gastrocnemio e tibial anterior

7/25/2019 Gastrocnemio e Tibial Anterior

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ATIVAO E CO-CONTRAO DOS

MSCULOS GASTROCNMIO E TIBIAL

ANTERIOR NA MARCHA DE MULHERES

UTILIZANDO DIFERENTES ALTURAS DE SALTOS

DRA. CLUDIA TARRAG CANDOTTIDoutora em Cincias do Movimento Humano pelo Programa de Ps-Graduao

em Cincias do Movimento Humano (ESEF/UFRGS)Professora do Curso de Fisioterapia e do Programa de Ps-Graduao (Mestrado e Doutorado)

da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Porto Alegre Rio Grande do Sul Brasil)

E-mail: [email protected]

GRAD. KTYA VIEIRA DE CARVALHOGraduada em Educao Fsica pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)

(So Leopoldo Rio Grande do Sul Brasil)E-mail: [email protected]

MS. MARCELO LA TORREDoutorando em Cincias do Movimento Humano pelo Programa de Ps-Graduaoem Cincias do Movimento Humano (ESEF/UFRGS)

Professor do Curso de Fisioterapia e Educao Fsica da Universidade do Valedo Rio dos Sinos (So Leopoldo Rio Grande do Sul Brasil)

E-mail: [email protected]

GRAD. MATIAS NOLLMestrando em Cincias do Movimento Humano pelo Programa de Ps-Graduao em Cincias do

Movimento Humano (ESEF/UFRGS)

(Porto Alegre Rio Grande do Sul Brasil)E-mail: [email protected]

GRAD. MARCELO VARELAGraduado em Fisioterapia pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)

(So Leopoldo Rio Grande do Sul Brasil)E-mail: [email protected]


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RESUMO

O objetivo deste estudo foi verificar a ativao e a co-contrao muscular dos msculos tibial

anterior (TA) e gastrocnmio lateral (GL) durante a marcha, utilizando diferentes calados.

Nove mulheres caminharam sobre uma esteira eltrica com velocidade de 3,5 Km/h em trs

situaes: sem calado, com salto baixo (6 cm) e com salto alto (9 cm), sendo simultanea-

mente registrados sinais eletromiogrficos do TA e GL. Os principais resultados encontrados nopresente estudo demonstraram que: (1) independente da altura do salto houve maior ativao

do GL (p


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A utilizao de sapatos de salto alto altera o padro postural e neuromuscularda marcha, visto que coloca o corpo sob condies no fisiolgicas, alterando a

funo de articulaes, e gerando nelas foras e torques acima do normalmenteexercido. A articulao do joelho, por exemplo, submetida, com o uso de sapatosde saltos, a torques excessivos, sendo exposta s transformaes degenerativas

da cartilagem articular e ocorrncia de osteoartrite (KERRIGAN; TODD; RILEY,1998). No obstante, tem sido tambm relatado que o uso de salto alto acarretauma sobrecarga no suporte anterior do p, estando relacionada com a ocorrnciade dor na regio metatarsiana (KENDALL; McCREARY; PROVANCE, 1995).

O uso freqente do salto alto provoca uma reduo da funo do calcanhar nasustentao do corpo, acarretando desequilbrio da musculatura agonista e antago-nista (IUNES; SANTOS, 2005; SILVA, 2007), visto que o salto alto obriga o usurioa adotar uma posio prolongada de flexo plantar (JAHSS, 1982). Isto pode resultar

em encurtamento dos msculos gastrocnmios e sleo, fato que pode restringir aflexo dorsal do tornozelo e ocasionar a hiperextenso do joelho na posio em p(JAHSS, 1982), e resultar em desconforto s pessoas j habituadas ao uso do saltono momento em que forem utilizar um calado de sola plana (IUNES et al., 2008).

Assim, considerando que ambos os msculos, tibial anterior e gastrocnmio,possuem uma grande relevncia funcional no ato de caminhar, entende-se impor-

tante desenvolver estudos que busquem compreender o padro de ativao e deco-contrao destes msculos, tanto na marcha normal quanto na marcha com

utilizao de calado de salto. Deste modo, o presente estudo tem como objetivoverificar a ativao e co-contrao neuromuscular dos msculos gastrocnmio laterale tibial anterior durante a marcha de mulheres usando diferentes calados, com

variadas alturas de saltos. Especula-se que, independente da altura do salto, ocorremaior ativao do gastrocnmio lateral em comparao com o tibial anterior, e que,quanto mais alto for o salto, maior ser o percentual de co-contrao muscular entreo gastrocnmio lateral e o tibial anterior.

MTODO

AMOSTRA

A amostra foi composta por nove mulheres universitrias, com mdia deidade, estatura e massa corporal de 22,3 3,3 anos, 163 10 cm e 53,3 4,1Kg, respectivamente.

O critrio de incluso foi utilizar salto alto com freqncia mnima de umavez por semana, sendo que a freqncia mdia do uso semanal de salto alto foi de


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2,4 0,7 dias/sem. Os critrios de excluso foram possuir diagnstico clnico dequalquer patologia na coluna vertebral e nos membros inferiores, bem como referirdor durante a caminhada. O estudo respeitou a Resoluo 196/96 do ConselhoNacional de Sade, sendo garantido o sigilo dos dados pessoais e confidenciais.

Alm disso, foram fornecidas, antes dos testes, informaes detalhadas a respeito

dos procedimentos do estudo. Todas as mulheres participaram voluntariamente dapesquisa e assinaram o Termo de Consentimento Livre e Informado.

A avaliao da marcha foi realizada no Laboratrio de Fisiologia do Exerccioe Cineantropometria da Instituio de origem dos pesquisadores. As participantes

foram avaliadas em um nico dia, pelos mesmos avaliadores.Inicialmente foi solicitado que cada indivduo caminhasse, antes de iniciar o

protocolo de avaliao, durante cinco minutos, sobre a esteira ergomtrica Inbra-

med (Inbrasport, Porto Alegre, Brasil), para que houvesse uma familiarizao como equipamento e aquecimento muscular. Durante este aquecimento, os indivduoscaminharam sem calado, com velocidade livre, desde que no ultrapassasse a

velocidade do protocolo de avaliao (3,5 Km/h).Em seguida, foram realizados os testes de Contrao Voluntria Mxima

(CVM) dos msculos gastrocnmio lateral e tibial anterior. Para a realizao destestestes, os indivduos permaneceram sentados no solo, com quadril flexionadoem 90 e joelhos estendidos, tendo as extremidades inferiores e a regio dorsal

imobilizadas (KONRAD, 2005). Para avaliao da CVM do gastrocnmio lateral foisolicitado que os indivduos realizassem a mxima flexo plantar. Aps dois minutosde repouso, os indivduos realizaram a mxima flexo dorsal do tornozelo paraavaliar a CVM do tibial anterior (KONRAD, 2005). Este teste de CVM foi repetidopor trs tentativas, para ambos os msculos, sendo simultaneamente monitoradaa atividade eletromiogrfica.

PROTOCOLO DE AVALIAO

O protocolo de avaliao consistiu em caminhar sobre uma esteira ergom-trica em trs diferentes situaes: sem calado, com salto baixo (6 cm de altura)e com salto alto (9 cm de altura) (Figura 1). Os testes foram realizados de formaaleatria, para evitar que a ordem de execuo pudesse interferir nos resultados.Os calados foram disponibilizados pelos pesquisadores. A velocidade da marcha

foi de 3,5 km/h, e o tempo de realizao da marcha foi de dois minutos. Entre ostrs modos de caminhada, deu-se um intervalo de cinco minutos.


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Figura 1. Ilustrao dos calados utilizados na avaliao: (a) salto baixo e (b) salto alto.

PROCEDIMENTOS DE AQUISIO DOS SINAIS

Inicialmente foram realizados os procedimentos adequados para o registrodo sinal EMG, como a depilao e limpeza da pele com lcool, colocao dos ele-

trodos e verificao da impedncia (aceita quando inferior a 5K). Foram utilizadoseletrodos de superfcie descartveis (Ag/AgCl; com dimetro de 2,2cm; com adesivode fixao), em configurao bipolar, dispostos longitudinalmente s fibras muscula-res, sendo, dois pares de eletrodos posicionados sobre os msculos gastrocnmiolateral (GL) e tibial anterior (TA), nos membros inferiores direito e esquerdo. Oseletrodos no tibial anterior foram posicionados no tero proximal da linha traadaentre a fbula e o malolo medial. J no gastrocnmio lateral, foram posicionados no

tero proximal da linha entre a cabea da fbula e o centro do calcanhar (SENIAM,2008). O eletrodo de referncia foi posicionado na crista-ilaca.

Para a aquisio dos dados eletromiogrficos foi utilizado um eletromigrafode quatro canais (Miotec Equipamentos Biomdicos, Porto Alegre, Brasil) conec-

tado a um computador (SONY 2G DDR/RAM - 500 GB). A recolha dos sinais deeletromiografia foi realizada com osoftwareMiograph 2.0 (Miotec Equipamentos

Biomdicos, Porto Alegre, Brasil). A freqncia de amostragem foi de 1000 Hzpara cada msculo.Durante a realizao do protocolo, foi realizada a filmagem da marcha

utilizando umawebcamintegrada ao sistema de aquisio de dados (Miotec Equi-pamentos Biomdicos, Porto Alegre, Brasil), com uma freqncia de amostragemde 15 Hz. A filmagem foi necessria para obteno do momento temporal do heelstrike(contato do calcanhar) e do toe off(retirada da ponta do p), importantes paradeterminao do ciclo da marcha.


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PROCEDIMENTOS DE ANLISE DOS SINAIS

A anlise e o processamento do sinal EMG foram realizados nosoftwareSAD(www.ufgrs.br/lmm). Inicialmente foi realizado o procedimento de filtragem digitalutilizando os filtros Passa-Alta (10Hz) e Butterworth(20-500Hz). Aps esta fase, o

sinal EMG foi processado no domnio do tempo, a partir do valor do envelope RootMean Square(RMS), com janelamento mvel de 0,5 segundos, do tipo Hamming.Os sinais foram recortados em funo da fase de apoio do ciclo da marcha, a partirdo conhecimento do momento temporal de heel strike e toe off. Para normalizaoda amplitude do sinal EMG, foi utilizado como critrio o valor mximo atingido no

teste de CVM. Para anlise, foram consideradas apenas dez fases de apoio do ciclo damarcha, retirados depois de transcorrido um minuto de caminhada, correspondenteao tempo em que os indivduos caminharam sobre a esteira em cada situao de

teste: ps descalos, salto baixo e salto alto. Utilizando os dez ciclos, foi calculada amdia aritmtica para fornecer o nvel de ativao de cada situao de teste.

Alm disto, foi calculado o valor da integral do sinal EMG (Trapezius) de cadaum dos msculos, a fim de obter o percentual de co-contrao entre os msculos.O percentual de co-contrao entre o gastrocnmio lateral e tibial anterior foicalculado de acordo com a Equao 1 (WINTER, 2005).

Equao 1

%100

&2%

+

=

BareaAarea

BAareacomumCOCON

onde:% COCON= percentual de co-contrao entre os dois msculos antagonistas.area A= rea abaixo do sinal EMG envelopado da curva do msculo A.area B= rea abaixo do sinal EMG envelopado da curva do msculo B.

areacomum A & B= rea comum de atividade entre dois msculos antagonistas.

TRATAMENTO ESTATSTICO

A anlise estatstica foi realizada nosoftwareSPSS 17.0, utilizando a mdia deativao de cada msculo e o valor do percentual de co-contrao em cada uma das

trs situaes de teste. Confirmada a normalidade e homogeneidade dos dados,a partir do teste Shapiro-Wilk, os mesmos foram submetidos a Anova One-Way

e o post hoc de Bonferroni, para verificar as diferenas entre as trs situaes de


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teste (1) da ativao neuromuscular dos msculos TA e GL e (2) do percentual deco-contrao. O nvel de significncia foi de 0,05.

RESULTADOS

A mdia de ativao apresentada pelos msculos tibial anterior e gastrocn-mio lateral, nas diferentes situaes de teste (ps descalos, com salto baixo e comsalto alto), apresentada na Figura 2. Os resultados da Anova One-Way indicaramque existe diferena significativa entre o nvel de ativao do tibial anterior e gas-

trocnmio lateral, tanto para o lado direito (p=0,001), como para o lado esquerdo(p=0,001), nas trs situaes de teste (Figura 2). Estes resultados demonstram que,independente da situao do teste (ps descalos, com salto baixo e com salto alto),ocorreu maior ativao do gastrocnmio lateral, em comparao com o tibial anterior.

Figura 2. Mdia e desvio padro do nvel de ativao neuromuscular dos msculos tibial anterior direito (TAD), tibialanterior esquerdo (TAE), gastrocnmio lateral direito (GLD) e gastrocnmico lateral esquerdo (GLE) nas diferentessituaes de teste: ps descalos, salto baixo e salto alto. * Diferena significativa (p


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Figura 3. Mdia e desvio padro do percentual de co-contrao entre os msculos tibial anterior e gastrocnmio lateralnos membros inferiores, esquerdo (CCE) e direito (CCD), nas diferentes situaes de teste: ps descalos, salto baixoe salto alto. * Diferena significativa (p


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Iunes e Santos (2005), ao avaliar a marcha de jovens, encontraram um au-mento significativo da atividade muscular dos msculos GL e TA durante a utilizaode calados com salto alto, quando comparada marcha com ps descalos. Essesresultados corroboram parcialmente com os achados do presente estudo, uma

vez que no foi encontrado um aumento na ativao do tibial anterior, apenas no

gastrocnmio lateral, entre as trs situaes de teste.Ainda, indo ao encontro dos achados do presente estudo, Santos et al.

(2008) e Eisenhardt et al. (1996) relataram que, na marcha com salto alto, noocorre o movimento de dorsiflexo devido posio permanente da articulaodo tornozelo em flexo plantar, e, considerando que quanto maior o salto do cal-ado, ocorre um maior deslocamento anterior do centro de gravidade, projetandoo peso sobre o antep, possvel aceitar que ocorra um maior recrutamento das

fibras musculares do gastrocnmio, o que justifica os maiores valores de ativao

neuromuscular encontrados para este msculo no presente estudo. Do mesmomodo, Smith, Weiss e Lehmkuhl (1997) e Snow e Willians (1994) relataram que,durante a marcha, ao utilizar calados de salto alto, os percentuais de distribuiodo peso no p se alteram, sendo que o peso sustentado pelo antep aumenta deacordo com o aumento da altura do salto.

Ribeiro e Silva (2007), ao avaliar a marcha de jovens com salto alto, sugeri-ram que a articulao do joelho ficou limitada para exercer suas funes durante amarcha, possivelmente pelo fato desta articulao permanecer em um ngulo de

flexo maior. O mesmo demonstrado tambm por outros autores (OPILA et al.,1988; PHILLIPS et al., 1991) e, ainda, tem sido relatado que, com a utilizao decalados de salto alto, h um aumento da freqncia de passos, reduo do com-primento dos passos e reduo da velocidade da marcha (SANTOS et al., 2008;EISENHARDT et al., 1996).

Conforme Ebbeling et al. (1994), o uso de calados de salto, devido aoaumento da flexo plantar, gera um desequilbrio corporal, pois resulta em umadiminuio da rea de contato entre o p e o solo, acarretando uma perda parcial

da estabilidade, o que afeta o funcionamento de toda a cadeia cintica do membroinferior, principalmente da articulao do tornozelo. Deste modo, na marcha comcalado de salto alto, a estabilidade necessria para que esta marcha seja a maisnatural e estvel possvel, resulta da co-contrao do gastrocnmio e tibial anterior.

Alm disto, tem sido demonstrado que, durante a marcha, a co-contrao ocorrecomo um fator positivo para a estabilizao dinmica da articulao do tornozelo(FONSECA et al., 2001; NUNES, 2004). Isto se deve necessidade de maiorestabilizao, em ambos os membros inferiores, na fase de apoio. Este fenmeno

parece ter ocorrido no presente estudo, na marcha com calado de salto alto, a qual


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requer uma estabilizao maior da articulao do tornozelo, resultando no aumentodos valores de co-contrao com o uso do salto alto (Figura 3).

O uso freqente e indiscriminado de calados com salto alto por mulheres noseu dia-a-dia, por vezes por mais de 10 horas dirias, e em adolescentes e crianasem fase de desenvolvimento maturacional (IUNES et al., 2008) preocupante,

pois, alm das caractersticas j descritas, a utilizao diria deste tipo calado poderesultar em fadiga dos membros inferiores e, de modo mais grave, no encurtamentodos msculos gastrocnmio e sleo, tornando-se, a longo prazo, um problemaestrutural (GEFEN et al., 2002; KENDALL; McCREARY; PROVANCE, 1995). Tal

fato pode restringir a flexo dorsal do tornozelo, ocasionar a hiperextenso dojoelho na posio em p (JAHSS, 1982), e resultar em desconforto s pessoas jhabituadas ao uso do salto, no momento em que forem utilizar um calado de solaplana (IUNES et al., 2008). Do mesmo modo, o uso freqente de calados de salto

alto pode expor os usurios a transformaes degenerativas da cartilagem articular, ocorrncia de osteoartrite (KERRIGAN; TODD; RILEY, 1998), e ocorrncia dedor na regio metatarsiana (KENDALL; McCREARY; PROVANCE, 1995).

Assim, sabendo-se das implicaes biomecnicas e cinesiolgicas da utiliza-o de calados de salto alto, sugere-se, tanto para mulheres e/ou adolescentes, autilizao de calados planos e/ou com menores alturas de salto. Jahss (1982), de

forma mais pontual, sugere que, caso seja necessrio a utilizao diria de caladosde salto alto, estes saltos tenham, no mximo, 4 centmetros de altura.

Em suma, os resultados do presente estudo indicam que, na marcha comsalto alto, existe uma maior ativao neuromuscular do gastrocnmio lateral, pos-sivelmente devido quase inexistncia de movimento na articulao do tornozelo,que permanece durante todas as fases da marcha em flexo plantar (SMITH; WEISS;LEHMKUHL, 1997). Assim, especula-se que a altura do salto parece estar associadadiretamente com a ao do gastrocnmio lateral, pois quanto mais alto for o salto,maior ser a solicitao das fibras musculares, ou seja, maior a ativao neuro-muscular deste msculo. Entretanto, considerando o pequeno nmero amostral do

presente estudo, entende-se que estes resultados so preliminares, necessitandode mais estudos, principalmente no que concerne ao percentual de co-contraodurante a marcha de salto alto.

CONCLUSO

Os principais resultados encontrados no presente estudo demonstraram que:(1) independente da altura do salto houve maior ativao do GL, em comparao

com o TA; (2) o msculo GL apresentou maior ativao com o calado de salto


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alto, em comparao situao com os ps descalos; e (3) quanto maior a alturado salto, maiores percentuais de co-contrao muscular foram encontrados.

Activation and co-contraction of the gastrocnemius and anterior tibialmuscles in the gait of women using different heights of heels

ABSTRACT: The aim of this study was to investigate the muscle activation and co-contraction

of tibialis anterior (TA) and lateral gastrocnemius (GL) during gait using different shoes. Nine

college women walked on a treadmill with speed of 3,5km/h in three situations: without shoes,

with short heels (6 cm), and high heels (9 cm) were simultaneously electromyography sinals

recorded of TA and GL. The results showed that in the three test situations there was a higher

activation of the GL compared with TA (p


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