Resumo não disponível

A literatura refere que os estímulos produzidos pelos diferentes tipos de contração no sistema músculo-esquelético geram adaptações específicas. A locomoção em aclive e declive vem sendo utilizada como modelo de treinamento concêntrico e excêntrico para estudos dessas adaptações em animais. Sendo assim este estudo teve o objetivo de avaliar características mecânicas e histológicas do músculo sóleo de ratos submetidos a treinamento em aclive ou declive. Foram avaliados 36 ratos Wistar machos (90 dias de idade no início do treinamento) divididos igualmente em três grupos: aclive (A), declive (D) e controle (C). Os treinamentos foram realizados em uma esteira adaptada com raias individuais e inclinação de + 16° (aclive) ou – 16° (declive). Os animais passaram por um período de adaptação de uma semana na esteira com a inclinação específica e, em seguida, foram avaliados quanto à velocidade máxima suportada. Os treinamentos aconteceram com velocidade (relativa à máxima avaliada) e tempo progressivos ao longo de oito semanas (29 sessões). Dois dias após o último treino os animais foram anestesiados com Tiopental Sódico (± 5 ml), os músculos sóleos direitos e esquerdos foram removidos e os animais decapitados. Os músculos sóleos da pata direita (n = 7C, 8A, 9D) foram submetidos a ensaios de tração em uma máquina EMIC DL2000, com célula de carga de 50 N a velocidade de 1,66 m·s-1. Durante o ensaio, as amostras foram borrifadas com solução salina a cada um minuto. Os músculos sóleos esquerdos foram retirados para contagem de sarcômeros (n = 4A, 4C e 5D) e análise na proteína titina por Western Blot (n = 4 por grupo). Foi verificada a normalidade e homogeneidade dos dados e a confiabilidade das medidas foi avaliada pelo coeficiente Alpha de Cronbach. Comportamentos individuais foram analisados pelo Coeficiente de Correlação Intraclasse (ICC); ANOVA one way e post hoc de Bonferroni e teste não paramétrico Kruskal-Walls foram aplicados para identificação das diferenças entre os grupos. Dos 36 animais, três morreram antes do final do experimento. Os coeficientes Alpha de Cronbach indicaram confiabilidade das medidas com valores próximos a um para todas as variáveis. Os dados mecânicos dos animais que treinaram em declive apresentaram menores valores de ICC, mesmo assim significativos. As comparações entre os grupos indicaram aumento significativo da rigidez da curva tensão X deformação para os animais treinados em aclive e declive, e maior deformação da curva para os animais controle. Foi encontrado aumento da média da tensão passiva dos músculos dos animais treinados (57 ± 5 e 56 ± 11 para A e D; 51,6 ± 7,7 para C), contudo essa diferença não foi estatisticamente significativa, possivelmente devido a grande variabilidade dos dados mecânicos. Em relação ao número de sarcômeros em série os animais que treinaram em declive apresentaram menores comprimentos de sarcômero (2,806 ± 0,059 μm) e maior número de sarcômeros em série (8170 ± 510) quando comparados aos grupos controle (3,06 ± 0,054 μm e 7510 ± 240) e aclive (2,990 ± 0,023 μm e 7390 ± 270). As demais variáveis analisadas não apresentaram diferenças entre os grupos. É possível concluir com este estudo que adaptações estruturais nem sempre acontecem em paralelo às adaptações funcionais, que o treinamento em declive parece produzir resultados com maiores variações e que os diferentes estímulos provocam diferentes adaptações no músculo sóleo de ratos. / The literature states that the stimulus produced by different types of contraction in skeletal muscle generates specific adaptations. Downhill and uphill locomotion have been used as a model of concentric and eccentric training in studies that verify the different adaptations in animals. Therefore this study intended to evaluate mechanical and histological properties of rats’ soleus muscle submitted to uphill or downhill running. We evaluated 36 male Wistar rats (90 days old at the start of training). They were divided equally into three groups: uphill (A), downhill (D) and control (C). Training was performed on a treadmill adapted to individual lanes and +16º (uphill) or -16º (downhill) incline. The animals went through a one week adjustment period on the treadmill with the specific inclines, and then there were evaluated the maximal speeds they reached. The training took place with progressive speed (relative to the maximum tested) and time over 8 weeks (29 sessions). Two days after the last training the animals were anesthetized with sodium thiopental (± 5 ml), the right and left soleus muscles were removed and the animals were decapitated. The right soleus muscles (n = 7C, 8A, 9D) were subjected to tensile tests on one machine EMIC DL2000, with a load cell of 50 N, speed of 1,66 m.s-1. During the test, the samples were sprayed with saline solution every one minute. The left soleus muscles were removed for counting of sarcomeres (n = 4A, 4C, 5D) and the titin Western blot analysis (n = 4 per group). Data normality and homogeneity were verified and reliability of the measures was assessed by Cronbach's Alpha coefficient. Individual behaviors were analyzed by Intraclass Correlation Coefficient (ICC); one-way ANOVA and post hoc Bonferroni test and nonparametric Kruskal-Wallis were applied to identify the differences between the groups. Three out of the 36 animals died before the end of the experiment. The Cronbach's Alpha coefficients indicated reliability of the measures with values close to one for all the analyzed variables. The mechanical data of downhill trained animals had significantly lower ICC, even though significant. Comparisons between groups showed increased rigidity of the muscles of trained animals and greater deformation of the muscles of control animals. It has been found greater passive tension mean for both training groups (57 ± 5 and 56 ± 11 for A and D; 51.6 ± 7.7 for C), but it was not statistically significant probably due to the high mechanical data variability. Regarding the number of sarcomeres in series the downhill trained animals showed smaller sarcomere lengths (2.806 ± 0.059 μm) and greater serial sarcomere number (8170 ± 510) when compared to control (3.06 ± 0.054 μm and 7510 ± 240) and uphill (2.990 ± 0.023 μm e 7390 ± 270) groups. The remaining variables did not differ between groups. It can be concluded from this study that structural adaptations do not happen in parallel with functional adaptations, downhill running appear to produce more variable results and that different stimuli generate different adaptations in rats’ soleus muscle.

A intolerância ao exercício é uma das principais queixas dos pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica e resulta de uma complexa interação de fatores, como limitação ventilatória, hiperinsuflação pulmonar dinâmica e disfunção musculoesquelética de membros inferiores. Estudos prévios mostraram que o aumento do trabalho ventilatório poderia reduzir o fluxo sanguíneo periférico (FSP), mecanismo conhecido como metaborreflexo muscular inspiratório (MMI). O treinamento muscular inspiratório (TMI) é frequentemente utilizado na prática clínica; entretanto, sua aplicação, mecanismos subjacentes e benefícios ainda seguem em discussão. Dessa forma, o objetivo principal foi investigar a influência do TMI sobre a dispneia, tolerância ao exercício e a intensidade do MMI em pacientes com DPOC. Além disso, verificar se o TMI levaria ao aumento da força inspiratória, melhora da qualidade de vida e diminuição da hiperinsuflação pulmonar (Estudo clínico randomizado - Artigo 1). Secundariamente, objetivamos investigar a relação da intensidade da hiperinsuflação pulmonar com o FSP durante o repouso e após sobrecarga ventilatória (Estudo transversal - Artigo 2). Os pacientes realizaram avaliação da dispneia, pressão inspiratória máxima (PImax), teste de exercício cardiopulmonar de carga constante e indução de MMI com determinação do fluxo sanguíneo periférico através de pletismografia de oclusão venosa antes e após protocolo de TMI (30% da PImax) ou intervenção sham (sem resistência aplicada). A intervenção teve duração de 30min/dia, 7dias/sem, durante 8 semanas e foi utilizado um dispositivo gerador de resistência inspiratória. Dezenove pacientes completaram a avaliação transversal basal (Artigo 2). Sete sujeitos do grupo TMI e 6 do grupo sham completaram o estudo clínico randomizado (Artigo 1) (66,8±9,1 anos, VEF1= 37±13%pred; PImax=88±32cmH2O). Quando comparado ao placebo, o grupo TMI teve aumento significativo na tolerância ao exercício (Δtlim; 15±65 vs 191±247s; p=0,05). A PImax aumentou significativamente em ambos os grupos (~15cmH2O). Não foram observadas diferenças significativas na qualidade de vida, percepção de dispneia, hiperinsuflação pulmonar, FSP e resistência vascular periférica pré e pós-intervenções. O índice capacidade inspiratória (CI)/capacidade pulmonar total (CPT) (0,26 ± 0,1) associou-se ao FSP apenas no repouso (r=0,47; p=0,04) e não após a indução do MMI. Todos os pacientes com FSP severamente reduzido (n=9) apresentaram hiperinsuflação pulmonar grave (CI/CPT ≤ 0,28, p=0,01). Em conclusão, o TMI com 30% da PImax durante 8 semanas aumentou a tolerância ao exercício quando comparado ao placebo. Entretanto, o treinamento sham parece ter oferecido estímulo considerável, pois foi observado aumento da PImax e redução da dispneia em ambos os grupos. A intensidade da hiperinsuflação pulmonar associou-se ao FSP em repouso, o que não ocorreu durante a sobrecarga da musculatura ventilatória. Os benefícios clínicos observados após as intervenções não podem ser atribuídos à atenuação do MMI. / Exercise intolerance is one of the main complaints of patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and results from a complex interaction of factors, such as ventilatory limitation, dynamic hyperinflation and musculoskeletal dysfunction. Previous studies have shown that increased ventilatory work could reduce peripheral blood flow (PBF), mechanism known as inspiratory muscle metaboreflex (IMM). Inspiratory muscle training (IMT) is often used in clinical practice; however, its application, benefits and underlying mechanisms are still under discussion. Thus, the main objective was to investigate the influence of IMT on dyspnea, exercise tolerance and IMM intensity in COPD patients. Also, assess whether IMT would lead to increased inspiratory strength, improved quality of life, and decreased lung hyperinflation (Randomized Clinical Trial – Study 1). Secondarily, investigate the relationship pulmonary hyperinflation with peripheral blood flow at rest and under ventilatory overload in these patients (Cross-sectional study –Study 2). Patients underwent assessment of dyspnea, maximal inspiratory pressure (MIP), constant load cardiopulmonary exercise test and IMM induction with peripheral blood flow determination by venous occlusion plethysmography before and after IMT protocol (30% MIP) or sham. The interventions lasted 30 min/day, 7 days/week for 8 weeks and was used an inspiratory resistance generating device. Nineteen patients completed the baseline cross-sectional evaluation (Study 2). Seven subjects of IMT group and 6 of placebo group completed the interventional study (Study 1) (66.8 ± 9.1 years, FEV1=37 ± 13% pred; MIP=88 ± 32cmH2O). When compared to placebo, IMT group had significant increase in exercise tolerance (Δtlim; 15 ± 65 vs 191 ± 247s; p=0.05). MIP increased significantly in both groups (~15cmH2O). No significant differences were observed in quality of life, dyspnea perception, lung hyperinflation, PBF and calf vascular resistance pre and post-intervention. The inspiratory capacity (IC)/total lung capacity (TLC) index (0.26 ± 0.1) was associated with PBF only at rest (r=0.47; p=0.04) and not after the induction of IMM. All patients with severely reduced PBF (n=9) showed severe lung hyperinflation (IC/TLC ≤ 0.28 p=0.01). In conclusion, IMT with 30% MIP for 8 weeks increased exercise tolerance compared to sham. However, sham training seems to have offered considerable stimulus, as there was an increase in MIP and dyspnea in both groups. Intensity of lung hyperinflation was associated with PBF at rest, which was not observed during overload of respiratory muscles. Observed clinical benefits after interventions cannot be attributed to attenuation of IMM.

Uma das questões mais intrigantes acerca da mobilidade vocal é o paradigma morfológico/funcional que existe sobre a organização do músculo tireoaritenóideo (TA) em relação à prega vocal. Funcionalmente, o músculo TA é responsável por ajustes seletivos em diferentes partes da prega vocal; contudo, esse padrão funcional somente seria possível se suas fibras não se situassem paralelamente em toda a extensão da prega vocal. Dessa forma, as fibras do músculo TA não teriam uma única orientação. Esse padrão morfológico se assemelharia a organização histológica da musculatura da língua. Portanto, a primeira hipótese desta tese é de que assim como a língua apresenta inúmeras possibilidades de movimento em função de sua organização muscular, o músculo TA também poderia apresentar uma organização muscular similar à musculatura da língua, assim como sua inervação; e dessa forma, propiciaria inúmeras possibilidades de movimento à prega vocal. Portanto, o objetivo do primeiro trabalho desta tese foi investigar em humanos as similaridades na organização histológica entre as fibras do músculo TA e da musculatura da língua, assim como diferentes parâmetros histomorfométricos em seus respectivos nervos, laríngeo recorrente (NLR) e hipoglosso (XII); com relevância clínica para uma técnica de reinervação da prega vocal, baseada na anastomose XII-NLR. Com o auxilio de técnicas estereológicas específicas, nós verificamos em doze cadáveres adultos que a organização histológica do músculo TA é similar à organização histológica da musculatura da língua. No entanto, não existem semelhanças nos parâmetros histomorfométricos quantificados entre o NLR e o XII. Dessa forma, no primeiro trabalho desta tese, conclui-se que a organização histológica das fibras do músculo TA, assemelha-se a musculatura da língua em termos de orientação. Presumivelmente, essa característica morfológica propicia uma maior diversidade/possibilidade de movimentos (ajustes seletivos em diferentes partes) à prega vocal. Baseado na diversidade do padrão vocal de um recém nascido, a segunda hipótese desta tese é de que já no período fetal todas as estruturas associadas à prega vocal (prega vocal falsa, ventrículo da laringe, epitélio, glândulas mucosas, vasos sanguíneos e ligamento vocal) já estão completamente estabelecidas, e assim como no adulto, as fibras do músculo TA não estão situadas paralelamente e lateralmente em toda a extensão da prega vocal. Desse modo, seguindo os mesmos protocolos morfométricos, nós também demonstramos que em um feto humano de 25 semanas de idade, além das estruturas associadas à prega vocal já estarem completamente estabelecidas, as fibras do músculo TA fetal, assim como no adulto, apresentam diferentes orientações: transversal, indefinida e longitudinal, ao longo de toda a extensão da prega vocal. Adicionalmente, o aspecto clínico/fisiológico nas diferenças de timbres sonoros entre homens e mulheres e suas especificidades, é um tema que ainda permanece pouco esclarecido. Embora alguns autores tenham reportado a existência do dimorfismo sexual em estruturas nervosas envolvidas com o controle vocal no sistema nervoso central; na atual literatura não existe nenhum estudo que evidencie a presença ou ausência do dimorfismo sexual no sistema nervoso periférico, especialmente no NLR e no músculo TA. Da mesma forma, existem vários estudos em animais descrevendo o dimorfismo sexual em regiões do sistema nervoso envolvidas com o controle da vocalização; no entanto, pouco se conhece sobre esse tema em humanos. Desse modo, a terceira hipótese desta tese é de que os tecidos (NLR e TA) que controlam as pregas vocais também poderiam apresentar dimorfismo sexual. Portanto, o objetivo do terceiro trabalho foi investigar, em humanos, através de análises morfométricas a presença do dimorfismo sexual no NLR e músculo TA. Análises com 14 cadáveres adultos revelaram que existe dimorfismo sexual em relação aos aspectos histomorfométricos do NLR; contudo, não foi verificado dimorfismo sexual em relação à organização histológica das fibras do músculo TA. Frente a esses resultados, conclui-se que os humanos, assim como outras espécies, também apresentam dimorfismo sexual em estruturas nervosas envolvidas com o controle vocal, tanto no sistema nervoso central, já relatada por outros autores, quanto no sistema nervoso periférico (NLR), mostrada em nosso estudo. Finalmente, nós podemos supor que as diferenças entre os timbres sonoros de homens e mulheres e suas especificidades, talvez não possam ser explicadas somente por diferenças na massa das pregas vocais ou no tamanho do trato vocal; mas também por diferenças que abrangem a organização de todo o sistema nervoso. / One of the most intriguing questions concerning vocal mobility is the morphological/functional paradigm regarding the organization of the thyroarytenoid muscle (TA) in relation to the vocal fold. Functionally, the TA is responsible for selective adjustments in different parts of the vocal fold. Yet, such a functional pattern would be only possible if its fibers were situated throughout the entire length of the vocal fold. Thus, TA muscle fibers would need to have more than one orientation. This morphological pattern would resemble the histological organization of the tongue musculature. Thus, the first hypothesis of this thesis is that as the tongue presents numerous opportunities for movement due to its muscular organization, muscle organization as well as innervation in the TA could be similar to that of the tongue, which would thus provide numerous opportunities for vocal fold motion. Therefore, the aim of the first study of this thesis was to investigate in humans the similarities between the histological organization of the TA muscle fibers and the tongue muscle, as well as different histomorphometric parameters in their respective nerves, the recurrent laryngeal nerve (RLN) and the hypoglossal nerve (XII); clinically relevant for a vocal fold reinnervation technique based on XII-RLN anastomosis. With the help of specific stereological techniques, we found the histological organization of the TA muscle to be similar to the histological organization of the tongue musculature in twelve cadavers. However, there are no similarities between the histomorphometric parameters quantified in the RLN and XII. Thus, in the first study of this thesis, it was concluded that the histological organization of the TA muscle fibers is similar to that of the tongue muscles in terms of orientation. Presumably, this morphological characteristic provides the vocal fold with a greater diversity/possibility of movement (selective adjustments in different parts). Based on the diversity of vocal patterns of a newborn, the second hypothesis of this thesis is that during the fetal period all the structures associated with the vocal folds (false vocal fold, ventricle of the larynx epithelium, mucous glands, blood vessels and vocal ligament) are already fully established and, as in adults, the TA muscle fibers are not situated in parallel and laterally throughout the length of the vocal fold. Hence, using the same stereological protocols, we also show that in a human fetus aged 25 weeks, besides the structures already associated with vocal fold being fully established, the TA fetal muscle fibers, as in adults, have different orientations: transverse, undefined and longitudinal, throughout the length of the vocal fold. Additionally, the role of clinical/physiological aspects in relation to differences in the tonal qualities of men and women voices and their specificities remains to be clarified. Although some authors have reported the existence of sexual dimorphism in the neural structures involved in vocal control at the level of the central nervous system, in the current literature there is no study that shows the presence or absence of sexual dimorphism at the level of the peripheral nervous system, especially the RLN and the TA muscle. Likewise, while there are numerous animal studies describing sexual dimorphism in the nervous system of regions involved with vocalization control, little is known about this aspect in humans. Thus, the third hypothesis of this thesis is that the tissues (RLN and TA) that control the vocal folds could also present sexual dimorphism. Therefore, the aim of the third study was to use morphometric analysis to investigate the presence of sexual dimorphism in the NLR and TA muscle in humans. Analyses of fourteen cadavers show that there is sexual dimorphism in relation to histomorphometric aspects of the RLN, although no such sexual dimorphism was observed in relation to the histological organization of the TA muscle fibers. Given these results, we conclude that humans, like other species, also exhibit sexual dimorphism in the neural structures involved in vocal control, both at the central level, as reported by other authors, and at the peripheral level (RLN), as shown in our study. Finally, we can assume that the differences between tonal qualities men and women voices and their specificities, may be not only explained by differences in the vocal fold mass or vocal tract size, but also by differences that include the organization of full the nervous system.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:44:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006 / Introdução: Métodos de diagnósticos por imagem podem ser úteis para determinar a posição dos músculos retos do abdome antes de sua correção. Objetivo: avaliar o uso da ultra-sonografia para medir a largura da diástase dos músculos retos do abdome. Métodos: A diástase dos músculos retos do abdome foi medida pela ultra-sonografia, no período pré-operatório em 20 mulheres candidatas à abdominoplastia, por dois examinadores independentes. Seis níveis da bainha anterior dos músculos retos do abdome foram estudados pela ultra-sonografia após inspiração profunda sustentada. A diástase dos músculos retos do abdome, nos mesmos níveis, foi também medida após sua exposição durante a abdominoplastia, por dois observadores independentes, usando compasso cirúrgico. As medidas foram comparadas usando o teste estatístico de Wilcoxon. Resultados: Não houve diferença estatística significante entre as medidas ultra-sonográficas dos dois examinadores nos níveis supra-umbilicais. Houve diferença estatística significante entre as medidas ultra-sonográficas nos níveis do umbigo e infra-umbilical. Conclusão: A ultra-sonografia é um método válido para medir a diástase de retos na região supra-umbilical. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-01-01 / Objetivo: avaliar os efeitos do treinamento muscular inspiratório (TMI), e da associação do TMI ao anabolizante oxandrolona (Ox), na função pulmonar de indivíduos com doenças neuromusculares (DNM). Métodos: Foram avaliados 14 indivíduos (9 homens e 5 mulheres; idade: 36±17 anos) com as seguintes doenças: distrofia muscular cintura membros (n=9), distrofia muscular de Becker (n=1), distrofia muscular facio-escápulo-umeral (n=1) e atrofia muscular espinhal tipo III (n=3). Os indivíduos realizaram as seguintes avaliações respiratórias: pressões respiratórias estáticas máximas (PImáx e PEmáx), ventilação voluntária máxima (VVM), teste de resistência muscular respiratória (RMR) e espirometria. O estudo consistiu de quatro etapas: avaliação inicial, avaliação após 30 dias de TMI (40% da PImáx inicial), avaliação após 30 dias de destreinamento e avaliação após 30 dias de TMI (40% da PImax)+ Ox (0,1mg/Kg/dia). Resultados: O TMI aumentou a PImáx e a PEmáx (p<0,05). O tempo de destreinamento foi suficiente para a perda desses efeitos (p<0,05). A associação de TMI+Ox potencializou o aumento da PImáx e da PEmáx (p<0,05) e melhorou a RMR (p<0,05). Entretanto, ocorreu queda de algumas variáveis analisadas na espirometria (p<0,05), quando associamos a Ox ao TMI (CVF, VEF1 e FEF25-75%). Conclusões: A associação da oxandrolona potencializou os efeitos do TMI, entretanto, apesar de ter ocorrido queda em algumas variáveis analisadas na espirometria, não observamos alteração no diagnóstico funcional ventilatório, em todos os pacientes estudados. / Purpose: to evaluate the effects of inspiratory muscle training (IMT) associated to anabolic steroid oxandrolone in pulmonary function of patients with neuromuscular diseases. Methods: Fourteen subjects (9 male, 5 female, mean age 36±17 years) with the following diseases: limb-girdle muscular dystrophy (n=9), Becker muscular dystrophy (n=1), facioescapulohumeral muscular dystrophy (n=1) and spinal muscular atrophy (n=3), performed the following assessments: maximal static inspiratory and expiratory pressures (respectively, MIP and MEP), maximal voluntary ventilation in 12 seconds (MVV), respiratory muscle resistance (RMR) and spirometry. The research included four evaluations: baseline, after 30 days of IMT at 40% of baseline MIP, after 30 days of washout and after 30 days of IMT (at 40% of MIP) associated with oxandrolone (0.1 mg/kg/day). Results: MIP and MEP increased after IMT (p<0,05), and after washout they returned to baseline levels. MIP, MEP and RMR were higher after oxandrolone was associated to IMT (p<0,05), but a reduction in dynamic pulmonary volumes (FVC, FEV1 and FEF25-75%) was found in this condition (p<0,05). Conclusion: The association of oxandrolone increased the effect of the IMT, however, although to have occurred fall in some variables analyzed in the spirometry, we do not observe alteration in the ventilatory functional diagnosis, in all the studied patients. / TEDE

A presente dissertação de mestrado teve como foco a avaliação dos aspectos biomecânicos, da coluna cervical e de exercícios do pescoço, associados à diminuição da ação dos flexores profundos e aumento da ação dos flexores superficiais. Estas mudanças nas ações musculares estão associadas a indivíduos com cervicalgia crônica e a investigação deste trabalho pode levar a uma melhor compreensão desta lesão e consequente melhor tratamento. Na busca desta meta foram desenvolvidos quatro estudos apresentados ao longo desta dissertação. Estudo 1: Uma revisão sistemática com metanálise comparando a capacidade de produção de força entre indivíduos com cervicalgia e indivíduos saudáveis. Para este estudo foram incluídos 20 artigos que compararam capacidade de produção de força entre os grupos, onde foi identificado que indivíduos com cervicalgia crônica apresentam menor capacidade de produção de força para flexão, extensão e flexão lateral direita e esquerda. Estudo 2: A partir do estudo 1 surgiu o estudo observacional desta dissertação o qual comparou a força dos flexores profundos e superficiais da coluna cervical e a força articular cervical durante exercícios de fortalecimento do pescoço através de um modelo biomecânico. Para este estudo 20 participantes foram avaliados durante exercícios dinâmicos e isométricos de flexão, extensão e flexão lateral direita. A carga do exercício foi definida em 15-25% da capacidade de produção de força pescoço e foram feitas 5 repetições para o exercício dinâmico e mantida por 10 segundos para o exercício isométrico. As forças musculares e articulares foram estimadas pelo modelo biomecânico Biomechanics of Bodies e as variáveis cinéticas e cinemáticas foram coletadas com o BTS Smart-DX. O exercício de flexão dinâmica apresentou os maiores valores de força para os flexores profundos ao mesmo tempo que os flexores superficiais não apresentaram diferenças entre a flexão isométrica e dinâmica. Estudo 3: Este estudo foi realizado visando dar maior segurança e robustez às respostas do modelo biomecânico do Estudo 2, correlacionando as respostas de força muscular, estimada com o modelo biomecânico, e a atividade muscular com eletromiógrafo, dos músculos esternocleidomastóides direito e esquerdo. As correlações se apresentaram em média excelentes tanto para o esternocleidomastoide direito (r=0.69±0.20) e esquerdo (r=0.71±0.22), estimulando a confiança nos resultados obtidos pelo modelo biomecânico para os músculos flexores profundos da cervical. Estudo 4: Este estudo avaliou diferentes métodos de contração voluntária isométrica máxima para normalizar o sinal eletromiográfico do esternocleidomastoide e escaleno anterior. Com base nos resultados deste estudo, o método proposto em flexão lateral com a cabeça rotada foi o que apresentou a maior ativação para o esternocleidomastoide e o método convencional a que apresentou a maior ativação para o escaleno anterior. Portanto é sugerido uma adaptação ao método apresentado na literatura para contração voluntária isométrica máxima do esternocleidomastoide. Com base nestes quatro estudos, podemos afirmar que indivíduos com cervicalgia apresentam menor capacidade de produção de força, mostrando a necessidade de exercícios de fortalecimento, além da função de hipoalgesia normal do exercício. Levando em conta a diminuição da força dos flexores profundos cervical e aumento da ativação dos flexores superficiais em indivíduos com cervicalgia crônica, o exercício de flexão cervical dinâmica parece ser o mais indicapado para o fortalecimento dos flexores profundos, ao mesmo tempo que reduz a ativação dos flexores superficiais. / The present dissertation focused on the evaluation of the biomechanical aspects of the cervical spine and neck exercises, associated to the decrease of the action of the deep flexors and increase of the action of the superficial flexors. These changes in muscular actions are associated with individuals with chronic neck pain and the investigation of this work can lead to a better understanding of this lesion and consequent better treatment. In the pursuit of this aim, four studies were developed through this dissertation. Study 1: A systematic review with metanalysis comparing neck strength between individuals with neck pain and healthy controls. For this study, 20 articles comparing neck strength between groups and it was found that individuals with chronic neck pain have lower neck strength in flexion, extension, right and left lateral flexion. Study 2: From the development of study 1 came the observational study which compared the superficial, deep neck flexor muscle force and joint force during neck strengthening exercises using a biomechanical model. For this study, 20 participants were evaluated during dynamic and isometric exercises of flexion, extension and right lateral flexion. The exercise load was defined as 15-25% of the neck strength and 5 repetitions were made for the dynamic exercise and maintained for 10 seconds for the isometric exercise. Muscle and joint forces were estimated with the biomechanical model the Biomechanics of Bodies, and the kinetic and kinematic variables were collected using BTS Smart-DX. The dynamic neck flexion exercise showed the highest deep neck flexors muscle force values at the same time that the superficial neck flexors did not present differences between the isometric and dynamic flexion. Study 3: This study was carried out aiming at giving greater safety and robustness to the responses of the biomechanical model of Study 2, correlating the muscular force responses, estimated with the biomechanical model, and the muscular activity with electromyograph, of the right and left sternocleidomastoid muscles. Correlations were on average high for both right sternocleidomastoid (r = 0.69 ± 0.20) and left (r = 0.71 ± 0.22), ensuring the results obtained by the biomechanical model for the deep neck flexor muscles. Study 4: This study evaluated different methods of maximal isometric voluntary contraction to normalize the electromyographic signal of the sternocleidomastoid and anterior scalene. Based on the results of this study, the method proposed performing a lateral flexion with a rotated head was the one that presented the highest activation for the sternocleidomastoid however the conventional method was the one that presented the highest activation for the anterior scalene. Therefore, we suggest an adaptation to the method presented in the literature for the maximum voluntary isometric contraction of the sternocleidomastoid. Based on these four studies, we can affirm that individuals with neck pain have a lower neck strength, showing the need for strengthening exercises, in addition to the normal hypoalgesia function of the exercise. Regarding the decreased deep neck flexors force and increased superficial neck flexors force in individuals with chronic neck pain, the dynamic neck flexion exercise it seems to be the most suitable for the strengthening of deep flexors, while reducing the activation of the superficial flexors.

A manutenção da qualidade de vida e da independência dos idosos está diretamente relacionada com a funcionalidade, a qual depende da estrutura e função do sistema musculoesquelético. Entender a relação entre parâmetros musculares e a funcionalidade em idosos possibilita delinear programas de treinamento adequados para prolongar a independência funcional dessa população. Nesse sentido, estudos mostram que o treinamento de força leva a ganhos de estrutura e função muscular, e de funcionalidade. Tarefas funcionais são realizadas utilizando diferentes tipos de contrações musculares. Porém, na literatura não há um consenso sobre a relação entre os parâmetros musculares e a funcionalidade em idosos, nem os efeitos de treinamentos de força utilizando diferentes tipos de contrações sobre a estrutura e função musculares, e a funcionalidade. Assim, o presente estudo teve como objetivos (1) identificar quais parâmetros estruturais e de função muscular de membros inferiores apresentam melhor relação e podem explicar o desempenho em tarefas funcionais; (2) revisar sistematicamente a literatura quanto aos efeitos de treinos com diferentes tipos de contrações para idosos; e (3) investigar os efeitos de um treinamento de força concêntrico versus um treinamento concêntrico-excêntrico para a musculatura flexora e extensora do joelho sobre parâmetros de estrutura e função muscular e funcionalidade de homens idosos. Para atingir esses objetivos, a presente tese foi dividida em quatro capítulos. No Capítulo 1, verificou-se a relação entre parâmetros de estrutura e função muscular de membros inferiores (arquitetura muscular, eco intensidade e força isométrica) e parâmetros funcionais (testes Timed Up and Go e sentar-e-levantar, marcha no solo e marcha com transposição de obstáculo em velocidade preferida e máxima). No Capítulo 2, investigou-se parâmetros estruturais e de função muscular de flexores e extensores de joelho (torque isométrico, concêntrico e excêntrico, potência, taxa de produção de força, eco intensidade e arquitetura muscular), considerando, assim, além dos parâmetros investigados no Capítulo 1, parâmetros de força dinâmica e os relacionando com diferentes testes funcionais (sentar-e-levantar, Timed Up and Go, equilíbrio, velocidade de marcha, caminhada de seis minutos, subida e descida de degraus e salto vertical). Os principais achados desses estudos demonstram que a estrutura dos músculos vasto lateral e tibial anterior, e o torque concêntrico de extensores de joelho foram os parâmetros com melhor relação com a funcionalidade. Para verificar a influência do treino de força com diferentes tipos de contração sobre parâmetros de estrutura e função muscular e funcionalidade, no Capítulo 3 realizou-se uma revisão sistemática de estudos envolvendo treinamento de força isocinética para membros inferiores em idosos. Verificamos que tanto o treino de força concêntrico quanto o excêntrico apresentam efeitos positivos sobre a função muscular e a funcionalidade. Porém, a capacidade funcional foi investigada em apenas um estudo, e a estrutura muscular em nenhum deles. Além disso, nenhum dos estudos realizou um treino combinando diferentes tipos de contração, o que poderia ser mais benéfico para os idosos. Portanto, no Capítulo 4 são apresentados dados preliminares do estudo envolvendo treinamento de força para homens idosos, onde um grupo realizou treinamento exclusivamente concêntrico e outro treino concêntrico-excêntrico para flexores e extensores de joelho. Os indivíduos foram avaliados quanto aos mesmos parâmetros do Capítulo 2 em três momentos: basal, duas semanas após a avaliação basal e ao final do treinamento. Os dados preliminares demonstram que ambos os grupos de treino apresentaram ganhos tanto musculares quanto funcionais após o treinamento. / Aging with quality of life is the biggest challenge for the elderly. Quality of life and independence maintenance are directly related to functionality, which depends on the musculoskeletal system structure and function. Understanding the relationship between muscular parameters and functionality in the elderly allows designing appropriate training programs to prolong this population’s functional independence. In this sense, studies show that the strength training lead to muscle structure and function and functionality gains. Functional tasks are performed utilizing different types of muscle contraction. However, there is no a consensus in the literature considering the relationship between muscle parameters and functionality in the elderly, nor considering the effects of strength trainings utilizing different contraction types on muscle’s structure and function, and on functionality. Thus, the present study had as objectives (1) to identify which lower limbs structural and muscular function parameters present better relation and can explain performance in functional tasks, (2) systematically review the literature about the effects of trainings with different contraction types for older subjects, and (3) to investigate the effects of concentric strength training versus concentric-eccentric training for knee flexors and extensors muscles on parameters of muscle structure and function and functionality in the elderly. To achieve these objectives, this thesis was divided into four chapters. In Chapter 1, the relationship between structural parameters and lower limb muscle function (muscular architecture, echo intensity and isometric strength) and functional parameters (Timed Up and Go and sit-to-stand tests, gait with and without obstacles at the preferred and maximum speed) was verified. In Chapter 2, the relationship between knee flexors and extensors structural parameters and muscle function (isometric, concentric and eccentric torque, power, rate of force production, echo intensity and muscular architecture) and functionality (sit-to-stand, Timed Up and Go, balance, walking speed, six-minute walk test, stair ascent and descent, and vertical jump) was investigated, considering, in addition to the parameters investigated in the Chapter 1, parameters of dynamic strength. The main findings demonstrate that the vastus lateralis and tibialis anterior muscles structure, and the knee extensor concentric torque were the parameters with better relation with functionality. In order to verify the influence of the strength training with different types of contractions on parameters of structure and muscular function and functionality, a systematic review of studies involving lower limb strength training in the elderly, performed on isokinetic dynamometers, was carried out in Chapter 3. We found that both concentric and eccentric strength training have positive effects on muscle function and functionality. However, functional capacity was investigated in only one study, while muscle structure in none of them. In addition, no studies performed a strength training combining different types of contraction, which could be more beneficial for older individuals. Therefore, Chapter 4 presents preliminary data from the study involving strength training for elderly men where one group performed exclusively concentric training and another concentric-eccentric training for knee flexors and extensors. Subjects were assessed for the same parameters of Chapter 2 at three different times: baseline, two weeks after baseline assessment and after training. Preliminary results indicate that both groups presented muscular and functional gains after the training period.

O Método Pilates parte do princípio da centralização, no qual todo movimento começa e é sustentado no centro do corpo, chamado de centro de força, ou, ainda, de powerhouse. Com a finalidade de ajudar o praticante do método a localizar o powerhouse, aumentar o controle e o recrutamento dos músculos que o compõem, Joseph Pilates criou o acessório Magic Circle, o qual consiste num aro flexível com aproximadamente 40 cm de diâmetro, utilizado, entre outras finalidades, para aumentar a atividade dos músculos abdominais em alguns exercícios do Método Pilates. O objetivo deste trabalho foi comparar a atividade eletromiográfica abdominal, bem como analisar a pressão intravaginal, nos exercícios The Hundred e The Hundred modificado, executados com e sem o acessório Magic Circle. Foram analisados, simultaneamente, o sinal eletromiográfico de superfície dos músculos reto abdominal, oblíquo externo, oblíquo interno e adutor longo, e a pressão intravaginal durante a execução dos exercícios The Hundred e The Hundred modificado com e sem a utilização do Magic Circle. Verificou-se uma maior atividade nos músculos abdominais apenas quando o Magic Circle foi utilizado em situações de instabilidade, enquanto a pressão intravaginal não foi afetada pelo uso do acessório. O Magic Circle pode ser recomendado para uma maior ativação da musculatura abdominal nas situações de maior instabilidade mecânica e não é recomendado quando se busca uma maior pressão intravaginal. / The Pilates method is based on the centering principle, in which every movement starts and is supported by the center of the body, called strong core or powerhouse. In order to help the practitioner locate the powerhouse and increase the control and recruitment of its muscles, Joseph Pilates created the accessory Magic Circle, which consists of a flexible ring, approximately 40cm wide, used, among other purposes, to increase abdominal muscle activity in some exercises of the Pilates Method. The aim of this study was to compare the abdominal electromiographic activity, as well as to analyze intra-vaginal pressure in the exercises The Hundred and The Hundred modified, performed with and without the accessory Magic Circle. The study simultaneously analyzed the electomiographic signal on the surface of the rectus abdominis, external oblique, internal oblique, aductor longus, as well as intra-vaginal pressure during the performance of the exercises The Hundred and The Hundred modified with and without the use of the Magic Circle. There was higher activity on the abdominal muscles only when the Magic Circle was used in instability situations, while the intra-vaginal pressure was not affected by the use of the accessory. The Magic Circle can be recommended for higher activation of the abdominal muscles in mechanical instability situations and is not recommended when pursuing higher intravaginal pressure.

O dano muscular leva a uma diminuição da função muscular. O Ultrassom Terapêutico (UST) tem mostrado promover o reparo dos tecidos, podendo ter um efeito positivo na recuperação do dano muscular. O objetivo desse estudo foi descrever os efeitos UST no dano muscular induzido pelo exercício. A amostra foi constituída de 40 sujeitos randomizados em grupo experimental (n=20) ou placebo (n=20). Os procedimentos do estudo compreenderam a avaliação da dor muscular, pico de torque isométrico (PTI), amplitude de movimento (ADM), espessura muscular, ecogenicidade, creatina cinase (CK) e interleucina 6 (IL-6) nos momentos pré, 0h, 24h, 48h, 72h e 96h após o protocolo de dano muscular nos flexores do cotovelo dominante; protocolo de indução de dano com quatro séries de10 contrações excêntricas e concêntricas no dinamômetro isocinético. O grupo experimental foi tratado com UST, com frequência de 1MHz, intensidade de pico de 0,8W/cm², intensidade média de 0,16W/cm² e razão de pulso de 1:4 no momento 0h, 24h, 48h, e 72h após o protocolo de dano muscular. O grupo placebo (n=20) recebeu aplicação do UST com todos os parâmetros zerados. Os resultados demonstram que a dor aumenta significativamente (p<0,05) após 24h e permanece elevada até 96 horas nos dois grupos (p<0,05). O PTI e ADM diminuem enquanto a espessura e a ecogenicidade muscular aumentam significativamente logo após o dano muscular e permanecem alterados até 96h (p<0,05). A concentração plasmática de CK aumentou significativamente após 72h e permaneceu elevada até 96 horas (p<0,05). A concentração plasmática de IL-6 não se alterou. Quando comparado os grupos, o grupo experimental demonstrou menor força do que o grupo placebo logo após o protocolo de dano (p<0,05). O grupo experimental apresentou uma queda menor na ADM de flexão em 96 horas comparado com o grupo placebo (p<0,05). O UST pulsado aplicado diariamente não reduz significativamente a dor, espessura muscular, ecogenicidade muscular e a creatina cinase mesmo após 96h do dano muscular. A aplicação do UST pulsado após o dano parece ter efeito negativo sobre a força muscular. No entanto, seu efeito é positivo em relação à ADM de flexão após 96h. / Muscle damage leads to a decrease of muscle function. Therapeutic Ultrasound (UST) has shown to promote tissue repair and may have a positive effect on the recovery of muscle damage. The aim of this study was to describe the UST effects on muscle damage induced by exercises. The sample consisted of 40 randomized people in the experimental (n=20) or placebo group (n=20). The study procedures understood the assessment of muscle pain, peak torque isometric (PTI), range of motion (ROM), muscle thickness, echointensity, creatine kinase (CK) and interleukin 6 (IL-6) for the pre and 0, 24, 48, 72 and 96 hours after the protocol of muscle damage in the dominant elbow flexors; damage induction protocol with four series of ten eccentric and concentric contractions on the isokinetic dynamometer. The experimental group was treated with UST with a frequency of 1MHz, peak intensity of 0.8 W/cm², average intensity of 0,16W/cm² and pulse rate of 1:4 in the 0h, 24h, 48h e 72h following the protocol of muscle damage. The placebo group received application of UST with all parameters set to zero. The results demonstrate that pain increases significantly and remains high after 24 to 96 hours in both groups (p<0.05). The PTI, ADM decrease while thickness and muscle echointensity increase significantly soon after muscle damage and remain changed to 96h (p<0.05). The plasma concentration of CK increased significantly after 72h and remained elevated up to 96 hours (p<0.05). The plasma concentration of IL-6 did not change. When comparing groups, the experimental group demonstrated lower force than the placebo group soon after the injury protocol (p<0.05). The experimental group had a smaller decrease in flexion ROM within 96 hours compared with the placebo group (p<0.05). The pulsed UST daily applied did not significantly reduce pain, muscle thickness, muscle echointensity and creatine kinase , even after 96 hours of muscle damage. The application of pulsed UST after the damage seems to have a negative effect on muscle strength. However, its effect is positive in relation to flexion ROM after 96 hours.