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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/5160 |
| Date | 10 December 2004 |
| Creators | Brasileiro, Jamilsom Simões |
| Contributors | Salvini, Tânia de Fátima |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Fisioterapia, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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