, através de um treinamento específico(6).

A função neurofisiológica proprioceptiva do LCA tem sido considerada tão importante quanto o seu papel biomecânico na manutenção da estabilidade articular(7). As complicações ocorridas após a lesão do LCA, como a osteoartrose, parecem acontecer devido não somente à instabilidade mecânica, mas também à diminuição ou à alteração das informações proprioceptivas(5,8). Várias teorias sugerem que os receptores do LCA e de outras estruturas do joelho exerçam um papel fundamental na manutenção da estabilidade dinâmica desta articulação, baseadas nas vias reflexas existentes entre o joelho e a musculatura da coxa(4).

Para quantificar o equilíbrio, vários autores vêm estudando o deslocamento do CP. Através do rastreamento da trajetória dos CPs instantâneos durante o apoio, o equilíbrio do paciente e o padrão de progressão podem ser determinados(9).

Inúmeras maneiras de mensuração do controle neuromuscular do joelho instável devido à lesão do LCA ou após sua reconstrução cirúrgica foram relatadas, entre elas os testes de posição articular, os testes de cinestesia, o recrutamento muscular associado ao tempo de reação após estímulos internos ou externos, o controle postural e a análise da marcha(10,11). Os testes que simulam atividades funcionais e as mensurações do equilíbrio e da oscilação corporal para os membros inferiores são os meios mais adequados de avaliação da combinação das contribuições periféricas, vestibular e visual para o controle neuromuscular.

Os testes de propriocepção consciente, como os de posição articular e os de cinestesia, são os mais utilizados, porém não reproduzem uma função empregada nas atividades habituais. São realizados em equipamentos como: o dinamômetro isocinético, o eletro-goniômetro ou o aparelho de movimentação passiva contínua. Nos testes de posição articular é enfocada a habilidade do indivíduo reproduzir ângulos articulares, enquanto nos testes de cinestesia é avaliada a habilidade do indivíduo perceber o movimento dos segmentos periféricos. Os testes podem ser realizados tanto de modo ativo quanto passivo(11). O principal teste é aquele que determina o limiar de detecção de movimentação passiva, em que o joelho é movimentado passivamente tanto para a flexão quanto para a extensão, e os sujeitos respondem tão logo percebem o movimento(10).

O tempo de reação é uma das formas de estimar a latência entre um estímulo externo e a contração muscular reflexa. São mensuradas as características da ativação muscular (início, término e magnitude) através de eletromiografia(10,11).

Durante a postura estática, a principal medida utilizada para mensurar o equilíbrio é a oscilação do CP, apesar de não existir um consenso em relação à importância da mesma nas lesões do LCA.

Os equipamentos mais comumente utilizados na mensuração do CP sob diversas patologias, encontrados na literatura, são a plataforma de força (12,13,14,15) ou equipamentos similares de plataformas extensométricas(8,16,17,18). Entretanto, há outros equipamentos capazes de medir o CP, como os sensores de pressão.

O objetivo deste trabalho foi verificar o controle pastoral em apoio unipodal dos indivíduos com lesão unilateral do LCA através de variáveis derivadas do CP, medido através de sensores de pressão, assim como observar a influência da dominância dos membros inferiores e da visão no equilíbrio.

 

MATERIAL E MÉTODOS

O sistema utilizado para registrar o deslocamento do CP foi o FSCAN MAT, versão 3848 (Tekscan®, Boston, MA, EUA) com sensores pressóricos de alta resolução, cada qual distando 0,8382 centímetros de cada sensor adjacente, e duas unidades transdutoras acopladas ao sistema computadorizado IBM-PC através de cabos condutores coaxiais. Este equipamento registra a força vertical exercida sob o pé do indivíduo (pressão) em cada ponto de uma rede resistiva de linhas e colunas sobrepostas. Ele mostra em tempo real o deslocamento do CP, chamado pelo aparelho de "centro de força" (Figura 2). A freqüência de aquisição foi de 30 Hz. O teste pode ser visualizado em forma gráfica e numérica em relação ao CP, à força ou à pressão. O CP, que foi o parâmetro analisado neste estudo, pode ser determinado pelas coordenadas de linhas e colunas do sensor. Sabendo-se a distância entre cada duas linhas ou colunas adjacentes (0,8382 cm), pode-se posteriormente calcular as distâncias entre os pontos, determinando seu deslocamento.

 

 

 

 

Foram avaliados dois grupos: um grupo controle (GCON) e outro composto por pacientes com diagnóstico de lesão unilateral do LCA (GLES). O membro inferior preferido para o chute foi apontado como o dominante.

O GCON foi composto por 19 indivíduos, 11 homens e 8 mulheres com idade variando de 18 a 30 anos, 17 com dominância do membro inferior direito(15). Todos não apresentavam história de lesão músculo-esquelética dos membros inferiores (MMII) ou coluna e também não apresentavam história de disfunção neurológica, vestibular ou visual não corrigida; não faziam uso de drogas ou álcool nem de medicamentos que comprometessem o equilíbrio.

O GLES foi composto por 19 indivíduos com lesão do LCA acompanhados pelo ambulatório do Instituto de Ortopedia e Traumatologia (IOT) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP). O diagnóstico de lesão do LCA foi realizado através de exame clínico e ressonância magnética (RM). Os critérios de inclusão do GLES foram idênticos aos do GCON, exceto a história de lesão músculo-esquelética dos membros inferiores (MMII), uma vez que os sujeitos necessariamente possuíam lesão unilateral do LCA.

Dos 19 indivíduos, 18 eram homens e uma era mulher, com idades variando entre 15 e 33 anos; 12 tinham dominância no membro inferior direito e 7 tinham-na no esquerdo; 8 tinham o membro inferior direito lesado e 11 o esquerdo.

Os sujeitos foram sempre avaliados primeiramente com os olhos abertos e depois com os olhos fechados. O membro inferior testado inicialmente foi alternado entre direito e esquerdo, seguindo a ordem das avaliações realizadas consecutivamente. Cada sujeito foi avaliado em quatro condições: olhos abertos e apoio no membro inferior direito (AD); olhos abertos e apoio no membro inferior esquerdo (AE); olhos fechados e apoio no membro inferior direito (FD); olhos fechados e apoio no membro inferior esquerdo (FE). O tempo de aquisição dos dados foi de 10 segundos em cada uma das condições. Antes do início dos testes, o indivíduo experimentava o equipamento e as posturas para que pudesse se familiarizar com os mesmos. Entre as avaliações, foram permitidos intervalos entre cada aquisição, de acordo com a necessidade de cada sujeito para evitar os efeitos da fadiga. Cada uma das condições foi repetida por três vezes, sendo considerada para análise a média das três medidas. Ao indivíduo era solicitado permanecer o mais imóvel possível durante a realização do teste. Antes do teste, foi realizada uma breve avaliação para assegurar os critérios de inclusão e exclusão do trabalho.

A postura adotada no teste foi: o sujeito em pé em apoio unipodal olhando para o horizonte (ou com a cabeça orientada para um olhar horizontal, no caso da condição de olhos fechados), o tronco em posição ereta e confortável com os membros superiores ao lado do corpo, enquanto o membro inferior não apoiado permanecia com o quadril posição neutra e o joelho fletido a 90º (Figura 1). O quadril e o joelho do membro inferior apoiado permaneciam em angulação neutra. Os pés estavam sempre descalços.

Os dados obtidos a partir do F-MAT foram convertidos para o programa Microsoft Excel, no qual foram analisados os seguintes parâmetros: o comprimento total da trajetória do deslocamento do CP (CT); a amplitude dos deslocamentos do CP nos sentidos ântero-posterior (AP) e médio-lateral (ML) e a velocidade máxima atingida pelo CP (VM).

Uma vez que o CP era dado através de coordenadas X e Y, o comprimento da trajetória do deslocamento do CP entre dois quadros consecutivos (CTinst) foi calculado pelo teorema de Pitágoras:

CTinst 2 = ((Yb '" 0,8382) - (Ya '" 0,8382)) 2 + ((Xb '" 0,8382) (Xa '" 0,8382)) 2

Onde,

CTinst (cm) = comprimento da trajetória do deslocamento do CP do ponto "a" ao ponto "b"

Yb= ordenada ântero-posterior final

Ya = ordenada ântero-posterior inicial

Xb = abscissa médio-lateral final

Xa = abscissa médio-lateral inicial 0,8382 (cm) = distância entre os sensores

Assim, o comprimento total da trajetória do deslocamento do CP (CT) foi obtido através da soma dos 300 "CTinst" de cada teste:

CT = CTinst (1º quadro) + CTinst (2º quadro) + ... + CTinst (300º quadro)

A amplitude do deslocamento ântero-posterior do CP (AP) e a amplitude do deslocamento médio-lateral do CP (ML) foram obtidas a partir da diferença entre o valor máximo e mínimo do deslocamento do CP, nos respectivos sentidos:

AP = (Ymáx '" 0,8382) - (Ymín'" 0,8382)

e

ML = (Xmáx '" 0,8382) - (Xmín'" 0,8382)

Onde,

AP (cm) = amplitude do deslocamento ântero-posterior do CP

Ymáx = valor máximo da ordenada ântero-posterior

Ymín = valor mínimo da ordenada ântero-posterior

ML (cm) = amplitude do deslocamento médio-lateral do CP

Xmáx = valor máximo da abscissa médio-lateral

Xmín = valor mínimo da abscissa médio-lateral

0,8382 cm = distância entre os sensores

A velocidade máxima atingida pelo deslocamento do CP (VM) entre dois quadros consecutivos foi calculada por:

VM = CTinstmáx / 0,033332

Onde,

VM (cm/s)= velocidade máxima atingida pelo CP entre dois quadros consecutivos

CTinstmáx (cm)= comprimento da trajetória do deslocamento máximo do CP entre dois pontos consecutivos.

0,033332 (s)= intervalo entre a aquisição dos dois quadros consecutivos

Foi realizada a estatística descritiva dos parâmetros quantitativos medidos, calculando-se: média, desvio-padrão, erro-padrão, valor mínimo e valor máximo.

A comparação entre os grupos controle e caso foi feita através do teste "t" de Student nas amostras paramétricas e do teste "U" de Mann-Whitney nas amostras não paramétricas. Para comparação entre os lados dominante e não-dominante do grupo controle, entre os lados lesado e não-lesado do grupo caso e entre as condições de olhos abertos e olhos fechados, foi aplicado o teste "t" pareado nas amostras paramétricas ou a prova de Wilcoxon nas amostras não paramétricas. Em todos os testes foi adotado nível de significância de 5% (a = 0,05).

 

RESULTADOS

Os resultados estão expressos nas Tabelas 1 e 2 e nas Figuras de 3 a 8. Foram encontradas diferenças significativas em relação à visão, tanto no GCON como no GLES.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Quanto à dominância dos membros inferiores, não foram encontradas diferenças significativas em nenhum dos parâmetros analisados; sendo agrupados os resultados dos membros inferiores dominante e não dominante do GCON para comparação com o GLES.

Na comparação entre o membro inferior lesado e o membro inferior não lesado do GLES foram observadas diferenças significativas apenas no CT e AP com os olhos abertos.

O membro inferior não lesado (GLES) apresentou diferenças em relação aos indivíduos normais em todos os parâmetros exceto no CT (olhos abertos e fechados) e nos AP e VM (olhos abertos).

As diferenças foram estatisticamente significativas em todos os parâmetros analisados quando feita a comparação do CCON e do membro inferior lesado do GLES.

 

DISCUSSÃO

A instabilidade é uma manifestação freqüente em indivíduos que sofrem lesão do LCA, sendo um fator limitante das atividades de vida diária. Vários métodos vêm sendo utilizados para avaliar o controle postural com o intuito de quantificar este distúrbio, para possibilitar um melhor acompanhamento da evolução do tratamento cirúrgico ou conservador de pacientes com esta lesão.

A plataforma de força e suas adaptações são os instrumentos mais freqüentemente utilizados para medir o equilíbrio de indivíduos com lesão de LCA ou submetidos a algum tipo de tratamento(8,10,17,18,19). Não foram encontrados trabalhos que utilizassem os sensores de pressão, como o F-SCAN MATT, para tal fim.

Foram avaliados indivíduos jovens para evitar a interferência de problemas de equilíbrio ou de maior oscilação corporal, apresentados pelos idosos(20). A separação pelo sexo, quando se trata de um grupo de indivíduos jovens, não é necessária.

O CP é considerado o vetor resultante de reação da força vertical do solo e o deslocamento do CP relaciona-se com a aceleração do CG(2). Alguns autores consideram que a localização do CP corresponde à localização do CG(17); no entanto, apesar das diferenças de conceituação, todos levam em conta, para avaliação, o ponto indicado pela plataforma de força como o "centro de força", independente da denominação CP ou CG utilizada. Há outros autores que estimam o CG através da "magnetometria da oscilação"(21,22) ou por sistema de análise do movimento(22).

O método empregado neste estudo foi considerado de fácil aplicação e sensível à instabilidade causada pela lesão do LCA. A utilização de testes estáticos não é recomendada(18). Testes dinâmicos, como os que utilizam uma prancha de equilíbrio, são mais apropriados.

Verificamos que a falta de informações visuais resulta em um pior equilíbrio, tanto no grupo controle quanto no grupo lesado.

Acredita-se que as diferenças significativas observadas no CT e no AP entre o membro inferior lesado e o membro inferior não lesado do GLES sejam devidas à grande instabilidade causada pela lesão do LCA no sentido ântero-posterior. Nos estudos de Zätterström et al.(19) e O'Connell et al.(18) não foram observadas diferenças entre os membros lesados e não lesado e os autores acreditam que tal fato seja devido a um comprometimento bilateral dos indivíduos com lesão unilateral de LCA. Em indivíduos submetidos à reconstrução de LCA, Harrison et al.(8) e Henriksson et al.(17) também não verificaram diferenças significativas.

Deve-se ter cautela ao se considerar o membro inferior não lesado como um parâmetro de normalidade. E ainda, para um programa de reabilitação, o membro inferior não lesado não deve ser negligenciado.

As diferenças verificadas em todos os parâmetros na comparação entre o CGON e o membro inferior lesado do GLES foram também encontradas por Fridén et al.(23) e Zätterström et al.(19) ; ao contrário de O'Connell et al.(18) que não encontraram diferenças neste tipo de comparação. Harrison et al.(8) e Henriksson et al.(17) não encontraram diferenças entre pessoas normais e indivíduos com reconstrução do LCA.

O déficit do equilíbrio encontrado neste estudo poderia ser explicado por fatores biomecânicos, como a frouxidão ou a atrofia muscular, bem como pela deficiência proprioceptiva encontrada em indivíduos com lesão de LCA. Zätterström et al.(19) verificaram que a melhora isolada da força muscular não é capaz de restaurar integralmente o equilíbrio de indivíduos com lesão de LCA. Henriksson et al.(17) observaram que, mesmo em indivíduos com frouxidão do lado lesado em relação ao não lesado, não é encontrada diferença na oscilação postural entre os membros. O grau de influência dos fatores biomecânicos e proprioceptivos não foi avaliado neste trabalho.

Sugerimos que, em trabalhos futuros, o teste empregado neste estudo seja utilizado para o acompanhamento do tratamento cirúrgico ou conservador dos indivíduos com lesão do LCA. A avaliação de outros distúrbios músculo-esqueléticos de membros inferiores ou de outras condições que levem a uma alteração do equilíbrio também é de grande utilidade. O emprego do teste poderia não se restringir somente a uma avaliação do tratamento efetuado, podendo ele também constituir meio preventivo ou prognóstico, caso, por exemplo, relacione um pior controle postural a uma predisposição a lesões ou quedas. Há, ainda, uma carência de estudos que relacionem o equilíbrio com o grau de influência da força muscular, da propriocepção, da frouxidão articular e do tempo de resposta a estímulos.

 

CONCLUSÕES

1) O método testado com o F-SCAN MATT mostrou-se eficaz na mensuração do controle postural de indivíduos com lesão de LCA.

2) A dominância de membros inferiores não exerce influência no controle postural de indivíduos jovens saudáveis.

3) A visão é um fator importante na estabilização do controle postural.

4) A lesão de LCA compromete o equilíbrio bilateralmente; porém, de modo mais intenso quando se apóia sobre o membro inferior lesado.

5) A utilização do membro inferior não lesado de indivíduos com lesão unilateral de LCA como lado controle deve ser considerada com cautela.

 

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Endereço para correspondência
Raul Bolliger Neto
Rua Ovidio Pires de Campos, 333
Cerqueira Cesar – São Paulo
CEP 05403-010 – Laboratório de Biomecânica
E-mail: lim.iot@hcnet.usp.br

Trabalho recebido em: 02/08/04 aprovado em 06/05/05

 

 

Trabalho realizado no Laboratório de Biomecânica e Laboratório de Estudos de Movimento do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.

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