Isokinetic muscle function comparison of lower limbs among elderly fallers and non-fallers
http://dx.doi.org/10.1590/S1809-29502012000100008
Juliana da Silva Antero-JacqueminI; Priscilla SantosI; Patrícia Azevedo GarciaII; Rosângela Corrêa DiasIII; João Marcos Domingues DiasIII
IFisioterapeuta pela UFMG - Belo Horizonte (MG), Brasil
IIProfessora Mestre Assistente da Universidade de Brasília (UnB) - Brasília (DF), Brasil
IIIProfessor(a) Doutor(a) Associado(a) do Departamento de Fisioterapia da UFMG - Belo Horizonte (MG), Brasil
O objetivo deste estudo foi identificar se há diferenças entre o desempenho muscular de tornozelo, joelho e quadril em idosos com e sem relato de queda nos últimos seis meses. Foram incluídos 81 idosos com 65 anos ou mais: 56 negaram quedas (G1) e 25 relataram quedas (G2). Utilizou-se o questionário perfil de atividade humana para medir o nível de atividade física, e o dinamômetro isocinético para mensurar os parâmetros físicos da função muscular. Os grupos não diferiram entre si em relação à idade (p=0,925), duração (p=0,065) e frequência (p=0,302) da prática do exercício físico, índice de massa corpórea (p=0,995) e nível de atividade física (p=0,561). O G2 apresentou menor desempenho para as variáveis pico de torque de flexão e extensão de joelho esquerdo (p=0,027 e p=0,030, respectivamente) e trabalho por peso corporal (p=0,040) de flexão de joelho esquerdo a 60°/s; pico de torque e trabalho por peso corporal de flexão e extensão de joelho a 180°/s bilateralmente (p<0,050); e potência média de flexão de joelhos direito e esquerdo (p=0,030). A maioria das variáveis do tornozelo e quadril não apresentou diferenças entre os grupos. Apenas a variável pico de torque de extensão de quadril esquerdo foi significativamente maior no G1 (p=0,035). É importante considerar a função muscular do joelho na avaliação clínica de idosos para direcionar a intervenção terapêutica e a prevenção de quedas.
Descritores: idoso; força muscular; extremidade inferior; acidentes por quedas; dinamômetro de força muscular.
The aim of this study was to identify whether there are differences between the performance of muscular groups of ankle, knee and hip among elderly people who didn't have falls and individuals who reported falls in the last six months. The study included 81 elderly aged 65 or older: 56 non-faller subjects (G1) and 25 faaller subjects (G2). To obtain the level of physical activity, the questionnaire Human Activity Profile was used, and the muscle function of the lower limbs was assessed using isokinetic dynamometer. The groups did not differ regarding age (p=0.925), duration (p=0.065) and frequency (p=0.302) of the practice of physical exercise, body mass index (BMI) (p=0.995) and level of physical activity (p=0.561). The G2 showed a lower performance of peak torque of left knee flexion and extension (p=0.027 and p=0.030, respectively) and work proportional to body weight (p=0.040) of left knee flexion at 60°/s; peak torque and work proportional to body weight of bilaterally knee flexion and extension at 180°/s (p<0.05) and average power of right and left knee extension (p=0.03). Most variables of ankle and hip joints did not differ between groups. Only peak torque of left hip extension was significantly higher in the non-faller group (p=0.035). It is important to consider knee muscle function in the clinical evaluation of elderly in order to make the intervention more assertive and thus to prevent falls.
Keywords: aged; muscle strength; lower extremity; accidental falls; muscle strength dynamometer.
O envelhecimento é um processo inerente aos seres vivos, que se expressa pela perda da capacidade de adaptação do organismo a situações de estresse físico e pela diminuição da funcionalidade1-4. Uma das principais alterações ocorre no sistema musculoesquelético, que sofre perda gradativa da massa muscular, conhecida como sarcopenia. A consequência direta é a diminuição da força muscular, associada a desordens do equilíbrio, redução da velocidade de marcha e declínio funcional, que predispõem às quedas5,6. A queda tem sido apontada como um problema de saúde pública entre idosos, em decorrência das possíveis fraturas, medo de cair, restrição de atividades e isolamento social, aumento da dependência, do risco de institucionalização, da mortalidade e dos custos socioeconômicos6-8.
Cham et al.9 mostraram a importância da estratégia de controle postural biomecânico, refletida nos ajustes posturais das articulações dos membros inferiores, na compreensão da relação entre marcha e quedas. Observaram que os elevados momentos de força do joelho e quadril produzidos durante o desequilíbrio na marcha indicam a influência dessas articulações na recuperação do equilíbrio, e que o tornozelo atua apenas passivamente na tentativa de evitar a queda. Em contrapartida, outros autores10,11 reportaram a atuação do tornozelo como a primeira estratégia de controle postural em uma situação de perturbação ântero-posterior na postura ereta, convergindo com Guimarães6 e Pinho8, que demonstraram uma relação entre a diminuição da força muscular de tornozelo e a ocorrência de quedas em idosos.
Tem sido reportado que a organização da resposta muscular pode representar uma sinergia flexora, e que a ativação precoce de tibiais anteriores e bíceps femorais atua na flexão do tornozelo e joelho, respectivamente, para direcionar o corpo à base de suporte de forma estratégica para evitar quedas10. Alguns estudos mostraram ainda que menores picos de torque e potência nos extensores e flexores de joelho, dorsiflexores e flexores plantares do tornozelo estão associados aos idosos caidores12, e que a articulação do quadril mostra-se relevante em situações de instabilidade anteroposterior e médio-lateral11.
Neste contexto, apesar da relação entre a redução da força muscular dos membros inferiores e o aumento do número de quedas já ter sido descrita na literatura internacional13,14, a relação entre queda e o comprometimento específico por grupo muscular dos membros inferiores ainda não foi bem definida para idosos brasileiros. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar se há diferença entre o desempenho dos grupos musculares do tornozelo, joelho e quadril em idosos que sofreram quedas e idosos que não apresentaram quedas nos últimos seis meses.
Este estudo transversal foi realizado com 81 idosos (42 mulheres e 39 homens) com 65 anos ou mais (74,93±7,18), comunitários, independentes e capazes de deambular sem auxílio. Os sujeitos eram voluntários e foram recrutados em grupos de convivência ou por demanda voluntária. Os idosos foram divididos em dois grupos, de acordo com o autorrelato de queda(s) nos últimos seis meses: G1, com 56 idosos que negaram quedas; e G2, com 25 idosos que relataram uma ou mais quedas. Foram excluídos os idosos que apresentaram alterações cognitivas no miniexame do estado mental15, doenças neurológicas diagnosticadas ou fraturas recentes (últimos três meses) nos membros inferiores. A queda foi definida como um evento não intencional que resulta na mudança de posição do indivíduo para um nível mais baixo em relação à posição inicial8.
A variável nível de atividade física foi obtida pelo escore ajustado de atividade (EAA) do questionário perfil de atividade humana (PAH)16. Para medir os parâmetros da função muscular (pico de torque, trabalho proporcional ao peso corporal e potência média) utilizou-se o dinamômetro isocinético Biodex System 3 Pro, equipamento que possibilita avaliar quantitativamente a força, potência e resistência muscular17,18.
Os dados foram coletados por dois examinadores treinados. Os participantes assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido aprovado no Comitê de Ética da Universidade Federal de Minas Gerais (492/07).
Os participantes foram entrevistados para registrar as variáveis clínico-demográficas e determinar o nível de atividade física. Para a realização da avaliação isocinética, os indivíduos realizaram movimentos de flexão e extensão das articulações de tornozelo, joelho e quadril, bilateralmente. Foram observados os princípios do teste isocinético; os participantes foram encorajados verbalmente e familiarizados com o equipamento realizando três repetições do movimento. A ordem de avaliação foi aleatorizada por meio de sorteio de três envelopes opacos contendo o nome das articulações. Os testes foram feitos com contrações concêntricas, velocidades angulares constantes de 60º/s (cinco repetições) para tornozelo, de 60º/s (cinco repetições) e 180º/s (15 repetições) para joelho e de 60º/s (cinco repetições) e 120º/s (15 repetições) para quadril. A velocidade angular de 60°/s foi usada para obter a variável "pico de torque" e caracterizou o parâmetro força muscular19. As velocidades de 120 e 180°/s foram usadas para obter a "potência média" e caracterizaram a variável potência muscular17,19.
Para testar o tornozelo, na posição sentada, o joelho foi posicionado a 30º de flexão e o eixo do dinamômetro, alinhado com o maléolo lateral. A amplitude de movimento (ADM) testada foi de 10º de dorsiflexão a 30º de flexão plantar. As avaliações do joelho foram realizadas com o idoso sentado na cadeira com 85º de inclinação do encosto, com o eixo do aparelho alinhado ao epicôndilo lateral do fêmur e a almofada da alavanca posicionada 3 cm acima do maléolo lateral. A ADM testada foi de 85º a partir do ângulo de 90º de flexão do joelho. O quadril foi testado em ortostatismo, com apoio dos membros superiores, em um dispositivo estabilizador20, fixado em posição neutra, com eixo do dinamômetro alinhado superior e anteriormente ao trocânter maior e a almofada da alavanca posicionada no terço distal da coxa, logo acima da patela.
As análises estatísticas foram processadas no programa SPSS 15.0 e a distribuição dos dados foi verificada com o teste Kolmogorov-Smirnov. Utilizou-se o teste t de Student, com avaliação da homocedasticidade (teste de Levene), e considerou-se nível de significância α=0,0521.
As características clínico-demográficas e antropométricas dos idosos estão descritas na Tabela 1. Considerando a recomendação do Colégio Americano de Medicina do Esporte22, 50% dos idosos não caidores e 60% dos caidores relataram prática de exercício físico regular. No questionário PAH, 58,9% dos não caidores e 52,2% dos caidores foram classificados como ativos, e 39,3% dos não caidores e 43,5% dos caidores como moderadamente ativos. Os grupos não apresentaram diferenças em relação ao EAA (PAH), ao índice de massa corporal (IMC), estatura, massa corpórea, duração e frequência do exercício físico.
De acordo com as Tabela 2 e 3, os idosos caidores (G2) apresentaram déficit significativo nas variáveis pico de torque, trabalho por peso corporal e potência média do joelho em relação aos não caidores (G1). A maioria das variáveis do tornozelo e quadril não apresentou diferenças significativas entre os grupos. Apenas a variável pico de torque de extensão de quadril esquerdo foi significativamente maior no G1(p=0,035).
O estudo comparou a função muscular isocinética de membros inferiores de idosos que não apresentaram quedas (G1) e que apresentaram quedas (G2) nos últimos seis meses, e demonstrou menor desempenho muscular especificamente para a articulação do joelho de G2. Os dois grupos de idosos não diferiram entre si em relação à idade (p=0,925), IMC (p=0,995), duração (p=0,065) e frequência (p=0,302) da prática de exercício, nível de atividade física (p=0,561) e dominância.
Em relação à função muscular do joelho, encontrou-se que o ponto em que a força máxima é produzida (pico de torque) demonstrou diferença significativa entre os grupos para os movimentos de flexão e extensão a 180°/s e para os movimentos de flexão de extensão de joelho esquerdo a 60°/s. Observou-se também diferença entre os grupos para a quantidade de força produzida pelo músculo ao longo de toda a amplitude de movimento (trabalho proporcional ao peso corporal) para flexão e extensão dos joelhos, principalmente a 180°/s. Outra diferença significativa observada foi a habilidade do músculo em gerar força em um determinado tempo (potência média) para flexão bilateral de joelho a 180°/s. Esses achados convergem com a literatura, que sugere que os idosos que caem produzem menores picos de torque e potência nos extensores e flexores de joelho12 e que as contrações em alta velocidade são mais afetadas com o envelhecimento que as contrações lentas11.
Marigold et al.10 demonstraram que a resposta reativa de recuperação do equilíbrio após escorregar revela o bíceps femoral e tibial anterior como os primeiros a serem ativados, seguidos do gastrocnêmio e, só então, do reto femoral. Outro estudo11, que analisou a atividade eletromiográfica das musculaturas de membros inferiores também em situações de perturbação do equilíbrio, descreveu a utilização da estratégia do tornozelo e do quadril e revelou a importância da sinergia muscular de ativação da musculatura do joelho para auxiliar no retorno do equilíbrio. Esses relatos reforçam a influência dos músculos do joelho na prevenção das quedas.
Embora esteja documentado o papel da ativação dos músculos do tornozelo como estratégia para evitar quedas11 e que haja relação entre a diminuição da força muscular de flexores plantares e a ocorrência de quedas em idosos6,8, este estudo não encontrou diferenças significativas em nenhuma das variáveis de força dessa musculatura entre os grupos estudados. Cham et al.9 demonstraram que, em estratégia rápida, para evitar quedas em superfícies escorregadias, o tornozelo age como uma articulação passiva, não sendo primordial para evitar a queda. Segundo Shumway-Cook11, a estratégia de atuação do tornozelo para manter o equilíbrio parece ser mais requisitada em situações de menor perturbação e em superfície de apoio firme.
Em relação ao desempenho muscular do quadril, embora todas as variáveis medidas tenham apresentado tendência de ser inferior entre os idosos que relataram quedas (G2), apenas o pico de torque de extensão de quadril esquerdo demonstrou diferença significativa entre os grupos. Os resultados de Pinho et al.8 convergem com tais achados, uma vez que também não encontraram diferenças significativas para a função muscular de quadril entre os grupos de idosos estudados. Tem sido reportado, contudo, que a articulação do quadril é responsável por estabelecer o equilíbrio para evitar quedas11. Neste sentido, Ploutz-Snyder et al.3 demonstraram que a força de extensão dos membros inferiores está associada à capacidade de evitar uma queda após uma perturbação da marcha e pode ser usada para identificar o risco de quedas em idosos.
Embora não tenham sido observadas diferenças significativas entre os grupos quanto ao desempenho muscular de quadril e tornozelo, todas as variáveis mensuradas apresentaram valores inferiores no G2. Possivelmente, o modo como os grupos foram divididos pode ter dificultado evidenciar diferenças significativas. O fato de se considerar caidores idosos os que caíram apenas uma vez pode ter influenciado a significância estatística do G2, uma vez que tais participantes podem ter caído por motivos acidentais e não necessariamente devido a uma alteração da função muscular23. Considerando que a queda tem múltiplos fatores causais, incluindo extrínsecos, como piso escorregadio, má iluminação ou terrenos irregulares, seria possível reduzir a probabilidade de uma queda por fatores ambientais, incluindo-se no G2 apenas idosos considerados caidores recorrentes, ou seja, que caíram duas ou mais vezes no período de um ano24.
Considerando as limitações do estudo, recomenda-se que em investigações futuras amostras maiores sejam utilizadas, a fim de contribuir para maior generalização dos resultados encontrados, e que sejam incluídos no grupo que relatou queda apenas idosos considerados caidores recorrentes, para eliminar o efeito de quedas ocasionais.
Idosos que referem algum episódio de queda nos últimos seis meses revelam menores valores de pico de torque, trabalho proporcional ao peso corporal e potência média em alta velocidade angular (180°/s) para o joelho quando comparados com idosos que não caíram. Assim, é importante considerar a função muscular do joelho durante a avaliação clínica de idosos, para direcionar a intervenção, torná-la mais assertiva e, assim, evitar o primeiro evento de queda ou sua recorrência. Para isso, sugere-se que as musculaturas dos joelhos sejam treinadas, principalmente em alta velocidade e em atividades funcionais.
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