Monografia em Biomecânica UFRJ 2008 – Exercícios paravertebrais: Pelve fixa e grande ângulo de movimento ou estabilização do tronco.

INTRODUÇÃO      

A dor lombar é um dos problemas mais comuns da sociedade moderna (CALLAGHAN et al.,1998). Foi estimado que 60 a 70 % das pessoas sofrem ou já sofreram com este problema alguma vez na vida (KINKADE, 2007). A dor lombar é um dos problemas que geram maiores custos médicos em países industrializados (CARPENTER E NELSON, 1998), levando a uma redução na qualidade de vida da população. Adicionalmente, o trabalho moderno, mais repetitivo e sedentário, pela ajuda da tecnologia, tem contribuído para o aumento da dor lombar em trabalhadores (McGILL, 2002).

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Uma grande quantidade de diagnósticos de dor lombar são de ordem idiopáticas ou tensão lombar não específica, condições mais sérias como câncer e problemas viscerais são responsáveis por uma pequena parte dos diagnósticos, assim como, fraturas de vértebras e hérnias de disco (KINKADE, 2007). A coluna lombar sofre cargas compressivas rotineiramente, como exemplo, uma pessoa de 80 quilogramas, exercerá aproximadamente 400 N da carga compressiva na junção L4 – L5 (HOWARTH, 2006), isto ilustra claramente a importância da musculatura da coluna forte, estável e resistente para suportar tais exigências sem causar danos.

Pode-se entender por estabilidade, como a rigidez muscular necessária para estabilizar um sistema, com uma pequena quantia de estabilidade extra como margem de segurança (CALLAGHAN et al.,1998). A estabilidade muscular relativa à coluna refere-se à quantidade de ativação muscular necessária para resistir a cargas e sustentar posturas e movimentos (McGILL, 2002).

Para McGill (2002), a hérnia de disco pode ser resultado de traumas cumulativos e a lesão do anel fibroso parece estar associada ao movimento de flexão completo da coluna por um prolongado período de tempo. Assim, a cadeira onde é isolado o movimento de extensão lombar partindo de flexão para extensão com uma grande amplitude de movimento e sobrecarga progressiva, pode ser causador de hérnia de disco.

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Em contrapartida, Carpenter e Nelson (1998) preconiza que o condicionamento ocorre somente com a aplicação progressiva da sobrecarga e a pelve deve ser estabilizada e o exercício deve ser feito em um grande a de movimento realizando, partindo de 72º de flexão até 0º de flexão, e exercícios do tipo calistênicos de sustentação do peso corporal, são limitados para gerar as adaptações necessárias. Assim, esta presente revisão, tem como objetivo avaliar e comparar duas estratégias de fortalecimento dos músculos paravertebrais para prevenção e tratamento da dor lombar crônica baseado na literatura existente.  

DESENVOLVIMENTO  

Exercício com pelve estabilizada e grande amplitude de movimento.

Segundo Carpenter e Nelson (1998), a fixação da pelve é uma exigência para a avaliação e treinamento dos músculos extensores da coluna lombar, realizando o exercício em uma grande amplitude de movimento, partindo de 72º de flexão até 0º de flexão.  Como observado no estudo realizado por Graves et al.,1994, onde participaram 30 mulheres e 42 homens, foi comparado o ganho de força na realização do exercício de extensão de tronco com a pelve estabilizada (PE) e não estabilizada (PNE) no aparelho.

Foi observado em um período de treinamento de 12 semanas, com 8 a 12 repetições máximas (RM), que o grupo que treinou com PE obteve maiores valores no torque isométrico, comparados ou grupo controle e ao grupo PNE, que não obteve ganhos significativos.  Este resultado corrobora com os achados de Juan e seus colaboradores (2005), que avaliaram a atividade mioelétrica do músculo multífido e do músculo bíceps femoral nos exercícios de extensão de tronco feitos com PE e PNE na máquina MedX (MedX Corporation, Ocala, FL) em quinze indivíduos com idade média de 27,2 ± 9,3 anos, sendo oito homens e sete mulheres aparentemente saudáveis, sem histórico de problemas na região lombar. Neste estudo foi observada uma maior atividade mioelétrica do músculo multífido com PE, porém não houve diferença significativa da atuação do bíceps femoral nas duas situações, o que vai de encontro ao visto por Graves e colaboradores (1994), que atribuiu um aumento na força do exercício realizado sem a pelve fixa a um maior envolvimento dos extensores de quadril.  Em outro estudo realizado por Graves et al. (1990), foi avaliado o volume de treinamento do exercício de extensão de tronco com PE realizado em várias amplitudes diferentes. Neste estudo participaram 72 homens e 42 mulheres treinando por doze semanas, separados aleatoriamente em grupos que treinaram 1 ou 2 X/semana, 1 X/semana, 2 X/semana, 3 X/semana, somente isométrico 1 X/semana e controle que não realizou treinamento.

Após 12 semanas todos os grupos aumentaram significativamente o torque isométrico em todos as amplitudes testadas, inclusive o grupo que realizou somente treinamento estático, mostrando que este regime de treinamento pode ser uma alternativa para melhorar o condicionamento da coluna lombar, e que um pequeno volume de treino é necessário para a obtenção de bons resultados.

Outro estudo realizado por Graves e seus colaboradores (1992), comparou o aumento do torque isométrico no exercício de extensão de tronco com PE em amplitudes variadas. Neste estudo participaram 32 homens e 25 mulheres separados em quatro grupos aleatoriamente; grupo A= 72º a 36º de amplitude de movimento; grupo B= 36º a 0º; grupo C= 72 a 0º e grupo controle, que não realizou exercício neste período. Ao final de doze semanas de treinamento, todos os grupos tiveram aumentos significativos no torque isométrico quando comparados ao grupo controle para todas as amplitudes testadas, e adicionalmente foi observado que ambos grupos que realizaram o treinamento aumentaram o torque de forma semelhante, sem diferenças significativas entre ambos.

Os estudos anteriores realizados por Graves et al. (1990; 1992) concordam com o afirmado por Carpenter e Nelson (1998) quando é observado o volume treinamento, já que este afirma em sua revisão que um pequeno volume de treinamento é necessário para gerar adaptações na musculatura paravertebral, aumentando também a área e secção transversa (FOSTER, 1993).

Entretanto, quando avaliada a amplitude de movimento, os mesmos vão de encontro com Carpenter e Nelson (1998), que afirma que para um bom resultado é necessário realizar o exercício em uma grande amplitude de movimento, tendo em vista que houve resultados significativos no aumento do torque isométrico no exercícios realizado de forma estática e o exercício feito em amplitudes de movimento menores e variados. Porém, deve ser questionado o método de avaliação dos estudos anteriores (GRAVES et al. 1990; 1992), observando que no período de treinamento os exercícios realizados de forma dinâmica foram avaliados somente de forma isométrica no pré e pós-treinamento, além de nenhum deles relatar sobre as cargas compressivas e de cisalhamento impostas na coluna.

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Exercícios de estabilização do tronco e sustentação do peso corporal.

Em termos de coluna, um comportamento estável é necessário para a coluna suportar cargas, permitir movimentos e o mesmo tempo evitar dores e lesões (REEVES et al, 2007). Pode-se entender por estabilidade, como a rigidez muscular necessária para estabilizar um sistema, com uma pequena quantia de estabilidade extra como margem de segurança (CALLAGHAN et al.,1998). A estabilidade muscular relativa à coluna refere-se à quantidade de ativação muscular necessária para resistir a cargas e sustentar posturas e movimentos (McGILL, 2002).

Logo, instabilidade é uma propriedade mecânica, e uma estrutura instável não está em estado de equilíbrio adequado. Na coluna, a estabilidade é afetada por estruturas que, se lesionadas ou inativas mudarão este equilíbrio, levando assim a instabilidade. Instabilidade pode ser definida também como perda de rigidez (PANJABI, 1985). Assim, uma baixa rigidez muscular pode levar a instabilidade, porém, uma rigidez excessiva pode sobrecarregar articulações e limitar movimentos (McGill, 2002).  Segundo Callaghan et al.(1998) alguns exercícios tradicionais, utilizando pesos livres ou extensão isolada do tronco, geram altas cargas compressivas e de cisalhamento. Logo, uma estratégia alternativa pode ser a utilização de exercícios de estabilização do tronco com sustentação do peso corporal.

Modelos matemáticos e análises eletromiográficas que quantificam a estabilização observam que todos os músculos do tronco tem sua função para estabilizar a coluna (McGILL, 2002). Além dos músculos extensores da coluna e da parede abdominal, outros músculos como o quadrado lombar tem sua função na estabilização da coluna, devido a sua característica anatômica, sendo importante na redução das forças de cisalhamento (McGILL, 2002).

Segundo estudos em eletromiografia e suas características anatômicas, os músculos quadrado lombar, oblíquos e transverso do abdômen tem grande importância na estabilização da coluna, e a melhor técnica para sua maior ativação e a realização do exercício de ponte lateral e/ou suas variações (McGILL, 2002). Assim, além dos exercícios de flexão parcial do tronco e fortalecimento dos extensores do tronco, os exercícios de ponte lateral devem fazer parte de um programa treinamento e reabilitação (McGILL, 2002).

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Em estudo realizado por Callaghan e colaboradores (1998), foi observado a atividade elétrica muscular e as cargas na coluna foram medidas através de um modelo, em exercícios típicos de extensão de tronco. Participaram deste estudo 31 homens aparentemente saudáveis, com idade média de 21 anos que não haviam relatado dores na região lombar a pelo menos um ano.

Neste trabalho foram avaliados quatro exercícios; o exercício de perdigueiro somente com um membro inferior levantado paralelo ao solo para ambos os lados (P1), o exercício perdigueiro com o braço e a perna contra-lateral levantados realizado também de forma bilateral (P2), a extensão de tronco com o corpo em posição pronada no solo levantando os membros inferiores e o tronco (EX1), e a extensão de tronco sobre uma plataforma com os pés fixados com o tronco paralelo ao solo (EX2). Foram colocados 14 pares de eletrodos, bilateralmente nos músculos reto abdominal (RA), oblíquo externo (OE), oblíquo interno (OI), grande dorsal (GD), eretor torácico da coluna (ET), eretor lombar da coluna (EL) e multífidos (MT) afim registrar suas atividades mioelétricas. Antes da coleta de dados, foram realizados teste de contração isométrica voluntária máxima para a normalização dos dados de eletromiografia.

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Durante a coleta de dados, os indivíduos realizaram as tarefas em amplitude de movimento que lhes era confortável e sustentavam a posição por 10 segundos, e as cargas na coluna foram comparadas com exercício de calibração, que consistiu na manutenção do tronco fletido em 60º, com a curvatura da região lombar mantida, em pé e com um peso de 10 quilos sustentados na mão. Este exercício foi considerado pelos autores como tendo uma carga para coluna moderada e suportável. Foi observado, que somente o exercício P1 demonstrou baixas cargas compressivas quando comparado à posição de calibração, entretanto, todas as tarefas tiveram baixos níveis de cisalhamento antero-posterior e lateral. O modelo demonstrou que os exercícios EX1 e EX2 resultaram em maiores atividades musculares dos extensores do tronco, porém, em maiores cargas compressivas articulares, visto que a carga compressiva em EX2 foi maior em 1200 N que em P2 (P< 0,01) (CALLAGHAN et al.,1998). Quando comparado os resultados em P1 e P2, foi visto que P2 obteve uma carga 1000 N maior (P<0,01) e uma atividade muscular 30 % maior (CALLAGHAN et al.,1998).

Pode-se observar neste estudo que uma maior atividade muscular está associada a uma maior carga, e que tarefas de extensão de tronco em posição sustentada produzem altas demandas ao sistema músculoesquelético (CALLAGHAN et al.,1998).

Todavia, deve ser relatado que neste modelo todas as tarefas foram avaliadas na posição extrema, onde são gerados maiores momentos externos e maiores atividades musculares.

Em estudo realizado por Cosio-Lima et al. (2003), foi comparado o torque isocinético e a resposta do eletromiograma ao treinamento do exercício de extensão de tronco realizado de forma dinâmica no solo (grupo controle) e na bola (grupo teste) em um grupo de 30 mulheres adaptadas ao exercício na bola. Após cinco semanas de treinamento não foi encontrada diferença significativa entre os grupos no torque isocinético, porém, foram observados maiores valores nos parâmetros eletromiográficos no grupo que realizou a extensão de tronco na bola. Entretanto, a metodologia utilizada não foi a mais adequada, tendo em vista que para compararmos a resposta do eletromiograma, deve-se avaliar o mesmo indivíduo em tarefas diferentes numa mesma coleta de dados com os valores normalizados, não utilizando valores absolutos como no presente estudo; além disto, os dados de processamento e instrumentação não foram descritos, vendo também que esta técnica não é a mais adequada para avaliar períodos pré e pós-treinamento.

Em estudo recente realizado por Drake e colaboradores (2006) e com metodologia similar a realizada por Callaghan et al.(2006), foi comparado os exercícios P1, P2 e EX1 realizados no solo e na bola em contrações isométricas. Participaram da pesquisa oito homens universitários, com idade média de 21.3 anos, aparentemente saudáveis e praticantes de atividades física a pelo menos três meses. Foi observado uma redução ou manutenção do pico de ativação muscular para a maioria dos exercícios quando foram realizados na bola. Foi observado também uma redução de 30% na co-ativação dos músculos do tronco nos exercícios P1 e P2 quando feito na bola e sem diferença no exercício EX1 em ambas as superfícies; e uma menor carga compressiva e de cisalhamento para todos as tarefas feitas sobre a bola. Assim, a utilização da bola pode ser uma estratégia para indivíduos em determinadas fases da reabilitação, porém, não são adequadas para aumentar a o desafio quando aplicados a populações jovens e saudáveis (DRAKE et al.,2006), entretanto, o posicionamento da bola pode modificar estas características.

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Comparação entre as técnicas e considerações Estudos que realizaram o exercício com a pelve fixa e grande amplitude de movimento (GRAVES et al.,1994;  JUAN et al., 2005) mostraram melhores resultados nesta situação, o que corrobora com Carpenter  Nelson (1998), quando afirmam que a fixação da pelve é uma exigência para a avaliação e treinamento dos músculos extensores da coluna lombar, realizando o exercício em uma grande amplitude de movimento, partindo de 72º de flexão até 0º de flexão. Entretanto, estudos realizados por Graves et al. (1990; 1992), demonstram que o treinamento em amplitudes de movimentos menores e com contrações estáticas podem levar a bons resultados.

Todavia, devemos observar que ambos estudos supracitados avaliam somente os ganhos de força, resistência e torque; não levando em consideração às cargas impostas sobre a coluna, tendo em vista que segundo McGill (2002), a hérnia de disco pode ser resultado de traumas cumulativos e a lesão do anel fibroso parece estar associada ao movimento de flexão completo da coluna por um prolongado período de tempo, e que este movimento pode levar a grandes cargas compressivas de cisalhamento. No estudo realizado por Callaghan et al. (1998), vai de encontro ao afirmado por carpenter e Nelson (1998), quando dizem que exercícios de sustentação do peso corporal são limitados para gerar as adaptações necessárias, tendo em vista que todos os exercícios avaliados levaram a uma atividade elétrica muscular significativamente maior que a postura de calibração; embora, tenha sido visto também que somente o exercício P1 tenha apresentado cargas compressivas menores que a postura de calibração.

Todavia, devemos observar que todas as análises foram feitas em posições extremas. Assim, uma alternativa pode ser a utilização da bola para a realização do fortalecimento da musculatura paravertebral, observando que menores cargas compressivas foram vistas quando esta técnica foi empregada (DRAKE et al., 2006).

Embora os exercícios de estabilização e co-contração dos músculos do tronco com sustentação do peso corporal sejam necessários para gerar adaptações (CALLAGHAN et al. 1998; McGILL, 2002; DRAKE et al., 2006), um estudo realizado por Danneels e colaboradores (2001), comparou diferença na área de secção transversa (CSA) dos músculos paravertebrais de indivíduos com dor lombar crônica (LBP) e observou a necessidade do treinamento isotônico para esta população, tendo em vista que estudo anterior feito pelo mesmo autor (DANNEELS et al.,2000) foi visto que pessoas com LBP tem CSA dos músculos paravertebrais menor que indivíduos sem LBP. Neste estudo 59 indivíduos com LBP foram separados em três grupos com características de treinamento diferente durante dez semanas se exercitando três vezes por semana. O grupo 1 realizou somente exercício de estabilização (perdigueiro), o grupo 2 realizou exercício de estabilização e dinâmico (perdigueiro e extensão de tronco) e o grupo 3 realizou somente exercício dinâmico. Antes e após o período de treinamento foram feitas medidas da CSA dos músculos paravertebrais através de tomografia computadorizada. Após dez semanas, foi observado que os grupos 2 e 3 tiveram aumento significativo na CSA sem diferenças significativas entre ambos, e que o grupo 1 não obteve diferença, levando a concluir que somente o treinamento isotônico leva ao aumento da CSA, e que esta adaptação é necessária, tendo em vista que indivíduos com LBP tem uma CSA dos músculos paravertebrais reduzida (DANNEELS et al.,2000).

CONCLUSÃO

Exercícios com a pelve estabilizada e com grande amplitude de movimento podem ser potencias geradores de hérnia de disco e a estabilização dos músculos do tronco são necessários para resistir a cargas e sustentar posturas e movimentos. Entretanto, alguns exercícios de sustentação podem levar a altas cargas na coluna, desta forma a utilização da bola pode ser uma alternativa para uma determinada população.

Adicionalmente, sabe-se que pessoas com dor lombar crônica podem ter uma menor área de secção transversa dos músculos lombares paravertebrais, e a realização somente de exercícios isométricos podem não gerar o aumento da área de secção transversa desta musculatura. Assim, a utilização concomitante de exercícios dinamicos, pode ser uma alternativa para otimizar os ganhos de força, aumento da área de secção transversa, resistência e estabilização dos músculos estabilizadores da coluna.

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