Orientador: Antonio Carlos de Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-08-06T00:40:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_CarlosEduardoBassi_M.pdf: 2031180 bytes, checksum: f6f3b959e94c9e434232c8d18c9436d2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Os estudos envolvendo a eletromiografia associada ao dinamômetro isocinético tem sido fundamental para o conhecimento da participação dos músculos e quantificação do torque relacionado à articulação do joelho em atletas que praticam a modalidade futebol em nível competitivo. Esta modalidade é caracterizada por movimentos explosivos e dinâmicos que exigem força rápida e resistência muscular. Estas características estão intimamente relacionadas com a função desempenhada pelos Ísquiotibiais, o que nos leva a acreditar na importância do conhecimento deste grupo muscular em relação à modalidade esportiva. O presente estudo objetivou analisar o comportamento dos sinais EMG dos músculos Bíceps Femoral (cabeça longa) e Semitendíneo e o torque articular do joelho, durante a realização de movimentos no dinamômetro isocinético. Participaram do estudo 14 atletas de futebol da categoria Juniores (18-20 anos) da Associação Atlética Ponte Preta. Os mesmos foram submetidos a um protocolo de cinco repetições de flexão (ação concêntrica e excêntrica) do joelho esquerdo em 3 velocidades (60, 180 e 300 graus/segundo), as quais foram previamente sorteadas. Entre a realização de cada velocidade houve um período de 3 minutos para repouso. A atividade eletromiográfica (EMG) foi coletada utilizando-se eletrodos de superfície e os dados foram expressos em RMS. Com relação ao RMS houve alteração entre os músculos em algumas repetições na fase concêntrica a 60°/s e de forma geral os valores expresso RMS não se alteraram com a variação da velocidade de execução bem como do tipo de contração realizada. Com relação ao torque, os maiores valores foram obtidos na velocidade de 60°/s durante a fase concêntrica. Na fase excêntrica, não houve alteração do torque com modificação da velocidade de execução. Além disso, independentemente da velocidade ou repetição considerada, os valores de torque foram maiores durante a fase excêntrica. A relação RMS/Torque não foi linear nestas condições de avaliação, pois enquanto os valores de torque variaram entre as velocidades e entre os dois tipos de contração, o RMS manteve-se praticamente estável / Abstract: Studies involving electromyography associated with isokinetic dynamometer are important do identify muscles participation and torque quantification related with knees articulation in competitive soccer¿s athlete. Explosive and dynamic movements that demand muscular resistance and explosive strength characterize soccer. These characteristics are related with the role played by isquiotibial muscle, which take us to understand the importance of studding these muscular groups in. This study aimed to analyze the electromyography data of the Biceps Femoris and Semitendinosus muscles and the knee¿s torque during the movements in the isokinetic dynamometer. To participate of the study 14 athletes soccer¿s players wore selected from the Junior¿s category (18-20 years old) of the Ponte Preta Athletic Association. They executed a protocol of 5 repetitions of flexion (concentric and eccentric action) of the left knee in three velocities (60, 80 and 120 degrees/seconds) randomly. There was a 3 minutes rest between the executions. The electromyography data was collected with surface electrodes and data expressed with RMS. The RMS data had some variation between the two muscles in some repetitions of the concentric phase at 60º/s and generally the RMS data had no variation in the three velocities or in the two different muscle¿s contraction. For the torque, the highest data was from the 60º/s velocity in concentric contraction. For the eccentric contraction there was no torque¿s variation in the different velocities. Moreover, independent of velocities or repetitions eccentric phase had higher data for the torque. The relation RMS/torque was not constant because torque data changed during different velocities and different contraction and RMS kept almost stabled. / Mestrado / Mestre em Educação Física

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Pagal pasaulinę sveikatos organizaciją, sveikata — tai fizinė, dvasinė ir socialinė gerovė, o ne tik ligos ar negalios nebuvimas. Svarbus sveikatą veikiantis veiksnys yra aplinkos temperatūra. Kiekvieno žmogaus organizmas puikiai geba prisitaikyti prie kintančių aplinkos temperatūros sąlygų, tačiau skirtingi žmonės įvairiai reaguoja į temperatūros pasikeitimus. Padidėjus žmogaus kūno temperatūrai gali įvykti perkaitimas — hipertermija. Probleminis klausimas. Ar dirbtinėmis sąlygomis sukėlus hipertermiją, moterų organizmas adaptuosis prie jos? Ar hipertermija riboja raumens funkcines galimybes atliekant maksimalaus intensyvumo izometrinius pratimus? Tyrimo tikslas buvo įvertinti aklimatizacijos hipertermijai ��taką moterų organizmui. Tyrimo tikslui pasiekti iškelti uždaviniai: 1. Nustatyti hipertermijos poveikį tiriamųjų širdies susitraukimų dažniui bei pulsiniam spaudimui. 2. Nustatyti tiriamųjų rektalinės, odos, bendrą kūno temperatūrų kaitą ir netenkamą kūno svorį sukėlus hipertermiją. 3. Įvertinti tiriamųjų subjektyvų šiluminį pojūtį, šiluminį komfortą bei šiluminį stresą sukėlus hipertermiją. 4. Nustatyti hipertermijos poveikį maksimaliai valingai jėgai ir centriniam nuovargiui, atliekant 2 min. maksimalų izometrinį krūvį. Išanalizavus tyrimo rezultatus nustatyta, kad septynis kartus kas antrą dieną pasyviai šildant kūną, įmerkiant kojas į vandenį, kur vandens temperatūra 44oC, bei taikant maksimalios valingos jėgos 2 minučių krūvį (MVJ-2 min.), organizmo aklimatizacija... [toliau žr. visą tekstą] / According to the world health organization, health is physical, spiritual and social well-being and not just the absence of illness or disability. An important factor that affects health is the environmental temperature. Every person’s body can adapt well to changing environment conditions, however different people react in a variety of ways to changes in temperature. Increase in human body temperature can lead to overheating - hyperthermia. The goal of the research was to evaluate the effect of acclimatization to hyperthermia to the fatigue of skeletal muscles of adult women when performing maximum intensity isometric exercises. Tasks in order to reach the goal of the research: 1. To determine the effect of hyperthermia to the subjects' heart contraction rate and pulse pressure. 2. To determine the variation of the subjects' rectal, skin and general body temperature and body weight loss during induced hyperthermia. 3. To evaluate the subjective heat sensation, heat comfort and heat stress of the subjects during induced hyperthermia. 4. To determine the effect of hyperthermia to maximum volitional strength and central fatigue when performing maximum 2 min. isometric load. After analysing the results of the research it was found that by passively heating the body every two days seven times in total, by immersing feet into water, whose temperature is 44 oC, and by applying maximum volitional strength 2 minute load (MVJ-2 min.), the acclimatisation of the body to... [to full text]

A estimulação elétrica neuromuscular e a laserterapia de baixa potência têm se mostrado isoladamente efetivas no tratamento da osteoartrite de joelho. A estimulação elétrica neuromuscular parece contribuir com a restauração da força e estrutura do músculo quadríceps femoral, enquanto que a laserterapia parece ser efetiva no controle do processo inflamatório e da dor, bem como na regeneração da cartilagem. A hipótese de que a adição da laserterapia à estimulação elétrica neuromuscular poderia reduzir a dor articular associada à inflamação e consequentemente potencializar os efeitos da estimulação elétrica sobre o sistema muscular motivou a realização do presente estudo. O tema da presente tese de Doutorado é o uso combinado da estimulação elétrica neuromuscular e da laserterapia de baixa potência no tratamento da osteoartrite de joelho em idosos: efeitos sobre parâmetros neuromusculares e funcionais. No Capítulo I, um estudo de revisão sistemática classificou os níveis de evidência científica sobre a efetividade da estimulação elétrica neuromuscular no fortalecimento do quadríceps de idosos com osteoartrite de joelho. Após busca sistematizada nas bases de dados, 9 estudos contemplaram os critérios de inclusão e foram incluídos na revisão. Os resultados principais indicam que existe moderada evidência científica a favor do uso da estimulação elétrica neuromuscular sozinha ou combinada com exercício para o fortalecimento muscular isométrico do quadríceps em idosos com OA de joelho. Apesar dos resultados promissores da estimulação elétrica neuromuscular sobre a força, faltam dados na literatura sobre seus efeitos sobre a massa muscular. Além disso, não foram encontrados estudos sobre o potencial do efeito combinado da laserterapia e estimulação elétrica no tratamento da osteoartrite. Para preencher essa lacuna na literatura, dois estudos originais foram desenvolvidos para verificar: (1) a adaptação neuromuscular e funcional dos extensores de joelho de idosos com osteoartrite à estimulação elétrica neuromuscular em combinação à laserterapia de baixa potência (Capítulo II); e (2) as adaptações na arquitetura do principal extensor de joelho e na capacidade funcional de idosos decorrentes do uso combinado da estimulação elétrica neuromuscular e da laserterapia de baixa potência (Capítulo III). Quarenta e cinco idosas com osteoartrite de joelho foram submetidas a um período controle de quatro semanas sem intervenção seguido por um período de oito semanas de intervenção ou com estimulação elétrica neuromuscular, ou com laserterapia ou com estimulação elétrica neuromuscular em adição à laserterapia. Avaliações de torque, eletromiografia, ultrassonografia e testes funcionais foram realizados antes e após o período controle, assim como após de oito semanas de intervenção. Questionário específico sobre a funcionalidade de idosos com osteoartrite foi aplicado antes e depois das intervenções. As três intervenções geraram aumentos no torque, na ativação muscular, bem como melhorias na funcionalidade. Os valores de espessura muscular, área de secção transversa anatômica e ângulo de penação aumentaram após os tratamentos com estimulação elétrica neuromuscular, mas não com laserterapia. Nossos achados sugerem que: (1) a estimulação elétrica sozinha ou combinada à laserterapia é igualmente efetiva para gerar adaptações neuromusculares e funcionais; (2) a estimulação elétrica sozinha ou combinada gera aumentos no ângulo de penação e na espessura muscular, mas não no comprimento fascicular; (3) o ganho de força obtido pela estimulação elétrica é desproporcional aos incrementos neurais e morfológicos; (4) a laserterapia sozinha é capaz de melhorar a funcionalidade do idoso provavelmente por meio da redução da dor e do aumento da ativação muscular; (5) o uso de programa de estimulação elétrica neuromuscular com intensidades e volumes progressivos é efetivo na promoção da hipertrofia muscular; (6) a laserterapia não potencializa os efeitos da estimulação elétrica neuromuscular sobre os parâmetros neuromusculares e funcionais. / Neuromuscular electrical stimulation alone and low-level laser therapy alone have been effective in the treatment of knee osteoarthritis. Neuromuscular electrical stimulation seems to contribute to the reestablishment of strength and structure in the quadriceps muscle, whereas low-level laser therapy seems to contribute to the reduction of the pain and of the inflammatory process and to the promotion of cartilage regeneration. The hypothesis that the association of low-level laser therapy with neuromuscular electrical stimulation could reduce joint pain associated with the inflammation and consequently potentiates the effects of electrical stimulation on the muscular system motivated the present study. The theme of this PhD thesis is the combined use of neuromuscular electrical stimulation and low-level laser therapy in the treatment of knee osteoarthritis in the elderly: effects on neuromuscular and functional parameters. In Chapter I, a systematic review rated levels of scientific evidence on the effectiveness of neuromuscular electrical stimulation on quadriceps strengthening in elderly with knee osteoarthritis. After systematic search in databases, 9 studies contemplated the inclusion criteria and were included in the review. The main results indicate that there is moderate scientific evidence in favour the use of neuromuscular electrical stimulation alone or combined with exercise to strengthen the quadriceps muscle in elderly with knee osteoarthritis. Despite the promising results of neuromuscular electrical stimulation on strength, data are lacking in the literature about its effects on muscle mass. Moreover, no studies were found on the potential effect of the combination of low-level laser therapy and neuromuscular electrical stimulation in the treatment of osteoarthritis. To fill this gap, two original studies were developed to verify: (1) neuromuscular and functional adaptation of knee extensors in elderly patients with osteoarthritis to neuromuscular electrical stimulation in combination with low-level laser therapy (Chapter II); and (2) the changes in the architecture of the vastus lateralis muscle and in the functional ability of elderly patients with osteoarthritis to the combined use of neuromuscular electrical stimulation and low-level laser therapy (Chapter III). Forty-five elderly female individuals with knee osteoarthritis were submitted to a four-week control period with no intervention followed by an eight-week period of intervention with neuromuscular electrical stimulation, low-level laser therapy, or neuromuscular electrical stimulation in combination with low-level laser therapy. Knee extensor evaluations of torque, electromyography, ultrasonography and functional tests were performed before and after the control period as well as after eight weeks of intervention. Questionnaire regarding the functionality of elderly patients with osteoarthritis was applied before and after interventions. The three interventions generated increases in torque, muscle activation, as well as improvements in functionality. The values of muscle thickness, anatomical cross-sectional area and pennation angle increased after treatment with neuromuscular electrical stimulation, but not with low-level laser therapy. Our findings suggest that: (1) electrical stimulation alone or combined with laser therapy is equally effective to generate neuromuscular and functional adaptations; (2) electrical stimulation alone or combined with laser therapy increases pennation angle and muscle thickness, but not fascicle length; (3) gain strength obtained by the electrical stimulation is disproportionate to increases in neural and morphological parameters; (4) low-level laser therapy alone is able to improve the elderly functionality; (5) the use of neuromuscular electrical stimulation with increasing intensities and progressive volumes is effective in promoting muscle hypertrophy; (6) low-level laser therapy does not potentiate the effects of neuromuscular electrical stimulation on neuromuscular and functional parameters.

A estimulação elétrica neuromuscular e a laserterapia de baixa potência têm se mostrado isoladamente efetivas no tratamento da osteoartrite de joelho. A estimulação elétrica neuromuscular parece contribuir com a restauração da força e estrutura do músculo quadríceps femoral, enquanto que a laserterapia parece ser efetiva no controle do processo inflamatório e da dor, bem como na regeneração da cartilagem. A hipótese de que a adição da laserterapia à estimulação elétrica neuromuscular poderia reduzir a dor articular associada à inflamação e consequentemente potencializar os efeitos da estimulação elétrica sobre o sistema muscular motivou a realização do presente estudo. O tema da presente tese de Doutorado é o uso combinado da estimulação elétrica neuromuscular e da laserterapia de baixa potência no tratamento da osteoartrite de joelho em idosos: efeitos sobre parâmetros neuromusculares e funcionais. No Capítulo I, um estudo de revisão sistemática classificou os níveis de evidência científica sobre a efetividade da estimulação elétrica neuromuscular no fortalecimento do quadríceps de idosos com osteoartrite de joelho. Após busca sistematizada nas bases de dados, 9 estudos contemplaram os critérios de inclusão e foram incluídos na revisão. Os resultados principais indicam que existe moderada evidência científica a favor do uso da estimulação elétrica neuromuscular sozinha ou combinada com exercício para o fortalecimento muscular isométrico do quadríceps em idosos com OA de joelho. Apesar dos resultados promissores da estimulação elétrica neuromuscular sobre a força, faltam dados na literatura sobre seus efeitos sobre a massa muscular. Além disso, não foram encontrados estudos sobre o potencial do efeito combinado da laserterapia e estimulação elétrica no tratamento da osteoartrite. Para preencher essa lacuna na literatura, dois estudos originais foram desenvolvidos para verificar: (1) a adaptação neuromuscular e funcional dos extensores de joelho de idosos com osteoartrite à estimulação elétrica neuromuscular em combinação à laserterapia de baixa potência (Capítulo II); e (2) as adaptações na arquitetura do principal extensor de joelho e na capacidade funcional de idosos decorrentes do uso combinado da estimulação elétrica neuromuscular e da laserterapia de baixa potência (Capítulo III). Quarenta e cinco idosas com osteoartrite de joelho foram submetidas a um período controle de quatro semanas sem intervenção seguido por um período de oito semanas de intervenção ou com estimulação elétrica neuromuscular, ou com laserterapia ou com estimulação elétrica neuromuscular em adição à laserterapia. Avaliações de torque, eletromiografia, ultrassonografia e testes funcionais foram realizados antes e após o período controle, assim como após de oito semanas de intervenção. Questionário específico sobre a funcionalidade de idosos com osteoartrite foi aplicado antes e depois das intervenções. As três intervenções geraram aumentos no torque, na ativação muscular, bem como melhorias na funcionalidade. Os valores de espessura muscular, área de secção transversa anatômica e ângulo de penação aumentaram após os tratamentos com estimulação elétrica neuromuscular, mas não com laserterapia. Nossos achados sugerem que: (1) a estimulação elétrica sozinha ou combinada à laserterapia é igualmente efetiva para gerar adaptações neuromusculares e funcionais; (2) a estimulação elétrica sozinha ou combinada gera aumentos no ângulo de penação e na espessura muscular, mas não no comprimento fascicular; (3) o ganho de força obtido pela estimulação elétrica é desproporcional aos incrementos neurais e morfológicos; (4) a laserterapia sozinha é capaz de melhorar a funcionalidade do idoso provavelmente por meio da redução da dor e do aumento da ativação muscular; (5) o uso de programa de estimulação elétrica neuromuscular com intensidades e volumes progressivos é efetivo na promoção da hipertrofia muscular; (6) a laserterapia não potencializa os efeitos da estimulação elétrica neuromuscular sobre os parâmetros neuromusculares e funcionais. / Neuromuscular electrical stimulation alone and low-level laser therapy alone have been effective in the treatment of knee osteoarthritis. Neuromuscular electrical stimulation seems to contribute to the reestablishment of strength and structure in the quadriceps muscle, whereas low-level laser therapy seems to contribute to the reduction of the pain and of the inflammatory process and to the promotion of cartilage regeneration. The hypothesis that the association of low-level laser therapy with neuromuscular electrical stimulation could reduce joint pain associated with the inflammation and consequently potentiates the effects of electrical stimulation on the muscular system motivated the present study. The theme of this PhD thesis is the combined use of neuromuscular electrical stimulation and low-level laser therapy in the treatment of knee osteoarthritis in the elderly: effects on neuromuscular and functional parameters. In Chapter I, a systematic review rated levels of scientific evidence on the effectiveness of neuromuscular electrical stimulation on quadriceps strengthening in elderly with knee osteoarthritis. After systematic search in databases, 9 studies contemplated the inclusion criteria and were included in the review. The main results indicate that there is moderate scientific evidence in favour the use of neuromuscular electrical stimulation alone or combined with exercise to strengthen the quadriceps muscle in elderly with knee osteoarthritis. Despite the promising results of neuromuscular electrical stimulation on strength, data are lacking in the literature about its effects on muscle mass. Moreover, no studies were found on the potential effect of the combination of low-level laser therapy and neuromuscular electrical stimulation in the treatment of osteoarthritis. To fill this gap, two original studies were developed to verify: (1) neuromuscular and functional adaptation of knee extensors in elderly patients with osteoarthritis to neuromuscular electrical stimulation in combination with low-level laser therapy (Chapter II); and (2) the changes in the architecture of the vastus lateralis muscle and in the functional ability of elderly patients with osteoarthritis to the combined use of neuromuscular electrical stimulation and low-level laser therapy (Chapter III). Forty-five elderly female individuals with knee osteoarthritis were submitted to a four-week control period with no intervention followed by an eight-week period of intervention with neuromuscular electrical stimulation, low-level laser therapy, or neuromuscular electrical stimulation in combination with low-level laser therapy. Knee extensor evaluations of torque, electromyography, ultrasonography and functional tests were performed before and after the control period as well as after eight weeks of intervention. Questionnaire regarding the functionality of elderly patients with osteoarthritis was applied before and after interventions. The three interventions generated increases in torque, muscle activation, as well as improvements in functionality. The values of muscle thickness, anatomical cross-sectional area and pennation angle increased after treatment with neuromuscular electrical stimulation, but not with low-level laser therapy. Our findings suggest that: (1) electrical stimulation alone or combined with laser therapy is equally effective to generate neuromuscular and functional adaptations; (2) electrical stimulation alone or combined with laser therapy increases pennation angle and muscle thickness, but not fascicle length; (3) gain strength obtained by the electrical stimulation is disproportionate to increases in neural and morphological parameters; (4) low-level laser therapy alone is able to improve the elderly functionality; (5) the use of neuromuscular electrical stimulation with increasing intensities and progressive volumes is effective in promoting muscle hypertrophy; (6) low-level laser therapy does not potentiate the effects of neuromuscular electrical stimulation on neuromuscular and functional parameters.

A estimulação elétrica neuromuscular e a laserterapia de baixa potência têm se mostrado isoladamente efetivas no tratamento da osteoartrite de joelho. A estimulação elétrica neuromuscular parece contribuir com a restauração da força e estrutura do músculo quadríceps femoral, enquanto que a laserterapia parece ser efetiva no controle do processo inflamatório e da dor, bem como na regeneração da cartilagem. A hipótese de que a adição da laserterapia à estimulação elétrica neuromuscular poderia reduzir a dor articular associada à inflamação e consequentemente potencializar os efeitos da estimulação elétrica sobre o sistema muscular motivou a realização do presente estudo. O tema da presente tese de Doutorado é o uso combinado da estimulação elétrica neuromuscular e da laserterapia de baixa potência no tratamento da osteoartrite de joelho em idosos: efeitos sobre parâmetros neuromusculares e funcionais. No Capítulo I, um estudo de revisão sistemática classificou os níveis de evidência científica sobre a efetividade da estimulação elétrica neuromuscular no fortalecimento do quadríceps de idosos com osteoartrite de joelho. Após busca sistematizada nas bases de dados, 9 estudos contemplaram os critérios de inclusão e foram incluídos na revisão. Os resultados principais indicam que existe moderada evidência científica a favor do uso da estimulação elétrica neuromuscular sozinha ou combinada com exercício para o fortalecimento muscular isométrico do quadríceps em idosos com OA de joelho. Apesar dos resultados promissores da estimulação elétrica neuromuscular sobre a força, faltam dados na literatura sobre seus efeitos sobre a massa muscular. Além disso, não foram encontrados estudos sobre o potencial do efeito combinado da laserterapia e estimulação elétrica no tratamento da osteoartrite. Para preencher essa lacuna na literatura, dois estudos originais foram desenvolvidos para verificar: (1) a adaptação neuromuscular e funcional dos extensores de joelho de idosos com osteoartrite à estimulação elétrica neuromuscular em combinação à laserterapia de baixa potência (Capítulo II); e (2) as adaptações na arquitetura do principal extensor de joelho e na capacidade funcional de idosos decorrentes do uso combinado da estimulação elétrica neuromuscular e da laserterapia de baixa potência (Capítulo III). Quarenta e cinco idosas com osteoartrite de joelho foram submetidas a um período controle de quatro semanas sem intervenção seguido por um período de oito semanas de intervenção ou com estimulação elétrica neuromuscular, ou com laserterapia ou com estimulação elétrica neuromuscular em adição à laserterapia. Avaliações de torque, eletromiografia, ultrassonografia e testes funcionais foram realizados antes e após o período controle, assim como após de oito semanas de intervenção. Questionário específico sobre a funcionalidade de idosos com osteoartrite foi aplicado antes e depois das intervenções. As três intervenções geraram aumentos no torque, na ativação muscular, bem como melhorias na funcionalidade. Os valores de espessura muscular, área de secção transversa anatômica e ângulo de penação aumentaram após os tratamentos com estimulação elétrica neuromuscular, mas não com laserterapia. Nossos achados sugerem que: (1) a estimulação elétrica sozinha ou combinada à laserterapia é igualmente efetiva para gerar adaptações neuromusculares e funcionais; (2) a estimulação elétrica sozinha ou combinada gera aumentos no ângulo de penação e na espessura muscular, mas não no comprimento fascicular; (3) o ganho de força obtido pela estimulação elétrica é desproporcional aos incrementos neurais e morfológicos; (4) a laserterapia sozinha é capaz de melhorar a funcionalidade do idoso provavelmente por meio da redução da dor e do aumento da ativação muscular; (5) o uso de programa de estimulação elétrica neuromuscular com intensidades e volumes progressivos é efetivo na promoção da hipertrofia muscular; (6) a laserterapia não potencializa os efeitos da estimulação elétrica neuromuscular sobre os parâmetros neuromusculares e funcionais. / Neuromuscular electrical stimulation alone and low-level laser therapy alone have been effective in the treatment of knee osteoarthritis. Neuromuscular electrical stimulation seems to contribute to the reestablishment of strength and structure in the quadriceps muscle, whereas low-level laser therapy seems to contribute to the reduction of the pain and of the inflammatory process and to the promotion of cartilage regeneration. The hypothesis that the association of low-level laser therapy with neuromuscular electrical stimulation could reduce joint pain associated with the inflammation and consequently potentiates the effects of electrical stimulation on the muscular system motivated the present study. The theme of this PhD thesis is the combined use of neuromuscular electrical stimulation and low-level laser therapy in the treatment of knee osteoarthritis in the elderly: effects on neuromuscular and functional parameters. In Chapter I, a systematic review rated levels of scientific evidence on the effectiveness of neuromuscular electrical stimulation on quadriceps strengthening in elderly with knee osteoarthritis. After systematic search in databases, 9 studies contemplated the inclusion criteria and were included in the review. The main results indicate that there is moderate scientific evidence in favour the use of neuromuscular electrical stimulation alone or combined with exercise to strengthen the quadriceps muscle in elderly with knee osteoarthritis. Despite the promising results of neuromuscular electrical stimulation on strength, data are lacking in the literature about its effects on muscle mass. Moreover, no studies were found on the potential effect of the combination of low-level laser therapy and neuromuscular electrical stimulation in the treatment of osteoarthritis. To fill this gap, two original studies were developed to verify: (1) neuromuscular and functional adaptation of knee extensors in elderly patients with osteoarthritis to neuromuscular electrical stimulation in combination with low-level laser therapy (Chapter II); and (2) the changes in the architecture of the vastus lateralis muscle and in the functional ability of elderly patients with osteoarthritis to the combined use of neuromuscular electrical stimulation and low-level laser therapy (Chapter III). Forty-five elderly female individuals with knee osteoarthritis were submitted to a four-week control period with no intervention followed by an eight-week period of intervention with neuromuscular electrical stimulation, low-level laser therapy, or neuromuscular electrical stimulation in combination with low-level laser therapy. Knee extensor evaluations of torque, electromyography, ultrasonography and functional tests were performed before and after the control period as well as after eight weeks of intervention. Questionnaire regarding the functionality of elderly patients with osteoarthritis was applied before and after interventions. The three interventions generated increases in torque, muscle activation, as well as improvements in functionality. The values of muscle thickness, anatomical cross-sectional area and pennation angle increased after treatment with neuromuscular electrical stimulation, but not with low-level laser therapy. Our findings suggest that: (1) electrical stimulation alone or combined with laser therapy is equally effective to generate neuromuscular and functional adaptations; (2) electrical stimulation alone or combined with laser therapy increases pennation angle and muscle thickness, but not fascicle length; (3) gain strength obtained by the electrical stimulation is disproportionate to increases in neural and morphological parameters; (4) low-level laser therapy alone is able to improve the elderly functionality; (5) the use of neuromuscular electrical stimulation with increasing intensities and progressive volumes is effective in promoting muscle hypertrophy; (6) low-level laser therapy does not potentiate the effects of neuromuscular electrical stimulation on neuromuscular and functional parameters.

L'objectif principal de ce travail de thèse était d'étudier les effets de la majoration du déficit moteur focal du quadriceps, sur les capacités locomotrices de patients hémiparétiques, présentant un genou raide à la marche, communément appelé stiff-knee gait. L'objectif secondaire était d'investiguer les relations entre la fatigue et l'hyperactivité musculaire du quadriceps, chez ces patients. Quatre études ont été menées. La première étude de ce travail a permis de mettre en évidence qu'au début d'une session d'AQM, le pattern de marche des patients hémiparétiques est influencé par une phase d'adaptation, caracterisée par une " marche prudente ", mais que le phénomène de fatigue n'est pas présent en fin d'examen. L'évaluation des effets de la majoration du déficit moteur du quadriceps, suite à un protocole de fatigue, sur les paramètres biomécaniques de la marche des patients hémiparétiques, peut donc être réalisée au moyen de l'AQM sans biais méthodologique. Ainsi, dans les études 2 et 3, la locomotion des patients a été évaluée avant et après une majoration du déficit moteur du quadriceps, induite expérimentalement par deux méthodes: soit pharmaco-induite par l'injection de toxine botulique de type-A (BoNT-A) dans le rectus femoris (RF) hyperactif (étude 2), soit résultante de la contraction répétée des extenseurs de genou, jusqu'à l'apparition de fatigue, par le biais d'un dynamomètre isocinétique (étude 3). Enfin dans l'étude 4, l'effet de la fatigue du quadriceps sur les caractéristiques de la spasticité a été évalué par le biais d'un dynamomètre isocinétique. De manière surprenante, les résultats montrent que la majoration du déficit moteur, d'une partie ou de toute partie du muscle quadriceps, induit des améliorations identiques sur les paramètres biomécaniques de la marche (spatiotemporels, cinématiques et EMG), quelle que soit la méthode utilisée (après injection de BoNT-A ou après fatigue). Une augmentation de la vitesse de marche, une augmentation de la flexion maximale de la hanche et du genou lors de la phase oscillante, ainsi qu'une réduction de l'activité inappropriée du RF, lors des phases pré-oscillante et oscillantes sont conjointement reportées. La réduction des freins mécaniques, liée à la baisse de l'activité musculaire inappropriée, semble être associée à une réorganisation compensatrice du pattern de marche, mise en place afin de contrer les effets néfastes de la majoration du déficit moteur du quadriceps et à l'origine de ces améliorations. De plus, alors que la fatigue musculaire réduit l'activité inappropriée du muscle RF, au cours d'une tache semi-automatique représentée par la marche, ses caractéristiques ne sont pas modifiées, au cours d'un étirement passif, évaluées par le biais d'un dynamomètre isocinétique. Au cours des protocoles de fatigue, la perturbation du système fusimoteur peut avoir modifiée l'excitabilité des fuseaux neuromusculaires, uniquement lors de sa sollicitation en condition dynamique (à la marche). Au regard de l'ensemble de ces résultats, il semble probable que, dans le contexte clinique, la plainte des patients de se sentir plus spastiques et plus vulnérables, en situation de majoration de leur déficit moteur du quadriceps, soit attribuée à une plus grande activité nerveuse d'origine centrale et/ou à une augmentation " effective " de la spasticité, mais présente au niveau d'autres muscles, comme les fléchisseurs plantaires de cheville.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFVS.pdf: 3401633 bytes, checksum: b22a99a2e3db18dc60852a024a747b7f (MD5) Previous issue date: 2004-02-05 / Universidade Federal de Minas Gerais / studies about muscle regeneration and injury used invasive methods in animals. Although the muscle regeneration process in many mammals is similar to the one found in humans, it is necessary to improve the application of non-invasive procedures used in the evaluation of the muscle regeneration and injury in humans. Non-invasive techniques such as surface electromyography, isokinetic dynamometry and nuclear magnetic resonance (NMR) for imaging have been used in studies in humans for the evaluation of the skeletal muscle. However, studies in which all these procedures are used together, allowing a more detailed evaluation of the muscle morphology and function, are rare.Thus, the aim of this study was to evaluate the behaviour of the medium maximal isometric torque, the electrical activity and the muscle pain before the injury, during the 7 days after the injury and also between the 21st and 30th days after the injury, when the muscle has already regenerated. For this, a injury was induced in the quadriceps femoris muscle through intense eccentric exercise. To confirm if the model utilized was effective to produce the muscle injury, the plasma activity of the creatine kinase (CK) was also evaluated and the NMR for imaging of the quadriceps femoris muscle was realized. Ten university student volunteers (21,9±1,5), sedentary and without musculoskeletal dysfunction in the lower right limb participated in this study. The extensor medium maximal isometric torque was evaluated through maximal isometric contraction with the knee joint at 90º of flexion, in the isokinetic dynamometer (Biodex Multi-joint System 2 da BIODEX MEDICAL SYSTEM Inc). The electrical activity (Root Mean Square-RMS and Median Frequency) of the vastus medialis oblique (VMO), vastus lateralis (VL) and rectus femoris (RF) muscles was analysed simultaneously to mensuration of the isometric torque, utilizing a Digital Analogue Conversor A/D (LYNX) and single differential active electrodes of surface (LYNX). The quantitative and qualitative analysis of the pain were realized by Visual Analogue Scale (VAS) and by Brazilian Version of Short-Form McGill Pain Questionnaire. The activity of CK was measured utilizing the Kit CK-NAC UV unitest (Wiener lab) and the NMR was realized in the ToRM 0.5 equipment. For the induction of quadriceps femoris muscle injury, the volunteers were submitted to 4 series of 15 maximal eccentric isokinetic contractions, at angle velocity 5º.s-1. The results of this study demonstrated that the medium maximal isometric torque reduced significantly until the 4th day after the eccentric exercise (immediately after and 1st - 4th days after, p<0.01; 4th day after, p<0.05). The RMS of the VMO, VL and RF muscles reduced significantly the 2nd day after (p<0.01, p<0.01 e p<0.05, respectively). However, the RMS of the VL and RF muscles between the 21st and 30th days was significantly greater than before the exercise (p<0.01). There wasn t alteration in the median frequency after tthe eccentric exercise (VMO, p= 0.90; VL, p= 0.55 e RF, p= 0.89). The intensity of pain was greater until the 3rd day, and the peak occurred in the 2nd day after (p<0.01). The McGill Pain Questionnaire demonstrated that the word heavy was the most used to describe the pain after the induced injury by eccentric exercise. The peak of activity of the CK occurred in the 2nd day after the eccentric exercise(p<0.05). The evaluation by NMR demonstrated that the greatest extension of injury occurred in the 2nd and 7th days after, and some voluteers still showed injury sign between the 21st and 30th days. In conclusion, the eccentric exercise reduced the medium maximal isometric torque, increased the activity of the CK, changed the RMS and resulted in pain, which were gradually recovered in one week, despite the presence of muscle injury. / A maioria dos estudos sobre a lesão e regeneração muscular utilizou métodos invasivos em animais. Embora o processo de regeneração muscular em muitos mamíferos seja similar ao encontrado em humanos, é necessário melhorar a aplicação de procedimentos não-invasivos usados na avaliação da lesão e regeneração muscular em humanos. Técnicas não-invasivas tais como a eletromiografia de superfície, a dinamometria isocinética e a ressonância magnética nuclear (RMN) por imagem têm sido utilizadas em estudos em humanos para a avaliação do músculo-esquelético. No entanto, raros são os estudos em que todos esses procedimentos são utilizados conjuntamente, permitindo uma avaliação mais detalhada da função e da morfologia muscular. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar o comportamento do torque isométrico máximo médio, a atividade elétrica e a dor muscular antes da lesão, durante os 7 primeiros dias pós-lesão e também entre o 21º e 30º dias pós-lesão, quando o músculo já se regenerou. Para isso, foi induzida lesão no músculo quadríceps femoral através de exercício excêntrico intenso. Para comprovar se o modelo utilizado foi efetivo para produzir a lesão muscular, foi também avaliada a atividade plasmática da creatina-quinase (CK) e foi realizada a RMN por imagem do músculo quadríceps femoral. Participaram deste estudo 10 universitárias voluntárias (21,9±1,5), sedentárias e sem qualquer patologia osteomioarticular no membro inferior direito. O torque isométrico máximo médio extensor foi avaliado através de contrações isométricas máximas com a articulação do joelho à 90º de flexão, num Dinamômetro Isocinético (Biodex Multi-joint System 2). A atividade elétrica (Root Mean Square-RMS - Raiz Quadrada da Média dos Quadrados e a Freqüência Mediana) dos músculos vasto medial oblíquo (VMO), vasto lateral (VL) e reto femoral (RF) foi analisada simultaneamente à mensuração do torque isométrico, utilizando-se um Conversor Analógico Digital A/D (LYNX) e eletrodos ativos diferenciais simples de superfície (LYNX). As análises quantitativas e qualitativas da dor foram realizadas pela Escala Visual Analógica Visual Analog Scales (VAS) e pela Versão Brasileira Resumida do Questionário McGill de Dor. A atividade da CK foi mensurada utilizando-se o Kit CK-NAC UV unitest e a RMN foi realizada no equipamento ToRM 0.5. Para a indução da lesão no músculo quadríceps femoral, as voluntárias foram submetidas a 4 séries de 15 contrações isocinéticas excêntricas máximas, à velocidade angular de movimento de 5º/s. Os resultados deste estudo demonstraram que o torque isométrico máximo médio diminuiu significativamente até o 4º dia após o exercício excêntrico (imediatamente após e do 1º ao 3º dias após, p<0,01; 4º dia após, p<0,05) . O RMS dos músculos VMO, VL e RF diminuiu no 2º dia após o exercício (p<0,01, p<0,01 e p<0,05, respectivamente). Entretanto, o RMS dos músculos VL e RF entre o 21º e 30 º dias foi maior ao antes do exercício (p<0,01). Não houve alteração na freqüência mediana após o exercício excêntrico (VMO, p= 0,90; VL, p= 0,55 e RF, p= 0,89). A intensidade da dor foi maior até o 3º dia após o exercício excêntrico, com o pico ocorrendo no 2º dia após (p<0,01). O questionário McGill demonstrou que a palavra pesada foi a mais utilizada para caracterizar a dor após a lesão induzida pelo exercício excêntrico. O pico da atividade da CK ocorreu no 2º dia após o exercício excêntrico (p<0,05). A avaliação pela RMN demonstrou que a maior extensão da lesão ocorreu no 2º e 7º dias após, com algumas voluntárias ainda apresentando sinais de lesão entre o 21º e 30º dias. Em conclusão, o exercício excêntrico diminuiu o torque isométrico máximo médio, aumentou a atividade da CK, alterou o RMS e resultou em dor, os quais se recuperaram gradualmente na primeira semana, apesar da presença de lesão muscular.

The purpose of this study was to examine the relationships between muscle cross-sectional area (CSA), maximal strength, power output, and maximum potentiation characteristics. The vastus lateralis and biceps femoris CSA, one repetition maximum (1RM) back squat, 1RM concentric-only half-squat (COHS) strength, static jump power output, and maximum potentiation characteristics of 17 resistance-trained men was assessed during several testing sessions. Pearson’s correlation coefficients were used to examine the relationships between CSA, strength, power output, and maximum potentiation measures. Moderate-to-strong relationships existed between CSA and strength measures (r = 0.462–0.643) as well as power output (r = 0.396–0.683). In addition, moderate-to-strong relationships existed between strength and power output (r = 0.407–0.548), while trivial relationships existed between strength and maximum potentiation (r = −0.013–0.149). Finally, small negative relationships existed between CSA and maximum potentiation measures (r = −0.229–−0.239). The results of the current study provide evidence of the interplay between muscle CSA, strength, power, and potentiation. Vastus lateralis and biceps femoris CSA may positively influence an individual’s back squat and COHS maximal strength and squat jump peak power; however, muscle CSA and absolute strength measures may not contribute to an individual’s potentiation capacity. Practitioners may consider implementing resistance training strategies that improve vastus lateralis and biceps femoris size in order to benefit back squat and COHS strength. Furthermore, implementing squatting variations—both full and partial—may benefit jumping performance.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJSB.pdf: 1248166 bytes, checksum: 2327b08724c3471ad628a8f9fb5ff44d (MD5) Previous issue date: 2004-12-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / The anterior cruciate ligament (ACL) is the most commonly injured ligament in the knee and its rupture results in pain, instability, muscle atrophy and weakness. The quadriceps femoris muscle dysfunction is common before and after ACL reconstruction and can persist over years. A detailed understanding of neuromuscular function after ACL reconstruction is critical to the development of optimal rehabilitation strategies. The purpose of this study was to investigate the contributions of functional and morphological factors, in the muscle recovery, after ACL reconstruction. The effects of two therapeutic methods, usually utilized to recover muscle strength were also evaluated: Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) and eccentric exercise. Eight subjects (age = 31.3 ± 5.8 years) who had undergone ACL ligament reconstruction (mean 9.4 ± 0.7 months after the surgery) were randomly assigned to either an eccentric exercise associated with NMES (russian current) or only an eccentric exercise group. Only the involved limb was trained 2 days a week, for 12 weeks. The uninvolved one was also evaluated as reference. The quadriceps muscle function was evaluated by the measurement of the knee extensor torque during isometric and eccentric isokinetic contractions (30 and 120º/s) and by surface electromyography (EMG) of the Vastus Medialis Obliquos (VMO), Vastus Lateralis (VL) and Rectus Femoris (RF) muscles. The quadriceps cross-sectional area (CSA) was measured in six regions using Nuclear Magnetic Resonance Imaging (MRI-I). The initial evaluation showed significant extensor torque deficit both in isometric and eccentric conditions of the involved limb, compared to the contralateral one. There was significant muscle atrophy along the quadriceps extension, mainly in the distal thigh region. The EMG activity was lower for the VMO in all tested situations. NMES did not interfere in the gain of muscular strength, in any of the evaluated functions. The eccentric training increased significantly the isometric (from 198 ± 37 to 228 ± 48 Nm, p<0.05) and eccentric torque at 30 and 120º/s (from 227 ± 56 to 291 ± 65, p< 0.01 and from 199 ± 51 to 240 ± 63, p< 0.05, respectively). Quadriceps cross-sectional area also increased at all the evaluated regions for the involved limb, and the highest hypertrophy was at the thigh proximal region (from 169 ± 27 to 189 ± 25,8 cm2, p< 0.01 ), when compared to the distal region (form 31,5 ± 5,9 to 35,1 ± 6,1 cm2, p< 0.01). The EMG activity of VMO was recovered after the first six weeks of eccentric training. In the same period, the increased extensor torque showed correlation with the increased quadriceps cross-sectional area (r=0,81) and with the recovery of motor unit activation (r=0.69). After twelve weeks of training, there was correlation only between increased torque and cross-sectional area (r=0.78). In conclusion: 1) eccentric training showed to be a potent resource in the recovery of both morphological and functional factors of quadriceps, after ACL reconstruction; 2) NEMS did not interfere in the rehabilitation of these individuals. / O Ligamento Cruzado Anterior (LCA) é o mais freqüentemente ligamento lesado do joelho e a sua ruptura resulta em dor, instabilidade, atrofia e fraqueza muscular. A disfunção do músculo quadríceps é comum antes e após a reconstrução do LCA, podendo persistir por anos. Um detalhado conhecimento da função neuromuscular após reconstrução do LCA é crítico para a otimização das estratégias de reabilitação. O propósito deste estudo foi avaliar as contribuições dos fatores funcionais e morfológicos na recuperação da força muscular, após reconstrução do LCA. Os efeitos de dois métodos terapêuticos usualmente utilizados na reabilitação também foram avaliados: a Estimulação Elétrica Neuromuscular (EENM) e o exercício excêntrico. Oito indivíduos (31.3 ± 5.8 anos) os quais foram submetidos a reconstrução do LCA (média de 9.4 ± 0.7 meses de pós-operatório) foram aleatoriamente designados para o grupo exercício excêntrico com EENM (utilizando a corrente russa) ou apenas exercício excêntrico. Apenas o membro envolvido foi treinado, 2 vezes por semana, durante 12 semanas. O membro não envolvido foi avaliado como referência. A função do músculo quadríceps foi avaliada por medidas do torque extensor do joelho durante contrações isométricas e isocinéticas excêntricas (30 e 120º/s) e por meio da eletromiografia (EMG) de superfície dos músculos Vasto Medial Oblíquo (VMO), Vasto Lateral (VL) e Reto Femoral. A Área de Secção Transversa (AST) do quadríceps foi mensurada em seis regiões, por meio de imagens de Ressonância Nuclear Magnética (RNM). A avaliação inicial demonstrou significativo déficit no torque extensor do membro acometido, quando comparado ao não acometido, tanto nas avaliações isométricas como nas excêntricas. Houve significativa atrofia muscular ao longo do quadríceps, sobretudo na região distal. A atividade EMG mostrou-se reduzida no VMO, em todas as situações avaliadas. A EENM não interferiu no ganho de força muscular, em nenhuma das funções mensuradas. O treinamento excêntrico aumentou significativamente o torque isométrico (de 198 ± 37 para 228 ± 48 Nm, p<0.05) e excêntrico em 30 e 120º/s (de 227 ± 56 para 291 ± 65, p< 0.01 e de 199 ± 51 para 240 ± 63, p< 0.05, respectivamente). A área de secção transversa também aumentou em todas as regiões avaliadas do membro acometido, sendo que a maior hipertrofia ocorreu na região proximal da coxa (de 169 ± 27 para 189 ± 25,8 cm2, p< 0.01), quando comparada a região distal (de 31,5 ± 5,9 para 35,1 ± 6,1 cm2, p< 0.01). A atividade EMG do VMO foi recuperada após as primeiras seis semanas de treinamento excêntrico. No mesmo período, o aumento no torque extensor demonstrou correlação direta com o aumento na área de secção transversa (r=0.81) e com a recuperação na ativação das unidades motoras (r=0.69). Após doze semanas de treinamento, houve correlação apenas entre o aumento do torque e a área de secção transversa (r=0.78). Em conclusão: 1) o treinamento excêntrico mostrou-se um potente recurso tanto na recuperação dos fatores morfológicos como funcionais do músculo quadríceps, após reconstrução do LCA; 2) a EENM não interferiu na reabilitação desses indivíduos.