Avaliação eletromiográfica dos músculos estabilizadores da patela durante exercício isométrico de agachamento em indivíduos com síndrome da dor femoropatelar

Effects of neuromuscular training and strengthening of trunk and lower limbs muscles in women with Patellofemoral Pain: A protocol of randomized controlled clinical trial, blinded

Background

Patellofemoral pain (PFP) often affects young women, and the etiology is multifactorial and poorly understood. Conservative intervention has been focused on risk factors or aggravating factors and is composed of hip- and knee-strengthening exercises, as this population often has muscle weakness and poor motor control during daily and sports activities. The objective of this study was to evaluate the additional effects of neuromuscular training in a conservative treatment of trunk-, hip-, and knee-muscle strengthening on pain, function, and kinematics of the trunk, pelvis, and lower limb in women with PFP.

Methods

This is a randomised clinical trial, controlled, blinded. Ninety women who are active and engage in physical activity up to twice a week will be recruited. All participants will undergo an individual physiotherapy assessment and then will be allocated randomly into two groups. Thereafter, both groups will undergo a 12-week intervention protocol: group 1 will perform strengthening exercises for the trunk, hip, and knee muscles, while group 2 will receive the same treatment, with the inclusion of neuromuscular training exercises on the fourth week. At the end of the intervention, the volunteers will be evaluated. The primary outcomes will be pain intensity (using a Visual Analog Scale: over the last month, squat 90°, and step of 26 cm during 1 min), functional capacity (Anterior Knee Pain Scale and Activities of Daily Living Scale), and 2D kinematics of the trunk, pelvis, and lower limb during the single-leg squat. The secondary outcomes correspond to the isometric muscular strength of the lower limb and the level of satisfaction from the intervention.

Discussion

The present study was initiated on 28 January 2018 and is currently in progress, scheduled for completion in July 2019. The results of this study should contribute to the physiotherapeutic treatment of women with PFP by aggregating information on the benefits of adding neuromuscular training to strengthening of the trunk and lower-limb muscles.

Trial registration

Registro Brasileiro de Ensaios Clínicos, ID: RBR-8c7267. Registered on 2 August 2017.

Electronic supplementary material

The online version of this article (10.1186/s13063-019-3650-7) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Analysis of pain, functional capacity, muscular strength and balance in young women with Patellofemoral Pain Syndrome

Abstract Introduction: Patellofemoral Pain Syndrome (PFPS) is associated with anterior knee pain, changes in functional capacity, balance and muscle strength disorders. Objective: To quantify pain, functional capacity, strength in quadriceps (Q), gluteus medium (GM), hip external rotator (ER) muscles and balance in sedentary women with PFPS. Methods: Twenty sedentary women, aged 18 to 25 years, were divided into two groups: PFPS (N=10) and control group (N=10). All the volunteers answered the items of the Visual Analogue Scale (VAS), the Lysholm Knee Score Scale, the Anterior Knee Pain Scale (AKPS), and the Lower Extremity Functional Scale (LEFS). The participants performed the following tests: maximal voluntary isometric contraction measured by dynamometry; postural balance using the Star Excursion Balance Test (SEBT) and a force platform. Statistical analyses were performed using the Shapiro Wilk test, the Mann Whitney U test and Spearman’s correlation coefficient. Data were submitted to SPSS 20 software. Results: The PFPS group presented greater pain, balance impairment and higher average velocity of oscillation; however, no differences were observed in Q, GM and RE muscle strength and in balance analyzed by SEBT. Conclusion: Women with PFPS exhibited greater pain, worse functional capacity and body balance. Moderate correlation between both balance tests suggests the use of SEBT when the force platform is not available, which could facilitate and highlight the importance of clinical diagnosis with regard to postural balance.

The Effect of Increasing Volume of Exercise on Activation Pattern of Vastus Medialis and Lateralis and its Correlation With Anterior Knee Pain in Karate Elites

Background

The effects of exercise volume on the pattern of muscle activity is one of the most important factors in training management and injury risk reduction. In the lower limb, the quadriceps muscle which plays a determining role in performing the stance and other karate techniques could be injured in intensive exercise and may induce anterior knee pain in athletes.

Objectives

The aim of this study was to determine the relationship between training volume and muscle activity of vastus medialis and vastus lateralis and its association with anterior knee pain in karate elites.

Patients and Methods

Male and female athletes from national junior and cadet karate team (14 to 18 years) were invited to participate in the study at the beginning and the end of the training camps. Studies involved measurement of electromyographic muscle activity of vastus medialis and vastus lateralis in both lower extremities with surface electromyography device and assessment of movement by electrogoniometery. Muscle activity was recorded in three tests of dachi, walking up and walking down stairs. Simultaneously, anterior knee pain was evaluated using visual analogue scale and anterior knee pain scale questionnaire.

Results

Eight athletes of a total number of 23 reported increased ratings of pain in their right knees. No differences in muscle activity were observed in tests of Dachi and stairs between the groups with and without pain. Comparing Dachi task pattern at the beginning and end of training camps, there was no significant difference in pattern of biomechanical movement; however, reducing the amount of muscle activity in early and late phases of tasks was observed in electromyographic assessment.

Conclusions

The results showed that performing the same task after a six-week training period, less muscle activity was required in all phases in two groups of tasks, including karate-specific movement (dachi) and activities of daily living (up or down stairs).

KINESIO TAPING NÃO ALTERA A RELAÇÃO EMG ENTRE VASTO LATERAL E VASTO MEDIAL DURANTE MEIO-AGACHAMENTO

RESUMO Introdução: Kinesio Taping é uma técnica realizada com aplicação de fitas elásticas sobre a pele, que se propõe a produzir determinados efeitos com fins de prevenção e tratamento das lesões musculoesqueléticas. No entanto, os meios pelos quais tais efeitos ocorrem continuam sendo investigados e discutidos, principalmente no que diz respeito à utilização no campo da reabilitação e do esporte. Objetivo: Analisar a relação da atividade eletromiográfica encontrada nos músculos vasto lateral (VL) e vasto medial (VM) em duas condições: sem aplicação de Kinesio Taping (GnKT) e com aplicação de Kinesio Taping (GKT) em uma população saudável, com experiência em treinamento de força. Métodos: Dezoito sujeitos do sexo masculino (idade: 28,1 ± 6,9 anos; massa corporal: 85,5 ± 8,3 kg; estatura: 179,5 ± 6,9 cm; comprimento de membro inferior: 97,0 ± 4,2 cm) realizaram o exercício de meio-agachamento livre, com velocidade controlada, sem e com aplicação de Kinesio Taping. A relação foi verificada pela proporção de magnitude de ativação (VM/VL), utilizando-se os valores de root mean square (RMS). A sequência para realização dos exercícios nas condições mencionadas foi randomizada e balanceada. Resultados: Os valores encontrados para a razão VM/VL na situação GnKT foram de 83,96 ± 5,79% para VM e 84,13 ± 7,16% para VL. Já na situação GKT, 84,55 ± 16,97% para VM e 80,53 ± 9,20% para VL. Não foram observadas diferenças significativas nos valores de RMS para a relação VM/VL submetidos a aplicação de Kinesio Taping. Conclusão: A aplicação de Kinesio Taping não demonstrou influenciar a relação da atividade eletromiográfica entre os músculos vasto lateral e vasto medial durante a execução do exercício de meio-agachamento.

Eletromiografia do bíceps braquial em contrações dinâmicas

INTRODUÇÃO: A reprodutibilidade da atividade eletromiográfica de superfície (EMG) é mais estudada em protocolos que envolvem contrações isométricas. Alguns fatores relacionados às contrações dinâmicas podem contribuir para a instabilidade do sinal mioelétrico e dificultar a reprodutibilidade da medida da EMG. OBJETIVO: Determinar a reprodutibilidade teste-reteste e quantificar o erro técnico da medida da frequência mediana (FM) e da amplitude (root mean square, RMS) da EMG, em contrações dinâmicas e estáticas. MÉTODOS: Dez sujeitos foram testados em dois dias, sendo a atividade EMG registrada na maior porção do bíceps braquial. No primeiro dia foi feito o teste de uma repetição máxima (1RM) e de contração voluntária máxima (CVM). No segundo dia foram realizadas duas séries de 10 contrações dos flexores do cotovelo com 75% de 1RM, entremeadas por 1 h em repouso. Antes de cada série foi realizada uma CVM. RESULTADOS: Para a FM e RMS foi observado alto coeficiente de correlação intraclasse para o sinal do bíceps braquial (CCI = 0,90-0,98 para a FM; CCI = 0,89-0,94 para o RMS) e de baixo para moderado coeficiente de variação (CV = 2,5-6,2% para a FM; CV = 14,6-16,3% para o RMS) em ambos os testes. Não foi observada diferença significativa entre teste e reteste (p > 0,05). CONCLUSÃO: A FM e o RMS apresentam alta confiabilidade e baixo a moderado erro em contrações estáticas e dinâmicas, possibilitando o uso da EMG para investigação da fadiga e de desordens neuromusculares.

Neuromuscular electric stimulation in patellofemoral dysfunction: literature review

Patellofemoral dysfunction is a fairly common deficiency among young individuals that primarily affects females and may be characterized by pain, swelling and retropatellar crepitation. The purpose of this review of literature from the period between 2005 and 2011 was to systematize knowledge in relation to the increase in quadriceps muscle strength and pain relief in patients with patellofemoral dysfunction, using neuromuscular electrical stimulation and resistance exercises. The inclusion criteria were intervention articles from the past six years, in English, Spanish and Portuguese, which used muscle strengthening and neuromuscular electrical stimulation for rehabilitation obtained through searches in the electronic databases Medline and Lilacs and in the Bireme library. The bibliographic search yielded 28 references, of which nine were excluded in accordance with the aims and inclusion criteria while 16 articles were selected for reading of the abstracts and subsequent analysis. Mediumfrequency Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) can be used in association with resistance exercises as an adjuvant in the treatment of patellofemoral dysfunction (PFD), both to achieve muscle rebalance and for pain relief.

Analysis of the center of pressure displacement, ground reaction force and muscular activity during step exercises

Anterior Knee Pain (AKP) is considered as one of the most common, yet misunderstood, knee pathologies. The aim of this study was to evaluate the displacement area of the center of pressure, Ground Reaction Force (GRF), and the electromyography activity of the hip and the quadriceps muscles in healthy and AKP individuals during the step-up and step-down exercises. Both groups (Control group and AKP group) were composed of 15 volunteers submitted to the exercises on a force plate. The AKP group presented greater displacement area of the center of pressure for all the situations evaluated than the Control group (p<0.05), as well as a lesser magnitude of the GRF during the step-down exercise. The AKP group presented lower electromyography activity than the Control group in all situations evaluated. AKP individuals do not have muscle imbalances; they present a lower electromyography activity of the stabilizing muscles of the patella and hip and show greater instability in activities such as step up and down compared to normal subjects.

Análise cinemática e eletromiográfica do alcance em pacientes com acidente vascular encefálico

INTRODUÇÃO: O movimento de alcance é muito estudado na literatura, no entanto, poucos estudos realizam análise cinemática e eletromiográfica desse movimento em sujeitos hemiparéticos. OBJETIVO: Avaliar o alcance de indivíduos hemiparéticos pós-acidente vascular encefálico (AVE) em seus aspectos cinemáticos e eletromiográficos. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram selecionados quatro indivíduos, idade média de 54,5 ± 10,7 anos, com diagnóstico de AVE associado à hemiparesia. Realizou-se a avaliação cinemática e eletromiográfica concomitantemente do movimento de alcance na postura sentada, tanto do lado parético quanto do não parético. RESULTADOS: Houve diferença significativa entre os sujeitos com relação ao deslocamento (F(3,63) = 3.081, p = 0.03), porém, não ocorreu diferença significativa entre os lados (F(1,63) = 1.441, p = 0.23). Com relação às articulações (ombro, cotovelo e punho), houve diferença significativa entre os deslocamentos de cada uma (F(2,63) = 27.496, p = 0.00), assim como entre as coordenadas x, y e z (F(2,63) = 36.702, p = 0.00). Na análise dos dados eletromiográficos, não houve diferença significativa entre os sujeitos (F(3,31) = 2.437, p = 0.08), entre os lados (F(1,31) = 3.384, p = 0.07) e entre os músculos (F(4,31) = 0.942, p = 0.45). Existiu diferença no tempo de execução dos movimentos quando comparado o lado não acometido com o acometido. CONCLUSÃO: As análises cinemática e eletromiográfica, de um modo geral, mostraram resultados semelhantes aos encontrados na literatura. No entanto, este estudo acrescenta uma visão mais sistematizada do movimento de alcance, considerando seus aspectos funcionais, diferindo de outros estudos por apresentar, concomitantemente, análises cinemática e eletromiográfica e por investigar ambos os membros superiores.

Comparação dos exercícios em cadeia cinética aberta e cadeia cinética fechada na reabilitação da disfunção femoropatelar

INTRODUÇÃO: A disfunção femoropatelar (DFP) é uma patologia caracterizada por dor na região patelofemoral resultante de alterações físicas e biomecânicas dessa articulação. Seu índice de incidência é alto, representando uma queixa comum em cerca de 20% da população, e sua etiologia ainda permanece desconhecida. OBJETIVO: Esta revisão de literatura tem como objetivo comparar a eficácia dos exercícios em cadeia cinética aberta com os em cadeia cinética fechada, para a recuperação funcional dos portadores da disfunção femoropatelar. METODOLOGIA: Foi realizada uma revisão sistemática nas bases de dados LILACS, MEDLINE, SciELO e PubMed como termo de procura das palavras disfunção femoropatelar, cadeia cinética aberta e cadeia cinética fechada. DISCUSSÃO: O desequilíbrio de forças dos estabilizadores dinâmicos da patela, do vasto medial oblíquo (VMO) e do vasto lateral (VL) ainda é considerado o fator primordial para o surgimento dos sintomas, já que essa alteração causa o aumento das forças de reação e compressão femoropatelar. Com a finalidade de recuperar o equilíbrio da forças dos músculos que atuam como estabilizadores do joelho e como forma de restituir estabilidade à articulação, os exercícios em cadeia cinética aberta (CCA) e em cadeia cinética fechada (CCF) têm sido empregados em programas de reabilitação dos distúrbios femoropatelares. CONCLUSÃO: Os benefícios para a aplicação desses protocolos não são bem documentados, faltando evidências científicas para comprovar a real eficácia desses exercícios na melhora do desempenho do músculo quadríceps femoral ou auxiliar no equilíbrio muscular dos estabilizadores dinâmicos da patela.

Atividade eletromiográfica do vasto medial oblíquo em portadoras da síndrome da dor patelofemoral

A síndrome da dor patelofemoral (SDPF) é uma das afecções que mais acometem a articulação do joelho. Embora sua etiologia não seja completamente conhecida, uma disfunção do músculo vasto medial oblíquo (VMO) tem sido apontada como possível fator desencadeante. Este estudo visou avaliar, por meio de eletromiografia, se algum exercício, dentre dez exercícios resistidos usuais, produz ativação seletiva do VMO, com vistas a sua utilização clínica. Vinte voluntárias do sexo feminino, sendo dez com SDPF (24,7±4,35 anos) e dez saudáveis, controle (22,5±1,58 anos), foram submetidas à avaliação eletromiográfica dos músculos VMO, vasto lateral longo e vasto lateral oblíquo (VLO) durante a realização de 10 exercícios, incluindo cadeia cinética aberta e fechada, em diferentes angulações do joelho e posições do quadril. Os resultados mostram que nenhum dos exercícios se revelou seletivo para o VMO, tendo alguns mostrado ativação seletiva do VLO. No grupo com SDPF observou-se menor atividade eletromiográfica de todos os vastos em oito dos dez exercícios propostos, quando comparado ao controle; observou-se ainda, no grupo SDPF, menor relação VMO/VLO (0,63) do que no grupo controle (0,82, p<0,05). Embora, dentre os propostos, nenhum exercício tenha se mostrado eficaz para promover a ativação seletiva do VMO, os exercícios de agachamento unipodal com rotação medial e lateral da tíbia mostraram-se mais indicados para sujeitos com SDPF.

Atividade eletromiográfica durante o agachamento unipodal associado a diferentes posições do pé

O objetivo principal deste estudo foi quantificar a atividade muscular durante a realização de agachamento unipodal com variações na técnica. Oito voluntários saudáveis realizaram agachamentos associados a cinco tipos de posição do pé: posição neutra, sobre cunha com 10º de declive, sobre cunha com 10º de aclive, sobre cunha com 10º de inclinação medial e sobre cunha com 10º de inclinação lateral. Foram avaliados os dados eletromiográficos dos músculos vasto medial oblíquo, vasto lateral, reto femoral, bíceps femoral, gastrocnêmio lateral e tibial anterior, utilizando a ANOVA fator único. O valor eletromiográfico integrado de todos os músculos não foi estatisticamente diferente nos cinco tipos de posição do pé. Os resultados deste estudo sugerem que diferentes tipos de posicionamento do pé durante o agachamento unipodal não provocam alterações no padrão de recrutamento muscular.