EFEITOS DA VIBRAÇÃO DE CORPO INTEIRO E DO MÉTODO … · Pós -menopausa 4- Vibração de Corpo...

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU

DOUTORADO EM CIÊNCIAS DA REABILITAÇÃO

LAÍS CAMPOS DE OLIVEIRA

EFEITOS DA VIBRAÇÃO DE CORPO INTEIRO E DO

MÉTODO PILATES NAS MEDIDAS DA DENSIDADE

MINERAL ÓSSEA E DE FORÇA MUSCULAR EM

MULHERES NA PÓS-MENOPAUSA

Londrina

2017


EFEITOS DA VIBRAÇÃO DE CORPO INTEIRO E DO

MÉTODO PILATES NAS MEDIDAS DA DENSIDADE

MINERAL ÓSSEA E DE FORÇA MUSCULAR EM


Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Reabilitação (Programa Associado entre Universidade Estadual de Londrina [UEL] e Universidade Norte do Paraná [UNOPAR]), como requisito parcial para a obtenção do título de Doutora em Ciência da Reabilitação. Orientadora: Profª. Drª. Deise Aparecida de Almeida Pires Oliveira.

Londrina

2017

AUTORIZO A REPRODUÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.

Dados Internacionais de catalogação na publicação (CIP) Universidade Pitágoras Unopar

Biblioteca CCBS/CCECA PIZA

Setor de Tratamento da Informação

Oliveira, Laís Campos de

O48e Efeitos da vibração de corpo inteiro e do método pilates nas

medidas da densidade mineral óssea e de força muscular em

mulheres na pós-menopausa. / Laís Campos de Oliveira.

Londrina: [s.n], 2017.

219f.

Tese (Doutorado em Ciências da Reabilitação).

Universidade Pitágoras Unopar.

Orientadora: Profa. Dra. Deise Aparecida de Almeida Pires

Oliveira.

1- Densidade óssea - Tese - UNOPAR 2- Exercício 3-

Pós-menopausa 4- Vibração de Corpo Inteiro 5- Osteoporose

6- Qualidade de vida I- Oliveira, Deise Aparecida de Almeida

Pires; orient. II- Universidade Pitágoras Unopar.

CDD 616.7


EFEITOS DA VIBRAÇÃO DE CORPO INTEIRO E DO MÉTODO PILATES NAS MEDIDAS DA DENSIDADE MINERAL ÓSSEA E DE FORÇA MUSCULAR EM


Tese apresentada à UNOPAR, no Doutorado em Ciências da Reabilitação, área de

concentração em Ciências da Saúde, como requisito parcial para a obtenção do título

de Doutora conferida pela Banca Examinadora formada pelos professores:

______________________________________________ Profª. Drª. Deise Aparecida de Almeida Pires Oliveira

(Orientadora) Universidade Norte do Paraná

______________________________________________ Prof. Dr. Rodrigo Antonio Carvalho Andraus

Universidade Norte do Paraná

______________________________________________ Prof. Dr. Rodrigo Franco de Oliveira

Universidade Norte do Paraná

______________________________________________ Profª. Drª. Marta Helena de Souza De Conti

Universidade do Sagrado Coração

______________________________________________ Profa. Dra. Fernanda Cristiane de Melo

Universidade Estadual de Londrina

______________________________________________ Prof. Dr. Rubens Alexandre da Silva Junior

Coordenador do Curso

Londrina, 04 de agosto de 2017.

Dedico este trabalho aos profissionais da área da saúde que buscam melhorar a funcionalidade e a qualidade de vida

de mulheres na pós-menopausa.

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus, autor de minha história, meu protetor e guia providenciador;

Ao meu marido, Raphael Gonçalves de Oliveira, meu amor e melhor amigo, por

toda contribuição durante essa tese;

A todos meus familiares pelas orações;

As voluntárias que se envolveram fielmente com a pesquisa;

Aos profissionais (Paula Roldão, Géssika Castilho, Jadson Márcio; Jorge Junior,

Fabiano Cardoso e funcionários da Ultramed) que realizaram todas as avaliações;

Aos professores da banca examinadora, Fernanda Cristiane de Melo, Marta

Helena de Souza De Conti, Rodrigo Franco de Oliveira, Rubens Alexandre da Silva

Junior e Rodrigo Antonio Carvalho Andraus pelo tempo despendido à leitura e toda

contribuição para o desenvolvimento dessa tese.

A professora Deise Aparecida de Almeida Pires Oliveira, minha amiga e dedicada

orientadora dos meus passos acadêmicos a qual se envolveu integralmente com

a elaboração dessa tese, não limitando esforços para me auxiliar em todos os

momentos do processo de doutorado.

“Descobrir consiste em olhar para o que

todo mundo está vendo e pensar uma

coisa diferente”.

(Roger Von Oech)

OLIVEIRA, Laís Campos de. Efeitos da vibração de corpo inteiro e do método Pilates nas medidas da densidade mineral óssea e de força muscular em mulheres na pós-menopausa. 2017. 219 páginas. Tese de doutorado (Programa de Pós-Graduação em Ciências da Reabilitação - Programa Associado entre UEL e UNOPAR) – Universidade Norte do Paraná, Londrina, 2017.

RESUMO

Introdução: Mulheres no período da pós-menopausa sofrem principalmente com o

declínio dos níveis de estrogênio, o que leva a uma redução da densidade mineral

óssea (DMO). Esse período culmina com a intensificação do processo de

envelhecimento, e com isso, diversas modificações ocorrem, principalmente no

sistema musculoesquelético e influenciam na diminuição de força muscular (FM),

podendo comprometer a qualidade de vida. Dentre as possibilidades de tratamentos

que buscam aumentar DMO e FM, e que não apresentam efeitos colaterais, estão

principalmente a prática regular e sistemática de exercício físico. No entanto,

principalmente em se tratando do metabolismo ósseo, ainda não está claro qual a

modalidade de exercício é mais eficaz nessa população. Objetivo: Verificar os efeitos

da vibração de corpo inteiro (VCI) e do método Pilates (MP) sobre a DMO e FM em

mulheres no período da pós-menopausa. Como objetivo específico, observar os

efeitos das técnicas sobre a qualidade de vida desta população. Métodos: Para o

estudo de revisão sistemática e meta-análise (artigo 1), ensaios clínicos randomizados

(ECRs) foram considerados elegíveis, com seguimento ≥ 6 meses, que verificaram os

efeitos da VCI sobre a DMO de mulheres pós-menopáusicas. Os cálculos da meta-

análise foram realizados por meio da diferença da média ponderada entre os grupos

VCI e controle, ou VCI e treinamento combinado, por meio da variação absoluta entre

pré e pós-intervenção para área da densidade mineral óssea (aDMO) ou densidade

mineral óssea volumétrica trabecular (vDMOt). Para os ECRs (artigos 2 e 3), foram

identificadas inicialmente 620 voluntárias, e após a aplicação dos critérios de

inclusão/exclusão, permaneceram 51 mulheres na pós-menopausa sendo alocadas

aleatoriamente em três grupos: VCI (n = 17), Pilates (n = 17) e controle (n = 17). Para

o artigo 2, os desfechos foram a área da DMO (coluna lombar, colo do fêmur, quadril

total, trocânter, intertrocanter e ward’s área) avaliadas pelo Dual-energy X-ray

Absorptiometry (DXA) no baseline e follow-up. Para o artigo 3, os desfechos foram o

pico de torque isocinético dos extensores e flexores do joelho, à 60º/s e 180º/s, além

da qualidade de vida mensurada pelo questionário SF-36. As intervenções (artigos 2

e 3) foram realizadas três vezes por semana, durante seis meses, o tempo de

intervenção dos grupos VCI e Pilates, foram de cinco minutos, e de 60 minutos

respectivamente. A análise foi feita por intenção de tratar com análises de covariância

ajustadas para os desfechos do baseline. Resultados: No estudo de revisão

sistemática e meta-análise (artigo 1), quinze ECRs foram incluídos na análise

estatística. Não foram observadas diferenças na análise primária. VCI possibilitou

melhora da aDMO em relação ao grupo controle, após exclusão de estudos de baixa

qualidade metodológica (coluna lombar), excluindo os estudos que combinaram VCI

com medicação ou treinamento combinado (coluna lombar), uso de baixa freqüência

e alta magnitude (coluna lombar e trocânter), alta frequência e baixa magnitude

(coluna lombar), alta dose cumulativa e baixa magnitude (coluna lombar), baixa dose

cumulativa e alta magnitude (coluna lombar e trocânter), joelho semi-fletido (coluna

lombar, colo do fêmur e trocânter) e tipo de vibração lado-alternado (coluna lombar e

trocânter). Para os ECRs (artigos 2 e 3), após seis meses de intervenção, 96,1% das

participantes completaram o follow-up. No artigo 2, as análises mostraram diferenças

médias estatisticamente significativas entre os grupos a favor das intervenções: VCI

vs. controle para DMO da coluna lombar (0,014 g/cm2 [IC 95%, 0,006, 0,022] p =

0,018, d = 1,21) e trocânter (0,018 g/cm2 [IC 95%, 0,006, 0,030] p = 0,012, d = 1,03);

e Pilates vs. controle para DMO da coluna lombar (0,016 g/cm2 [IC 95%, 0,007, 0,025]

p = 0,008, d = 1,15) e trocânter (0,020 g/cm2 [IC 95%, 0,010, 0,031] p = 0,005, d =

1,28). No artigo 3, as análises demonstraram que Pilates foi superior à VCI para força

muscular dos flexores do joelho à 60º/s (5,30 N.m [IC 95%, 0,26, 10,34] p = 0,009, d

= 0,70). Nas comparações com o grupo controle, Pilates foi superior (p < 0.05) em

todas as variáveis de força muscular (extensores do joelho à 60º/s, 7,75 N.m [IC 95%

1,11, 14,39] p = 0,015, d = 0,78; flexores do joelho à 60º/s, 5,35 N.m [IC 95% 1,05,

9,65] p = 0,024, d = 0,83; extensores do joelho à 180º/s, 4,67 N.m [IC 95% 0,85, 8,49]

p = 0,028, d = 0,82; flexores do joeho à 180º/s, 4,13 N.m [IC 95% 1,27, 6,99] p = 0,013,

d = 0,96) e em quatro domínios do SF-36. Conclusões: Os dados da meta-análise

(artigo 1) demonstraram que apesar da VCI apresentar potencial para atuar como um

coadjuvante na prevenção ou tratamento da osteoporose, especialmente para DMO

da coluna lombar, a intervenção ideal ainda não está clara. As análises de subgrupos

ajudaram a demonstrar os vários fatores que podem influenciar nos efeitos da VCI

sobre a DMO, contribuindo para a prática clínica e a definição de protocolos para

futuras intervenções. No artigo 2 foi demonstrado que VCI e Pilates tiveram efeitos

semelhantes sobre a DMO em mulheres na pós-menopausa e foram superiores a

nenhuma forma de intervenção para as regiões da coluna lombar e trocânter, mas não

para outras medidas da DMO. Contudo, o artigo 3 demonstrou que Pilates foi superior

a VCI para aumento da força muscular isocinética dos flexores do joelho, sem

diferença entre as técnicas para os extensores do joelho ou domínios da qualidade de

vida. Ainda, apenas Pilates foi superior a nenhuma intervenção para todas as variáveis

de força muscular e em quatro domínios da qualidade de vida (artigo 3).

Palavras-chave: Densidade óssea; Exercício; Pós-menopausa; Vibração de Corpo

Inteiro; Osteoporose; Força Muscular; Qualidade de Vida; Envelhecimento.

OLIVEIRA, Laís Campos de. Effects of whole body vibration and the Pilates method on bone mineral density and muscle strength measurements in postmenopausal women. 2017. 219 pages. PhD thesis (Programa de Pós-Graduação em Ciências da Reabilitação - Programa Associado entre UEL e UNOPAR) – Universidade Norte do Paraná, Londrina, 2017.

ABSTRACT

Background: Postmenopausal women mainly suffer from declining levels of estrogen,

which leads to a reduction in bone mineral density (BMD). This period culminates with

the intensification of the aging process, and with this, several modifications occur,

mainly in the musculoskeletal system and influence in the decrease of muscle strength

(MS), which may compromise the quality of life. Among the possibilities of treatments

that seek to increase BMD and MS, and that do not present side effects, are mainly

the regular and systematic practice of physical exercise. However, especially in the

case of bone metabolism, it is still not clear which exercise modality is most effective

in this population. Objective: To verify the effects of whole body vibration (WBV) and

the Pilates method (MP) on BMD and MS in postmenopausal women. As a specific

objective, observe the effects of the techniques on the quality of life of this population.

Methods: For the systematic review and meta-analysis study (Article 1), randomized

controlled trials (RCTs) were considered eligible, with a follow-up of ≥ 6 months, which

verified the effects of WBV on BMD in postmenopausal women. The meta-analysis

calculations were performed through the weighted mean difference between the WBV

and control groups, or WBV and combined training, through the absolute variation

between pre and post-intervention in the areal bone mineral density (aBMD) or

trabecular volumetric bone mineral density (vBMDt). For the RCTs (articles 2 and 3),

620 volunteers were initially identified, and after inclusion/exclusion criteria, 51

postmenopausal women remained randomly assigned to three groups: WBV (n = 17),

Pilates (n = 17) and control (n = 17). For article 2, the outcomes were the aBMD (lumbar

spine, femoral neck, total hip, trochanter, intertrocanter and ward's area) assessed by

Dual-energy X-ray Absorptiometry (DXA) at baseline and follow-up. For article 3, the

outcomes were the peak isokinetic torque of the knee extensors and flexors, at 60º/s

and 180º/s, in addition to the quality of life measured by the SF-36 questionnaire. The

interventions (articles 2 and 3) were performed three times a week for six months, the

intervention time of the WBV and Pilates groups were five minutes, and 60 minutes

respectively. The analysis was done by intention to treat with covariance analyzes

adjusted for baseline outcomes. Results: In the systematic review and meta-analysis

study (article 1), Fifteen RCTs were included in the meta-analysis. No differences were

observed in the primary analysis. WBV was found to improve aBMD compared with

the control group, after exclusion of studies with low quality methodological (lumbar

spine), when excluding the studies which combined WBV with medication or combined

training (lumbar spine), with the use of low frequency and high magnitude (lumbar

spine and trochanter), high frequency and low magnitude (lumbar spine), high

cumulative dose and low magnitude (lumbar spine), low cumulative dose and high

magnitude (lumbar spine and trochanter), with semi-flexed knee (lumbar spine, femoral

neck, and trochanter), and side-alternating type of vibration (lumbar spine and

trochanter). In article 2, the analyzes showed statistically significant mean differences

between the groups in favor of the interventions: WBV vs. Control for lumbar spine

aBMD (0.014 g/cm2 [95% CI, 0.006, 0.022] p = 0.018, d = 1.21) and trochanter (0.018

g/cm2 [95% CI, 0.006, 0.030] p = 0.012, d = 1.03); and Pilates vs. Control for lumbar

spine aBMD (0.016 g/cm2 [95% CI, 0.007, 0.025] p = 0.008, d = 1.15) and trochanter

(0.020 g/cm2 [95% CI, 0.010, 0.031] p = 0.005, d = 1.28). In the article 3, the analyzes

showed that Pilates was superior to the WBV for knee flexors muscle strength at 60º/s

(5.30 N.m [95% CI, 0.26, 10.34] p = 0.009, d = 0, 70). In the comparisons with the

control group, Pilates was superior (p < 0.05) in all muscle strength variables (knee

extensors at 60º/s, 7.75 N.m [95% CI, 1.11, 14.39] p = 0.015, d = 0.78; knee flexors at

60º/s, 5,35 N.m [95% CI, 1.05, 9.65] p = 0.024, d = 0.83; knee extensors at 180º/s,

4,67 N.m [95% CI, 0.85, 8.49] p = 0.028, d = 0.82; knee flexors at 180º/s, 4.13 N.m

[95% CI, 1.27, 6.99] p = 0.013, d = 0.96) and in four SF-36 domains. Conclusions:

Data from the meta-analysis (article 1) have shown that although the WBV has

potential to act as a coadjuvant in the prevention or treatment of osteoporosis,

especially for lumbar spine BMD, the optimal intervention is still unclear. Subgroup

analyzes have helped to demonstrate the various factors that may influence the effects

of WBV on BMD, contributing to clinical practice and protocol definition for future

interventions. In article 2 it was demonstrated that WBV and Pilates had similar effects

on BMD in postmenopausal women and were superior to no form of intervention for

the lumbar spine and trochanter regions but not for other measures of BMD. However,

article 3 demonstrated that Pilates was superior to WBV for increased isokinetic muscle

strength of the knee flexors, with no difference between techniques for knee extensors

or quality of life domains. Still, only Pilates was superior to no intervention for all muscle

strength variables and in four domains of quality of life (article 3).

Keywords: Bone density; Exercise; Postmenopause; Whole Body Vibration;

Osteoporosis; Muscle strength; Quality of life; Aging.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 15

2 OBJETIVO ............................................................................................................. 17

2.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................................... 17

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................ 17

3 HIPÓTESES ........................................................................................................... 18

4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................. 19

4.1 PERÍODO PÓS-MENOPAUSA .................................................................................... 19

4.2 DENSIDADE MINERAL ÓSSEA .................................................................................. 21

4.2.1 Métodos de avaliação para densidade mineral óssea ...................................... 23

4.2.2 Osteoporose ..................................................................................................... 26

4.3 FORÇA MUSCULAR ................................................................................................. 29

4.4 QUALIDADE DE VIDA ............................................................................................... 31

4.5 VIBRAÇÃO DE CORPO INTEIRO ................................................................................ 33

4.5.1 Aspectos neurofisiológicos da VCI.................................................................... 37

4.5.2 Indicações e contra-indicações da VCI..............................................................38

4.6 MÉTODO PILATES .................................................................................................. 38

4.6.1 Indicações e contra-indicações do MP..............................................................42

5 REFERÊNCIAS ...................................................................................................... 43

6 PRODUÇÕES CIENTÍFICAS ................................................................................. 64

6.1 ARTIGO 1: REVISÃO SISTEMÁTICA E META-ANÁLISE .................................................. 64

6.2 ARTIGO 2: ESTUDO ORIGINAL .................................................................................132

6.3 ARTIGO 3: ESTUDO ORIGINAL .................................................................................166

7 CONCLUSÃO GERAL .........................................................................................210

8 ANEXOS ..............................................................................................................211

Anexo A – Parecer do Comitê de Ética em Pesquisa .............................................211

Anexo B – Protocolo de Registro no Clinical Trials .................................................214

15

1 INTRODUÇÃO

Mulheres no período da pós-menopausa sofrem com alterações hormonais

tendo em vista o rápido declínio dos níveis de estrogênio, o que desencadeia uma

série de fatores negativos para saúde1-4. Este período em que ocorre a cessação do

ciclo ovulatório está relacionado ao processo de envelhecimento5-8. Ambos fatores

associados aceleram principalmente a redução da densidade mineral óssea (DMO), e

a perda de força muscular (FM), comprometendo a qualidade de vida desta

população9,10.

Dentre as possibilidades de tratamentos que objetivam o aumento da DMO e

FM estão principalmente a prática regular e sistemática de exercício físico11,12 e o uso

de medicamentos13,14. Todavia, o tratamento medicamentoso envolve principalmente

a Terapia de Reposição Hormonal (TRH), que apesar de contribuir de maneira

importante com a reversão dos diferentes fatores que impactam negativamente sobre

a saúde de mulheres na pós menopausa14-18, alguns profissionais optam por não

realizá-la, uma vez que existem evidências para o aumento do risco de doenças

cardíacas, acidente vascular cerebral e câncer de mama, principalmente quando

utilizada por mais de três anos consecutivos e quando existe a pré-disposição a estas

doenças19-22.

Desta forma, o exercício físico destaca-se na literatura por ser um tratamento

conservador, capaz de auxiliar no metabolismo ósseo23-26e no aumento da força

muscular sem causar efeitos colaterais27-29, atuando também como medida preventiva

tendo em vista esse sério problema de saúde pública6,10,23. No entanto, em se tratando

do metabolismo ósseo, ainda não está claro a modalidade de exercício mais eficaz

em mulheres no período pós-menopausa30. Uma forma de terapia investigada

16

recentemente é a vibração de corpo inteiro (VCI), que se caracteriza pelo

posicionamento do indivíduo sobre uma plataforma vibratória capaz de transmitir

aceleração mecânica vertical para o sistema musculoesquelético31-33. Contudo, até o

momento permanecem incertos os melhores parâmetros para potencializar o aumento

da DMO, como intensidade (frequência e magnitude), tipo de vibração (síncrona ou

lado-alternado), tempo de exposição e posicionamento corporal sobre a placa

vibratória34-60. Também tem sido sugerido que a VCI possibilita o aumento da FM em

mulheres na pós-menopausa61-63.

Outras formas de intervenção têm sido recomendadas, principalmente por meio

de exercícios de resistência muscular, que podem contribuir com a melhora da DMO

e da FM em mulheres no período da pós-menopausa23-25. Uma opção de exercício

físico que oferece resistência muscular e vem ganhando popularidade é o Método

Pilates (MP)64-66. Porém, são poucos os estudos que investigaram os efeitos desta

técnica sobre a DMO67, no entanto, estudos demonstraram a potencial contribuição

desse método sobre as variáveis força muscular68-70, e o reflexo positivo na qualidade

de vida dessa população71-73.

Este estudo justifica-se devido a pouca literatura e evidência quanto aos

benefícios da VCI e de modalidades emergentes de exercício físico, como o MP, sobre

a DMO em mulheres pós-menopáusicas. Além disso, são poucas as informações

sobre a influência da VCI na FM de mulheres na pós-menopausa.

Assim, as seguintes questões nortearam a tese: a) quais parâmetros utilizados

na VCI são capazes de potencializar aumento da DMO em mulheres na pós-

menopausa?; b) VCI e MP alteram a DMO de mulheres na pós-menopausa?; c) as

duas modalidades de intervenção contribuem para aumento da força muscular e

qualidade de vida em mulheres pós-menopáusicas?

17

2 OBJETIVO

2.1 OBJETIVO GERAL

Verificar os efeitos da VCI e do MP sobre a densidade mineral óssea, força

muscular e qualidade de vida em mulheres no período da pós-menopausa.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Os objetivos específicos da presente tese de doutorado estiveram atrelados as

produções científicas em forma de artigo como segue:

• Analisar os ensaios clínicos que verificaram os efeitos da VCI sobre a DMO em

mulheres pós-menopáusicas, em comparação com nenhuma intervenção ou

intervenção mínima e outras formas de exercício (Artigo 1: Effects of whole

body vibration on bone mineral density in postmenopausal women: a systematic

review and meta-analysis);

• Verificar os efeitos da VCI e do MP sobre a DMO em mulheres na pós-

menopausa (Artigo 2: Effects of whole body vibration and the Pilates method

on bone mineral density in postmenopausal women: a randomized and

controlled clinical trial);

• Observar os efeitos da VCI e do MP sobre o pico de torque isocinético dos

extensores e flexores do joelho (objetivo primário) e qualidade de vida (objetivo

secundário) em mulheres na pós-menopausa. (Pilates vs. vibração de corpo

inteiro na força muscular e qualidade de vida em mulheres na pós-menopausa:

um ensaio clínico randomizado e controlado);

18

3 HIPÓTESES

As hipóteses sobre os artigos foram:

• Artigo 2: Partimos do pressuposto que os parâmetros escolhidos para a VCI e

o protocolo de intervenção selecionado para a prática do MP serão capazes de

proporcionar aumento da DMO nesta população.

• Artigo 3: Partimos da hipótese de que as intervenções possibilitarão efeitos

positivos sobre o pico de torque isocinético dos extensores e flexores do joelho

e qualidade de vida quando comprados a nenhuma intervenção, contudo, uma

vez que Pilates trabalha com resistência muscular progressiva, acreditamos

que será superior a VCI sobre os parâmetros investigados.

19

4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

4.1 PERÍODO PÓS-MENOPAUSA

A terminologia pós-menopausa refere-se a fase da vida da mulher que se inicia

após a última menstruação (Figura 1). Esse período é marcado por diversas

alterações no organismo feminino, dentre elas, mudanças fisiológicas, psicológicas e

sintomatológicas que ocorrem após a menopausa74. Ao findar a menopausa ocorrem

mudanças endócrinas, causadas pelo declínio da atividade ovariana; biológicas,

relacionadas com a diminuição da fertilidade; e clínicas, devido às alterações do ciclo

menstrual74-76. Não existe uma data pré-estabelecida para o início deste evento, mas

normalmente ocorre após os 40 anos de idade. A grande maioria cessa a menstruação

entre 45 e 55 anos, e um número reduzido de mulheres com 60 anos ou mais75-77.

Figura 1. Nomenclaturas que referem as fases hormonais das mulheres

Fonte: http://www.mdsaude.com/2014/04/sintomas-menopausa-climaterio.html

A menopausa é o período de término permanente da menstruação e da

fertilidade. A Sociedade Internacional da Menopausa e o Consenso Médico

Internacional mencionam que esse processo fisiológico é reconhecido após 12 meses

consecutivos de amenorreia (ausência de menstruação) e após a exclusão de

alterações patológicas. Entretanto pode derivar de procedimentos cirúrgicos, como a

histerectomia, quando envolve a remoção do útero e/ou dos ovários74.

20

Uma das funções dos ovários é a produção de hormônios sexuais femininos,

sendo os principais denominados estrogênio e progesterona78,79. No período de

interrupção menstrual, os ovários diminuem a produção de estrogênio, hormônio

responsável pelo controle do ciclo menstrual e desenvolvimento das características

sexuais secundárias femininas, que possui forte influência durante toda a

adolescência e fase adulta da mulher. Os receptores de estrogênios localizados no

sistema nervoso central e nos tecidos ósseos, realizam a síntese de proteínas, e entre

outras funções realizam a preservação do cálcio nos ossos80.

Quando finda a mestruação, os ovários também diminuem a produção de

progesterona, hormônio que atua nas diversas fases do ciclo menstrual e ao longo da

fase reprodutiva, sendo responsável pela preparação da membrana mucosa do útero

para receber o óvulo possivelmente fecundado80. A falta e/ou diminuição desses

hormônios (estrogênio e progesterona) provoca o aparecimento de diversos sintomas

da menopausa81.

Dentre os diversos sintomas relatados, os principais são ondas de calor,

distúrbios do sono, alterações do humor, depressão, redução da libido e secura

vaginal81,82. A fase da pós-menopausa culmina com a intensificação do processo de

envelhecimento, e com isso ocorrem diversas modificações fisiológias, principalmente

no sistema musculoesquelético5,7,8, levando principalmente à diminuição da DMO,

força muscular e equilíbrio postural83,84, aumentando o risco de quedas e

potencializando as chances de ocorrer uma fratura, contribuindo para a dimininuição

da funcionalidade25,29.

21

4.2 DENSIDADE MINERAL ÓSSEA

A Densidade Mineral Óssea (DMO) é o resultado do processo dinâmico de

formação de tecido ósseo que está em constante renovação80. Essa renovação óssea

ocorre por meio do trabalho equilibrado entre as células que realizam a decomposição

da matriz, reabsorvendo as células ósseas consideradas “gastas e velhas”,

denominadas de osteoclastos, e as células responsáveis pela

reconstrução/remodelamento e fortalecimento dessa matriz, a qual recebe o nome de

osteoblastos85-87 (figura 2), entretanto existem fatores que podem interferir neste

equilíbrio e comprometer a matriz óssea88. A matriz é o conjunto das células (fibras

colágenas) e de minerais (cálcio e fósforo) que formam o conteúdo mineral ósseo e

por meio da análise deste conteúdo, em um determinado volume de osso, é possível

mensurar a DMO89,90.

Figura 2. Turnover osseo

Fonte: http://www.moreirajr.com.br/revistas.asp?fase=r003&id_materia=4262

Acumular DMO durante a infância e adolescência é fundamental para a saúde

óssea na idade adulta. O pico de DMO de uma pessoa é preditor de incidências de

22

fraturas senis91. O recomendado é que pelo menos 90% do pico de massa óssea seja

acumulado entre 20 a 30 anos de idade; meta que normalmente é alcançada em

países desenvolvidos (figura 3).

Figura 3. Pico e decréscimo de massa óssea

Fonte: http://www.saudebemestar.pt/pt/exame/imagiologia/densitometria-ossea

A adaptação óssea à carga mecânica é muito maior durante o crescimento do

que após sua cessação. Esse período oportuno para o aumento da DMO necessita

de maior atenção e estímulos físicos/nutricionais, para que dessa forma, por meio da

acumulação óssea, diminua as incidências de fraturas em adultos mais velhos1.

Estima-se que um aumento em 10% do pico ósseo, contribua com 50% na redução

do risco de fratura senis91,92.

1 Terminologia abrangente utilizada atualmente na literatura científica para designar adultos que tradicionalmente são chamados de idosos.

23

4.2.1 Métodos de avaliação para densidade mineral óssea

Para avaliar a DMO existem alguns métodos padrões, como por exemplo, a

Ultrassonografia Quantitativa (QUS - Quantitative Ultrasound), que é indicada para

mensuração da predição do risco de fratura, além do diagnóstico e monitoramento da

osteoporose. De acordo com a Sociedade Internacional de Densitometria Clínica

(ISCD - International Society for Clinical Densitometry), o único sitio ósseo validado

para o uso clínico de QUS visando a avaliação da osteoporose é o calcâneo. Essa

técnica utiliza feixes de ultrassom para o estudo da massa óssea, que avalia a

velocidade, a atenuação e a reflexão do ultrassom na matriz. Os pontos fortes do uso

da QUS são relacionados a isenção de radiação ionizante, a portatibilidade e

economia para realizar a avaliação90,93.

Outra opção de análise refere-se à Tomografia Computadorizada Quantitativa

Periférica (pQCT - Peripheral Quantitative Computed Tomography) de alta resolução.

A pQCT é uma técnica de imagem que usa processamento computadorizado da

atenuação de raios-X, medidas em Unidades Hounsfield (HU - Hounsfield Unit) para

a aquisição de imagens seccionais. Esse método permite a diferenciação entre os

ossos cortical e trabecular, sendo capaz de mensurar a densidade mineral óssea

volumétrica, a geometria do osso, entre outras medidas90,94.

Todavia, o método mais utilizado para avaliação da DMO é por intermédio da

Absorciometria por Dupla Emissão de Raios X (DXA - Dual-energy X-ray

Absorptiometry). Esta técnica utiliza dois fótons possibilitando a avaliação da área da

DMO nas regiões que tipicamente apresentam maior perda óssea. As regiões que

normalmente são avaliadas referem-se a coluna lombar, colo do fêmur, quadril total,

trocânter, intertrocanter e ward’s área (pequena área localizada próxima ao colo

femoral, com predomínio de osso trabecular, apresentando menor densidade mineral

24

óssea dentre as áreas analisadas nessa região), todavia, as duas regiões utilizadas

para diagnóstico de osteopenia e osteoporose referem-se a coluna lombar e colo do

fêmur. O DXA é considerado padrão-ouro para diagnóstico, monitoramento e

investigação clínica da massa óssea em função da sua sensibilidade, precisão e

segurança. A avaliação é rápida e indolor, produzindo uma baixa exposição à

radiação, até dez vezes menor que a exposição gerada por uma radiografia normal

de tórax90,95,96.

As avaliações para verificar a DMO são fundamentais para tomadas de decisão

clínica visando a prevenção, manutenção e acompanhamento do trabalho equilibrado

das células ósseas90. Entretanto, existem fatores que podem interferir neste equilíbrio,

e quando isto ocorre a matriz óssea fica comprometida, os ossos ficam mais porosos,

o que pode levar ao diagnóstico de osteopenia. Esta classificação é o primeiro estágio

do déficit na massa óssea, no entanto se a perda de DMO permanece, poderá levar a

um comprometimento maior, até o quadro de osteoporose, doença que afeta

frequentemente mulheres na pós-menopausa97,98.

Em relação as propriedades psicométricas desses instrumentos de avaliação,

no estudo de Iida et al (2010)99 foi investigado a validade da medição do QUS por

meio dos valores do DXA (considerado como padrão ouro), utilizando valores da DMO

da coluna lombar, colo femoral e do fêmur. Os resultados mostraram que a validade

da medição do QUS foi relativamente alta (r ≈ 0.2-0.4) entre mulheres de meia idade

e mais velhas, apresentando correlações significativamente positivas entre coluna

lombar, colo femoral e femur e os índices bilaterais de rigidez calcaneal (r ≈ 0,3-0,4).

No estudo de Behrens (2016)100 foi avaliado um novo dispositivo de QUS

(Bindex® quantitative ultrasound) quanto a sua confiabilidade intra e entre sessões,

por meio dos valores do DXA. Os resultados mostraram alta confiabilidade intra (ICC

25

= 0,977, CV = 1,5%) e entre sessões (ICC = 0,978, CV = 1,4%) para DMO. As maiores

correlações positivas foram encontradas para a espessura cortical do QUS e para

DMO do rádio e da tibia distal (r ⩾ 0,71, p <0,001). Indicando que os dados desse

QUS são repetitivos dentro e entre as sessões de medição, refletindo as medidas de

DMO em regiões ósseas específicas.

Em relação ao equipamento pQCT, Lee et al. (2014)101 analisaram a validade

e a confiabilidade deste, como ferramenta de triagem para osteoporose, por meio dos

valores do DXA. Os resultados mostraram que em termos de validade, a atenuação

óssea na região de coluna lombar, colo femoral e trocânter, por meio da pQCT

apresentou correlações significativas (coeficientes de correlação, 0,399 – 0,613) com

a DMO para todas as regiões do DXA. O mesmo ocorreu para tíbia distal e o talus

respectivamente (coeficientes de correlação, 0,493 – 0,581; 0,396 - 0,579).

Em termos de confiabilidade, todas as medições (coluna lombar, cabeça

femoral, trocânter, fêmur distal, tibia proximal, tíbia distal e talus), exceto colo femoral,

apresentaram boa a excelente confiabilidade inter-observador (coeficientes de

correlação intraclasse, 0,691 – 0,941). Mostrando que a pQCT é uma ferramenta de

rastreio útil para a osteoporose, refletindo adequadamente os valores da DMO pelo

DXA101.

Um estudo realizado por Zack (2002)102 analisou a confiabilidade do

equipamento DXA, os resultados mostraram que os coeficientes de correlação

variaram de 0,993 a 0,996 (p < 0,01). Os coeficientes de variação foram de 0,73%

para corpo total, 0,92% para coluna lombar, 0,69% para fêmur total proximal e 1,09%

para antebraço total; ressaltando que o uso do DXA é confiável para medidas de

DMO102.

26

4.2.2 Osteoporose

A osteoporose é uma doença esquelética sistêmica caracterizada por

diminuição da massa óssea e deteriorização microarquitetural do tecido ósseo, com

consequente aumento da fragilidade óssea e susceptibilidade à fratura, considerada

um sério problema de saúde pública90,98,103. Tendo em vista o aumento da expectativa

de vida populacional, cresce concomitantemente o número de pessoas

diagnosticadas com osteoporose104,105.

Estimativas mostram que a quantidade de fraturas decorrente da osteoporose,

na população brasileira, chegará a 140 mil por ano em 2020. No Brasil estima-se que

33% das mulheres na pós-menopausa tenham osteoporose na coluna lombar e colo

do fêmur, de acordo com os critérios propostos pela Organização Mundial da Saúde

(OMS)105,106.

A osteoporose afeta países desenvolvidos e também em desenvolvimento, à

medida que suas populações começam a envelhecer. Estudo realizado por Wade et

al.107 verificou que 49 milhões de indivíduos dos países: Estados Unidos, Canadá,

Japão, Austrália, Reino Unido, França, Alemanha, Itália e Espanha, com 50 anos ou

mais, apresentam diagnóstico de osteoporose nas regiões de quadril ou coluna

vertebral. A prevalência de osteoporose em mulheres nos Estados Unidos é de 16%,

Canadá 18%, Japão 38%, Austrália 22%, Reino Unido 27%, França 32%, Alemanha

33%, Itália 30%, e Espanha 30%.

Em relação ao Brasil, a prevalência não difere de outros países, mas há um

conhecimento limitado sobre a epidemiologia e prevalência dessa doença. Em um

estudo realizado por Baccaro et al.108 a prevalência relatada de osteoporose em

mulheres brasileiras variou de 15% a 33% dependendo da região geográfica. Em 2013

27

um estudo com mulheres brasileiras de 50 anos ou mais, residentes na cidade de

Campinas, observou prevalência de osteoporose de 21,3%109.

No estudo realizado por Pinheiro et al.110 sobre a prevalência de fraturas por

osteoporose em mulheres acima de 40 anos, não houve diferença estatisticamente

significativa nas cinco regiões do Brasil. A prevalência de fraturas variou de 12,2 a

16,2%, sendo no Norte 12,2%, Nordeste 15,3%, Centro-Oeste 10,5%, Sudeste 16,2%

e Sul 13,8%. A prevalência dessa população com osteoporose é de 15,1%.

Segundo a OMS, os resultados dos exames de densitometrias ósseas (QUS,

pQCT e DXA), são apresentados por meio dos valores utilizados para monitorar as

mudanças da DMO ao longo do tempo111; utilizando o T-Score calculado em desvios-

padrão (DP), tomando como referência a DMO média do pico da massa óssea em

adultos jovens: sem alteração (T > -1), osteopenia (T entre -1 e -2,5) e osteoporose (T

< -2,5)111,112. Essa classificação está bem estabelecida sendo amplamente utilizada

para o diagnóstico de osteoporose111 (figura 4).

Figura 4. Interpretação da Densidade Mineral óssea

Fonte: https://pt.slideshare.net/pauloalambert/doena-ssea-metablica

28

As mulheres estão mais suscetíveis à osteoporose do que homens, pois além

de apresentarem perda óssea importante durante a pós-menopausa devido a

diminuição na produção de estrogênio, ainda possuem fisiologicamente menor DMO,

por normalmente apresentarem óssos mais tênues113; Além disso, possuem maior

expectativa de vida quando comparadas aos homens, o que as deixam em maior risco

104. Outros fatores que aumentam as chances de osteoporose são a baixa estatura,

etnia branca ou asiática e hereditariedade114. A menarca tardia e a menopausa

precoce, também aumentam as chances de osteoporose, pois nesse caso o

organismo fica exposto por menor tempo aos estrógenos115.

Parker et al.115 identificaram em um estudo de coorte prospectivo, que a idade

da menarca ocorrendo com 11 anos ou menos está associada a uma menor incidência

de osteoporose, enquanto um menor número de anos menstruais é associado a um

risco aumentado de osteoporose. Assim, um tempo menor que 25 anos de

menstruação foi associado a um aumento da incidência de osteoporose em 80% em

comparação com um tempo de menstruação de 35 anos ou mais.

Existem dois tipos de osteoporose: a primária, que se relaciona à perda óssea

que ocorre devido ao processo fisiológico de envelhecimento, sendo a mais

pesquisada em mulheres na pós-menopausa; e a secundária, que resulta de alguns

distúrbios clínicos, medicamentos e/ou hábitos que diminuem a DMO, por exemplo,

diabetes, osteogênese imperfeita, hipertireoidismo, doença renal, síndrome de

Cushing, síndromes de má absorção, anorexia nervosa, medicamentos como

anticonvulsivantes para epilepsia, corticosteróides para artrite reumatóide, asma e

agentes imunossupressores, ou ainda, fatores relacionados ao estilo de vida, como

tabagismo, alcoolismo e sedentarismo116.

29

Um importante fator que deve ser considerado nos quadros de osteoporose

refere-se à associação existente com a redução da massa muscular e o

comprometimento do desempenho muscular (sarcopenia). Durante a última década,

óssos e músculos foram cada vez mais reconhecidos como tecidos que se interagem,

não só por causa de suas superfícies adjacentes como também dos efeitos mecânicos

da carga muscular sobre a função óssea117. Associação entre osteoporose e

sarcopenia geram consequentes alterações nas capacidades físicas, como perda de

força muscular, podendo impactar de maneira significativa na qualidade de vida118.

4.3 FORÇA MUSCULAR

A força muscular é a capacidade física definida como a máxima tensão que

pode ser gerada por um músculo esquelético específico ou por um grupo muscular,

para realizar um determinado movimento corporal11. Uma vez que na musculatura

esquelética existem receptores de estrogênio, quando as taxas desse hormônio caem

devido a menopausa, ocorre um prejuízo ao tônus muscular, que diminui a contração

e a força, com consequente aumento da fadiga1.

Ainda, a força muscular diminui na pós-menopausa devido à sarcopenia,

acarretando déficits na execução de movimentos7,24,26. Sarcopenia é a redução da

massa muscular e o comprometimento do desempenho muscular, que oc

orrem devido ao envelhecimento. A prevalência de sarcopenia pode atingir até

40% da população pós-menopáusica7.

Segundo Sjöblom et al.7 existem alguns estágios que classificam esse processo

em pré-sarcopenia, quando ocorre baixa massa muscular sem qualquer diminuição

na força muscular ou no desempenho físico. Sarcopenia, quando existe uma

diminuição da massa muscular acompanhada por uma diminuição da força muscular

30

ou no desempenho; e sarcopenia grave, quando os três componentes são

prejudicados. Segundo esses autores, a sarcopenia também pode ser categorizada

de acordo com o início, sendo primária, quando é relacionada à idade sem qualquer

outra causa secundária evidente, ou secundária quando for consequência de co-

morbidades.

Estudo de revisão sistemática e meta-análise demonstrou que a redução da

força muscular em adultos mais velhos, avaliada por intermédio do teste de preensão

manual ou pela força dos extensores do joelho, está significativamente associada à

60% maior chance de declínio funcional. Foi demonstrado ainda que menor força

muscular é o fator de risco mais importante do declínio funcional nessa população do

que a perda de massa muscular119. A redução da força muscular frequentemente é

associada ao processo de envelhecimento, sendo responsável pela diminuição da

funcionalidade em mulheres na pós-menopausa7,8. Outro estudo de revisão

sistemática115 demonstrou que a força muscular é reduzida de duas a cinco vezes

mais rápido que a massa muscular. Ao sumarizar resultados de estudos longitudinais

foi demonstrado que aos 75 anos de idade, a força muscular é reduzida a uma taxa

de 3,0 a 4,0% ao ano em homens e de 2,5 a 3,0% ao ano em mulheres, sendo esta

variável mais preponderante para o risco de incapacidade e morte do que a perda de

massa muscular. Além disso, a força dos membros inferiores diminui mais

rapidamente que a dos membros superiores, assim a redução da força de extensão

do joelho está associada à um risco aumentado de invalidez e morte120.

A diminuição da força muscular pode comprometer a qualidade de vida de

mulheres na pós-menopausa, aumentando a dependência, limitando a funcionalidade

para a realização das atividades diárias, diminuindo as oportunidades de auto-

realização e a expectativa de vida121.

31

4.4 QUALIDADE DE VIDA

Qualidade de vida (QV) envolve fatores subjetivos e complexos relacionados

ao bem-estar físico, mental e social, que costumam ser mensurados através de

questionários capazes de estimar estas variáveis. A Organização Mundial da Saúde

elaborou o questionário WHOQOL para verificar o nível da QV dos diferentes grupos

sociais, de diferentes países e culturas. No Brasil, o questionário possui duas versões

validadas para o português, o composto por 100 questões, e o composto por 26

questões, onde as perguntas são separadas em seis domínios: físico, psicológico,

nível de independência, relações sociais, meio ambiente e aspectos religiosos122.

Existem questionários específicos que avaliam o nível da QV de mulheres no

período da pós-menopausa, por exemplo, o Questionário de Qualidade de Vida da

Menopausa (MENQOL) é validado para a avaliação dos sintomas da menopausa,

relacionando com a QV dessa população; O Greene Climacteric Scale é um

questionário auto-relatado que observa 21 sintomas físicos e psicológicos associados

à transição da menopausa e o impacto na QV; O Utian Quality of Life Scale (UQOL)

avalia como as mulheres percebem sua vida em cada dimensão, independentemente

das queixas somáticas ou psicológicas; O MENCAV é um questionário válido e

confiável que inclui 37 itens e cinco dimensões para avaliar a QV de mulheres na

menopausa122.

A Escala de Avaliação da Menopausa (MRS) avalia QV e os sintomas do

climatério através de 11 questões distribuídas em 3 subescalas: sintomas somato-

vegetativos (falta de ar, suores, calores; mal-estar do coração, problemas de sono;

problemas musculares e nas articulações), psicológicos (estado de animo depressivo,

irritabilidade, ansiedade, esgotamento físico e mental) e urogenitais (problemas

sexuais, problemas de bexiga e ressecamento vaginal). A Escala de Cervantes

32

apresenta 31 itens que avaliam a QV relacionada à saúde da mulher durante o

climatério, através dos domínios, psíquico, relacionamento do casal, sintomas

vasomotores, ou envelhecimento122.

O questionário SF-36 (Medical Outcomes Study 36 - Item Short - Form Health

Survey) é um instrumento genérico que avalia QV, sendo de fácil administração e

compreensão, composto por 36 itens que analisam domínios da capacidade funcional,

aspectos físicos, dor, estado geral da saúde, vitalidade, aspectos sociais, aspectos

emocionais e saúde mental122. Estudo de revisão sistemática122 sobre os diversos

questionários que mensuram a QV em mulheres na menopausa, mostrou que o SF-

36 e MENQOL são os instrumentos mais utilizados para analisar essa população.

O termo QV no Brasil de acordo com Dantas, Sawada e Malerbo123 é

relativamente recente e apesar de haver inúmeras definições, não existe uma que seja

amplamente aceita. No geral trata-se das condições básicas e suplementares para

que o ser humano possa viver bem e sua consequente análise. O número de

pesquisas nessa temática cresce a cada ano e mesmo sendo uma terminologia

abrangente, a maior parte dos estudos verificam a QV na população de adultos que

sofrem com algum tipo de patologia, observando o quanto os déficits orgânicos podem

comprometer esta123.

No geral, para se obter uma boa QV são necessários hábitos alimentares

saudáveis, manutenção de relacionamentos sociais saudáveis, reserva de tempo

destinado ao lazer, acesso a higiene, monitoração da saúde através de consultas e

exames, opção religiosa/espiritual, acesso aos meios de reabilitação e aos recursos

que possibilitem maior independência, obtenção de moradia digna e realização de

exercícios físicos de forma regular e sistematizada121-124.

33

Segundo um estudo de revisão sobre os benefícios dos exercícios físicos em

mulheres na pós-menopausa, realizado por Guevara et al.124, foi verificado que em se

tratando de QV, esse é um período da vida em que mudanças naturais ocorrem e com

isso consequentes prejuízos associados ao declínio na função física, resultam em

uma menor QV. Essa redução é revertida através da manutenção ou início de

exercícios que possam melhorar a força muscular e a densidade óssea, importantes

para preservação da função física e da independência funcional, contribuindo com a

melhora da QV e consequentemente com o aumento da expectativa de vida dessa

população124.

4.5 VIBRAÇÃO DE CORPO INTEIRO

A VCI é uma modalidade que passou a ser investigada apenas

recentemente31,125-128. Refere-se a uma opção de terapia que transmite vibrações

mecânicas emitidas através do corpo humano em pé, sobre uma plataforma oscilatória

sinusoidal (sinusoidal-shaped oscillations) para o sistema osteomuscular31-33. A

intensidade das vibrações é aumentada ou diminuída dependendo de diferentes

parâmetros129,130.

Os principais parâmetros são: frequência, expressa em hertz (Hz); amplitude

ou deslocamento pico a pico, expressos em milímetros (mm); magnitude da

aceleração devido à gravidade, expressa em gramas (g) ou metros por segundo ao

quadrado (m/s2); posicionamento do corpo sobre a placa vibratória; e pelo período de

tempo que o corpo recebe a vibração (minutos por sessão, frequência semanal e

meses de intervenção)31,33. O período de tempo que a pessoa recebe as vibrações,

pode ser selecionado através do cálculo da dose cumulativa de VCI, ao longo de todo

34

período de uma intervenção, multiplicando o tempo de exposição, pela frequência

semanal e pelo número de semanas129.

Segundo Rauch131, a frequência refere-se ao número de repetições dos ciclos

oscilatórios por segundo, que tipicamente varia de 15 a 60 Hz; a amplitude

corresponde à diferença entre o ponto estacionário e o maior valor atingido pela placa

oscilante, enquanto o deslocamento pico-a-pico, corresponde a todo movimento

oscilatório, do menor ao maior valor, normalmente variando de 1 a 15 mm; a

magnitude é representada pela aceleração da vibração, sendo que a aceleração é

dependente da frequência e do deslocamento pico-a-pico. A aceleração pode ser

avaliada por meio de um acelerômetro, podendo chegar até 15 g (aceleração

gravitacional, 1 g = 9,8 m/s²), ou estimada por meio da fórmula: m/s2 = 2.π2.f2.m, onde

f é a frequência em Hz e m é o deslocamento pico-a-pico expresso em metros31. A

magnitude é considerada alta, quando ≥ 1g31,32 e a frequência é considerada alta,

quando > 20 Hz45,55.

Em estudo prévio de revisão sistemática e meta-análise de ensaios clínicos

randomizados38, foi possível observar que as áreas da coluna lombar e trocânter

podem ser as mais responsivas para o aumento da DMO em mulheres na pós-

menopausa submetidas à VCI. Porém, resultados significativos somente foram

observados em análises de subgrupo, quando utilizados parâmetros potencialmente

mais adequados para VCI, como vibração de lado alternado, semi-flexão do joelho,

baixa frequência e alta magnitude. Análises de subgrupos que avaliaram estes

parâmetros demonstraram efeitos sobre a área da DMO na coluna lombar entre 0,010

g/cm2 e 0,016 g/cm2, enquanto para o trocânter a variação foi de 0,019 g/cm2 à 0,020

g/cm2.

35

Estudos de Iwamoto et al.53 e de Gusi, Raimundo e Leal52 que utilizaram baixa

frequência, alta magnitude, joelho semi-fletido e vibração do tipo lado-alternado,

encontraram melhora significativa para área da DMO nas regiões da coluna lombar e

colo do fêmur respectivamente. No entanto, seguindo estes mesmos parâmetros,

Liphardt et al.42 ao avaliarem as regiões da coluna lombar e colo do fêmur, e Beck e

Norling58 antebraço proximal, não encontraram melhora significativa da DMO. Como

a VCI possibilita diferentes parâmetros, a maior controvérsia refere-se a quais deles

seriam capazes de possibilitar maior osteogênese.

No que diz respeito ao posicionamento corporal, estudos que utilizaram joelhos

estendidos durante a VCI em sua maioria não encontraram melhoras significativas

para DMO de qualquer região corporal43,48,55, a exceção ao estudo de Lai et al.45 que

observaram efeitos significativos para DMO da coluna lombar. Por outro lado, os

estudos que utilizam joelhos semi-fletidos durante a VCI encontraram melhoras

significativas para DMO da região coluna lombar47,52,53, colo femoral52 e trocanter52.

Em relação aos tipos de vibração, existem dois principais mecanismos: as que

vibram em direção predominantemente vertical, de maneira síncrona em toda sua

base, denominadas plataformas de vibração síncrona (synchronous vibration) e as

que vibram através de um eixo antero-posterior, fazendo com que os lados direito e

esquerdo alternem horizontalmente (enquanto o pé direito se move para cima o pé

esquerdo se move para baixo, e vice-versa), denominadas plataformas de vibração

de lado alternado (side-alternating vibration)31,32.

Os vários estudos que testaram a vibração síncrona não encontraram qualquer

resultado significativo para diferentes regiões da DMO, independentemente de

frequência e magnitude43,47,55,57. Além disso, Von Stengel et al.50 ao compararem dois

tipos de vibração (síncrona e lado-alternado) verificaram que apenas o grupo de

36

mulheres na pós-menopausa submetido a vibração de lado-alternado melhorou

significativamente a DMO da coluna lombar quando comparadas com o grupo

controle.

Estudos vêm demonstrando que o treino de VCI pode ser capaz de aumentar

a atividade anabólica do tecido ósseo, assim como o tecido e a área óssea, por meio

de intervenções com duração de seis meses ou mais45-47,49-54 apesar de controvérsias

41-43,48,55-58,130. Períodos menores que seis meses, parecem não causar efeitos

significativamente positivos sobre a DMO132.

Em se tratando dos efeitos da VCI sobre a força muscular, um estudo de meta-

análise realizado por Lau et al.130 demonstrou que VCI comparada a nenhuma

intervenção melhora significativamente vários aspectos da força muscular dos

membros inferiores de adultos mais velhos. A VCI promoveu um aumento significativo

sobre a força muscular dinâmica dos extensores do joelho, força em extensão

isométrica do joelho e medidas funcionais da força muscular, como altura do salto e

desempenho no teste de sentar e levantar.

No estudo de revisão realizado por Montoro et al.133 foi demonstrado que a VCI

é um método de treinamento seguro, adequado e eficaz para aumento de força

muscular na população de adultos mais velhos do sexo feminino. Uma vantagem

refere-se ao fato da VCI poder ser realizada em casa, e servir como uma intervenção

alternativa nessa população, que normalmente não é atraída pelo exercício de

resistência tradicional ou não pode fazê-lo por causa de alguma condição médica que

limite a sua prática.

37

4.5.1 Aspectos neurofisiológicos da VCI

Segundo estudo de revisão realizado por Alguacil et al.127, a vibração mecânica

emitida pela plataforma oscilatória sinusoidal é transmitida ao longo do corpo, ativando

uma série de receptores sensoriais e musculares cutâneos, principalmente os fusos

musculares (capazes de detectar o comprimento muscular) e órgãos neurotendinosos

de Golgi (monitoram a tensão muscular), desencadeando o reflexo de vibração tônico,

responsável pela contração e relaxamento dos músculos.

Os fusos musculares apresentam papel importante nas sinapses, sendo

compostos de 3 a 12 fibras musculares finas intrafusais circundadas por uma bainha

de tecido conjuntivo, com 3 a 10 mm de comprimento. Os fusos captam informações

sensoriais e transmitem por meio de axônios do tipo 1a, os quais penetram na raiz

dorsal da medula espinhal, formando sinapses excitatórias com os interneurônios e

com os neurônios motores alfa do corno ventral da medula, gerando as contrações

musculares127,128.

O órgão tendinoso de Golgi, localizado nas inserções das fibras musculares

com os tendões, são inervados por fibras nervosas sensoriais Ib. Durante o

alongamento muscular o órgão tendinoso de Golgi é estendido e sua fibra aferente é

ativada, provocando sinal local excitatório que, por sua vez, através dos neurônios

inibitórios, relaxam o músculo, por perceber a tensão muscular e fornecendo dessa

forma, um mecanismo de realimentação negativa que impede uma excessiva tensão

muscular, podendo acarretar lesão127,128.

O uso da VCI duplica os efeitos fisiológicos (aumentando a sincronização das

unidades motoras, melhorando a coordenação entre os músculos sinergistas e

aumentando a inibição dos antagonistas) em um período curto de treinamento, sem

exigir muito esforço por parte do praticante. O alongamento repetitivo dos músculos,

38

tendões e ligamentos que ocorrem por meio do movimento vibratório, ativa o reflexo

de estiramento e aumenta o reflexo das contrações de 30 a 60 vezes por segundo, de

modo que os músculos se contraem continuamente; otimizando a coordenação de

unidades motoras e diminundo a chance de lesões musculares127.

4.5.2 Indicações e contra-indicações da VCI

O uso da VCI é indicado para melhora da flexibilidade e fortalecimento

muscular, equilíbrio postural, aumento da densidade mineral óssea, ativação da

circulação sanguínea e relaxamento muscular. Sendo contra-indicado em casos de

gravidez, alterações vasculares ou cardiovasculares graves, arritmia; utilização de

marca-passo; disfunção na retina, feridas recentes resultantes de uma operação ou

de intervenção cirúrgica, prótese nos membros inferiores ou implantes na coluna

vertebral, hérnias na coluna, discopatia, espondilólise, presença de parafusos ou

placas no corpo, tumores, quadro de epilepsia ou convulsões, labirintite ou

vertigens128.

4.6 MÉTODO PILATES

Uma opção de exercício físico que recentemente vem ganhando cada vez mais

adeptos é o método Pilates (MP)134-136. Esta técnica foi desenvolvida no início do

século XX por Joseph Hubertus Pilates com o objetivo de fortalecimento e

alongamento de todos os músculos do corpo, realizados em aparelhos específicos ou

no solo. O método envolve contrações concêntricas, excêntricas e isométricas de

todos os principais segmentos corporais, com grande enfoque na musculatura

relacionada à estabilização lombo-pélvica136-138.

39

Os exercícios selecionados para um determinado protocolo de intervenção

levam em consideração os objetivos de cada praticante. Durante a execução dos

exercícios, os praticantes buscam respeitar os princípios do método (Centro, Controle,

Concentração, Fluidez, Precisão e Respiração), que são previamente ensinados e

orientados quanto a importância139.

Wells, Kolt e Bialocerkowski140, em sua revisão sistemática sobre essa

temática, explicam que o centro diz respeito a contração dos músculos estabilizadores

da coluna (durante todos os exercícios), conhecidos no método como power house,

localizado entre o assoalho pélvico e a caixa torácica. O controle diz respeito a forma

de execução dos exercícios, que devem ser realizados através de uma boa postura e

do controle das fases concêntricas, excêntricas e isométricas, em velocidade

moderada durante a execução. A concentração, refere-se à atenção cognitiva

necessária para a execução correta dos exercícios. O princípio da fluidez, diz respeito

a transição suave dos movimentos dentro da seqüência dos exercícios, sem trancos

ou solavancos. A precisão menciona que os exercícios devem ser realizados sem

compensações corporais. Enquanto o princípio da respiração refere-se à coordenação

das fases de inspiração e de expiração profunda, que ocorrem durante o exercício.

O MP pode ser praticado em solo ou em equipamentos, neste último caso, a

sobrecarga ocorre principalmente por meio do uso de molas, que são responsáveis

por oferecer uma resistência que se altera proporcionalmente a sua extensibilidade133.

Para o aumento da sobrecarga o posicionamento das molas é alterado nos

equipamentos ou a mesma pode ser trocada por outra de maior resistência. Por outro

lado, nos exercícios de solo a modificação da sobrecarga ocorre por adaptações no

próprio movimento (realizando o exercício com grau de dificuldade maior), o que não

40

permite que a sobrecarga seja alterada de maneira sensível, como ocorre nos

equipamentos29,139.

Em relação aos potenciais efeitos osteogênicos proporcionados por este tipo

de exercício, um estudo de meta-análise26 que agrupou diferentes formas de

intervenção utilizando exercícios resistidos de maior sobrecarga e menor repetição,

encontrou aumento significativo para a área da DMO da coluna lombar (0,86%) e colo

do fêmur (1,03%), mas não para outras regiões corporais (quadril total, trocânter e

ward’s área) em mulheres na pós-menopausa. Quando agrupados estudos que

fizeram uso de exercícios resistidos utilizando uma menor sobrecarga e um maior

número de repetições nenhum resultado significativo foi observado. Apesar de

nenhum estudo dessa meta-análise ter utilizado Pilates, os exercícios resistidos que

foram citados, utilizando uma maior sobrecarga e um menor número de repetições,

assemelham-se com o modo de intervenção que comumente é realizado no MP.

Exercícios do MP tem se mostrado efetivo para atenuar os declínios

característicos do processo de envelhecimento, porém, até o momento, apenas um

ensaio clínico randomizado investigou os efeitos da técnica sobre a DMO de mulheres

na pós-menopausa. Angin, Erden e Can67 demonstraram que seis meses de Pilates

realizados três vezes por semana possibilitou aumento significativo na DMO da coluna

lombar, com grande efeito osteogênico (0,063 g/cm2), enquanto outras regiões

corporais não foram investigadas. Possivelmente o considerável efeito encontrado

pelos autores ao compararem MP com o grupo que não realizou nenhuma

intervenção, pode justificar-se pelo fato de terem incluído apenas participantes com

osteoporose. Estudos mostraram que ossos menos densos podem ter uma resposta

maior a intervenções para aumento da DMO55,141,142.

41

Outros estudos envolvendo o MP em adultos mais velhos do sexo feminino,

não avaliaram a DMO, mas observam alterações relacionadas a força muscular,

equilíbrio postural e qualidade de vida29,64,66,72,73. Em um estudo realizado por Oliveira,

Oliveira e Pires-Oliveira29 com esta população, 32 voluntárias foram randomizadas em

dois grupos de exercícios, que ocorreram duas vezes na semana por 12 semanas. O

grupo que realizou o MP apresentou melhora significativa no pico de torque isocinético

dos extensores e flexores do joelho, equilíbrio postural estático e dinâmico, além da

qualidade de vida, ao serem comparadas com o grupo que realizou exercícios de

alongamento.

Irez et al.66 realizaram um estudo com 60 voluntárias de 65 anos ou mais, que

foram separadas em dois grupos (MP e controle). Os exercícios de Pilates ocorreram

durante 12 semanas, três vezes por semana. A força muscular, equilíbrio dinâmico, e

flexibilidade foram avaliadas antes e após o programa. Para todas essas variáveis

houve melhoras significativas a favor do MP.

De acordo com estudo de revisão sistemática e meta-análise realizado por

Bullo et al.143, o MP apresentou efeitos significativos e com grande tamanho de efeito

sobre a força muscular, e qualidade de vida de adultos mais velhos, podendo ser

considerado desta forma uma modalidade de exercício físico capaz de contribuir com

a melhora destas variáveis para essa população. Observa-se que apesar dos estudos

mostrarem potencial contribuição do MP sobre as variáveis força muscular e qualidade

de vida em mulheres na pós-menopausa ou adultos mais velhos, os efeitos da técnica

sobre a DMO desta população ainda foram pouco explorados.

42

4.6.1 Indicações e contra-indicações do MP

O MP é indicado para indivíduos com diferentes condições físicas, pois os

exercícios são selecionados de acordo com as necessidades de cada praticante,

podendo ser realizadas diversas adaptações144. O Pilates é indicado para

condicionamento físico ou reabilitação, não apresentando limitação de idade145. Os

praticantes devem buscar seguir os princípios básicos para a correta realização da

técnica e obtenção dos benefícios. Muitas pessoas buscam o método para melhora

da densidade mineral óssea, força muscular e flexibilidade muscular, equilíbrio

postural, coordenação motora, consciência corporal, postura, qualidade de vida,

qualidade do sono e diminuição das dores por diversas causas144-146.

Os exercícios apresentam poucas contra-indicações, não sendo recomendado em

casos de lesões agudas, gestação de risco, indivíduos hipertensos sem controle

medicamentoso, estado febril e doenças cardiovasculares sem liberação médica146.

43

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146. Geweniger V, Bohlander A. Pilates - A Teachers` Manual: Exercises with Mats

and Equipment for Prevention and Rehabilitation. 2014, 1ª Ed. 309p. Berlin. Springer.

Berlin. ISBN: 9783642381140.

64

6 PRODUÇÕES CIENTÍFICAS

6.1. ARTIGO 1: REVISÃO SISTEMÁTICA E META-ANÁLISE

Artigo publicado no periódico Osteoporosis International (ISSN: 0937-941X), v.27,

n.10, p. 2913-2933, 2016. doi: 10.1007/s00198-016-3618-3.

Fator de Impacto JCR de 2016: 3,591

Effects of whole body vibration on bone mineral density in postmenopausal

women: a systematic review and meta-analysis

Laís Campos de Oliveira; Raphael Gonçalves de Oliveira; Deise Aparecida de

Almeida Pires-Oliveira

LC Oliveira1,2; RG Oliveira1,2; DAA Pires-Oliveira1

1. Universidade Norte do Paraná (UNOPAR), Londrina, PR, Brasil

2. Universidade Estadual do Norte do Paraná (UENP), Jacarezinho, PR, Brasil

Corresponding author: Laís Campos de Oliveira

Centro de Ciências da Saúde, Universidade Estadual do Norte do Paraná (UENP)

Alameda Padre Magno, 841, Nova Alcântara, CEP: 86.400-000, Jacarezinho, PR,

Brasil

e-mail: [email protected]

55+(43) 9613-7944.

65

Abstract

Summary This systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials

(RCTs) identified significant effects of whole body vibration (WBV) on bone mineral

density (BMD) of the lumbar spine (in the sensitivity analysis and seven subgroup

analyses) femoral neck (in one subgroup analysis) and trochanter (four subgroup

analyses) in postmenopausal women, but not other measurements of BMD.

Purpose Interventions using WBV training have been conducted in postmenopausal

women, aimed at increasing BMD, however, the results are contradictory. Our

objective is to conduct a systematic review and meta-analysis of RCTs examining WBV

effect on BMD.

Methods RCTs were considered eligible, with follow-up ≥6 months, which verified the

effects of WBV on the BMD of postmenopausal women. The calculations of the meta-

analysis were performed through the weighted mean difference between the WBV and

control groups, or the WBV and combined training, through the absolute change

between pre- and post-intervention in the areal bone mineral density (aBMD) or

trabecular volumetric bone mineral density (vBMDt).

Results Fifteen RCTs were included in the meta-analysis. No differences were

observed in the primary analysis. WBV was found to improve aBMD compared with

the control group, after exclusion of studies with low quality methodological (lumbar

spine), when excluding the studies which combined WBV with medication or combined

training (lumbar spine), with the use of low frequency and high magnitude (lumbar

spine and trochanter), high frequency and low magnitude (lumbar spine), high

cumulative dose and low magnitude (lumbar spine), low cumulative dose and high

magnitude (lumbar spine and trochanter), with semi-flexed knee (lumbar spine, femoral

66

neck and trochanter) and side-alternating type of vibration (lumbar spine and

trochanter).

Conclusions Despite WBV presenting potential to act as a coadjuvant in the prevention

or treatment of osteoporosis, especially for aBMD of the lumbar spine, the ideal

intervention is not yet clear. Our subgroup analyses helped to demonstrate the various

factors which appear to influence the effects of WBV on BMD, contributing to clinical

practice and the definition of protocols for future interventions.

Keywords: Bone Density; Postmenopause; Whole-body vibration; Exercise; Meta-

analysis.

67

Introduction

Clinical trials using whole body vibration (WBV) training have been frequently

published. Among the various investigated conditions are studies that aim to evaluate

the effects of WBV on bone mineral density (BMD) levels. In particular, great interest

is focused on populations which are more susceptible to significant losses in bone

mineral content, including women in the postmenopausal period [1-20].

This period begins after the final menstrual period (menopause), i.e., the period

after the cessation of menstrual cycles. Postmenopause leads to hormonal alterations,

such as decreased levels of estrogen, contributing to a number of negative health

factors. A reduction in BMD is one of the consequences of this period, thereby

increasing the risk of fractures and their complications [21]. One alternative is drug

treatment; however, the side effects of this approach limit its wider use [22]. Another

alternative is the practice of physical exercise, such as resistance or combined training,

which are most effective at increasing femoral neck and spine BMD, respectively.

However, fractures and falls were identified as adverse events in some studies [23].

As WBV is considered a relatively safe modality, several studies [1-20] have sought to

verify the influence of this form of training, to prevent or mitigate the effects BMD loss

in postmenopausal women.

In animal models, it has been observed that a WBV intervention, with low

magnitude and high frequency, can improve BMD [24-26]. However, clinical trials in

humans present conflicting results. One hypothesis for these contradictions in the

studies is the use of different vibration parameters (frequency, amplitude and

acceleration), which can vary widely [7, 11, 14, 15]. Other relevant factors are: the

position of the volunteer on the platform; the use or not of exercise during the WBV;

68

the use or not of footwear; exposure time to WBV during a session (minutes); the

weekly frequency; the intervention period (months); and the model of platform used

(providing synchronous oscillation or side alternating oscillation) [27-29].

To elucidate on the possible alterations in BMD in postmenopausal women

submitted to WBV, some systematic reviews and meta-analysis have been performed.

The study of Slatkovska et al. [30] in 2010, found that WBV had significant effects on

BMD of the hip, but not the lumbar spine. Lau et al. [31], also in a systematic review

with metaanalysis published in 2011, did not observe any effect of WBV on BMD in

older women (over 50 years), either for the hip or lumbar spine.

In view of the contradictory results reported in the literature; and the emergence

of new studies in recent years, the aim of this systematic review and meta-analysis

was to analyse clinical trials that verified the effects of WBV on BMD in

postmenopausal women, compared with no intervention or minimal intervention and

other forms of exercise.

Methods

The present study is characterized as a systematic review and meta-analysis [32, 33].

To perform this study, the recommendations of the PRISMA protocol were followed

[34]. The inclusion criteria were randomized controlled trials (RCTs), which

investigated the effects of WBV on BMD in postmenopausal women (there were no

restrictions on ethnicity or level of physical activity); studies with an intervention period

of six months or more, since this is the minimum period used to verify positive effects

on BMD; studies where WBV training took place using a sinusoidal vibration platform

(since these studies offered the frequency, in addition to the magnitude and/or

amplitude).

69

The exclusion criteria were: study designs that were not RCTs; studies with

duplicate information to another RCT, or which presented preliminary data from a

subsequently published study; did not use WBV training on sinusoidal vibration

platforms (e.g., localized electrical stimulation or mechanical vibration); WBV training

not linked to the observation of BMD; women who were not presented as being in the

postmenopausal period; women who were diagnosed with a pathological framework

or secondary causes of osteoporosis; studies in which the volunteers were not

standing on the oscillation platform (i.e., sitting or lying position); WBV studies

conducted with male volunteers or animals; studies in which volunteers who used

medication to improve BMD were not equally divided between vibration and control

groups; WBV studies associated with another form of exercise which did not include a

comparison group that used the same form of exercise.

Databases and Search strategies

The search was conducted in the following databases: PubMed, Web of Science,

LILACS, The Cochrane Library and PEDro, without the use of a filter to limit the date

of publication or language. A search in a database to register clinical trials

(clinicaltrials.gov) was performed in order to find unpublished studies. The final search

took place on January 8, 2016.

In the search strategy, the following keywords were selected: (whole body

vibration OR WBV OR vibration OR vibration therapy OR vibration training OR

oscillating platforms) AND (bone mineral density OR bone density OR bone OR bones

OR bone mass OR bone mineral content OR BMC OR BMD OR bone strength OR

osteoporosis OR osteopenia) AND (postmenopausal OR menopause OR

70

perimenopause OR climacteric OR older adults OR aged OR elderly). The search

strategies were adapted for each database when necessary.

Study selection

One reviewer (LCO) conducted the initial search strategy in the databases, extracting

the titles and abstracts. Subsequently, the study selection, evaluation and data

extraction were conducted independently by two authors (LCO and RGO), based on

reading the titles and abstracts. Potentially eligible articles were read in full. A manual

search in the reference lists of all eligible articles was conducted in an attempt to find

new references. Any unresolved disagreements between the two researchers, were

passed on to a third researcher (DAAPO) to decide on the issue. The same data

extraction form was used by all the authors.

The PICO method [35] was used to structure the literature search and data

extraction: P (population) = postmenopausal women; I (intervention) = WBV training

using sinusoidal vibration platforms; C (comparison) = no intervention, or other

activities intended, or not, to improve BMD; O (outcome) = BMD.

Data extraction

The following information was extracted from each study: a) name of the first author

and year of publication; b) number of volunteers allocated to each group; c) mean and

standard deviation for each age group; d) time exposed to vibration (months, weekly

frequency, daily minutes of vibration); e) frequency of vibration, displacement peak to

peak and/or magnitude, and type of vibration (synchronous oscillation or side

alternating); f) body position or activity performed on the vibration platform; g) activities

71

carried out by other exercise groups; h) activities of the control group; i) BMD

evaluation tool and evaluated region; j) condition of the volunteers regarding alterations

in BMD (no alterations, osteopenic or osteoporotic); k) use of calcium, vitamin D or

medications; l) results reported for BMD; m) percentage of volunteers who completed

the WBV program; n) adverse events due to the WBV.

Evaluation of the methodological quality of the studies

Methodological quality was evaluated by two independent reviewers using the PEDro

scale (Physiotherapy Evidence Database) [36-38]. This scale takes into account the

internal validity and sufficiency of statistical information of the studies, and contains 11

questions with three items from the Jadad scale [39] and nine items from the Delphi

list [40]. The first question is not scored (related to external validity) and the other ten

questions are scored. Each item that meets the required criteria receives a point,

making it possible to classify the quality of each study as: excellent (9-10), good (6-8),

fair (4-5) or poor (<4). Studies with a score ≥ 6 are considered high quality. Maher et

al. [37] demonstrated good reliability between evaluators, with an intraclass correlation

coefficient of 0.68 when using consensus classifications generated by two or three

independent evaluators on the PEDro scale.

Definition of WBV

The mechanical vibrations which are carried out with a human body standing on an

oscillating sinusoidal platform are defined as WBV (sinusoidal-shaped oscillations).

The intensity of the vibrations is increased or decreased depending on various

parameters, chief among which are: frequency expressed in hertz (Hz); amplitude or

72

displacement peak to peak expressed in millimeters (mm); magnitude of the

acceleration due to gravity expressed in grams (g) or meters per second (m/s); and the

period of time that the body receives the vibration (minutes per session, weekly

frequency and months of intervention) [27, 41]. The period of time may be used to

calculate the cumulative dose of WBV throughout the intervention period by multiplying

the exposure time by the weekly frequency and number of weeks, corresponding to a

previously used strategy [30].

According to Rauch [28], the frequency refers to the number of repetitions of

oscillatory cycles per second, which typically ranges from 15 to 60 Hz; the amplitude

corresponds to the difference between the stationary point and the highest value

reached by the oscillating plate, while the peak-to-peak displacement corresponds to

the entire oscillating movement, from the smallest to largest value, typically ranging

from 1 to 15 mm; the magnitude is represented by the vibration acceleration, being that

the acceleration is dependent upon the frequency and peak-to-peak displacement. The

acceleration can be evaluated using an accelerometer and can reach up to 15g

(gravitational acceleration, 1 g = 9.8 m/s), or estimated using the formula: m/s2 = 2.π

2.f2.m, where f is the frequency in Hz and m is the peak-to-peak displacement

expressed in meters [27]. The magnitude is considered high ≥ 1g [27, 29] and the

frequency > 20 Hz [4, 14].

There are two main types of vibration platforms: those that vibrate in a

predominantly vertical direction, synchronously across their base, denominated

synchronous vibration platforms (synchronous vibration) and those that vibrate through

an anteroposterior axis, so that the right and left sides alternate horizontally,

denominated side alternating vibration platforms (side-alternating vibration) [27-29].

73

Synthesis of the results

The descriptive results are presented in a table. For the meta-analysis, the

measurement of effect was the weighted mean difference between the WBV groups

vs. control, or WBV vs. combined training, in absolute alteration of the bone mineral

density area (aBMD) between pre and post intervention, for each segment (lumbar

spine, total hip, femoral neck, trochanter and ward's area) evaluated using DXA (dual-

energy x-ray absorptiometry) expressed in g/cm2, or trabecular volumetric bone

mineral density (vBMDt) measured by pQCT (peripheral quantitative computed

tomography) for the tibia and radius, expressed in mg/cm3.

The Cochran Q test for heterogeneity was performed and considered

statistically significant if p ≤ 0.10. Heterogeneity was also quantified with statistical I2,

whereby 0-40% may not be important, 30-60% may represent moderate heterogeneity,

50-90% may represent high heterogeneity and 75-100% is defined as considerable

heterogeneity [42]. Fixed effects models were used when there was no statistically

significant heterogeneity, otherwise random effect models were used. A meta-analysis

on the primary data was only performed if two or more studies evaluated the same

outcome of interest. However, for sensitivity and subgroup analyses, there could only

be one study evaluating the same outcome of interest. The values for the effect of

treatment were considered statistically significant when p <0.05. To evaluate the risk

of publication bias, a funnel plot was used when there were ≥10 trials in a meta-

analysis. All analyses were performed using the program Review Manager (RevMan)

[Computer program], version 5.3, Copenhagen: The Nordic Cochrane Centre, The

Cochrane Collaboration.

74

Extraction of quantitative data and primary analysis

When extracting the BMD results in each study, preference was given to the data with

the intent to treat analysis (ITT), unless this was not reported. BMD results from studies

with intervention groups or similar control groups (e.g., two intervention groups with

vibrations occurring at different intensities) were combined into one group where

appropriate. For the primary analysis, groups that enabled verification of the effects of

WBV on no form of intervention or minimal intervention (light exercise and relaxation

[9] walking [11], or false vibration [14]) were always compared. Studies that associated

WBV with another form of exercise were included only when there was a comparison

group, which used the same form of exercise [5, 10]. One study [12] which used

medication (Alendronate) was included as the medication was administered equally

between the WBV and control. One study [11] used walking as an activity for the control

group and described this activity as walking outdoors, without any control of the

intensity of the effort; this activity was thus classified as a minimal intervention.

Analysis of sensitivity and subgroups

For the sensitivity analysis, studies with low methodological quality (score <6),

according to the PEDro scale, were excluded [37]. Considering that the effects of WBV

on BMD may be influenced by many factors, several subgroup analyses were

performed: a) exclusion of studies using vibration training associated with other forms

of exercise, or which used medication; b) comparison between WBV and combined

training (resistance training associated with cardiovascular training); c) low frequency

(≤ 20 Hz) and high magnitude (≥ 1g); d) high frequency (> 20 Hz) and low magnitude

(<1g); e) high frequency (> 20 Hz) and high magnitude (≥ 1g); f) cumulative dose of

75

WBV greater than the median and high magnitude (≥ 1g); g) cumulative dose of WBV

greater than the median and low magnitude (<1g); h) cumulative dose of WBV less

than or equal to the median and high magnitude (≥ 1g); i) conducting exercises during

vibration; j) keeping the knees extended during vibration; k) keeping the knees semi-

flexed during vibration; l) type of vibration with side alternating oscillation; m) type of

vibration with synchronous oscillation; n) use of supplements or medication aimed at

equating the intervention and control groups; o) no use of supplements or medication.

Statistical manipulation of BMD data

All data handling and result combination procedures followed the recommendations

described in the Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions [42].

The original authors of each study with missing data (mean and standard deviation of

the absolute difference between the pre- and post-intervention) were contacted [1-3,

5-8, 11-15] by two reviewers (LCO and RGO). There was a 58.3% response rate [1-3,

6, 7, 11, 14]. Santin-Medeiros et al. [1] and Karakiriou et al. [6] sent all the study data,

so that we could perform the calculation. Slatkovska et al. [7] sent in the mean and

standard deviation of the difference between the pre and post-intervention. Iwamoto et

al. [12] and Verschueren et al. [13] made the data available for a previously performed

meta-analysis [30], from which we extracted the values. When the data were not

available [2, 3, 5, 8, 11, 14, 15], estimates and/or statistical inferences were used to

obtain the BMD results, in the form of mean and standard deviation of the difference

between the pre- and post-intervention, using the raw data provided in the original

publication.

76

For the studies [3, 8] which provided the pre- and post-intervention alterations

in percentage format, the values were converted to absolute. Where confidence

intervals [3, 11] or standard error [8, 15] were reported, statistical calculations were

used to convert these values into standard deviations (SD). When the absolute values

of mean and standard deviation for the pre and post intervention [2, 5, 15] were

available, the mean absolute difference was calculated by subtracting the mean of the

post-intervention from the mean pre-intervention. In this case, the SD corresponding

to the absolute change in BMD was estimated using the Follmann’s method [42]. The

correlation coefficient value (r) of 0.95 was used in all the Follmann's calculations, as

described and explained in a previous meta-analysis [30]. This correlation coefficient

(r = 0.95) was proven to be conservative in simulations performed with data from the

studies in this review, whose authors reported the absolute values (mean and SD) of

the difference between the pre and post intervention in the original publication [4, 9,

10].

One study [14] did not provide enough information to calculate the standard

deviation, requiring input from data presented in another study [11], with similar

characteristics. This technique follows the recommendations of the Cochrane

Handbook for Systematic Reviews of Interventions [42] and has been used in the same

way in a previous meta-analysis, which examined the effects of WBV in

postmenopausal women [30]. When the BMD data for more than one group were

brought together in a single group [7-9], calculations for the absolute changes in the

mean and standard deviation between the groups were obtained using the “weighted

mean” or “pooled or weighted standard deviation" formula, respectively. In the study of

Slatkovska et al. [7], two vibration groups (frequency of 90 Hz and 30 Hz) were brought

together in a single group. In the study of Verschueren et al. [8], the two vibration

77

groups (normal supplementation and additional supplementation) were also brought

together in one group, as were the two control groups (normal supplementation and

additional supplementation). Finally, in the study of Von Stengel et al. [9], the two

vibration groups (synchronous and side alternating side), were brought together in one

group for the majority of the analyses, except for comparisons of subgroups related to

different types of frequency and different types of vibration.

Results

Qualitative synthesis of the studies

Initially, 1.618 titles and potentially relevant abstracts were identified. After removal of

the duplicates, the titles and abstracts of 1.577 studies were read. In this step, the

majority of the studies excluded (1.545) were due to their not being treated as RCTs,

or the intervention not occurring through WBV. The 32 remaining studies were read in

their entirety; of which 15 did not meet the eligibility criteria (a complete list of studies

excluded at this stage is available in Supplementary Table 1). The main reasons for

exclusion were due to the studies not evaluating BMD (3 studies), or the fact that men

and women formed part of the voluntary sample in the same group (4 studies). Two

studies presented interventions of less than six months.

Two other studies with the potential for inclusion were not treated as RCTs,

since the groups were divided for convenience [18, 19]. A third study [20] with the

potential for inclusion, which compared the effects of WBV with resistance training in

obese women, did not describe the parameters of amplitude or magnitude of vibration

and placement of volunteers on the platform, leaving doubts as to whether they

remained standing during the vibration. One study was excluded for not having used

78

WBV as a form of intervention. Another study was excluded for not evenly distributing

the medication (Alendronate) between the WBV and control groups. Finally, one study

was excluded as the preliminary data was from another study already included [10] in

the systematic review and meta-analysis. Thus, 17 studies [1-17] were included in the

qualitative synthesis; and of these, 15 [1-15] offered BMD outcomes that could be

compared with at least one further study and were included in the meta-analysis (Fig.

1).

Figure 1. PRISMA flowchart presenting the summary of searches carried out in the literature.

1,617 records identified

through database searching

1 additional record identified

through other sources

1,577 records after duplicates removed

1,577 records screened 1,545 records excluded

32 full-text articles assessed for

eligibility

17 studies included in the

qualitative synthesis

15 full-text articles excluded, with

reasons:

No BMD measurement (n=3);

Male volunteers (n=4);

Intervention < 6 months (n=2);

Not RCT (n=2);

Did not discriminate body

positioning during WBV (n=1);

Not WBV (n=1);

Alendronate was not equally

distributed between groups (n=1);

Preliminary results of an RCT

included (n=1).

15 studies included in the

quantitative synthesis (meta-

analysis)

Iden

tifi

cati

on

S

creen

ing

Eli

gib

ilit

y

Incl

ud

ed

79

The RCTs included in this systematic review (Table 1 [1-17]) were published

between the years 2003 to 2015, and the total number of participants was 1.833

(ranging from 28 [4, 11] to 596 women [3]). The number of groups in each study ranged

from two [1-5, 11, 12, 14, 15] to four [8], the mean age of the volunteers from 53 [6] to

82.3 [1] years and the interventions from six [4, 6, 8, 13, 15] to eighteen months [3, 10].

The weekly frequency of WBV varied from one [12] to seven times [7, 14, 16] and the

exposure time between one minute (at a given periodization moment) [8] to 30 minutes

[13]. The mean cumulative dose ranged from 208 minutes WBV [12] to 7.800 minutes

[3] (median 864 minutes [11]). Regarding the WBV parameters, the frequency varied

from 12 [15] to 90 Hz [7, 16]; the peak to peak displacement (presented by nine studies)

varied from 0.7 mm [12] to 12 mm [9]; the magnitude (presented by 10 studies) varied

from 0.1g [15] to 10.9g [5]. The vibration type was synchronous [1, 3, 6, 7, 9, 10, 14,

16] or side alternating [2, 4, 5, 9, 11, 12, 15, 17]; two studies did not report this

information [8, 13].

In four trials WBV training was performed barefoot or wearing socks [4, 7, 11,

16], while in three studies [5, 9, 13], the volunteers made use of shoes. Other studies

did not report this condition. No study described was used any type of card or object

on the vibrating platform, which could dampen the intensity of the vibration. The

activities of the groups which performed WBV were: strengthening exercises for the

lower limbs during vibration [1, 5, 8-10, 13]; keeping the knees extended [3, 4, 7, 14,

16, 17]; or with semi-flexion of the knees [2, 6, 11, 12, 15, 17]. In two studies, the

vibration training was associated with combined training [5, 10]. In four studies there

was a specific combined training group [5, 6, 10, 13]; and only one study [5] lacked a

control group (no intervention or minimal intervention).

80

Table 1. Summary of the articles included in the systematic review Author Number of

volunteers and

location

Mean and SD of

the age of the groups

Time of

exposure to vibration and

mean

cumulative (MC)

Frequency (Hz),

peak to peak displacement

(mm) and/or

magnitude (g) and vibration

type

Position/activity

on the vibrating platform

Activities of the

combined training group (CT)

Activities

of the control

group

(CON)

BMD evaluation

tool and evaluated region

Condition of

the volunteers regarding

alterations in

BMD

Daily

administration of calcium,

vitamin D or

medication

BMD results

reported in the original

publication

(p<0.05)

Santin-Medeiros et

al. 2015

37: WBV = 19

CON = 18

Europe

WBV: 82.3±5.1

CON: 82.2±6.4

8 months 2x week

6’-6’50’’

MC: 455’

20 Hz; 2 mm; 1.6 g*;

Synchronous

Performing exercises for the

lower limbs

- Maintain their

normal

routine

DXA: total hip, femoral neck,

trochanter,

intertrochanter and ward’s area

No alterations, Osteopenic or

Osteoporotic

Not used No results found

Liphardt

et al. 2015

31:

WBV = 17 CON = 14

North

America

WBV: 58.5±3.3

CON: 59.1±4.6

12 months

2-3x week 10’

MC: 1.320’

20 Hz;

6-8 mm; 4.8-6.4 g*;

Side-alternating

Semi-flexed

knees

- Maintain

their normal

routine

DXA: lumbar

spine, femoral neck

pQCT: radius and

tibia

Osteopenic Not used No results

found

Leung et al. 2014

596: WBV =

280

CON = 316 Asia

WBV: 74.2±7.0 CON: 71.0±7.0

18 months 5x week

20’

MC: 7.800’

35 Hz; 0.3 g; Synchronous

Extended knees - Maintain their

normal

routine

DXA: total hip and lumbar spine

Not reported Not used No results found

Slatkovska

et al. 2014

202:

WBV(30) = 68

WBV (90)

= 67 CON = 67

North

America

WBV(30):

59.6±6.0 WBV(90):

60.5±7.0

CON: 60.8±5.5

12 months

7x week 20’

MC: 7.280’

WBV (30):

30 Hz; 0.3 g WBV (90):

90 Hz; 0.3 g;

Synchronous

Extended knees - Maintain

their normal

routine

QUS: calcaneal Osteopenic or

Osteoporotic

Calcium (up to

1,200 mg) and vitamin D (up to

1,000 IU)

No results

found

Lai

et al. 2013

28:

WBV = 14

CON = 14

Asia

WBV: 60.1±7.1

CON: 62.4±7.1

6 months

3x week

5’

MC: 390’

30 Hz; 3.2 g;

Side-alternating


their

normal

routine

DXA: lumbar

spine

No alterations,

Osteopenic or

Osteoporotic

Not used WBV:

improved

intra and

inter-group for lumbar

spine

Stolzenberg et al. 2013

68: WBV+CT

= 34

CT = 34 Europe

WBV+CT: 67.2±3.7

CT: 66.0±4.5

9 months 2x week

4’

MC: 312’

22-26 Hz; 4-8 mm;

3.9-10.9 g*;

Side-alternating

Performing exercises for the

lower limbs**

2x week: cardiovascular

training (15 min.),

resistance training (30 min.) and balance

exercises (15 min.)

- pQCT: radius, ulna, tibia and

fibula

Osteopenic Not used WBV+CT and CT: improved

intragroup for

tibia; WBV + CT:

improved

intra and

inter-group

for radius

81

Karakiriou

et al. 2012

32:

WBV = 13

CT = 10 CON = 9

Europe

WBV: 53.4±3.9

CT: 53.4±2.8 CON: 53.0±4.4

6 months

3x week

7’-12’ MC: 780’

35-40 Hz;

1.5 mm

3.7-4.8 g*; Synchronous

Semi-flexed

knees

Resistance training

(2x week) and

cardiovascular training (1x week; 20

min.)

Maintain

their

normal routine

DXA: lumbar

spine

Osteopenic or

Osteoporotic

Not used CT: improved

intragroup for

lumbar spine

Slatkovska

et al. 2011

202:

WBV(30) = 68

WBV (90)

= 67 CON = 67

North

America

WBV(30):

59.6±6.0 WBV(90):

60.5±7.0

CON:60.8±5.5

12 months

7x week 20’

MC: 7.280’

WBV 30 Hz:

30 Hz; 0.3 g WBV 90 Hz:

90 Hz; 0.3 g;

Synchronous


their normal

routine

DXA: total hip,

femoral neck and lumbar spine

pQCT: radius and

tibia

Osteopenic or

Osteoporotic

Calcium (up to


1,000 IU)

No results

found

Verschueren

et al. 2011

111:

WBV (NS)

= 28 WBV (AS)

=26

CON (NS) = 28

CON (AS)

= 29 Europe

WBV (NS):

79.8±5.3

WBV (AS): 80.3±5.3

CON (NS):

79.6±5.2 CON (AS):

78.7±5.6

6 months

3x week

1’-12’ MC: 507’

30-40 Hz;

1.6-2.2 g;

Not reported

Performing

exercises for the

lower limbs

- Maintain

their

normal routine

DXA: total hip Not reported Calcium (up to

1,000 mg);

WBV NS and CON NS:

vitamin D (up to

880 IU); WBV AS and

CON AS:

vitamin D (up to 1,600 IU)

WBV (NS)

and WBV

(AS): improved

intragroup for

total hip

Von Stengel

et al. 2011a

96:

WBV (V) = 34

WBV (R) =

29 COM = 33

Europe

WBV (V):

68.1±4.0 WBV (R):

67.9±3.8

CON: 67.6±4.1

12 months

3x week 10’

MC: 1.560’

WBV (V):

35 Hz; 1.7 mm 4.2 g*;

Synchronous

WBV (R): 12.5 Hz; 12 mm;

3.8 g*;

Side-alternating

Performing

exercises for the lower limbs

- 1x week:

Mild exercise

and

relaxation

DXA: lumbar

spine and femoral neck

Not reported Calcium (up to


800 IU)

WBV (R):

improved intergroup

(vs. CON) for

lumbar spine

Von Stengel

et al. 2011b

141:

WBV+CT

= 46

CT = 47 CON = 48

Europe

WBV+CT:

68.8±3.6

CT: 68.6±3.0

CON: 68.1±2.7

18 months

2x week

6’

MC: 936’

25-35 Hz;

3.4 mm;

4.3-8.4 g*;

Synchronous

Performing

exercises for the

lower limbs**

2x week:

Functional Training

(60 min.) and

strengthening exercises of the lower

limbs (6 min.) on the

switched off platform; Functional Training

(20 min.) at home.

1x week:

Mild

exercise

and relaxation

DXA: lumbar

spine and total

hip

Not reported Calcium (up to

1,500 mg) and

vitamin D (up to

400 IU)

WBV+CT and

CT: improved

intragroup for

lumbar spine; CT: improved

intergroup

(vs. CON) for lumbar spine

82

Beck

et al. 2010

42:

WBV (L) =

13 WBV (H) =

15

COM = 14 Oceania

WBV (L):

68.5±8.6

WBV (H): 68.9±7.0

CON: 74.2±8.1

8 months

2x week

WBV L: 15’; MC: 1.050’

WBV H: 6’;

MC: 420’

WBV (L):

30 Hz; 0.3 g;

WBV (H): 12.5 Hz; 1 g;

Side-alternating

WBV (L):

Extended knees

WBV (H): Semi-flexed knees

- Maintain

their

normal routine

DXA: proximal

forearm

Not reported Not used No results

found

Gusi

et al. 2006

28:

WBV = 14

CON = 14 Europe

WBV: 66.0±6.0

CON: 66.0±4.0

8 months

3x week

3-9’ MC: 864’

12.6 Hz; 6 mm;

1.9 g*;

Side-alternating

Semi-flexed

knees

- 3x week:

walking

outdoors

DXA: lumbar

spine, femoral

neck, trochanter and ward's area

Not reported Not used WBV:

improved

intergroup for femoral neck

Iwamoto

et al. 2005

50:

WBV (AL) = 25

CON (AL)

= 25 Asia

WBV(AL):

71.9±8.1 CON (AL):

70.6±8.7

12 months

1x week 4’

MC: 208’

20 Hz;

0.7-4.2 mm; 0.6-3.4 g*;

Side-alternating

Semi-flexed

knees

- Maintain

their normal

routine

DXA: lumbar

spine

Osteoporotic Alendronate

(5mg); Encouraged to

ingest 800 mg

of calcium in the diet

WBV (AL)

and CON (AL):

improved

intragroup for lumbar spine

Verschueren

et al. 2004

70:

WBV = 25

CT = 22

CON = 23

Europe

WBV:

64.6±3.3

CT: 63.9±3.8

CON: 64.2±3.1

6 months

3x week

Up to 30’

MC: 1.134’

35-40 Hz;

1.7-2.5 mm;

2.28-5.09 g;

Not reported

Performing

exercises for the

lower limbs

Cardiovascular

training (20 min.) and

resistance training (60

min.)

Maintain

their

normal

routine

DXA: whole

body, total hip

and lumbar spine

No alterations

or Osteopenic

Not used WBV:

improved

intragroup and

intergroup

(vs. CT and

CON) for total hip

Rubin

et al. 2004

70:

WBV = 33 CON = 37

North

America

WBV: 57.3

CON: 57.3

12 months

7x week 20’

MC: 7.280’

30 Hz;

0.2 g; Synchronous

Extended knees - On a

platform with false

vibration

DXA: femoral

neck, trochanter, lumbar spine and

radius

Osteoporotic Not used No results

found

Russo

et al. 2003

29:

WBV = 14

CON = 15

Europe

WBV: 60.7±6.1

CON: 61.4±7.3

6 months

2x week

3’-6’

MC: 288’

12-28 Hz;

0.1-10 g;

Side-alternating

Semi-flexed

knees

- Maintain

their

normal

routine

pQCT: tibia Not reported Calcium (up to

1,200 mg) and

vitamin D (up to

1,000 IU)

No results

found

WBV: Whole Body Vibration Group; CON: Control Group; WBV (30): Whole Body Vibration Group at 30 Hertz; WBV (90): Whole Body Vibration Group at 90 Hertz; WBV+CT: Whole Body Vibration Group associated with

Combined Training; CT: Combined Training Group; WBV (AS): Whole Body Vibration Group with Additional Supplementation; WBV (NS): Whole Body Vibration Group with Normal Supplementation; CON (AS): Control

Group and Additional Supplementation; CON (NS): Control Group and Normal Supplementation; WBV (V): Vertical Whole Body Vibration Group; WBV (R): Rotational Whole Body Vibration Group; WBV (L): Low Whole

Body Vibration Group; WBV (H): High Whole Body Vibration Group; WBV (AL): Whole Body Vibration group and Alendronate; CON (AL): Control Group and Alendronate; SD: Standard Deviation; MC: Cumulative Mean

(calculated by multiplying the exposure time by weekly frequency by number of weeks) [30]; Hz: Hertz; mm: Millimeter; g: gram; DXA: Dual-energy x-ray absorptiometry; pQCT: Peripheral quantitative computed tomography;

QUS: Quantitative ultrasound; BMD: Bone Mineral Density; mg: Milligram; IU: International Unit; *Calculated based on the magnitude of frequency and peak-to-peak displacement [27]; **In addition to the WBV the participants

also performed combined training 2x a week

83

The procedures adopted with the control group involved: no activity [1-4, 6-8,

12, 13, 15-17]; light exercise and relaxation [9, 10], walking [11] or false vibration [14].

The BMD evaluation was performed by DXA [1-4, 6-14, 17], pQCT [2, 5, 7, 15], or

Quantitative Ultrasound (QUS) [16]. Regarding the alterations in BMD, two studies

showed volunteers in three different conditions (no change, osteopenic or

osteoporotic) [1, 4], three studies presented osteopenic or osteoporotic participants [6,

7, 16]; two studies included volunteers with only osteopenia [2, 5]; and in two studies

the participants presented only osteoporosis [12, 14]. Seven studies did not report the

condition of the volunteers regarding alterations in BMD [3, 8-11, 15, 17]. In relation to

supplementation with vitamin D and calcium, six studies administered daily doses [7-

10, 15, 16] and only one administered Alendronate [12].

Of the 17 clinical trials included in this systematic review, nine did not observe

that WBV training provoked significant improvement in intra or inter group BMD

(reported in the original publication) [1-3, 6, 7, 14-17]; six studies found significant

intragroup improvement (pre vs. post-intervention) for the lumbar [4, 10, 12], total hip,

[8, 13], radius and tibia regions [5]; while five studies found a significant intergroup

improvement in BMD in favor of the WBV over time (vibration vs. control) in the lumbar

[4.9], total hip, [13], femoral neck [11] and radius regions [5]. Compliance with the WBV

programs, when reported, varied from 57.5% [14] to 100% [12], with a mean of 82.1%.

Methodological quality of the studies

Table 2 demonstrates the methodological quality of the studies, with an average of 6.2

± 1.5 points (ranging from 4-8 points). Nine studies [3, 7-10, 12, 14, 16, 17] achieved

a score equal to or greater than six, which indicates high methodological quality,

however, two of these studies were not included in the meta-analysis [16, 17].

84

Table 2. Methodological quality of the 17 studies included in the systematic review, as evaluated by the PEDro scale.

Authors Eligibility

criteria

Random

allocation

Concealed

allocation

Baseline

comparability

Blind

subjects

Blind

therapists

Blind

assessor

Adequate

follow-up

dropout <15 %

Intention-to-

treat analysis

Between-group

comparisons

Point estimates

and variability

Score

Santin-Medeiros

et al. 2015

Yes Yes No Yes No No No Yes No Yes Yes 5

Liphardt

et al. 2015

No Yes No Yes No No No No No Yes Yes 4

Leung

et al. 2014

Yes Yes Yes Yes No No Yes No Yes Yes Yes 7

Slatkovska

et al. 2014

Yes Yes Yes Yes No No Yes Yes Yes Yes Yes 8

Lai

et al. 2013

No Yes No Yes No No No Yes No Yes Yes 5

Stolzenberg

et al. 2013

Yes Yes No Yes No No No No Yes Yes Yes 5

Karakiriou et al. 2012

No Yes No Yes No No Yes No No Yes Yes 5

Statkovska

et al. 2011


Verschueren et al. 2011


Von Stengel

et al. 2011a

Yes Yes No Yes No No Yes Yes Yes Yes Yes 7

Von Stengel et al. 2011b


Beck

et al. 2010

Yes Yes No Yes No No Yes Yes Yes Yes Yes 7

Gusi et al. 2006

Yes Yes No Yes No No No No No Yes Yes 4

Iwamoto

et al. 2005

Yes Yes No Yes No No No Yes Yes Yes Yes 6

Verschueren et al. 2004

No Yes No Yes No No Yes No No Yes Yes 5

Rubin

et al. 2004

Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No Yes Yes No 8

Russo et al. 2003

Yes Yes No Yes No No No Yes No Yes Yes 5

Mean scores 6.2

85

Quantitative synthesis of the studies (meta-analysis)

Primary analysis

In the primary analysis, which included all studies, there was no significant effect for

any skeletal sites when comparing the WBV and control groups, for the aBMD of the;

lumbar spine (0.005 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.000 to 0.010] p = 0.07, n

= 1,233, studies = 10; Fig. 2.a), total hip (0.002 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -

0.002 to 0.007] p = 0.31, n = 1,087, studies = 6; Fig. 2.b), femoral neck (-0.001 g/cm2

[95% confidence interval (CI), -0.006 to 0.003] p = 0.55, n = 433, studies = 5; Fig. 2.c),

trochanter (0.009 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.007 to 0.027] p = 0.26, n =

135, studies = 3; Fig. 2.d), ward’s area (0.004 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -

0.036 to 0.044] p = 0.84, n = 65, studies = 2; Fig. 2.e); radius vBMDt (-0.71 mg/cm3

[95% confidence interval (CI), -2.25 to 0.83] p = 0.37, n = 301, studies = 3; Fig. 3.a) or

tibia vBMDt (0.27 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -0.65 to 1.18] p = 0.57, n =

330, studies = 4; Fig. 3.b).

86

Fig. 2 Primary analyses of whole-body vibration effect on areal bone mineral density (g/cm2) in postmenopausal

women. a Lumbar Spine. b Total hip. c Femoral neck. d Trochanter. e ward’s area. Forest plots show the weighted

mean difference between the whole-body vibration and the control groups in absolute pre-post change. Squares

and diamonds represent the effect sizes for each trial and for all trials, respectively. Lines crossing the squares

represent confidence intervals. When the line crossing the square does not touch the middle vertical line, the trial

results are statistically significant. When the black diamond does not touch the middle vertical line, the pooled

results are statistically significant. Trials were sorted by effect size starting with the earliest trial. Note: The

RevMan 5.3 software reported all bone mineral densities in terms of two decimal places in the forest plots. In the

text, areal bone mineral densities and trabecular volumetric bone mineral densities are reported in terms of three

and two decimal place(s), respectively

87

Fig. 3 Primary analyses of whole-body vibration effect on trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3) in

postmenopausal women. a Radius. b Tibia. Note: Refer to Fig. 2 for further legends

Sensitivity analysis

In the sensitivity analyses, from which the studies of lower methodological quality were

excluded (score <6 in the PEDro scale), significant effects for WBV were found in the

aBMD of the lumbar spine (0.004 g/cm2 [95% confidence interval (CI), 0.001 to 0.007]

p = 0.005, n = 1,107, studies = 6; Fig. 4.a) in comparison with the control group. For

the other measures, no significant differences were observed in the aBMD for the; total

hip (-0.000 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.003 to 0.003] p = 0.94, n = 1,002,

studies = 4; Fig. 4.b), femoral neck (-0.002 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.007

to 0.003] p = 0.37, n = 368, studies = 3; Fig. 4.c), trochanter (0.001 g/cm2 [95%

confidence interval (CI), - 0.006 to 0.008] p = 0.77, n = 70, studies = 1; Fig. 4.d); radius

vBMDt (-0.90 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -2.52 to 0.72] p = 0.28, n = 202,

studies = 1; Fig. 5.a) or tibia vBMDt (0.35 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -0.60

to 1.30] p = 0.47, n = 202, studies = 1; Fig. 5.b).

88

Fig. 4 Sensitivity analyses of whole-body vibration effect on areal bone mineral density (g/cm2) in postmenopausal

women – Excluding clinical trials with more bias (score <6 on the Physiotherapy Evidence Database – PEDro

scale). a Lumbar Spine. b Total hip. c Femoral neck. d Trochanter. e ward’s area. Note: Refer to Fig. 2 for further

legends

Fig. 5 Sensitivity analyses of whole-body vibration effect on trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3)

in postmenopausal women – Excluding clinical trials with more bias (score <6 on the Physiotherapy Evidence

Database – PEDro scale). a Radius. b Tibia. Note: Refer to Fig. 2 for further legends

89

Exclusion of RCTs in which the WBV was associated with combined training or

medication; and comparison between WBV and combined training

After withdrawal of one study that associated WBV with combined training [10] and

another study that associated medication with WBV (Alendronate) [12], significant

effects were found for the aBMD of the lumbar spine (0.006 g/cm2 [95% confidence

interval (CI), 0.000 to 0.011] p = 0.04, n = 1,090, studies = 8), but not for total hip (0.003

g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.003 to 0.009] p = 0.30, n = 994, studies = 5), in

the comparison between the WBV and control groups. After excluding one study [5]

which performed WBV associated with combined training, for the radius vBMDt (-0.86

mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -2.46 to 0.74] p = 0.29, n = 233, studies = 2)

and tibia vBMDt (0.30 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -0.63 to 1.24] p = 0.52, n

= 262, studies = 3), no effect was observed in the comparison between the WBV and

control groups. In the only possible comparison between WBV and combined training,

there was no significant difference in lumbar spine aBMD (-0.006 g/cm2 [95%

confidence interval (CI), -0.015 to 0.003] p = 0.17, n = 70, studies = 2) (Supplementary

Fig. 1).

Low frequency and high magnitude

In the subgroup analysis, in which only studies that used low frequency (≤ 20 Hz) and

high magnitude (≥ 1g) were included, significant effects were observed when

comparing WBV with the control groups for the aBMD of the lumbar spine (0.010 g/cm2

[95% confidence interval (CI), 0.001 to 0.018] p = 0.03, n = 140, studies = 3) and

trochanter (0.019 g/cm2 [95% confidence interval (CI), 0.009 to 0.029] p = 0.0002, n =

65, studies = 2), but not for total hip (0.012 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.053

90

to 0.077] p = 0.72, n = 37, studies = 1), femoral neck (0.003 g/cm2 [95% confidence

interval (CI), -0.005 to 0.011] p = 0.46, n = 127, studies = 3), ward’s area (0.004 g/cm2

[95% confidence interval (CI), - 0.036 to 0.044] p = 0.84, n = 65, studies = 2); radius

vBMDt (0.60 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -8.95 to 10.15] p = 0.90, n = 31,

studies = 1) or tibia vBMDt (-0.30 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -7.68 to 7.08]

p = 0.94, n = 31, studies = 1) (Supplementary Fig. 2).

High frequency and low magnitude

When the studies using high-frequency (> 20 Hz) and low magnitude (<1g) were

grouped together, only the lumbar spine aBMD (0.004 g/cm2 [95% confidence interval

(CI), 0.000 to 0.007] p = 0.03, n = 868, studies = 3) presented a significant difference

between the WBV and control groups. No significant effect was found for total hip (-

0.000 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.004 to 0.003] p = 0.95, n = 798, studies

= 2), femoral neck (-0.005 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.011 to 0.001] p =

0.09, n = 272, studies = 2), trochanter (0.001 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -

0.016 to 0.008] p = 0.77, n = 70, studies = 1); radius vBMDt (-0.90 mg/cm3 [95%

confidence interval (CI), -2.52 to 0.72] p = 0.28, n = 202, studies = 1) or tibia vBMDt

(0.35 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -0.60 to 1.30] p = 0.47, n = 202, studies =

1) (Supplementary Fig. 3).

High frequency and high magnitude

In the analyses grouping the studies that used high-frequency and high magnitude, no

significant effect was found in the comparison between the WBV and control groups;

91

for the aBMD of the lumbar spine (0.007 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.004

to 0.018] p = 0.20, n = 258, studies = 5), total hip (0.005 g/cm2 [95% confidence interval

(CI), -0.006 to 0.016] p = 0.35, n = 252, studies = 3), femoral neck (0.005 g/cm2 [95%

confidence interval (CI), -0.005 to 0.015] p = 0.31, n = 67, studies = 1); radius vBMDt


1) or tibia vBMDt (-1.10 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -5.15 to 2.95] p = 0.59,

n = 97, studies = 2) (Supplementary Fig. 4).

Cumulative WBV dose above the median and of high magnitude

For the subgroup analyses that included only studies with high cumulative dose and

high magnitude (≥ 1g), no significant differences were observed between the WBV and

control groups; for the aBMD of the lumbar spine (0.000 g/cm2 [95% confidence interval

(CI), -0.012 to 0.012] p = 0.98, n = 237, studies = 3), total hip (0.007 g/cm2 [95%

confidence interval (CI), -0.007 to 0.021] p = 0.33, n = 141, studies = 2), femoral neck

(0.003 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.005 to 0.011] p = 0.45, n = 96, studies

= 1); radius vBMDt (0.60 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -8.95 to 10.15] p =

0.90, n = 31, studies = 1) or tibia vBMDt (-0.30 mg/cm3 [95% confidence interval (CI),

-7.68 to 7.08] p = 0.94, n = 31, studies = 1) (Supplementary Fig.5).

Cumulative WBV dose above the median and of low magnitude

For high cumulative dose and low magnitude (<1g), there was a significant effect in

the aBMD for the lumbar spine (0.004 g/cm2 [95% confidence interval (CI), 0.000 to

0.007] p = 0.03, n = 868, studies = 3) in favor of the WBV, when compared to the

92

control group, but not for the total hip (-0.000 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -

0.004 to 0.003] p = 0.95, n = 798, studies = 2), femoral neck (-0.005 g/cm2 [95%

confidence interval (CI), -0.011 to 0.001] p = 0.09, n = 272, studies = 2), trochanter


= 1); radius vBMDt (-0.90 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -2.52 to 0.72] p = 0.28,

n = 202, studies = 1) or tibia vBMDt (0.35 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -0.60

to 1.30] p = 0.47, n = 202, studies = 1) (Supplementary Fig. 6).

Cumulative WBV dose equal to or below the median and of high magnitude

When only studies with a cumulative dose equal to or below the median and high

magnitude (≥ 1g) were included, a significant effect in favor of the WBV was observed,

compared to the control groups, in the aBMD of the lumbar spine (0.016 g/cm2 [95%

confidence interval (CI), 0.007 to 0.025] p = 0.0007, n = 128, studies = 4) and

trochanter (0.019 g/cm2 [95% confidence interval (CI), 0.009 to 0.029] p = 0.0002, n =

65, studies = 2), which was not found for the total hip (- 0.000 g/cm2 [95% confidence

interval (CI), -0.016 to 0.016] p = 0.98, n = 148, studies = 2), femoral neck (0.021 g/cm2

[95% confidence interval (CI), -0.005 to 0.046] p = 0.11, n = 65, studies = 2), ward’s

area (0.004 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.036 to 0.044] p = 0.84, n = 65,

studies = 2); radius vBMDt (1.30 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -4.53 to 7.13]

p = 0.66, n = 68, studies = 1) or tibia vBMDt (-1.10 mg/cm3 [95% confidence interval

(CI), -5.15 to 2.95] p = 0.59, n = 97, studies = 2) (Supplementary Fig. 7).

93

Performing exercises during the WBV

Regarding the performance of exercises on the vibration platform, it was observed that

there was no significant effect on aBMD when comparing the WBV with the control

group for the; lumbar spine (0.000 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.012 to 0.012]

p = 0.98, n = 237, studies = 3), total hip (0.005 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -

0.004 to 0.015] p = 0.29, n = 289, studies = 4), femoral neck (0.003 g/cm2 [95%

confidence interval (CI), -0.004 to 0.011] p = 0.41, n = 133, studies = 2), trochanter


= 1), ward’s area (-0.007 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.055 to 0.041] p = 0.77,

n = 37, studies = 1); radius vBMDt (1.30 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -4.53

to 7.13] p = 0.66, n = 68, studies = 1) or tibia vBMDt (-0.70 mg/cm3 [95% confidence

interval (CI), -5.43 to 4.03] p = 0.77, n = 68, studies = 1) (Supplementary Fig. 8).

Knees extended during the WBV

Regarding the positioning of volunteers with extended knees, no significant difference

was observed when comparing the WBV with the control group; for the aBMD of the

lumbar spine (0.005 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.001 to 0.011] p = 0.12, n

= 896, studies = 4), total hip (-0.000 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.004 to

0.003] p = 0.95, n = 798, studies = 2), femoral neck (-0.005 g/cm2 [95% confidence

interval (CI), -0.011 to 0.001] p = 0.09, n = 272, studies = 2), trochanter (0.001 g/cm2

[95% confidence interval (CI), -0.006 to 0.008] p = 0.77, n = 70, studies = 1); radius

vBMDt (-0.90 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -2.52 to 0.72] p = 0.28, n = 202,

studies = 1) or tibia vBMDt (0.35 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -0.60 to 1.30]

p = 0.47, n = 202, studies = 1) (Supplementary Fig. 9).

94

Semi-flexed knees during the WBV

When only studies in which the volunteers remained with semi-flexed knees on the

oscillating board were included, there was a significant difference in favor of the WBV

compared to the control groups for the aBMD of the lumbar spine (0.013 g/cm2 [95%

confidence interval (CI), 0.002 to 0.024] p = 0.02, n = 100, studies = 3), femoral neck

(0.040 g/cm2 [95% confidence interval (CI), 0.002 to 0.079] p = 0.04, n = 28, studies =

1) and trochanter (0.020 g/cm2 [95% confidence interval (CI), 0.010 to 0.030] p = 0.001,

n = 28, studies = 1), but not for the ward’s area (0.030 g/cm2 [95% confidence interval

(CI), -0.043 to 0.103] p = 0.42, n = 28, studies = 1); radius vBMDt (0.60 mg/cm3 [95%

confidence interval (CI), -8.95 to 10.15] p = 0.90, n = 31, studies = 1) or tibia vBMDt (-

1.19 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -6.57 to 4.19] p = 0.66, n = 60, studies = 2)

(Supplementary Fig. 10).

Side-alternating vibration

For the side-alternating type of vibration, there was a significant difference in favor of

the WBV when compared with the control groups for the aBMD of the lumbar spine

(0.012 g/cm2 [95% confidence interval (CI), 0.004 to 0.020] p = 0.002, n = 168, studies

= 4) and trochanter (0.020 g/cm2 [95% confidence interval (CI), 0.010 to 0.030] p =

0.0001, n = 28, studies = 1). Significant differences were not observed for the aBMD

of the femoral neck (0.016 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.021 to 0.053] p =

0.40, n = 90, studies = 2), ward’s area (0.030 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -

0.043 to 0.103] p = 0.42, n = 28, studies = 1); radius vBMDt (1.11 mg/cm3 [95%

confidence interval (CI), -3.86 to 6.08] p = 0.66, n = 99, studies = 2) or tibia vBMDt (-

95

0.91 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -4.46 to 2.64] p = 0.61, n = 128, studies =


Synchronous vibration

For the platforms with synchronous vibration, no significant differences were observed

for any segment, for the aBMD of the lumbar spine (0.005 g/cm2 [95% confidence

interval (CI), -0.001 to 0.011] p = 0.08, n = 1,079, studies = 6), total hip (-0.000 g/cm2

[95% confidence interval (CI), -0.003 to 0.003] p = 0.97, n = 928, studies = 4), femoral

neck (-0.002 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.007 to 0.003] p = 0.38, n = 376,

studies = 4), trochanter (0.001 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.006 to 0.008] p

= 0.75, n = 107, studies = 2), ward’s area (-0.007 g/cm2 [95% confidence interval (CI),

-0.055 to 0.041] p = 0.77, n = 37, studies = 1); radius vBMDt (-0.90 mg/cm3 [95%

confidence interval (CI), -2.52 to 0.72] p = 0.28, n = 202, studies = 6) or tibia vBMDt



With the use of supplementation or medication

By including only studies that used supplements or medication, matching the WBV and

control groups, no significant difference was observed for any segment, for the aBMD

of the lumbar spine (0.003 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.005 to 0.011] p =

0.45, n = 441, studies = 4), total hip (-0.001 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.004

to 0.003] p = 0.71, n = 406, studies = 3), femoral neck (-0.001 g/cm2 [95% confidence

interval (CI), -0.009 to 0.006] p = 0.72, n = 298, studies = 2); radius vBMDt (-0.90

96

mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -2.52 to 0.72] p = 0.28, n = 202, studies = 1) or

tibia vBMDt (0.31 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -0.63 to 1.25] p = 0.51, n =

231, studies = 2) (Supplementary Fig. 13).

Without the use of supplementation or medication

When including only studies which did not use supplements or medication, significant

differences were not observed in the aBMD for any segment; the lumbar spine (0.006

g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.002 to 0.015] p = 0.12, n = 792, studies = 6),

total hip (0.007 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.004 to 0.019] p = 0.22, n = 681,

studies = 3), femoral neck (0.008 g/cm2 [95% confidence interval (CI), -0.009 to 0.026]

p = 0.35, n = 135, studies = 3), trochanter (0.009 g/cm2 [95% confidence interval (CI),

-0.007 to 0.025] p = 0.26, n = 135, studies = 3), ward’s area (0.004 g/cm2 [95%

confidence interval (CI), -0.036 to 0.044] p = 0.84, n = 65, studies = 2); radius vBMDt


2) or tibia vBMDt (-0.58 mg/cm3 [95% confidence interval (CI), -4.56 to 3.40] p = 0.77,

n = 99, 202, studies = 2) (Supplementary Fig. 14).

Adverse events

Of the 1.833 volunteers included in this systematic review, 55 (3%) were reported to

have experienced adverse events, possibly associated with the WBV training; and of

these, six withdrew from the intervention. Four trials did not report adverse events in

the text [5, 6, 12, 13]. In six studies, the authors stated that there were no adverse

events related to WBV training [2, 4, 9-11, 14, 17].

97

In two studies [1, 3], a total of six volunteers mentioned experiencing back pain,

and, of these, two left the intervention due to the pain [1]; Leung et al. [3] stated further

that nine volunteers felt pain in their legs (three reported that the pain occurred within

the first month of intervention and six that the pain came between three and 17 months

after the beginning of the intervention); five participants reported dizzy sensations

when performing the WBV training (two volunteers in the first month of intervention and

three between 6 and 18 months after beginning the intervention); eight volunteers

presented worsening hypertension after WBV training.

Slatkovska et al. [7, 16], identified that three participants discontinued the WBV

therapy within the first two months of intervention (due to dizziness at night, leg pain

or pain in the sole of the foot); a further ten participants reported mild and transient

symptoms such as pain, numbness or weakness in various locations in the legs. Other

symptoms were nausea (two participants), exacerbation of headaches (one

participant), discomfort in the bladder (one participant), sensitivity in the inner ear (one

participant) and a sore throat (one participant).

In the study by Russo et al. [15], two participants who were overweight and

presented preexisting osteoarthritis of the knee, reported moderate pain in this joint,

which decreased after a few days of rest (one participant withdrew from the study due

to pain); another six participants reported redness and itching in the lower limbs (during

the first three intervention sessions).

98

Discussion

Summary of the main results

Our primary analysis found no significant effects associated with the WBV compared

to control groups, either for the aBMD of the lumbar spine, total hip, femoral neck,

trochanter and ward's area, or for the vBMDt of the radius and tibia. However, when

the studies with low methodological quality were withdrawn (sensitivity analysis) [1, 2,

4-6, 11, 13, 15], there was a significant difference in the aBMD of the lumbar spine in

favor of the vibration, with an effect size of 0.004 g/cm2. In the subgroup analysis, when

we removed the studies in which WBV was associated with combined training [10], or

the use of medication [12], a significant difference was also observed with an effect

size of 0.006 g/cm2 for the aBMD of the lumbar spine. Two studies [6, 13] enabled the

comparison between WBV and combined training for the aBMD of the lumbar spine

and no significant effect was observed.

When studies that used low frequency (≤ 20 Hz) and high magnitude (≥ 1g) were

included in the subgroup analysis, a significant difference in favor of the WBV was

observed compared with the control group, for the aBMD of the lumbar spine and

trochanter, with effect sizes of 0.010 g/cm2 and 0.019 g/cm2, respectively. When

studies were grouped which used high frequency (> 20 Hz) and low magnitude (20 Hz)

and high magnitude (≥ 1g).

Regarding the studies that used a cumulative dose above the median and high

magnitude (≥ 1g), no significant differences were found for the evaluated segments.

When combining studies with a cumulative dose above the median and low magnitude

(1g), significant differences in favor of the WBV were found for the lumbar spine and

trochanter, with effect sizes of 0.016 g/cm2 and 0.019 g/cm2, respectively.

99

When interventions were grouped which used performance of strengthening

exercises for the lower limbs during the WBV; or standing with the knees extended

during the WBV, no significant effects were observed. However, for positioning with

semi-flexed knees during the WBV, a significant difference was observed in favor of

vibration for the aBMD of the lumbar spine, femoral neck and trochanter, with effect

sizes of 0.013 g/cm2, 0.040 g/cm2 and 0.020 g/cm2, respectively.

Regarding the type of vibration, a significant difference was observed when the

platforms were side alternating for the aBMD of the lumbar spine and trochanter, with

effect sizes of 0.012 g/cm2 and 0.020 g/cm2, respectively. No difference was observed

when studies with synchronous vibration platforms were grouped. When including

studies that used supplementation of calcium, vitamin D or medication, in order to

equate the WBV and control groups, no significant effect was observed, or when only

studies that did not use these substances were included.

It is possible to observe that, in general, the significant results for the aBMD

were not accompanied by large effect sizes; ranging from 0.004 g/cm2 to 0.016 g/cm2

for the lumbar spine (in the sensitivity analysis in seven subgroup analyses), 0.019

g/cm2 to 0.020 g/cm2 for the trochanter (four subgroup analyses) and 0.040 g/cm2 for

the femoral neck (in one subgroup analysis). However, these effect sizes are

comparable with other forms of intervention, pharmacological or otherwise, such as

appropriate supplementation of calcium and vitamin D [22, 43], the use of alendronate

or hormone replacement therapy [22] and interventions with different forms of physical

exercise [23].

Our meta-analysis found that, independent of factors that may influence the

intensity of the vibration (e.g., frequency, magnitude, cumulative dose and position of

100

the volunteer), the lumbar spine presented a significant improvement when the low

methodological quality studies were removed (sensitivity analysis) and when the

studies that combined WBV with combined training or medication were removed. The

lumbar spine presented a significant difference for aBMD in six other subgroup

analyses (low frequency and high magnitude; high-frequency and low magnitude;

cumulative dose above the median and low magnitude; cumulative dose equal to or

below the median and high magnitude; side alternating vibration, and positioned with

semi-flexed knees). In addition, for all analyses for the aBMD of the lumbar spine,

where significant results were reported, there was homogeneity between the studies,

with the exception of one subgroup analysis (which excluded studies that combined

WBV and combined training, or WBV and medication). However, the low number of

RCTs included in the analysis (between three and eight), limit extrapolation of these

findings which should be analyzed with caution, added to the fact that studies were

included in the subgroup analyses regardless of their methodological quality.

The inferences regarding the significant effect found for the aBMD of the femoral

neck (semi-flexed knee during WBV) and trochanter (low frequency and high

magnitude; cumulative dose equal to or below the median and high magnitude, side

alternating side vibration, and positioned with semi-flexed knees) are weakened

primarily by the number of studies included in the analysis (between one and two

RCTs), which had, for the most part, only one RCT, and by the methodological quality

of the studies being low. For the other segments included in the meta-analysis (total

hip, ward's area, radius and tibia) no significant differences were observed. The low

number of studies including such segments may have been a limiting factor, especially

in relation to the aBMD of the ward's area and the vBMDt of the radius and tibia.

101

Agreements and disagreements with other studies

In a previously performed meta-analysis [31], which aimed to identify the effects of

WBV on BMD of the hip and lumbar spine in older women (50 years or more), the

authors found no significant differences in the comparisons of WBV, between the

control group and exercise groups. At that time, only a few studies were available to

the authors for the metaanalysis, which was carried out with comparisons involving

only two studies for the hip and three studies for the lumbar spine.

Another meta-analysis [30], conducted with postmenopausal women, found a

significant difference in favor of WBV for the aBMD of the total hip (0.014 g/cm2), but

there was only one RCT included in the analysis. In the present study, six RCTs were

included that evaluated the aBMD of the total hip and no significant results were found.

Other data that differ are those related to the significant effects we found for the aBMD

of the lumbar spine (in the sensitivity analysis and seven subgroup analyses). The

authors [30], on that occasion, had only four RCTs that evaluated the aBMD of the

lumbar spine and found no significant differences for this segment in any comparison

(primary, sensitivity or subgroup).

Another difference was found when excluding the studies that combined the use

of medication with WBV or combined training with WBV, wherein a significant

difference in favor of vibration was observed for the aBMD of the lumbar spine. The

authors [30] had only one study that combined medication with WBV; and found

significant results only for aBMD of the hip when excluding this study from the analysis.

As in the present study, no difference was observed in the comparison between WBV

and other forms of physical exercise [30]. Finally, in our analysis, we found significant

102

results regarding the inclusion of studies with a cumulative dose above the median and

low magnitude (for aBMD of the lumbar spine); and cumulative dose equal to or below

the median and high magnitude (with an even greater effect size for the lumbar spine

and a significant effect for the trochanter), whereas at that time, due to the lower

number of RCTs, the authors [30] found no differences for these same subgroup

analyses.

Unlike the two previous reviews [30, 31], the larger number of RCTs included in

our meta-analysis allowed us to explore different subgroup analyses. We observed

that a high frequency associated with low magnitude contributed to the increase in the

aBMD of the lumbar spine (0.004 g/cm2). This premise (low magnitude and high

frequency) has been shown to be effective for improving BMD in animal models [24-

26], however, in our meta-analysis involving postmenopausal women, only three

studies [3, 7, 14] tested this hypothesis. As previously mentioned in another study [30],

the use of low magnitude can also contribute to increased BMD, disproving Wolff's law

of bone remodeling [44], in which there is a need for high impact activities (high

magnitude) to enable an osteogenic effect.

However, we found that a low frequency, associated with high magnitude, also

enabled significant effects on the aBMD of the lumbar spine, with a greater effect size

(0.010 g/cm2), as well as the aBMD of the trochanter (0.019 g/cm2). Despite enabling

a greater effect on BMD, the safety of the participants, when exposed to high

magnitudes (≥ 1g) during WBV, has been discussed, especially as people undergoing

treatment or prevention of osteoporosis are mainly older adults who are more prone to

adverse events [41], which should be considered in interventions involving high

magnitudes. Interestingly, despite the higher number of studies [4-6, 8-10, 13, 15] that

investigated the association between highfrequency and high magnitude, no significant

103

difference was observed in this subgroup analysis. The lack of effects observed in this

case may be related to the placement of the volunteers during the WBV, which

diverged in the studies between maintaining the knees straight [4], semi-flexed knees

[6, 15] and performing exercises during vibration [5, 8, 9, 10, 13]. The previous

analyses demonstrated a higher standardization in positioning, wherein all volunteers

had their knees extended (in the subgroups analysis of high frequency and low

magnitude) [3, 7, 14] or the majority of the studies opted to maintain the semi-flexed

knee position (in the subgroups analysis of low frequency and high magnitude) [2, 11,

12].

In fact, the position of the body on the oscillating plate of the platform during the

WBV appears to influence the transmissibility of the vibration to the skeleton [45, 46].

Our subgroup analyses demonstrated that maintaining the knees semi-flexed

contributed to a significant improvement in the aBMD of the lumbar spine, femoral neck

and trochanter, while no effect was observed in the subgroup analyses with the knees

straight, or when performing strengthening exercises during the WBV. Hypothetically,

a static posture with knees straight would be capable of higher transmissibility

throughout the skeleton. However, it was demonstrated that the dampening as a

function of the position with semi-flexed knees is insignificant for the femur and lumbar

spine at frequencies up to 30 Hz [46], which may explain the significant effects that

were found, since most studies [2, 11, 12], in which the static posture was with the

knees semi-flexed, used low frequency and high magnitude.

Our subgroup analysis also demonstrated that the performance of strengthening

exercises for the lower limbs (principally squats) during the WBV had no significant

effect. It is possible this can be explained by the alternating body position during the

oscillations which hampers the transmission of vibrations through the skeleton.

104

Moreover, it has been discussed that the vibration itself, independent of muscle

activity, would be capable of inducing bone remodeling, as in the position with the

knees extended [46]. On the other hand, in our subgroup analysis, we observed no

significant effect on BMD when the volunteers maintained this position. This result

might be explained by the type of vibration, as the majority of studies (in which the

position of the volunteers was with knees extended), used synchronous vibration

platforms [3, 7, 14].

When the studies that used this type of platform (synchronous vibration) were

grouped, no significant effect was observed, however, for the platforms with side

alternating oscillation, significant effects were observed for the aBMD of the lumbar

spine and trochanter. Unlike the synchronous platforms, in which both legs move up

and down at the same time, in the side alternating platforms, the oscillations take place

around a pivot at the center of the platform, which exposes the user to alternate

vibrations between the sides, that is, while the right foot moves up, the left foot moves

down, and vice versa [28]. The only study in the present review which compared the

effects of side alternating and synchronous oscillation, found no differences between

the intervention groups, although only the side alternating vibration was statistically

different from the control group in the post-intervention [9].

Finally, the use or not of medicaments or supplements, identically distributed

between the experimental and control groups, did not indicate any significant effect on

the subgroup analyses. This occurred because the randomization process, if

performed properly, distributed the differences equally between the volunteers in the

groups. Thus, the use of such substances, aiming to match experimental and control

groups, does not appear to be crucial in RCTs, which have as their objective to verify

the effects of WBV on BMD in postmenopausal women.

105

Quality of evidence

The 15 studies included in our meta-analysis were from North America [2, 7, 14],

Europe [1, 5, 6, 8-11, 13, 15] and Asia [3, 4, 12], which limits generalizations about the

applicability of the evidence in other locations. The quality of the studies was variable

and this should be taken into account when interpreting the results of this review (with

the exception of the sensitivity analysis, which only included RCTs with high

methodological quality). The majority of studies presented a high risk of bias. Only

seven studies were considered high quality [3, 7-10, 12, 14]. Only one study blinded

patients and therapists [14], while the majority blinded evaluators [3, 6-10, 13, 14]. In

therapies where the stimuli are perceived, it is very difficult, if not impossible, to blind

patients or therapists [36], as is the case of interventions involving WBV. However, it

is unlikely that this bias influenced the BMD measures.

The majority of RCTs [1, 4, 7-10, 12, 15] included follow-up of at least 85% of

the participants. However, most studies used small samples. Another limitation relates

to the intervention time, which was close to six months in the majority of studies (the

minimum time used to find differences in BMD). Six studies did not report the condition

of the volunteers regarding the BMD classification (unchanged, osteopenic or

osteoporotic), a fact that does not allow a subgroup analysis of this variable. Another

factor, refers to the great heterogeneity among the studies regarding the parameters

used in WBV (frequency, magnitude, cumulative dose, positioning on the oscillation

board and type of vibration), making it difficult to compare studies. Moreover, most of

the studies did not report whether the subjects were using shoe or were barefoot during

vibration; and no study has described the use of mats (e.g., EVA) on the oscillation

plate of the vibrating platform. These details are important, since they can interfere

with the intensity of the WBV [27].

106

Finally, we did not perform a subgroup analysis taking into account different age

groups, since the RCTs, generally included women from the beginning of

postmenopause to a more advanced age. It has been suggested in the literature [47]

that the skeleton of younger women may respond differently to mechanical vibration

stimuli compared with that of older individuals.

Potential biases in the review process

The present review included only RCTs, which reduces the risk of bias. However, the

majority of studies did not hide the distribution of volunteers into each group. Most of

the studies adequately dealt with the incomplete follow-up data, performing ITT

analysis [3, 5, 7-10, 12, 14]. In this respect, the results by protocol (only participants

who completed the intervention), were used in our analysis only when ITT was not

available. For the majority of the studies [1, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13], the mean and

standard deviation of the absolute difference in BMD between pre- and post-

intervention was available. However, for some studies [2, 3, 5, 8, 11, 14, 15], statistical

manipulation was necessary, which reduces the accuracy of the data entered in the

meta-analysis. Finally, the search did not extend to all existing databases.

Nonetheless, we performed searches in three primary databases (PubMed, Web of

Science and LILACS), two secondary databases (The Cochrane Library, and PEDro)

and a base of registered clinical trials (clinicaltrials.gov), aiming to find unpublished

studies. In addition, we conducted a thorough search of all the references of the studies

included in the review in an attempt to find other RCTs. Regarding the use of the funnel

plot, it is not recommended to distinguish possible risk of bias in analysis with less than

10 studies [42]. Thus, it was possible to perform the test only in the primary analysis,

107

which verified the effects of WBV on aBMD of the lumbar spine, in which no asymmetry

was observed (Supplementary Fig. 15).

Conclusions

Implications for practice

Our results in the sensitivity analysis suggest that WBV training has the potential to

contribute to increasing BMD in postmenopausal women, particularly when the

objective is related to the area of the lumbar spine, which was shown to be the most

responsive osteogenesis area. Other skeletal sites appear to be more dependent on

different factors that can influence the intensity of the vibration, such as the trochanter,

where alterations in BMD were dependent on lowfrequency, low cumulative dose, high

magnitude, semi-flexed knees and side alternating vibration type; while the femoral

neck region demonstrated some potential benefits regarding increased BMD only in

the semi-flexed knee position.

As WBV training is considered relatively safe, does not depend on great

motivation for its practice and has few adverse events, its use can be considered as

an adjunctive treatment to combat the loss of BMD, especially in patients who present

limitations to the practice of high impact physical exercise. However, despite our study

having contributed to preliminary discussions, all the factors that represent an ideal

intervention are still not clear; and the low methodological quality of the studies

included in our subgroup analyses should be taken into account. In addition, our

primary analyses found no evidence of a beneficial effect of WBV on BMD.

108

Implications for research

Our different subgroup analyses have helped in the understanding of how different

factors (frequency, magnitude, cumulative dose, body positioning and vibration type)

influence the effects of WBV on the BMD of postmenopausal women, subjected to

WBV training, and could contribute to the definition of future research protocols.

However, the small number of RCTs and low methodological quality of the majority of

studies limited extrapolations of our findings. For future studies, we suggest greater

methodological care, especially with regard to allocation concealment and blinding of

evaluators. Larger samples and longer follow-up times are also necessary, which could

help clarify the long-term effects of WBV on the BMD of postmenopausal women.

Conflicts of interest Oliveira, Laís Campos de; Oliveira, Raphael Gonçalves de; and

Pires-Oliveira, Deise Aparecida de Almeida, declare that they have no conflict of

interest

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116

Effects of whole body vibration on bone mineral density in postmenopausal women: a systematic review and meta-

analysis. Osteoporosis International

Laís Campos de Oliveira; Raphael Gonçalves de Oliveira; Deise Aparecida de Almeida Pires-Oliveira

Center of Biological and Health Sciences, Universidade Norte do Paraná (UNOPAR), Londrina, PR, Brazil

Corresponding author: Laís Campos de Oliveira - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Estadual do Norte

do Paraná - Alameda Padre Magno, 841, Nova Alcântara, CEP: 86.400-000, Jacarezinho, PR, Brasil, e-mail:

[email protected], 55+(43) 9613-7944.

Supplementary Table 1. Studies excluded after reading the full text

Author and year Article Title Journal, volume and

page

Reason for exclusion

Bemben et al. 2010 Effects of combined whole-body vibration and resistance

training on muscular strength and bone metabolism in

postmenopausal women.

Bone. 47: 650-656 Not RCT

Ruan et al. 2008 Effects of vibration therapy on bone mineral density in postmenopausal women with osteoporosis.

Chin Med J (Engl). 121: 1155-1158

Not RCT

Tankisheva et al.

2015

Effects of a Six-Month Local Vibration Training on Bone

Density, Muscle Strength, Muscle Mass, and Physical Performance in Postmenopausal Women.

J Strength Cond Res.

29: 2613-2622

Not WBV

Marín-Cascales et

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Effect of 12 Weeks of Whole-Body Vibration Versus

Multi-Component Training in Post-Menopausal Women.

Rejuvenation Res. 18:

508-516

Intervention < 6 months

Foti et al. 2009 Preliminary study on the effects of high magnitude, low frequency of whole body vibration in physical activity of

osteoporotic women.

Med Sport. 62: 97-106

Intervention < 6 months

Karamehmetoğlu et

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Effects of osteocytes on vibration-induced reflex muscle

activity in postmenopausal women.

Turk J Med Sci. 44:

630-638

No BMD measurement

Stolzenberg et al.

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performance in osteopenic women.

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No BMD measurement

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No BMD measurement

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Density in Persons of Advanced Age: A Randomized,

Placebo-Controlled Trial.

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J Sci Med Sport. 17:

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Male volunteers

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senior people?

Aging Clin Exp Res. 24: 28-36

Male volunteers

Kiel et al. 2010 Insights from the conduct of a device trial in older persons: low magnitude mechanical stimulation for musculoskeletal

health.

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Male volunteers

Zaki 2014 Effects of whole body vibration and resistance training on

bone mineral density and anthropometry in obese postmenopausal women.

J Osteoporos. 2014:

702589

Does not discriminate

body positioning during WBV

Kotel'nikov et al.

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Whole body vibration (acceleration) training increases

bone mineral density and serum levels of osteocalcin in elderly women [Article in Russian].

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Alendronate was not

equally distributed between groups

Von Stengel et al.

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Effect of whole body vibration exercise on osteoporotic

risk factors [Article in German].

Dtsch Med

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1511-1516.

Preliminary results of an

RCT included

RCT: randomized controlled trials; WBV: whole body vibration; BMD: bone mineral density

mailto:[email protected]

117







[email protected], 55+(43) 9613-7944.

Supplementary Fig. 1 Subgroup analyses of whole-body vibration effect on bone mineral density in

postmenopausal women. a Lumbar spine areal bone mineral density (g/cm2) – excluding studies that used vibration

associated with combined training or medication. b Total hip areal bone mineral density (g/cm2) – excluding

studies that used vibration associated with combined training. c Radius trabecular volumetric bone mineral density

(mg/cm3) – excluding studies that used vibration associated with combined training. d Tibia trabecular volumetric

bone mineral density (mg/cm3) – excluding studies that used vibration associated with combined training. e

Lumbar spine areal bone mineral density (g/cm2) – whole-body vibration compared to the combined training. Note:

Refer to Fig. 2 for further legends


118







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Low frequency and high magnitude. a Lumbar spine areal bone mineral density (g/cm2).

b Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2). d Trochanter

areal bone mineral density (g/cm2). e Ward’s area areal bone mineral density (g/cm2). f Radius trabecular

volumetric bone mineral density (mg/cm3). g Tibia trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). Note:

Refer to Fig. 2 for further legends


119







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – High frequency and low magnitude. a Lumbar spine areal bone mineral density (g/cm2).

b Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2). d Trochanter

areal bone mineral density (g/cm2). e Radius trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). f Tibia

trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). Note: Refer to Fig. 2 for further legends


120







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – High frequency and high magnitude. a Lumbar spine areal bone mineral density (g/cm2).

b Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2). d Radius

trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). e Tibia trabecular volumetric bone mineral density

(mg/cm3). Note: Refer to Fig. 2 for further legends


121







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Cumulative WBV dose above the median and of high magnitude. a Lumbar spine areal

bone mineral density (g/cm2). b Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral

density (g/cm2). d Radius trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). e Tibia trabecular volumetric bone

mineral density (mg/cm3). Note: Refer to Fig. 2 for further legends


122







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Cumulative WBV dose above the median and of low magnitude. a Lumbar spine areal

bone mineral density (g/cm2). b Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral

density (g/cm2). d Trochanter areal bone mineral density (g/cm2). e Radius trabecular volumetric bone mineral

density (mg/cm3). f Tibia trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). Note: Refer to Fig. 2 for further

legends


123







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Cumulative WBV dose equal to or below the median and of high magnitude. a Lumbar

spine areal bone mineral density (g/cm2). b Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal

bone mineral density (g/cm2). d Trochanter areal bone mineral density (g/cm2). e Wards’s area areal bone mineral

density (g/cm2). f Radius trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). g Tibia trabecular volumetric bone

mineral density (mg/cm3). Note: Refer to Fig. 2 for further legends


124







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Performing exercises during the vibration. a Lumbar spine areal bone mineral density

(g/cm2). b. Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2). d

Trochanter areal bone mineral density (g/cm2). e Wards’s area areal bone mineral density (g/cm2). f Radius

trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). g Tibia trabecular volumetric bone mineral density



125







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Knees extended during the vibration. a Lumbar spine areal bone mineral density (g/cm2).

b. Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2). d Trochanter




126







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Semi-flexed knees during the vibration. a Lumbar spine areal bone mineral density

(g/cm2). b. Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2). c Trochanter areal bone mineral density (g/cm2). d

Ward’s area areal bone mineral density (g/cm2). e Radius trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). f

Tibia trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). Note: Refer to Fig. 2 for further legends


127







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Side-alternating vibration. a Lumbar spine areal bone mineral density (g/cm2). b

Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2). c Trochanter areal bone mineral density (g/cm2). d Wards’s area




128







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Synchronous vibration. a Lumbar spine areal bone mineral density (g/cm2). b. Total hip

areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2). d Trochanter areal bone

mineral density (g/cm2). e Wards’s area areal bone mineral density (g/cm2). f Radius trabecular volumetric bone

mineral density (mg/cm3). g Tibia trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). Note: Refer to Fig. 2 for

further legends


129







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – With the use of supplementation or medication. a Lumbar spine areal bone mineral

density (g/cm2). b. Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2).

d Radius trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). e Tibia trabecular volumetric bone mineral density



130







[email protected], 55+(43) 9613-7944.


postmenopausal women – Without the use of supplementation or medication. a Lumbar spine areal bone mineral

density (g/cm2). b. Total hip areal bone mineral density (g/cm2). c Femoral neck areal bone mineral density (g/cm2).

d Trochanter areal bone mineral density (g/cm2). e Wards’s area areal bone mineral density (g/cm2). f Radius

trabecular volumetric bone mineral density (mg/cm3). g Tibia trabecular volumetric bone mineral density



131







[email protected], 55+(43) 9613-7944.

Supplementary Fig. 15 Funnel plot involving the primary analyses of whole-body vibration effect on areal bone

mineral density (g/cm2) of the lumbar spine in postmenopausal women.


132

6.2 ARTIGO 2: ESTUDO ORIGINAL

Artigo submetido ao periódico Osteoporosis International (ISSN: 0937-941X).

Fator de Impacto JCR de 2016: 3,591.

Effects of Whole Body Vibration and the Pilates Method on Bone Mineral Density in

Postmenopausal Women: A Randomized and Controlled Clinical Trial

Laís Campos de Oliveira, PhD1,2 • Raphael Gonçalves de Oliveira, PhD2 • Deise Aparecida de

Almeida Pires-Oliveira, PhD1

1Centro de Pesquisa em Ciências da Saúde, Universidade Norte do Paraná (UNOPAR),

Londrina, PR, Brazil. 2Centro de Ciências da Saúde, Universidade Estadual do Norte do Paraná

(UENP), Jacarezinho, PR, Brazil.

Corresponding author: Deise Aparecida de Almeida Pires-Oliveira, Centro de Pesquisa em

Ciências da Saúde, Universidade Norte do Paraná (UNOPAR), Rua Marselha, 591, Jardim Piza,

CEP: 86.041-140, Londrina, PR, Brazil. Email address: [email protected];

Telephone/Fax: +55 43 3371-7990.

ORCID: 0000-0002-9853-7337 (Laís Campos de Oliveira); 0000-0003-0904-9305 (Raphael

Gonçalves de Oliveira); 0000-0002-5765-1897 (Deise Aparecida de Almeida Pires-Oliveira)

The authors further declare that there are no conflicts of interest and no funding was received.

The authors certify that they have no affiliations with or financial involvement in any

organization or entity with a direct financial interest in the subject matter or materials discussed

in the article.

133

Abstract

Introduction: Decreased bone mineral density (BMD) is a common condition in

postmenopausal women that can be managed with impact activities such as whole body

vibration (WBV) therapy or exercise. Our objective is to compare the effects of WBV and the

Pilates method on BMD in postmenopausal women.

Methods: In this study, 51 postmenopausal women were randomized into three groups:

vibration (n = 17), Pilates (n = 17) and control (n = 17). Outcomes were the area of BMD

(lumbar spine, femoral neck, total hip, trochanter, intertrochanter, and ward's area) assessed by

DXA at baseline and follow-up. The interventions were performed three times a week for six

months, totaling 78 sessions. The analysis was performed with intention to treat and covariance

analyses adjusted for baseline outcomes.

Results: After six months, 96.1% of the participants completed the follow-up. The analyses

demonstrated significant mean difference between-group in favor of the interventions: vibration

vs. control, for the BMD of the lumbar spine (0.014 g/cm2 [95 % CI, 0.006 to 0.022] p=0.018,

d=1.21) and trochanter (0.018 g/cm2 [95 % CI, 0.006 to 0.030] p=0.012, d=1.03); and Pilates

vs. control, for the BMD of the lumbar spine (0.016 g/cm2 [95 % CI, 0.007 to 0.025] p=0.008,

d=1.15) and trochanter (0.020 g/cm2 [95 % CI, 0.010 to 0.031] p=0.005, d=1.28).

Conclusion: In postmenopausal women, three weekly sessions of WBV or Pilates administered

for six months provided an equal effect on BMD.

Keywords: osteoporosis, osteopenia, rehabilitation, exercise therapy, aging

Mini Abstract

Whole body vibration and Pilates had similar effects on bone mineral density in

postmenopausal women and were superior to no form of intervention for the lumbar spine and

trochanter regions but not for other bone mineral density measures.

134

INTRODUCTION

The term postmenopausal refers to the stage of a woman's life that begins after the

cessation of menstrual cycles [1]. This stage is marked by alterations in the body that occur

principally due to hormonal changes such as a reduction in estrogen levels, causing several

factors that are detrimental to health [2]. One of these factors relates to decreased bone mineral

density (BMD), which can lead to osteoporosis and substantially increase the risk of fracture

[3]. Osteoporosis is more common than diabetes, heart attack, and stroke in older women [4].

Approximately one-third of postmenopausal women present osteoporosis and of these, at least

40% will suffer one or more fractures in their remaining lifetime, which can lead to morbidity

and mortality [5].

In order to mitigate these factors, different forms of treatment aimed at increasing BMD

have been investigated in postmenopausal women [6-8]. The use of drugs is highlighted as a

possible treatment method, however the side effects limit their use in the long-term or when the

individual has a pre-disposition for certain types of diseases [9]. Thus, the use of alternative

means to increase bone metabolism has been investigated [10, 7, 8].

One of the forms of intervention that has demonstrated few adverse events and is

considered relatively safe is therapy involving whole body vibration (WBV) [11]. This

technique uses an sinusoidal-shaped oscillations platform that offers mechanical stimulation to

the human skeleton according to pre-established parameters [12, 13]. Different intensities

(frequency and magnitude), types of vibration, and body positioning during WBV have been

used without consensus regarding the best parameters to increase BMD [14]. A recent

systematic review and meta-analysis involving randomized controlled trials (RCTs) showed

that low frequency, high magnitude, side-alternating vibration and body positioning with semi-

flexed knees may be the best parameters for increasing BMD in postmenopausal women,

principally in the lumbar spine and trochanter regions. However, the low number of RCTs

135

involved in the meta-analysis and the poor methodological quality of some studies limit

extrapolations, demonstrating the need for further studies [8].

In addition to WBV, another alternative to using medication is the practice of exercises

involving muscular strengthening. A systematic review and meta-analysis of RCTs

demonstrated that progressive resistance exercises with a low number of repetitions and greater

overload were efficient for increasing lumbar spine and femoral neck BMD in postmenopausal

women, while no significant results were observed for resistance training involving low

overload and a high number of repetitions. However, at the time the meta-analysis was

performed, no study had investigated the effects of the Pilates method on the BMD of

postmenopausal women [7]. Pilates makes use of progressive resistance exercises with few

repetitions and higher overload [15] and has become increasingly popular [16]. To date, only

one RCT has verified the effects of Pilates on the BMD of postmenopausal women, identifying

significant improvements for the lumbar spine, however other bone regions were not

investigated [17].

With this problem in mind the objective of the present study was to verify the effects of

WBV and the Pilates method on the BMD of postmenopausal women. As a hypothesis, we

assumed that the parameters chosen for WBV and the intervention protocol selected for Pilates

practice would be able to provide an increase in BMD in this population.

METHODS

This is a randomized controlled trial (registered at www.clinicaltrials.gov on May 7,

2016: NCT02769143), which followed the CONSORT recommendations (Supplementary

Table 1), and had a duration of six months, involving 51 women within the postmenopausal

period (having experienced menopause for at least one year), subdivided into three groups of

equal size. All participants were apparently healthy, aged between 40 and 70 years, living in

136

the city of Jacarezinho, Paraná state, Brazil. The present study followed the ethical norms

established in the Declaration of Helsinki (1975, revised in 1983) and was approved by the

Human Research Ethics Committee of the Northern University of Paraná, Brazil (opinion

1,032,182). Informed consent was obtained from all individual participants included in the

study.

Recruitment and Participants

Participants were randomly recruited in May 2016, through posters in public places,

advertisements in printed newspapers, radios, internet news sites, and newsletters intended for

medical clinics and health facilities, all with local coverage, until the target sample size was

reached (51 participants). The sample calculation was performed in the statistical program

Bioestat 5.3 (Instituto Mamiraua, Amazonas, Brazil), taking into account the values for the

lumbar spine BMD area measured by Dual-energy X-ray Absorptiometry (DXA) in a previous

study [18]. In this case, the weighted mean difference and its respective standard deviation,

between the vibration group (0.017 ± 0.029) and the control group (-0.004 ± 0.011) was used,

in absolute alteration (g/cm2) between pre- and post-intervention, with a test power of 80% and

alpha value of 0.05, which generated the need for 17 participants in each group.

The inclusion criteria were: a) post-menopausal, clinically confirmed, for at least 12

months; b) not practicing physical exercise for at least six months; c) agreement not to practice

another type of exercise during the research; d) ability to perform activities of daily living

without assistance [19, 20]; e) presentation of a medical certificate indicating fitness for

exercise; f) body mass index (BMI) below 30.0 Kg/m2; and g) score ≥ 19 in the Mini-Mental

State Examination [21].

The exclusion criteria were: a) musculoskeletal dysfunctions in the spine or lower limbs

in the previous six months; b) fracture in the vertebral column or in the lower limbs after 40

137

years of age; c) prosthesis in the lower limbs or implants in the vertebral column; d) secondary

causes of loss of bone mass; e) other metabolic bone diseases or diseases that affect bone

metabolism; f) a history of cancer in the previous five years; g) vascular alterations, epilepsy,

or seizures; h) arrhythmia; i) the use of a pacemaker; j) eye disease affecting the retina; k)

cardiorespiratory diseases; l) diseases of the neuromuscular system; m) labyrinthitis or vertigo;

n) hospitalization in the previous six months for surgical reasons; o) thyroid alteration; p)

smoking; q) frequent use of alcoholic beverages; r) use of supplements based on calcium or

vitamin D, isoflavone, medication to increase bone mineral density or to increase muscle mass

in the previous 12 months.

All participants included in the present study were instructed to maintain their usual

routines, as well as their daily physical activities (e.g., sweeping the house or washing dishes)

and nutritional habits. They were also instructed not to use any medication or supplement that

could influence muscle mass or BMD (including soy and its derivatives).

Evaluation of Bone Mineral Density

Soon after the end of the recruitment period the participants were submitted to bone

mass evaluation through DXA equipment (HologicQDR 1000 Plus, Waltham, MA., USA).

BMD was expressed in absolute values (grams of bone mineral content per square centimeter

[g/cm2]). For the initial classification of participants the criteria of the World Health

Organization were used [22], in T-score values (difference in the standard deviation of the bone

mass with reference to the average of young adults): no alteration (T > -1), osteopenia (T

between -1 and -2.5), and osteoporosis (T < -2.5). Six different bone regions were considered:

lumbar spine (L1-L4), femoral neck, total hip, trochanter, intertrochanter and ward's area. The

procedure was performed by an independent evaluator, not directly involved in the research

project, with experience in DXA assessment of BMD and blinded to the allocation of

138

participants in each group. Calibration of the device was performed daily prior to the start of

the assessments to ensure the same BMD measurement conditions for all participants. Variation

coefficients for this device were 1.3% for the lumbar spine, 1.4% for the femoral neck, and

1.2% for the total hip in precision studies [23]. The same equipment, evaluator, and procedures

used at baseline were repeated at follow-up (after six months).

Randomization

After the BMD assessment, the participants were submitted to the randomization

process (random allocation of participants into one of the three groups), performed by a blind

researcher who was not part of the study team. The random numbers were generated by specific

software (randomization.com), which distributed the participants into three groups: Vibration

Group (VG); Pilates Group (PG), and Control Group (CG), with 17 participants in each. The

same researcher who carried out the randomization process sealed the dark envelopes

containing the group of each participant in and delivered them to the principal investigator who

remained blind regarding the allocation of the participants in each group. The blinded

participants then individually received the envelope containing their name and the name of their

group.

Intervention

Interventions occurred three times a week on non-consecutive days for six months

beginning in June 2016. The experimental groups (VG and PG) were supervised by two

physiotherapists with professional experience in WBV therapy and Pilates. As the intervention

was with exercise, it was not possible to blind the participants and the physiotherapists

responsible for the interventions in relation to the therapy.

139

Vibration Group

The VG was exposed to WBV for five minutes on a sinusoidal-shaped oscillations

platform, side-alternating vibration (Supplementary Fig. 1) (Arktus, Cascavel, PR, Brazil),

which oscillates through an anteroposterior axis, causing the right and left sides to alternate

horizontally. A frequency of 20 Hz (1 Hz = 1 oscillation/second) was used and a peak-to-peak

displacement of 4 mm (with reference to the second toe), resulting in a magnitude of 31.5 m/s2

or 3.2 g (gravity: 1 g = 9.8 m/s2). Participants were instructed to stand on the platform oscillation

plate with the knees semi-flexed at 30 degrees, and bare feet spaced at a distance of 50 cm,

keeping the torso upright and holding the platform support with both hands. No accessories

(such as an EthyleneVinyl Acetate [EVA] plate) were placed on the platform's oscillating plate

to cushion the impacts. All the parameters used in the equipment and the positioning of the

participants were maintained throughout the six months of intervention. A slippage test ensured

that the feet of the participants always remained in contact with the oscillating plate during

WBV [13].

The intensity of WBV is mainly defined by the frequency and magnitude parameters,

which are considered low when ≤ 20 Hz and < 1 g respectively. In this study, low frequency

and high magnitude were used. These parameters, type of vibration, time of exposure, and body

positioning of the participants were chosen based on a recent systematic review and meta-

analysis that demonstrated that they are potentially the most effective for increasing BMD in

postmenopausal women [8].

Pilates Group

The first session of the PG was used to familiarize participants with Pilates, providing

an explanation of the correct execution of each movement and a better understanding of the

principles of the method. The following equipment was used to perform the exercises: Cadillac,

140

Reformer, Ladder Barrel, Wall Unit, Chair, Spine Corrector and Small Barrel (Supplementary

Fig. 2) (ISP, Cascavel, PR, Brazil). Twenty-one strengthening and stretching exercises were

selected for the main body segments: a) lower limbs b) flexors, extensors, and lateral flexors of

the trunk; and c) upper limbs. Two exercise protocols were applied during the six months of

intervention, each performed for three months (Supplementary Table 2). The duration of each

session was 60 minutes. The intervention protocols were developed specifically for this study,

aiming to improve the BMD of the evaluated regions.

All exercises were performed in a series of ten repetitions, with a one-minute rest

interval between exercises. The intensity of the work overload in Pilates is principally

determined by the spring, which was modified according to the evolution of the force of the

participants (changing the positioning of the springs in the equipment, or changing the spring

to another one of greater resistance) [24], always maintaining the number of repetitions and

series. To determine the level of effort of the participants and consequent evolution of the

overload, a verbal description according to the Borg CR10 scale was used [25]: light load (Borg

≤ 2), moderate load (Borg > 2 and < 5), heavy load ≥ 5 and < 7), and close to maximum load

(Borg ≥ 7). The level of perception of effort maintained during the sessions was heavy (Borg

between 5 and 6). Whenever the intensity of the exercise was changed, the new load used was

immediately annotated in an individual file, used for recording.

Control Group

The CG did not carry out any type of intervention. The physiotherapist responsible for

the study contacted the CG participants every month during the six months of intervention to

emphasize the importance of not exercising, not using alcohol or smoking, not consuming

calcium, vitamin D, foods that contain isoflavones, supplements, or medications that could

141

influence BMD or muscle mass. At this time the participants were also questioned about

possible adverse events.

Adverse events

A standardized form was used to record occurrences of adverse events in all three

groups. The participants were questioned every month about any complication, such as muscle

spasms or pains, joint pain, dizziness, falls, cramps, and changes in blood pressure.

Statistical Analysis

The normality of the data was verified by the Shapiro-Wilk test. Descriptive data are

expressed as mean and standard deviation (SD). The Student t test for independent samples was

used to compare the number of participants' absences during the interventions (VG vs. PG).

The homogeneity of the variances was determined by the Levene’s test. To verify if the three

groups presented differences at baseline, one-way analysis of variance (ANOVA) was used for

data with normal distribution (age, weight, height, BMI and DXA areal BMD measurement).

Otherwise a Kruskal–Wallis test was calculated (time since menopause). Pearson's Chi-squared

test was used for comparison between different conditions of BMD (no alterations, osteopenic,

and osteoporotic). Intra-group changes between baseline and follow-up were analyzed via the

Student t test for dependent samples. To verify the between-group differences for the bone

parameters, covariance analysis (ANCOVA) was applied, with the follow-up data used as the

dependent variable and baseline data as covariate. The Bonferroni Post Hoc was used for

multiple comparisons between pairs (PG vs.VG; VG vs. CG; and PG vs. CG). Intra-group and

between-group effect sizes were calculated using Cohen's d, which was considered small (0.20),

medium (0.50), or large (0.80) [26]. Initially the data were analyzed using intention-to-treat

analysis (ITT), including all randomized subjects (missing data for the follow-up of two CG

142

participants were imputed by the group mean). Subsequently, per protocol analysis was

performed, excluding the two participants from the CG who abandoned the study. As the results

were similar, only the ITT analysis is presented in this report. For all tests, the level of

significance adopted was 95% (p < 0.05). The analyses were processed in SPSS 20.0 program

(Chicago, IL, USA), except for effect size calculations (Cohen's d), which were processed in

GPower 3.1 (Franz Faul, Universita¨t Kiel, Germany).

RESULTS

Adherence

After the six months of intervention, 96.1% of participants completed the study. Two

CG participants dropped out of the study (one started supplementation with calcium and the

other started exercise) (Fig. 1). The six months of intervention allowed for 78 sessions. The

number of participant absences did not differ significantly between the experimental groups (p

= 0.558), the variation was from 0 to 17 (6.76 ± 5.65) for the VG and 0 to 14 (5.76 ± 4.07) for

the PG. Thus, the mean frequency in the two groups was 91.3% and 92.6% respectively

(Supplementary Table 3).

143

FIGURE 1. Flow diagram (CONSORT) throughout the course of the study. Abbreviation: ITT, Intention-to-treat.

Analyzed (n= 17)

• Excluded from analysis (n = 0)

Lost to follow-up (n = 0)

Discontinued (n = 2)

• Ingested calcium (n = 1)

• Performed exercise (n = 1)

Assessed for eligibility (n = 620)

Excluded (n = 569)

• Not meeting inclusion criteria (n = 548)

• Declined to participate (n = 3)

• Other reasons (n = 18)

Analyzed (n = 17)



Discontinued intervention (n =

0)

Allocated to Vibration (n = 17)

• Received allocated intervention

(n = 17)

• Did not receive allocated

intervention (n = 0)

Allocated to Pilates (n = 17)

• Received allocated intervention

(n = 17)

• Did not receive allocated

intervention (n = 0)

Allocation

Analysis

Randomized (n = 51)

Enrollment

Allocated to Control (n = 17)

• No intervention

Allocation


Discontinued intervention (n =

0)

Follow-Up Follow-Up

Analyzed (ITT) (n = 17)


Analysis

144

Baseline and Bone Outcomes

Table 1 lists the age, anthropometric parameters, menopausal time, condition related to

BMD, and DXA areal BMD measurement of the three groups at baseline. There were no

significant differences between the groups for any baseline parameter. Table 2 lists the DXA

values of the lumbar spine, femoral neck, total hip, trochanter, intertrochanter, and ward’s area

at baseline and follow-up, for intra-group changes and between-group interaction. The

experimental groups (VG and PG) significantly (p ≤ 0.001) improved DXA values intra-group

of the lumbar spine and trochanter, but no other measurements of BMD. For the lumbar spine

and trochanter, a significant (p ≤ 0.004) difference was observed between-group at follow-up.

In this case, the multiple comparisons in pairs presented in Table 3 show that the VG and PG

obtained a significant (p ≤ 0.018) improvement in DXA values of the lumbar spine and

trochanter when compared with the CG. In all cases where there was significant improvement

in DXA values there was a large effect size (Cohen’s d > 0.80).

Adverse Events

Serious adverse events were reported in all three groups: two falls in the VG; two in the

PG; and a fall in the CG that led to a fractured wrist. Reports of pain occurred mainly in the VG

and PG. The principal complaint of the participants was delayed muscle soreness, provided by

the WBV (58.8%) and Pilates (100%), principally in the first weeks of intervention. Other less

serious adverse events, such as pain in specific body regions, muscle spasms, and cramps

occurred less frequently (Supplementary Table 4).

145

Table 1. Baseline characteristics of the participants

All

(n = 51)

Vibration Group

(n = 17)

Pilates Group

(n = 17)

Control Group

(n = 17) F

P

Value*

Age (years), mean (SD) 55.35 (6.17) 56.35 (6.48) 55.59 (6.81) 54.12 (5.27) 0.567 0.571

Weight (Kg), mean (SD) 65.45 (7.22) 64.41 (6.26) 67.40 (8.62) 64.56 (6.59) 0.921 0.405

Height (cm), mean (SD) 155.76 (5.72) 156.29 (4.49) 157.24 (5.89) 153.76 (4.32) 1.721 0.190

BMI (Kg/m2), mean (SD) 26.91 (2.58) 26.23 (2.56) 27.21 (2.70) 27.30 (2.48) 0.907 0.410

Time since menopause (years), mean (SD) 8.78 (6.35) 8.82 (5.09) 8.41 (7.08) 9.12 (7.04) 1.374 0.503†

Condition regarding BMD, n (%)

No alterations 10 (19.6) 3 (5.9) 4 (7.8) 3 (5.9)

2.439 0.656‡ Osteopenic 31 (60.8) 11 (21.6) 8 (15.7) 12 (23.5)

Osteoporotic 10 (19.6) 3 (5.9) 5 (9.8) 2 (3.9)

DXA areal BMD measurement (g/cm2), mean (SD)

Lumbar spine (L1-L4) 0.941 (0.132) 0.961 (0.108) 0.925 (0.184) 0.938 (0.091) 0.307 0.737

Femoral neck 0.760 (0.106) 0.767 (0.110) 0.762 (0.128) 0.751 (0.083) 0.096 0.909

Total hip 0.892 (0.094) 0.901 (0.088) 0.883 (0.114) 0.892 (0.082) 0.138 0.872

Trochanter 0.603 (0.078) 0.609 (0.077) 0.597 (0.094) 0.604 (0.066) 0.096 0.909

Intertrochanter 1.043 (0.110) 1.055 (0.104) 1.031 (0.135) 1.043 (0.093) 0.210 0.811

Ward’s area 0.525 (0.127) 0.540 (0.147) 0.498 (0.120) 0.535 (0.114) 0.545 0.583

Abbreviations: SD, standard deviation; BMD, bone mineral density; DXA, dual-energy X-ray absorptiometry.

*Analysis of variance (ANOVA) one way.

†Kruskal–Wallis test.

‡Pearson's chi-square

146

Table 2. Intra-group and between-group comparisons for dual-energy X-ray absorptiometry

(DXA) values of areal bone mineral density measurement (g/cm2), between baseline and

follow-up*

Vibration

Group

(n = 17)

Pilates

Group

(n = 17)

Control

Group

(n = 17)

F P

value‡

Lumbar spine (L1-

L4)

Baseline 0.961 (0.108) 0.925 (0.184) 0.938 (0.091)

6.209 0.004

6 months 0.976 (0.107) 0.942 (0.185) 0.939 (0.092)

Change 0.015 (0.013) 0.017 (0.017) 0.001 (0.010)

P value† 0.000 0.001 0.525

Cohen’s d 1.18 1.03 0.10

Femoral neck

Baseline 0.767 (0.110) 0.762 (0.128) 0.751 (0.083)

0.394 0.677

6 months 0.780 (0.101) 0.770 (0.118) 0.754 (0.082)

Change 0.013 (0.036) 0.008 (0.050) 0.003 (0.028)

P value† 0.143 0.510 0.631

Cohen’s d 0.36 0.16 0.11

Total hip

Baseline 0.901 (0.088) 0.883 (0.114) 0.892 (0.082)

1.409 0.255

6 months 0.908 (0.099) 0.899 (0.108) 0.894 (0.080)

Change 0.007 (0.024) 0.016 (0.031) 0.002 (0.012)

P value† 0.235 0.054 0.685

Cohen’s d 0.29 0.51 0.17

Trochanter

Baseline 0.609 (0.077) 0.597 (0.094) 0.604 (0.066)

6.768 0.003

6 months 0.628 (0.076) 0.618 (0.098) 0.605 (0.064)

Change 0.019 (0.018) 0.021 (0.014) 0.001 (0.017)

P value† 0.001 0.000 0.802

Cohen’s d 1.01 1.48 0.06

Intertrochanter

Baseline 1.055 (0.104) 1.031 (0.135) 1.043 (0.093)

0.665 0.519

6 months 1.060 (0.112) 1.042 (0.127) 1.042 (0.090)

Change 0.005 (0.021) 0.011 (0.041) -0.001 (0.024)

P value† 0.394 0.266 0.874

Cohen’s d 0.23 0.26 0.04

Ward’s area

Baseline 0.540 (0.147) 0.498 (0.120) 0.535 (0.114)

0.541 0.586

6 months 0.546 (0.142) 0.515 (0.134) 0.534 (0.116)

Change 0.006 (0.039) 0.017 (0.057) -0.001 (0.040)

P value† 0.541 0.237 0.919

Cohen’s d 0.16 0.30 0.02

*Outcome values at each time point are mean (standard deviation).

†Intra-group comparison (Student t test for dependent samples).

‡Between-group comparison (ANCOVA adjusted for baseline outcomes).

147

Table 3. Comparisons of pairs for dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) values of areal bone mineral density measurement (g/cm2)

Change between baseline and follow-up, mean (SD) Mean Difference (95% CI)

between-group P value* Cohen’s d

Lumbar spine (L1-L4)

Vibration Group 0.015 (0.013) Pilates Group 0.017 (0.017) -0.002 (-0.012, 0.008) 1.000 0.13

Vibration Group 0.015 (0.013) Control Group 0.001 (0.010) 0.014 (0.006, 0.022) 0.018 1.21

Pilates Group 0.017 (0.017) Control Group 0.001 (0.010) 0.016 (0.007, 0.025) 0.008 1.15

Femoral neck

Vibration Group 0.013 (0.036) Pilates Group 0.008 (0.050) 0.005 (-0.024, 0.034) 1.000 0.11

Vibration Group 0.013 (0.036) Control Group 0.003 (0.028) 0.010 (-0.012, 0.032) 1.000 0.31

Pilates Group 0.008 (0.050) Control Group 0.003 (0.028) 0.005 (-0.022, 0.032) 1.000 0.12

Total hip


Vibration Group 0.007 (0.024) Control Group 0.002 (0.012) 0.005 (-0.008, 0.018) 1.000 0.26

Pilates Group 0.016 (0.031) Control Group 0.002 (0.012) 0.014 (-0.002, 0.030) 0.304 0.60

Trochanter


Vibration Group 0.019 (0.018) Control Group 0.001 (0.017) 0.018 (0.006, 0.030) 0.012 1.03

Pilates Group 0.021 (0.014) Control Group 0.001 (0.017) 0.020 (0.010, 0.031) 0.005 1.28

Intertrochanter


Vibration Group 0.005 (0.021) Control Group -0.001 (0.024) 0.006 (-0.009, 0.021) 1.000 0.27

Pilates Group 0.011 (0.041) Control Group -0.001 (0.024) 0.012 (-0.011, 0.035) 0.764 0.36

Ward’s area


Vibration Group 0.006 (0.039) Control Group -0.001 (0.040) 0.007 (-0.020, 0.034) 1.000 0.18

Pilates Group 0.017 (0.057) Control Group -0.001 (0.040) 0.018 (-0.015, 0.051) 0.915 0.37

Abbreviations: SD, standard deviation; 95% CI, 95% confidence interval.

*Multiple comparisons (Post Hoc Bonferroni test).

148

DISCUSSION

Summary of the main results

The results demonstrated that WBV or Pilates administered for six months, three times

a week, were equally effective for significant improvement of BMD in the lumbar spine and

trochanter in postmenopausal women but not for other bone regions. The techniques did not

differ between them, however were superior to no therapy. It is noteworthy that only two CG

participants abandoned the study, resulting in a follow-up of 96.1% of the participants initially

randomized. In addition, other relevant information is that the average frequency of the

participants submitted to the interventions (VG and PG) was higher than 90%. Serious adverse

events (mainly falls) occurred in 9.8% of all participants and affected all three groups.

Effects of Whole Body Vibration on Bone Mineral Density

With regard to WBV our research group had already discovered in a previous systematic

review and meta-analysis of RCTs that the lumbar spine and trochanter areas may be the most

responsive to increases in BMD in postmenopausal women [8]. However, significant results

were only observed in subgroup analyses, when parameters potentially more suitable for WBV

were used, such as side-alternating vibration, knee semi-flexion, low frequency and high

magnitude. Subgroup analyses that evaluated these parameters demonstrated effects on the

lumbar spine BMD area between 0.010 g/cm2 and 0.016 g/cm2, while for the trochanter the

variation was 0.019 g/cm2 to 0.020 g/cm2 [8], close to the values found in the present study.

Compared to the CG, participants in the VG demonstrated an increase in the BMD area of 0.014

g/cm2 and 0.018 g/cm2 for the lumbar spine and trochanter respectively. In addition, for the two

variables, a large effect size (Cohen's d > 0.80) was observed.

Iwamoto et al [27] and Gusi et al [28] also using low frequency, high magnitude, semi-

flexed knee and side-alternating type vibration found significant improvement in BMD area in

149

the lumbar spine and femoral neck regions respectively. However, following these same

parameters Liphardt et al [29] evaluating the regions of the lumbar spine and femoral neck and

Beck et al [30] evaluating the proximal forearm did not find significant improvements in BMD.

As WBV allows different parameters, the greatest controversy concerns which parameters

enable greater osteogenesis. For example, the fact that all studies with postmenopausal women

performed so far using high frequency and low magnitude have not found significant results for

BMD in any of the bone regions draws attention [30-34]. This premise refutes Wolff's bone

remodeling law in which there is a need for high impact (great magnitude) to enable greater

osteogenic effect [35]. The use of these parameters (high frequency and low magnitude) is

typically justified in the different studies because they have been successfully tested in animal

models [36-38], however, they do not appear to enable the same effects in humans.

Another important fact is that all the studies that tested synchronous vibration also did

not find any significant results for different BMD regions, regardless of frequency and

magnitude [39, 31, 32, 33, 34, 40, 41]. In addition, Von Stengel et al [41] compared two types

of vibration (synchronous and side-alternating) and verified that only the group of

postmenopausal women submitted to side-alternating vibration significantly improved lumbar

spine BMD when compared to the control group. The basic difference between vibration types

is that the synchronous platforms cause the right and left feet to move up and down at the same

time, while on the side-alternating platforms oscillations occur around a pivot in the center of

the platform, exposing the user to alternating vibrations between the sides (while the right foot

moves up the left foot moves down, and vice versa) [42], which supposedly alters the osteogenic

effect during WBV.

Regarding body positioning, studies that used knees extended during WBV generally

did not find significant improvements in BMD of any bone region [30-34], with the exception

of the study of Lai et al [18] who observed significant effects for lumbar spine BMD. This can

150

be justified by the type of vibration; while this study [18] used side-alternating vibration, the

others predominantly used synchronous vibration [31-34]. Supposedly, positioning with the

knees extended allows greater dissipation of the vibration by the skeleton, however, it has been

demonstrated that at frequencies of up to 30 Hz the damping of the vibrations in the position of

semi-flexed knees is insignificant for the regions of the lumbar spine and femur [43]. Thus,

although there is a need for further research, the parameters chosen for WBV training in the

present study seem to contribute more effectively to the increase of BMD in postmenopausal

women than other parameters tested to date.

Effects of Pilates on Bone Mineral Density

To date, only one RCT has investigated the effects of the Pilates method on BMD in

postmenopausal women. Angin et al [17] demonstrated that six months of Pilates performed

three times a week provided a significant increase in lumbar spine BMD, with great osteogenic

effect (0.063 g/cm2), while other body regions were not investigated. Perhaps the large effect

found by the authors when comparing Pilates to no intervention can be justified by the fact that

they included only participants with osteoporosis. Studies have shown that less dense bones

may demonstrate a greater response to interventions to increase BMD [32, 44, 45]. In the present

study in which participants were included regardless of bone condition (no alterations,

osteopenic, and osteoporotic), the osteogenic effect on the lumbar spine BMD area was 0.016

g/cm2 in favor of the PG compared to the CG (Cohen's d > 0.80 ).

A meta-analysis study [7] that grouped different forms of intervention using resistance

exercises of greater overload and less repetition found a significant increase for the DMO area

of the lumbar spine (0.86%) and femoral neck (1.03%), but not for other body regions (total

hip, trochanter, and ward's area) in postmenopausal women. When grouping studies that made

use of resistance exercises with lower overload and a greater number of repetitions no

151

significant results were observed. Although no meta-analysis study has used Pilates, this form

of intervention with resistance exercises uses higher overload and fewer repetitions. Coinciding

with the findings of Howe et al [7], in the present study a significant osteogenic effect was

found for lumbar spine BMD area, however the authors found improvement in the femoral

neck, while the present study observed improvement for the trochanter.

The elaboration of the Pilates exercise protocol for the present study was conducted in

a way that stimulated the increase in BMD, adequately controlling the intensity of therapy with

a heavy exercise level (Borg CR10: between 5 and 6) maintained during the muscle

strengthening exercises, resulting in increased overload and fewer repetitions. Nevertheless, we

attempted to maintain a traditional sequence of the method, which is typically adopted in

clinical practice, with stretching at the beginning and end of the sessions. In addition, all muscle

strengthening exercises were performed on equipment, which mostly enabled the use of springs,

facilitating the increase of the overload. Melo et al [24] demonstrated that the resistance torque

provided by the springs during Pilates movements can vary depending on two factors (their

positioning on the equipment or the level of resistance offered by the springs). The resistance

torque also changes during the execution of the movement as the spring lengthens, offering

different stresses during the same movement; factors that were considered in the prescription

and evolution of the Pilates intervention protocol in the present study, allowing adequate

overload. These parameters are important for outcomes such as BMD, which requires greater

overload and fewer repetitions [7].

Strengths and limitations

This is the first RCT to compare the effects of WBV vs. Pilates on the area of BMD in

postmenopausal women. Since the parameters chosen for WBV vary widely in different studies,

in the present research we explored those that until now have been identified as enabling greater

152

osteogenic effects [8]. On the other hand, in relation to Pilates, there has only been one RCT

performed with postmenopausal women to verify the effects on BMD, but without exploring

different bone regions [17]. In the present study we explored six different bone regions, which

made it possible to identify the areas most responsive to osteogenesis. As a limitation, since the

intervention involved WBV and Pilates it was not possible to blind the randomized participants

in the three groups and the physiotherapists who administered the therapies. However, it is

unlikely that this limitation influenced the bone outcomes investigated.

CONCLUSION

The WBV and Pilates techniques administered three times a week over six months

provided the same effect on the BMD area in postmenopausal women. Both were superior to

no intervention on the bone regions of the lumbar spine and trochanter. Since the techniques

are relatively safe and offer the same osteogenic effect, the choice of which to use can take into

account the existing resources or patient's preferences. In addition, as there is no conclusive

evidence on the best parameters of WBV or Pilates, based on multiple RCTs of good size,

concordant and/or robust meta-analysis of RCTs, the parameters presented in the present study

can be used provisionally as a reference in future interventions.

All procedures performed in studies involving human participants were in accordance with the

ethical standards of the institutional and/or national research committee and with the 1964

Helsinki declaration and its later amendments or comparable ethical standards.

Conflicts of interest Oliveira, Laís Campos de; Oliveira, Raphael Gonçalves de; and Pires-

Oliveira, Deise Aparecida de Almeida, declare that they have no conflict of interest.

153

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45. Judex S, Donahue LR, Rubin C (2002) Genetic predisposition to low bone mass is paralleled

by an enhanced sensitivity to signals anabolic to the skeleton. FASEB J 16:1280-1282. doi:

10.1096/fj.01-0913fje

159

Effects of Whole Body Vibration and the Pilates Method on Bone Mineral Density in Postmenopausal Women: A

Randomized and Controlled Clinical Trial


Universidade Norte do Paraná (UNOPAR), Centro de Pesquisa em Ciências da Saúde, Rua Marselha, 591, Jardim

Piza - CEP: 86.041-140, Londrina, Paraná, Brazil

Corresponding author: Deise Aparecida de Almeida Pires-Oliveira; e-mail: [email protected], +55 43 3371-

7993.

Supplementary Fig. 1. Whole Body Vibration - Equipment Used. Sinusoidal-shaped oscillations platform, side-

alternating vibration type

160






Corresponding author: Deise Aparecida de Almeida Pires-Oliveira; e-mail: [email protected] +55 43 3371-

7993.

Supplementary Fig. 2. Pilates Method - Equipment Used. a) Cadillac; b) Reformer; c) Ladder Barrel; d) Wall

Unit; e) Chair; f) Spine Corrector; g) Small Barrel

161

Effects of Whole Body Vibration and the Pilates Method on Bone Mineral Density in Postmenopausal Women: A Randomized and Controlled Clinical Trial


Universidade Norte do Paraná (UNOPAR), Centro de Pesquisa em Ciências da Saúde, Rua Marselha, 591, Jardim Piza - CEP: 86.041-140, Londrina, Paraná, Brazil

Corresponding author: Deise Aparecida de Almeida Pires-Oliveira; e-mail: [email protected], +55 43 3371-7990.

Supplementary Table 1. CONSORT 2010 checklist of information to include when reporting a randomised trial*

Section/Topic Item No Checklist item

Reported on page No

Title and abstract

1a Identification as a randomised trial in the title 1

1b Structured summary of trial design, methods, results, and conclusions (for specific guidance see CONSORT for abstracts) 2

Introduction

Background and objectives

2a Scientific background and explanation of rationale 3-4

2b Specific objectives or hypotheses 4

Methods

Trial design 3a Description of trial design (such as parallel, factorial) including allocation ratio 4

3b Important changes to methods after trial commencement (such as eligibility criteria), with reasons 5

Participants 4a Eligibility criteria for participants 5

4b Settings and locations where the data were collected 4

Interventions 5 The interventions for each group with sufficient details to allow replication, including how and when they were actually administered

7-9

Outcomes 6a Completely defined pre-specified primary and secondary outcome measures, including how and when they were assessed

6

6b Any changes to trial outcomes after the trial commenced, with reasons 5

Sample size 7a How sample size was determined 5

7b When applicable, explanation of any interim analyses and stopping guidelines -

Randomisation:

Sequence generation

8a Method used to generate the random allocation sequence 6-7

8b Type of randomisation; details of any restriction (such as blocking and block size) 6-7

162

Allocation

concealment mechanism

9 Mechanism used to implement the random allocation sequence (such as sequentially numbered containers), describing any steps taken to conceal the sequence until interventions were assigned

7

Implementation 10 Who generated the random allocation sequence, who enrolled participants, and who assigned participants to interventions

7

Blinding 11a If done, who was blinded after assignment to interventions (for example, participants, care providers, those assessing outcomes) and how

6

11b If relevant, description of the similarity of interventions -

Statistical methods 12a Statistical methods used to compare groups for primary and secondary outcomes 9-10

12b Methods for additional analyses, such as subgroup analyses and adjusted analyses 9-10

Results

Participant flow (a diagram is strongly recommended)

13a For each group, the numbers of participants who were randomly assigned, received intended treatment, and were analysed for the primary outcome

10

13b For each group, losses and exclusions after randomisation, together with reasons 10

Recruitment 14a Dates defining the periods of recruitment and follow-up 10

14b Why the trial ended or was stopped 10

Baseline data 15 A table showing baseline demographic and clinical characteristics for each group 10-11

Numbers analysed 16 For each group, number of participants (denominator) included in each analysis and whether the analysis was by original assigned groups

10

Outcomes and estimation

17a For each primary and secondary outcome, results for each group, and the estimated effect size and its precision (such as 95% confidence interval)

11

17b For binary outcomes, presentation of both absolute and relative effect sizes is recommended 11

Ancillary analyses 18 Results of any other analyses performed, including subgroup analyses and adjusted analyses, distinguishing pre-specified from exploratory

11

Harms 19 All important harms or unintended effects in each group (for specific guidance see CONSORT for harms) 11

Discussion

Limitations 20 Trial limitations, addressing sources of potential bias, imprecision, and, if relevant, multiplicity of analyses 15

Generalisability 21 Generalisability (external validity, applicability) of the trial findings 16

Interpretation 22 Interpretation consistent with results, balancing benefits and harms, and considering other relevant evidence 12-15

Other information

Registration 23 Registration number and name of trial registry 4

Protocol 24 Where the full trial protocol can be accessed, if available 4

Funding 25 Sources of funding and other support (such as supply of drugs), role of funders 1

*We strongly recommend reading this statement in conjunction with the CONSORT 2010 Explanation and Elaboration for important clarifications on all the items. If relevant, we also

recommend reading CONSORT extensions for cluster randomised trials, non-inferiority and equivalence trials, non-pharmacological treatments, herbal interventions, and pragmatic

trials. Additional extensions are forthcoming: for those and for up to date references relevant to this checklist, see www.consort-statement.org.

http://www.consort-statement.org/

163







7993

Supplementary Table 2. Pilates Method - Exercises Protocol 1 and 2.

Protocol 1

Sequence of the exercises Equipment Traditional name of the movements

Initial stretching Chair 1) Side Arm Sit; 2) Stretches the

Gluteus; 3) Hamstring Stretch

Strengthening of the lower limbs Wall Unit 4) Leg Series Supine: Lowers; 5) Leg

Series Supine: Scissors; 6) Leg

Circles;

Cadillac 7) Tower; 8) Tower One Leg; 9)

Tower Strengthening the Achilles

Tendon

Strengthening of the extensor and

lateral flexor muscles of the trunk

Ladder

Barrel

10) Swan Dive; 11) Stomach Jumps;

12) Side Sit Ups

Strengthening of the flexor and


Spine

Corrector

13) Body Up and Down; 14) Balance;

15) Side Sit Ups

Strengthening of the upper limbs Reformer 16) Arm Pulling; 17) Arm Biceps; 18)

Arm Triceps

Final stretching Ball 19) Lumbar Stretch; 20) Stretching of

the Posterior Chain;

21) Stretching the Side Chain

Protocol 2

Sequence of the exercises Equipment Traditional name of the movements

Initial stretching Ladder

Barrel

1) Stretches to the Side; 2) Stretches

the Gluteus; 3) Stretches Front

Strengthening of the lower limbs Reformer 4) Leg Lowers; 5) Leg Lowers and

Opening;

6) Leg Circles

Chair 7) Forward Lunge; 8) Pump One Leg

Front;

9) Achilles Stretch

Strengthening of the extensor and


Small Barrel 10) Swan; 11) Swimming; 12) Side Sit

Ups

Strengthening of the flexor muscles

of the trunk

Cadillac 13) The Hundred; 14) Teaser; 15)

Teaser Side

Strengthening of the upper limbs Wall Unit 16) Arm Pulling; 17) Arm Biceps;

18) Arm Triceps

Final stretching Ball 19) Relax; 20) Spine Stretch Forward;

21) Mermaid

164







7993.

Supplementary Table 3. Absences of participants in the two intervention groups during the 78 interventions

Vibration Group

Months Total

May June July August September October

Participant 1 0 0 1 2 0 0 3

Participant 2 0 0 2 14 1 0 17




Participant 6 2 2 3 2 1 5 15




Participant 10 1 4 0 2 2 2 11

Participant 11 1 1 0 2 0 3 7

Participant 12 0 0 1 0 1 0 2

Participant 13 0 3 3 4 1 0 11

Participant 14 1 2 10 1 0 2 16

Participant 15 0 0 0 0 0 0 0

Participant 16 0 0 0 0 3 0 3

Participant 17 1 1 5 0 2 1 10

Mean (SD) 6.76 (5.65)

Pilates Group

Months Total











Participant 10 1 0 3 2 2 3 11

Participant 11 0 0 2 0 0 1 3

Participant 12 0 0 1 4 3 2 10

Participant 13 1 0 1 2 5 1 10

Participant 14 2 0 0 0 0 0 2

Participant 15 4 2 2 3 1 2 14

Participant 16 0 0 4 2 2 0 8

Participant 17 0 0 0 0 0 0 0

Mean (SD) 5.76 (4.07)

SD: standard deviation

165







7993.

Supplementary Table 4. Summary of Adverse Events

Vibration

Group

(n = 17)

Pilates

Group

(n = 17)

Control Group

(n = 17)

Serious Adverse Events, n (% within the group)

Falls 2 (11.8) 2 (11.8) 1 (5.8)

Fractures 0 (0.0) 0 (0.0) 1 (5.8)

Pain, n (% within the group)

Delayed muscle soreness 10 (58.8) 17 (100) 0 (0.0)

Muscle pain in the lower limbs 0 (0.0) 0 (0.0) 1 (5.8)

Pain in the spine 3 (17.6) 1 (5.8) 2 (11.8)

Pain in the knee joint 4 (23.5) 5 (29.4) 3 (17.6)

Pain in the shoulder joint 0 (0.0) 4 (23.5) 0 (0.0)

Pain in the wrist joint 0 (0.0) 1 (5.8) 0 (0.0)

Pain in the soles of the feet 4 (23.5) 1 (5.8) 0 (0.0)

Other, n (% within the group)

Dizziness 4 (23.5) 2 (11.8) 0 (0.0)

Cramp 0 (0.0) 5 (29.4) 0 (0.0)

Muscle spasms 1 (5.8) 0 (0.0) 0 (0.0)

Elevated blood pressure 4 (23.5) 0 (0.0) 0 (0.0)


166

6.3 ARTIGO 3: ESTUDO ORIGINAL

Artigo a ser submetido para o Journal of Aging and Physical Activity (ISSN: 1543-

267X).

Fator de Impacto JCR de 2016: 1,837.

Efeitos do método Pilates vs. vibração de corpo inteiro nas medidas de força muscular e

qualidade de vida em mulheres na pós-menopausa: um ensaio clínico randomizado e

controlado

Pilates vs. VCI na força muscular

Resumo

Introdução: Mulheres na pós-menopausa apresentam diminuição da força muscular e da

qualidade de vida. Pilates e vibração de corpo inteiro (VCI) podem melhorar estas variáveis.

Objetivo: Verificar os efeitos do Pilates vs. VCI na força muscular e qualidade de vida em

mulheres na pós-menopausa.

Métodos: 51 mulheres foram aleatoriamente designadas para esses grupos, Pilates (n = 17),

vibração (n = 17) ou controle sem intervenção (n = 17). Avaliações foram realizadas para força

muscular isocinética (N.m) dos extensores e flexores do joelho (60º/s e 180º/s) e qualidade de

vida pelo SF-36.

Resultados: Pilates foi superior (p < 0.05) à VCI apenas para força muscular dos flexores do

joelho à 60º/s. Nas comparações com o grupo controle, Pilates foi superior (p < 0.05) em todas

as variáveis de força muscular e em quatro domínios do SF-36.

Conclusão: Pilates é uma alternativa de intervenção superior a VCI quando o objetivo estiver

atrelado a força da musculatura flexora do joelho.

Palavras-chave: exercício; força muscular isocinética; menopausa; saúde da mulher.

167

INTRODUÇÃO

Mulheres no período da pós-menopausa sofrem com alterações hormonais em

decorrência do rápido declínio dos níveis de estrogênio (Gordon et al., 2016; Hale, Robertson,

& Burger, 2014). Neste período ocorre a cessação do ciclo ovulatório, que coincide com

alterações fisiológicas importantes, típicas do processo de envelhecimento (Levine et al.,

2016), que potencializa o aparecimento de efeitos negativos para saúde, como a diminuição

da força muscular (Lee, & Lee, 2013) e o comprometimento da qualidade de vida (Mirhaghjou

et al., 2016).

Dentre as formas para atenuar ou reverter estes fatores, destaca-se a prática regular e

sistemática de exercícios físicos (Mendoza et al., 2016). Uma opção emergente de exercício

que tem sido investigado, em relação aos seus benefícios para mulheres na pós-menopausa é

o método Pilates (Lee et al., 2016; Hita-Contreras, Martínez-Amat, Cruz-Díaz, & Pérez-

López, 2016; Angın, Erden, & Can, 2015). Esta técnica atua por meio de exercícios de

resistência muscular progressiva e tem se mostrado efetiva para o aumento da força muscular

(Oliveira, Oliveira, & Pires-Oliveira, 2017; Vieira et al., 2017; Oliveira et al., 2017; Bergamin

et al., 2015; Bird, & Fell, 2014; Plachy, Kovách, & Bognár, 2012; Irez et al., 2011) e a melhora

da qualidade de vida em mulheres mais velhas (Angın, Erden, & Can, 2015; Campos de

Oliveira, Gonçalves de Oliveira, & Pires-Oliveira, 2015; Küçükçakır, Altan, & Korkmaz,

2013; Siqueira Rodrigues et al., 2010). Um estudo de meta-análise que teve como objetivo

mensurar os efeitos do Pilates sobre diferentes desfechos de saúde em adultos mais velhos,

identificou que o método possibilita significativa melhora da força muscular e qualidade de

vida (Bullo et al., 2015). No entanto, outros estudos demonstraram que Pilates pode não

aumentar a força muscular (Bird, Hill, & Fell, 2012) ou contribuir com a melhora de diferentes

domínios da qualidade de vida em adultos mais velhos (Kovách et al., 2013).

168

Outra técnica que tem demonstrado diferentes beneficios para desfechos de saúde em

mulheres no período da pós-menopausa é a vibração de corpo inteiro (VCI) (Oliveira, Oliveira,

& Pires-Oliveira, 2016; Lau et al., 2011). Estudos tem demonstrado que VCI pode possibilitar

aumento da força muscular (Wei, Pang, Ng, & Ng, 2016; Von Stengel et al., 2011;

Verschueren et al., 2004) e melhora da qualidade de vida em adultos mais velhos (Furness, &

Maschette, 2009; Bruyere et al., 2005), contudo, alguns estudos não observaram os beneficios

desta técnica sobre a força muscular (Liphardt, Schipilow, Hanley, & Boyd, 2015; Raimundo,

Gusi, & Tomas-Carus, 2009) ou qualidade de vida (Santin-Medeiros, Santos-Lozano, Cristi-

Montero, & Garatachea Vallejo, 2017).

Diferente das modalidades convencionais de exercício físico, na VCI a pessoa

permanece em pé sobre uma placa oscilatória, que transmite vibrações mecânicas por todo

corpo (Rauch et al., 2010). Vários estudos já compararam a VCI com diferentes formas de

intervenção por meio de exercícios físicos sobre variáveis relacionadas à força muscular

(Marín-Cascales, Alcaraz, & Rubio-Arias, 2017; Tapp, & Signorile, 2014; Rees, Murphy, &

Watsford, 2008; Verschueren et al., 2004; Roelants, Delecluse, & Verschueren, 2004).

Na maior parte destes estudos, VCI não se mostrou significativamente diferente de

exercícios convencionais que oferecem fortalecimento muscular, quando levado em

consideração o pico de torque isocinético dos extensores do joelho (Marín-Cascales, Alcaraz,

& Rubio-Arias, 2017; Verschueren et al., 2004; Roelants, Delecluse, & Verschueren, 2004),

podendo ser mais efetiva para aumento da força dos flexores do tornozelo (Rees, Murphy, &

Watsford, 2008), ou menos efetiva quando levado em consideração a força dos membros

superiores (Tapp, & Signorile, 2014). Uma revisão sistemática e meta-análise demonstrou que

VCI possibilita efeitos significativos sobre a força muscular de membros inferiores em adultos

mais velhos, quando comparada a nenhuma intervenção, mas sem diferenças para outras

modalidades de exercícios físicos (Lau et al., 2011).

169

A maior controvérsia nas intervenções envolvendo VCI, refere-se aos diferentes

parâmetros que podem ser utilizados para modificar a intensidade das vibrações, como

frequência, magnitude e tempo de exposição (Rauch et al., 2010). Ainda, a maior parte dos

estudos realizados até o momento, prescreveram exercícios de fortalecimento para os

membros inferiores durante a VCI (Tapp, & Signorile, 2014; Von Stengel et al., 2011; Klarner

et al., 2011, Machado, García-López, González-Gallego, & Garatachea, 2010; Rees, Murphy,

& Watsford, 2008; Verschueren et al., 2004; Roelants, Delecluse, & Verschueren, 2004), o

que suscita dúvidas se os eventuais efeitos sobre a força muscular decorreram das vibrações

mecânicas ou da realização de exercícios de fortalecimento muscular.

Tendo em vista que até o momento, não foram encontrados estudos que tiveram por

objetivo identificar os diferentes efeitos entre Pilates e VCI, sobre a força muscular e qualidade

de vida em mulheres na pós-menopausa, o objetivo deste estudo foi verificar os efeitos de seis

meses de intervenção de Pilates vs. VCI sobre o pico de torque isocinético dos músculos

extensores e flexores do joelho em mulheres na pós-menopausa. Como objetivo secundário

buscamos identificar os efeitos das técnicas sobre a qualidade de vida desta população.

MÉTODOS

Este estudo foi um ensaio clínico randomizado e controlado (registrado em

www.clinicaltrials.gov em 7 de maio de 2016: NCT02769143), que seguiu as recomendações

do CONSORT (Tabela Suplementar 1). O tempo de intervenção teve duração de seis meses e

envolveu 51 mulheres na pós-menopausa (que haviam experimentado a menopausa há no

mínimo um ano), subdivididas em três grupos de igual tamanho. Todas as participantes

estavam aptas para praticarem exercício físico, apresentando idades entre 40 e 70 anos,

residentes na cidade de Jacarezinho, estado do Paraná, Brasil. O presente estudo seguiu as

normas éticas estabelecidas pela Declaração de Helsinki (1975, revisada em 1983) e foi

170

aprovado pelo Comitê de Ética em Seres Humanos da Universidade Norte do Paraná, Brasil

(parecer 1.032.182). Todas as participantes assinaram um Termo de Consentimento Livre e

Esclarecido.

Recrutamento e Participantes

As participantes foram aleatoriamente recrutadas em Maio de 2016, por meio de

cartazes disponibilizados em locais públicos, anúncios em jornais, rádios, sites de notícias da

internet e panfletos deixados em clínicas médicas e unidades de saúde, todos de abrangência

local. O cálculo amostral foi realizado no programa Bioestat 5.3 (Instituto Mamirauá,

Amazonas, Brasil), levando em consideração os valores da força muscular isocinética (N.m)

dos extensores do joelho, na velocidade angular de 60º/s, disponibilizado em estudo anterior

(Oliveira, Oliveira, & Pires-Oliveira, 2017). Neste caso, a média e desvio padrão pós-

intervenção entre o grupo Pilates (101,1 ± 14,1) e grupo controle (81,9 ± 19,6) foi utilizada,

com o poder do teste em 80% e valor alfa em 0,05, que gerou a necessidade de no mínimo 13

participantes em cada grupo. A amostra final foi composta por 17 participantes em cada grupo,

inicialmente, 620 mulheres foram entrevistadas, porem devido os critérios de exclusão, apenas

51 voluntarias foram elegíveis para o estudo.

Os critérios de inclusão foram: a) pós-menopausa há pelo menos 12 meses

clinicamente confirmada; b) não praticar exercício físico a pelo menos seis meses; c) não

iniciar a prática de exercício físico durante o estudo; d) habilidade para realizar atividades da

vida diária sem auxílio (Katz, et al., 1963; Lawton, & Brody, 1969); e) apresentação de

liberação médica indicando aptidão para a prática de exercícios físicos; f) índice de massa

corporal < 30,0 Kg/m2; e g) escore ≥ 19 no Mini Exame do Estado Mental (Folstein, Folstein,

& McHugh, 1975).

171

Os critérios de exclusão foram: a) disfunções musculoesqueléticas na coluna vertebral

ou nos membros inferiores nos últimos seis meses; b) fratura na coluna vertebral ou nos

membros inferiores após os 40 anos de idade; c) próteses nos membros inferiores ou implantes

na coluna vertebral; d) causas secundárias de perda óssea; e) doenças que afetam o

metabolismo ósseo; f) histórico de câncer nos últimos cinco anos; g) alterações vasculares,

epilepsia ou convulsões; h) arritmia; i) uso de marca-passo; j) doenças que afetem a retina; k)

doenças cardiorrespiratórias; l) doenças no sistema neuromuscular; m) labirintite ou vertigens;

n) hospitalização nos últimos seis meses por motivos cirúrgicos; o) alteração da tireóide; p)

fumante; q) uso frequente de bebidas alcoólicas; r) uso de suplementos a base de cálcio,

vitamina D, isoflavona, medicações para aumento da densidade mineral óssea ou massa

muscular nos últimos 12 meses.

Todas as participantes incluídas no presente estudo foram orientadas a manter sua

rotina habitual, suas atividades de vida diária (ex., limpar a casa ou lavar a louça) e hábitos

nutricionais. Também foram instruídas a não usar medicações ou suplementos que pudessem

influenciar na massa óssea ou muscular durante o período do estudo.

Avaliação da força muscular

Para avaliar a força muscular dos extensores e flexores do joelho foi utilizado um

dinamômetro isocinético (Biodex System 4.0, Biodex Medical Systems, Shirley, NY, USA).

Todos os procedimentos foram realizados por um avaliador independente, não envolvido

diretamente com o projeto de pesquisa, experiente em avaliação isocinética e cego em relação

a alocação das voluntárias em cada grupo. O equipamento foi previamente calibrado

antecedendo o teste conforme as normas do fabricante. Precedendo ao teste, as participantes

realizaram um aquecimento durante cinco minutos em bicicleta ergométrica vertical,

utilizando carga leve (25 watts) e velocidade confortável (50 rotações por minuto). Na

172

sequência, o avaliador posicionou a participante no equipamento, com a articulação do quadril

perfazendo um ângulo de 120º de flexão.

O eixo de rotação do braço do dinamômetro foi alinhado com o epicôndilo lateral do

fêmur do membro inferior dominante. O local da aplicação da força foi posicionado

aproximadamente a dois centímetros do maléolo medial. Cintos foram afixados ao tronco,

pelve e coxa para evitar movimentos compensatórios (Stumbo et al., 2001). Após uma breve

familiarização com o equipamento e amplitude de movimento, as participantes realizaram os

movimentos de extensão e flexão do joelho (concêntrico/concêntrico) na velocidade angular

de 60 graus por segundo (60º/s), iniciando com a posição do joelho em 90 graus de flexão.

Foram realizadas três séries de cinco repetições, com 30 segundos de intervalo entre as séries

(Bottaro, Russo, & de Oliveira, 2005). Em seguida, o mesmo protocolo foi utilizado para

velocidade angular de 180 graus por segundo (180°/s). As participantes foram instruídas a

realizarem a máxima força de contração voluntária dos músculos extensores do joelho, seguida

imediatamente pela máxima contração dos músculos flexores do joelho, continuamente.

Durante a execução do teste a palavra de encorajamento “mais força” foi utilizada de forma

padronizada. A variável considerada para fins de análise foi o pico de torque isocinético,

expresso em newtons por metro (N.m).

Avaliação da qualidade de vida

Para avaliação da qualidade de vida foi utilizada a versão brasileira do questionário

SF-36 (Ciconelli, et al., 1999). Este questionário possui 11 questões e 36 itens, subdivididos

em oito componentes (domínios), representados por capacidade funcional (10 itens), aspectos

físicos (quatro itens), dor (dois itens), estado geral de saúde (cinco itens), vitalidade (quatro

itens), aspectos sociais (dois itens), aspectos emocionais (três itens) e saúde mental (cinco

itens). Os primeiros quatro domínios avaliam a saúde física, enquanto os quatro últimos

173

avaliam a saúde mental. As participantes recebem um escore para cada domínio, que varia de

0 até 100, sendo 0 o pior escore e 100 o melhor (Ware, & Gandek, 1998). O questionário foi

aplicado por um avaliador não diretamente envolvido com o estudo e cego em relação a

alocação das participantes em cada grupo.

Randomização

Após a avaliação da força muscular e qualidade de vida, as participantes foram

submetidas ao processo de randomização (alocação aleatória das participantes em cada um

dos três grupos), realizada por um pesquisador que não fazia parte da equipe deste estudo. Os

números aleatórios foram gerados por um software específico (randomization.com), que

distribuiu as participantes em um dos três grupos: Grupo Pilates (GP), Grupo Vibração (GP);

e Grupo Controle (GC), com 17 participantes em cada. O mesmo pesquisador que realizou o

processo de randomização selou os envelopes escuros contendo o grupo que cada participante

estaria alocada e entregou ao pesquisador principal que esteve sempre cego em relação a

alocação das participantes em cada grupo. As participantes de forma cega receberam

individualmente os envelopes contendo o seu nome. Após romper o lacre do envelope, a

participante verificou junto com o pesquisador principal em qual grupo estaria alocada.

Intervenção

As intervenções ocorreram três vezes por semana em dias não consecutivos por seis

meses (78 sessões), a partir de junho de 2016, em uma clínica particular localizada na cidade

de Jacarezinho, Paraná, Brasil. Os grupos experimentais (GP e GV) foram supervisionados

por duas fisioterapeutas com experiência profissional em Pilates e VCI. Como a intervenção

foi com o exercício físico, não foi possível cegar as participantes e as fisioterapeutas

responsáveis pelas intervenções.

174

Grupo Pilates

A primeira sessão do GP foi utilizada para familiarizar as participantes com a técnica,

fornecendo uma explicação sobre a execução correta de cada movimento e uma melhor

compreensão dos princípios do método. Os seguintes equipamentos foram utilizados para

realizar os exercícios: Cadillac, Reformer, Ladder Barrel, Wall Unit, Cadeira, Step Barrel e

Meia Lua (Figura Suplementar 1) (ISP, Cascavel, PR, Brasil). Vinte e um exercícios de

fortalecimento e alongamento foram selecionados para os principais segmentos corporais: a)

membros inferiores b) flexores, extensores e flexores laterais do tronco; e c) membros

superiores. Dois protocolos de exercício foram aplicados durante os seis meses de intervenção,

cada um realizado por três meses (Tabela Suplementar 2), mantendo a mesma sequencia de

fortalecimento e alongamento, assim como, os mesmos segmentos corporais citados acima;

mas alterando a ordem dos equipamentos. Cada sessão teve duração de 60 minutos.

Todos os exercícios foram realizados em uma série de dez repetições, com um intervalo

de descanso de um minuto entre os exercícios. A intensidade da sobrecarga no Pilates é

determinada principalmente pelo uso de molas, que foi modificada de acordo com a evolução

da força de cada participante (alterando o posicionamento das molas no equipamento ou

trocando a mola para outra de maior resistência) (Melo et al., 2011), mantendo sempre o

número de repetições e série. Para determinar o nível de esforço das participantes e a

consequente evolução da sobrecarga, utilizou-se uma descrição verbal de acordo com a escala

Borg CR10 (Borg, 1982): carga leve (Borg ≤ 2), carga moderada (Borg > 2 e < 5), carga pesada

≥ 5 e < 7), e carga próxima à máxima (Borg ≥ 7). O nível de percepção do esforço mantido

durante as sessões foi pesado (Borg entre 5 e 6). Sempre que a intensidade do exercício foi

alterada, a nova carga utilizada anotada imediatamente em uma ficha individual, utilizada para

registro do treinamento.

175

Grupo vibração

O GV foi exposto a VCI durante cinco minutos em uma plataforma vibratória do tipo

lado alternado (Figura Suplementar 2) (Arktus, Cascavel, PR, Brasil), que oscila por meio de

um eixo ântero-posterior, fazendo com que os lados direito e esquerdo se alternem

horizontalmente. Foi utilizada uma frequência de 20 Hz (1 Hz = 1 oscilação/segundo) e um

deslocamento de pico a pico de 4 mm (com referência ao segundo dedo do pé), resultando em

uma magnitude de 31,5 m/s2 ou 3,2 g (gravidade: 1 g = 9,8 m/s2). As participantes foram

instruídas a ficarem em pé sobre a placa de oscilação da plataforma, com os joelhos semi-

flexionados a 30 graus e os pés descalços espaçados a uma distância de 50 cm, mantendo o

tronco ereto e segurando o suporte da plataforma com as duas mãos. Não foram colocados

acessórios (como um tapete de EtilenoVinil Acetato [EVA]) sobre a placa oscilante da

plataforma para amortecer os impactos. Todos os parâmetros utilizados no equipamento e o

posicionamento das participantes foram mantidos ao longo dos seis meses de intervenção. Um

teste de derrapagem assegurou que os pés das participantes permaneciam sempre em contato

com a placa oscilante durante a VCI (Rauch, et al., 2010).

Grupo controle

O GC não realizou nenhum tipo de intervenção. A fisioterapeuta responsável pelo

estudo contactou as participantes do GC todos os meses durante a intervenção, para enfatizar

a importância de manter a rotina usual relacionada à atividade física, aos hábitos alimentares,

em relação a importância da não utilização de suplementos ou medicamentos que pudessem

afetar a massa óssea ou muscular e não iniciar nenhum tipo de exercício físico, conforme

procedimento também adotado com o GP e GV. Neste momento, as participantes também

foram questionadas sobre possíveis eventos adversos.

176

Eventos adversos

Um formulário padronizado foi utilizado para registrar ocorrências de eventos adversos

nos três grupos. As participantes foram questionadas todos os meses sobre qualquer

complicação, como espasmos ou dores musculares, dores nas articulações, tonturas, quedas,

cãimbras e mudanças na pressão arterial.

Análise estatística

Os dados paramétricos são apresentados como média e o respectivo desvio padrão

(DP), enquanto os não paramétricos como mediana e o respectivo intervalo interquartil

(percentis 25 e 75). A normalidade dos dados foi verificada pelo teste de Shapiro-Wilk. O teste

t de Student para amostras independentes foi utilizado para comparar o número de ausências

das participantes durante as intervenções (GP vs. GV). A homogeneidade das variâncias foi

determinada pelo teste de Levene. Para verificar se os três grupos apresentavam diferenças na

pré-intervenção, análise de variância unidirecional (ANOVA one-way) foi utilizada para

dados com distribuição normal (idade, peso, altura, IMC e força muscular isocinética). Caso

contrário, foi utilizado o teste de Kruskal-Wallis (tempo de menopausa e qualidade de vida).

Para verificar as diferenças intragrupo entre a pré e a pós-intervenção foi utilizado o teste t de

Student para amostras dependentes (força muscular isocinética) ou teste de Wilcoxon

(qualidade de vida). Para verificar as diferenças entre os grupos para a força muscular

isocinética, foi aplicada a análise de covariância (ANCOVA), com os dados da pós-

intervenção utilizados como variáveis dependentes e os dados da pré-intervenção como

covariáveis de ajustamento. Como post hoc foi utilizado teste de Bonferroni visando verificar

as comparações múltiplas entre os pares (GP vs. GV, GP vs. GC e GV vs. GC). Para as

variáveis de força muscular isocinética, os tamanhos de efeito das intervenções intragrupo e

inter-grupos foram calculados usando Cohen's d, que foi considerado pequeno (0,20), médio

177

(0,50) ou grande (0,80) (Cohen, 1988). Para verificar as diferenças inter-grupos para a

qualidade de vida após as intervenções, foi utilizado teste de Kruskal-Wallis. Inicialmente,

utilizou-se análise por intenção de tratar (ITT), incluindo todas as participantes randomizadas

(os dados faltantes para a pós-intervenção de duas participantes do GC foram imputados pela

média do grupo). Posteriormente, uma análise por protocolo foi realizada, excluindo as duas

participantes do GC que abandonaram o estudo. Como os resultados foram semelhantes,

apenas análise de ITT é apresentada nos resultados deste estudo. Para todos os testes, o nível

de significância adotado foi de 95% (p < 0,05). As análises foram processadas no programa

SPSS 20.0 (Chicago, IL, EUA), exceto para os cálculos de tamanho de efeito (Cohen's d), que

foram processados no programa GPower 3.1 (Franz Faul, Universita Ä Kiel, Alemanha).

RESULTADOS

Aderência

Das 51 participantes inicialmente randomizadas, 49 (96,1%) completaram o

seguimento. Duas participantes do GC abandonaram o estudo (uma começou a praticar

exercício físico e a outra fez uso de suplemento a base de cálcio) (Figura 1). O número de

ausências das participantes não diferiu significativamente entre os grupos experimentais (p =

0,558), a variação foi de 0 a 14 (5,76 ± 4,07) para o GP e 0 a 17 (6,76 ± 5,65) para o GV.

Assim, a frequência média nos dois grupos foi de 92,6% e 91,3%, respectivamente (Tabela

Suplementar 3).

178

Figura 1. Diagrama (CONSORT) demonstrando o seguimento do estudo. Abreviação: ITT, análise por intensão de tratar.

Analisados (n = 17)

• Excluídos das análises (n = 0)

Perda de seguimento (n = 0)

Descontinuou (n = 2)

• Ingestão de suplemento (n = 1)

• Iniciou exercício (n = 1)

Avaliados para elegibilidade (n = 620)

Excluídos (n = 569)

• Não atendem aos critérios de inclusão (n = 548)

• Desistiram de participar (n = 3)

• Outras razões (n = 18)

Analisados (n = 17)



Intervenção descontinuada (n = 0)

Alocados para Pilates (n = 17)

• Receberam alocação para

intervenção (n = 17)

• Não receberam alocação para


Alocados para Vibração (n = 17)

• Receberam alocação para


• Não receberam alocação para


Alocação

Análise

Randomizados (n = 51)

Inclusão

Alocados para Controle (n = 17)

• Nenhuma intervenção

Alocação


Intervenção descontinuada (n = 0)

Seguimento Seguimento

Analisados (ITT) (n = 17)


Análise

179

Características iniciais

A Tabela 1 mostra as características iniciais das participantes. A idade, variáveis

antropométricas, tempo da menopausa e os domínios do questionário SF-36 foram

semelhantes nos três grupos (p > 0,05). Entre as variáveis da força muscular isocinética, o pico

de torque a 180º/s, dos músculos extensores do joelho foi significativamente diferente entre

os grupos (p = 0,037), no qual análise post hoc de Bonferroni demonstrou que o GP foi superior

ao GV (p = 0,032). Para as demais variáveis de força muscular isocinética, os grupos foram

semelhantes no início do estudo (p > 0,05).

Força Muscular

A Tabela 2 apresenta os resultados da força muscular isocinética dos extensores e

flexores do joelho a 60º/s e 180º/s, intragrupo e inter-grupos. Na comparação intragrupo, o GP

apresentou uma melhora significativa (p < 0,05) para todas as variáveis analisadas, com

tamanho de efeito moderado (Cohen's d entre 0,50 e 0,80) para os músculos extensores do

joelho e grande tamanho de efeito (Cohen's d > 0,80) para os músculos flexores do joelho. Na

comparação inter-grupos, o GP foi significativamente (p < 0,05) superior ao GC para todas as

variáveis analisadas, com grande tamanho de efeito (Cohen's d > 0,80), exceto o pico de torque

isocinético dos extensores do joelho a 60º/s, que apresentou tamanho de efeito moderado

(Cohen's d = 0,78). Ainda, o GP foi significativamente (p < 0,05) superior ao GV para o pico

de torque isocinético dos flexores do joelho a 60º/s, com tamanho de efeito moderado (Cohen's

d = 0,70). Apesar de não significativo (p > 0,05), o GP apresentou grande tamanho de efeito

(Cohen's d = 1,00) comparado ao GV, para o pico de torque isocinético dos flexores do joelho

a 180º/s. A Tabela Suplementar 4 apresenta detalhes da análise post hoc para força muscular

isocinética.

180

Tabela 1. Caracteristicas iniciais das participantes

Todos

(n = 51)

Grupo Pilates

(n = 17)

Grupo Vibração

(n = 17)

Grupo Controle

(n = 17) F

Valor

P*

Idade (anos), média (DP) 55,35 (6,17) 55,59 (6,81) 56,35 (6,48) 54,12 (5,27) 0,567 0,571

Peso (Kg), média (DP) 65,45 (7,22) 67,40 (8,62) 64,41 (6,26) 64,56 (6,59) 0,921 0,405

Estatura (cm), média (DP) 155,76 (5,72) 157,24 (5,89) 156,29 (4,49) 153,76 (4,32) 1,721 0,190

IMC (Kg/m2), média (DP) 26,91 (2,58) 27,21 (2,70) 26,23 (2,56) 27,30 (2,48) 0,907 0,410

Tempo de menopausa (anos), mediana (IIQ)† 6 (4-13) 6 (3-14) 7 (6-12) 7 (5-14) 1,374 0,503

Força muscular isocinética (N.m), média (DP)

Extensores do joelho – 60º/s 95,32 (21,54) 103,50 (24,63) 85,87 (17,85) 96,58 (18,90) 3,139 0,052

Flexores do joelho – 60º/s 49,13 (13,53) 51,13 (15,62) 46,58 (14,40) 49,70 (10,44) 0,493 0,614

Extensores do joelho – 180º/s 56,41 (11,34) 61,25 (11,85)a 51,40 (10,99) 56,58 (9,44) 3,537 0,037

Flexores do joelho – 180º/s 35,98 (8,01) 36,56 (9,78) 34,44 (7,62) 36,95 (6,57) 0,471 0,627

Qualidade de vida (escore SF-36), mediana (IIQ)†

Capacidade funcional 85 (70-90) 85 (75-95) 85 (65-88) 85 (65-90) 0,732 0,694

Aspectos físicos 100 (75-100) 100 (88-100) 100 (25-100) 100 (38-100) 2,409 0,300

Dor 62 (51-84) 62 (51-92) 72 (51-79) 62 (52-92) 0,065 0,968

Estado geral de saúde 82 (65-92) 82 (75-90) 82 (66-94) 77 (47-92) 0,577 0,749

Vitalidade 70 (50-80) 75 (60-83) 70 (50-80) 70 (50-83) 0,325 0,850

Aspectos sociais 88 (63-100) 75 (75-100) 88 (57-100) 88 (69-100) 0,600 0,741

Aspectos emocionais 100 (33-100) 100 (33-100) 100 (17-100) 67 (33-100) 0,317 0,853

Saúde mental 72 (64-80) 76 (66-86) 68 (46-80) 76 (64-80) 1,086 0,581

Abreviações: DP, desvio padrão; IIQ, intervalo interquartil (percentis 25º-75º); IMC, índice de massa corporal.

*Análise de variância (ANOVA) one way, exceto para teste de †Kruskal–Wallis para o tempo de menopausa e qualidade de vida. aSignificativamente diferente do Grupo Vibração (p < 0.05).

181

Tabela 2. Comparações intragrupo e inter-grupos para força muscular isocinética (N.m), entre a pré e a pós-intervenção*

Grupo Pilates

(n = 17)

Grupo Vibração

(n = 17)

Grupo Controle

(n = 17) F

Valor

P‡

Extensores do joelho – 60º/s

Pré-intervenção 103,50 (24,63) 85,87 (17,85) 96,58 (18,90)

4,449 0,017

6 meses 110,07 (20,09) 89,20 (15,79) 95,40 (21,80)

Diferença (Δ) 6,57 (9,56)a 3,33 (7,60) -1,18 (10,18)

Valor P† 0,012 0,089 0,637

Cohen’s d 0,68 0,43 0,11

Flexores do joelho – 60º/s

Pré-intervenção 51,13 (15,62) 46,58 (14,40) 49,70 (10,44)

5,895 0,005

6 meses 57,55 (12,47) 47,70 (10,79) 50,77 (11,49)

Diferença (Δ) 6,42 (6,87)a,b 1,12 (8,07) 1,07 (5,89)

Valor P† 0,001 0,576 0,463

Cohen’s d 0,93 0,13 0,18


Pré-intervenção 61,25 (11,85) 51,40 (10,99) 56,58 (9,44)

3,683 0,033

6 meses 65,26 (11,01) 54,51 (10,20) 55,92 (10,08)

Diferença (Δ) 4,01 (5,59)a 3,11 (7,22) -0,66 (5,77)

Valor P† 0,009 0,094 0,648

Cohen’s d 0,71 0,43 0,11


Pré-intervenção 36,56 (9,78) 34,44 (7,62) 36,95 (6,57)

4,781 0,013

6 meses 40,65 (11,34) 35,55 (7,85) 36,91 (7,56)

Diferença (Δ) 4,09 (2,63)a 1,11 (3,29) -0,04 (5,42)

Valor P† 0,000 0,183 0,979

Cohen’s d 1,56 0,33 0,01

*Resultados expressos como média (desvio padrão).

†Comparação intragrupo (teste t de Student para amostras dependentes).

‡Comparações intergrupos (ANCOVA com ajuste para os resultados da pré-intervenão). aSignificativamente diferente do Grupo Controle (p < 0,05); bSignificativamente diferente do Grupo Vibração (p < 0,05).

182

Qualidade de vida

A Figura 2 e a Tabela Suplementar 5 apresentam os resultados da qualidade de vida,

medida pelo questionário SF-36, intragrupo e inter-grupos. Na comparação intragrupo, o GP

apresentou melhora significativa (p < 0,05) para os domínios: capacidade funcional, dor,

vitalidade, aspectos sociais e saúde mental; enquanto o GV apresentou melhora significativa

(p < 0,05) para os domínios: estado geral de saúde, vitalidade e saúde mental. Por outro lado,

o GC mostrou uma diminuição significativa (p < 0,05) para dois domínios: dor e aspectos

sociais. Na comparação inter-grupos, o GP foi significativamente (p < 0,05) superior ao GC

para os domínios: aspectos físicos, dor, aspectos sociais e aspectos emocionais. A Tabela

Suplementar 6 apresenta detalhes da análise post hoc para a qualidade de vida.

Eventos adversos

Eventos adversos graves foram relatados nos três grupos: duas quedas no GP e outras

duas no GV; e uma queda no GC que levou a fratura do punho. Os relatos de dor ocorreram

principalmente no GP e GV. A principal queixa das participantes foi dor muscular tardia,

relatada pelo GP (100%) e GV (58,8%), principalmente nas primeiras semanas de intervenção.

Outros eventos adversos menos graves, como dor em regiões específicas do corpo, espasmos

musculares e cãimbras ocorreram com menos freqüência (Tabela Suplementar 7).

183

Figura 2. Comparações intragrupo e inter-grupos para qualidade de vida (escore SF-36), entre a pré e a

pós-intervenção: a) capacidade funcional; b) aspectos físicos; c) dor; d) estado geral de saúde; e)

vitalidade; f) aspectos sociais; g) aspectos emocionais; h) saúde mental.

Legenda: GP: Grupo Pilates; GV: Grupo Vibração; GC: Grupo Controle. Resultados expressos como

mediana. Comparação intragrupo – teste de Wilcoxon; Comparação inter-grupo na pós-intervenção –

teste de Kruskal–Wallis; *Significativamente diferente da pré-intervenção (p < 0,05);

#Significativamente diferente do Grupo Controle (p < 0.05).

184

DISCUSSÃO

Resumo dos principais resultados

Este estudo teve por objetivo verificar os efeitos do método Pilates e VCI, sobre a força

muscular isocinética dos extensores e flexores do joelho e qualidade de vida em mulheres na

pós-menopausa. Após seis meses de intervenção, Pilates foi superior (p < 0.05) à VCI apenas

para força muscular dos flexores do joelho à 60º/s. Nas comparações com o grupo controle,

Pilates foi superior (p < 0.05) em todas as variáveis de força muscular e em quatro domínios

do SF-36. Comparações intragrupo demonstram que Pilates possibilitou aumento para todas

as variáveis de força muscular e cinco domínios da qualidade de vida, enquanto VCI

possibilitou aumento para três domínios da qualidade de vida.

Força muscular

Coincidindo com os achados do presente estudo, outras pesquisas identificaram

melhora significativa da força muscular de membros inferiores após intervenção com o

método Pilates em mulheres mais velhas, nas comparações intragrupo ou com grupos controle.

Oliveira, Oliveira, & Pires-Oliveira (2017) avaliaram o pico de torque isocinético dos

extensores e flexores do joelho a 60º/s, enquanto Campos de Oliveira, Gonçalves de Oliveira,

& Pires-Oliveira (2015) testaram a velocidade de 300º/s. Após 12 semanas de Pilates, ambos

os estudos identificaram melhora significativa para as variáveis analisadas. Com o mesmo

tempo de intervenção, Vieira et al. (2017) e Bergamin et al. (2015) observaram melhora

significativa da força muscular de membros inferiores por intermédio do teste de sentar e

levantar da cadeira, enquanto Plachy, Kovách, & Bognár (2012) identificaram melhora

significativa para este mesmo teste, após seis meses de intervenção com Pilates. Irez et al.

(2011) verificaram melhora significativa da força muscular dos flexores, adutores e abdutores

do quadril após 12 semanas de Pilates.

185

Além disso, meta-análise que agrupou os diferentes estudos que aplicaram o método

Pilates como forma de intervenção, identificou que a técnica possibilita um grande tamanho

de efeito (d = 1.23) sobre a força muscular de adultos mais velhos. Isoladamente, Bird, Hill,

& Fell (2012) não identificaram melhora significativa da força muscular dos extensores do

joelho e dorsiflexores do tornozelo em adultos mais velhos, para o teste de uma repetição

máxima, após seis semanas de Pilates. Possivelmente a falta de resultados significativos possa

ser explicada pelo tempo de intervenção (seis semanas). Todos os demais estudos que

identificaram resultados significativos para força muscular de adultos mais velhos, realizaram

no mínimo 12 semanas de intervenção.

Em relação a VCI, nossos resultados demonstraram que a técnica não foi efetiva para

aumento do pico de torque isocinético dos extensores e flexores do joelho, tanto intra-grupo,

como comparada ao grupo controle, corroborando com alguns achados da literatura, que

investigaram os efeitos desta técnica em mulheres na pós-menopausa. Liphardt, Schipilow,

Hanley, & Boyd (2015) utilizaram VCI em plataforma de lado alternado à 20 Hz, amplitude

de pico a pico de 3 a 4 mm, com as participantes em posição de semi-flexão do joelho à 30º,

por 10 minutos. Após 12 meses de intervenção, os autores não identificaram melhora

significativa para força muscular isocinética dos extensores do joelho. Raimundo, Gusi, &

Tomas-Carus (2009) utilizaram VCI em plataforma lado-alternado à 12,6 Hz, amplitude pico

a pico de 3 mm, em posição de flexão do joelho à 120º, por 3 minutos. Após oito meses de

intervenção, nenhum resultado significativo foi observado para força muscular isocinética dos

extensores do joelho à 60º/s e 300º/s. Exceção foi o estudo de Wei, Pang, Ng, & Ng (2016)

que realizou a vibração síncrona em três diferentes frequências, 20, 40 e 60 Hz, com tempo de

exposição respectivamente de 12, 6 e 4 minutos, amplitude pico a pico de 4 mm, com semi-

flexão do joelho à 60º. Após 12 semanas de intervenção, foi observada melhora significativa

186

para força muscular isocinética dos extensores do joelho à 60º/s e 180º/s, mas apenas para o

grupo que realizou VCI à 40 Hz.

Contudo, os estudos que associaram exercícios de fortalecimento muscular para os

membros inferiores durante a VCI, observaram que a técnica pode ser efetiva para aumento

da força muscular em mulheres na pós-menopausa. Von Stengel et al. (2011) ao utilizarem

vibração síncrona (35 Hz, amplitude pico a pico de 1,7 mm) e vibração lado alternado (12,5

Hz, amplitude pico a pico de 12 mm), com tempo de exposição de 15 minutos, verificaram

após 12 semanas de intervenção que os dois tipos de vibração possibilitaram melhora

significativa da força muscular isométrica dos extensores do joelho à 100º/s. Verschueren et

al. (2004) ao utilizarem vibração síncrona entre 35 a 40 Hz, amplitude de pico a pico de 1,7 a

2,5 mm, por 30 minutos, identificaram após seis meses de intervenção, melhora significativa

para força muscular isométrica e isotônica dos extensores do joelho.

Uma meta-análise demonstrou que VCI comparada a nenhuma intervenção, possibilita

efeitos significativos sobre a força muscular de membros inferiores em adultos mais velhos

(Lau et al., 2011). No entanto, os autores não realizaram análises de subgrupo considerando

isoladamente estudos que realizaram exercícios de fortalecimento muscular durante a VCI,

assim como para as diferentes frequências, magnitudes, tipos de vibração ou tempo de

exposição.

A realização de exercícios dinâmicos durante a VCI, pode configurar-se como uma

importante variável moderadora para ganho de força muscular. Outro estudo de meta-análise

envolvendo diferentes populações, demonstrou que nas intervenções com VCI para as quais

os participantes associam contrações musculares dinâmicas e isométricas, o ganho de força

muscular é quase o dobro ao ser comparado com as intervenções que utilizam à contração

isométrica isoladamente (como permanecer com o joelho semi-fletido). Foi demonstrado

ainda, que as plataformas síncronas foram mais efetivas para ganho de força muscular, quando

187

comparadas com as plataformas do tipo lado alternado (Marín, & Rhea, 2010), o que pode

justificar a não obtenção de resultados significativos para esta variável, no grupo de

participantes do presente estudo que realizou VCI.

Na pesquisa atual, quando comparados VCI e Pilates, uma diferença significativa (p <

0,05) foi observada apenas para o pico de torque isocinético dos flexores do joelho a 60º/s, em

que Pilates foi superior, com moderado tamanho de efeito (d = 0,70). Para os flexores do joelho

à 180º/s, apesar de não ter havido diferença significativa (p > 0,05), Pilates apresentou grande

tamanho de efeito (d = 1,00) quando comparado à VCI, o que demonstra representatividade

clínica do tratamento. Para o nosso conhecimento, nenhum estudo até o momento, comparou

os efeitos da VCI com qualquer outra forma de exercício físico, sobre o pico de torque

isocinético dos flexores do joelho, o que necessita ser melhor investigado.

O presente estudo não encontrou diferenças significativas entre VCI e Pilates para o

pico de torque isocinético dos extensores do joelho à 60º/s e 180º/s. Outros ensaios clínicos

randomizados que compararam VCI com diferentes formas de exercício físico, também não

identificaram diferenças significativas para a força muscular isocinética dos extensores do

joelho, em mulheres na pós-menopausa (Marín-Cascales, Alcaraz, & Rubio-Arias, 2017;

Verschueren et al., 2004; Roelants, Delecluse, & Verschueren, 2004). Além disso, meta-

análise que comparou os efeitos da VCI com diferentes formas de exercício físico, não

encontrou diferenças significativas entre as técnicas, para força dinâmica de extensão do

joelho, força de extensão isométrica da perna, salto vertical, ou sentar e levantar da cadeira

(Lau et al., 2011).

Qualidade de vida

Em relação a qualidade de vida, no presente estudo, melhoras significativas intragrupo

foram observadas para cinco domínios (capacidade funcional, dor, vitalidade, aspectos sociais

188

e saúde mental) no GP. Nas comparações intergrupos, o GP foi superior ao GC em quatro

domínios (aspectos físicos, dor, aspectos sociais e aspectos emocionais) do questionário SF-

36. Observa-se que o método Pilates foi eficiente para melhora da qualidade de vida em

componentes relacionados a saúde física e saúde mental. Apenas o domínio estado geral de

saúde não apresentou qualquer diferença no GP (levando em consideração as análises

intragrupo ou intergrupos).

Outros estudos que utilizaram este mesmo questionário em mulheres na pós-

menopausa, verificaram após 12 semanas de Pilates, melhora significativa intragrupo para

todos os domínios da qualidade de vida (Campos de Oliveira, Gonçalves de Oliveira, & Pires-

Oliveira, 2015; Rodríguez-Fuentes, Oliveira, & Otero-Gargamala, 2014; Küçükçakır, Altan,

& Korkmaz, 2013). Ainda, nas comparações com grupos controle, Campos de Oliveira,

Gonçalves de Oliveira, & Pires-Oliveira (2015) observaram melhorara em seis domínios do

questionário, enquanto Küçükçakır, Altan, & Korkmaz (2013) verificaram melhora em todos

os oito domínios.

Estudos que utilizaram outros modelos de questionário para qualidade de vida,

identificaram melhora significativa após a prática de Pilates, intragrupo e comparado ao grupo

controle. Angın, Erden, & Can (2015) constataram melhora em todos os domínios do

questionário QUALEFFO-41, em mulheres na pós-menopausa após seis meses de Pilates.

Siqueira Rodrigues et al. (2010) verificaram após oito semanas de intervenção com o método,

melhora para o índice geral de qualidade de vida, mensurada pelo questionário WHOQOL-

OLD, em mulheres mais velhas. Por outro lado, o estudo de Kovách et al. (2013) ao utilizar

este mesmo questionário, identificou melhora intragrupo em apenas um domínio (percepção)

e piora em outro (autonomia), após seis meses de Pilates em adultos mais velhos.

Possivelmente este último, foi um resultado isolado, tendo em vista que uma meta-análise, ao

sumarizar os resultados de diferentes estudos, que tiveram por objetivo observar os efeitos do

189

Pilates sobre a qualidade de vida em adultos mais velhos, verificou que a técnica possibilita

um grande tamanho de efeito (d = 0.94) para esta variável (Bullo et al., 2015).

Em relação a VCI, no estudo atual, uma melhora significativa foi observada para três

domínios do questionário SF-36 na comparação intragrupo, sendo um componente

relacionado à saúde física (estado geral de saúde) e dois relacionados a saúde mental

(vitalidade e saúde mental). Quando comparado ao GC, nenhuma diferença significativa foi

observada a favor do GV. Poucos estudos até o momento observaram os efeitos da VCI sobre

a qualidade de vida em adultos mais velhos. Os estudos de Furness, & Maschette (2009) e

Bruyere et al. (2005) identificaram que seis semanas de VCI, foram suficientes para promover

melhora significativa para todos os domínios do SF-36, intragrupo e comparada ao grupo

controle, respectivamente. Contudo, Santin-Medeiros, Santos-Lozano, Cristi-Montero, &

Garatachea Vallejo (2017) após oito meses de VCI, não observaram diferenças para qualquer

domínio do SF-36, intragrupo e comparada ao controle.

Destaca-se que no presente estudo, não houve diferenças significativas nas

comparações entre VCI e Pilates, para os domínios da qualidade de vida mensurados pelo SF-

36. Tendo em vista que poucos estudos até o momento observaram os efeitos da VCI sobre a

qualidade de vida de mulheres na pós-menopausa, e que nenhum estudo comparou a técnica

com outra forma de exercício físico, mais estudos devem ser realizados, para que

extrapolações seguras dos resultados aqui demonstrados possam ser realizadas.

Pontos fortes e limitações

Este foi o primeiro estudo que buscou identificar os efeitos do Pilates, comparado a

VCI, sobre a força muscular e qualidade de vida em mulheres na pós-menopausa. Ainda, para

o nosso conhecimento, este foi o primeiro estudo que investigou os efeitos da VCI sobre o

pico de torque isocinético dos flexores do joelho em mulheres na pós-menopausa. Outro ponto

190

forte que merece destaque, refere-se a aderência das participantes a intervenção, com

abandono de apenas duas voluntárias do grupo controle, assim como, a taxa de frequência que

foi superior a 90% nos dois grupos de intervenção. Como limitação, por se tratar de

intervenção envolvendo exercício físico, não foi possível mascarar as participantes e as

profissionais que ministraram as intervenções.

CONCLUSÃO

Pilates foi superior a VCI sobre o pico de torque isocinético dos flexores do joelho em

mulheres na pós-menopausa, enquanto nenhuma diferença entre as técnicas foi observada para

o pico de torque isocinético dos extensores do joelho e qualidade de vida. Apenas Pilates foi

superior a nenhuma intervenção, sobre as variáveis do pico de torque isocinético dos

extensores e flexores do joelho, e para quatro dos oito domínios do questionário SF-36.

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199

Figura Suplementar 1. Pilates Method – Equipment Used: a) Cadillac; b) Reformer; c)

Ladder Barrel; d) Wall Unit; e) Chair; f) Spine Corrector; g) Small Barrel.

200

Figura Suplementar 2. Whole Body Vibration – Equipment Used: Sinusoidal-shaped

oscillations platform, side-alternating vibration type

201

Tabela Suplementar 1. Lista de informações CONSORT 2010 para incluir no relatório de um estudo randomizado

Seção/Tópico Item No Itens da Lista

Relatado na pg No

Título e Resumo

1a Identificar no título como um estudo clínico randomizado 1

1b Resumo estruturado de um desenho de estudo, métodos, resultados e conclusões para orientação

específica, consulte CONSORT para resumos

1

Introdução

Fundamentação

e objetivos

2a Fundamentação científica e explicação do raciocínio 2-4

2b Objetivos específicos ou hipóteses 4

Métodos

Desenho do

estudo

3a Descrição do estudo clínico (como paralelo, factorial) incluindo a taxa de alocação 4

3b Alterações importantes nos métodos após ter iniciado o estudo clínico (como critérios de eIegibilidade),

com as razões

-

Participantes 4a Critérios de elegibilidade para participantes 5-6

4b Informações e locais de onde foram coletados os dados 4-5

Intervenções 5 As intervenções de cada grupo com detalhes suficientes que permitam a replicação, incluindo como e

quando eles foram realmente administrados

8-10

Desfechos 6a Medidas completamente pré-especificadas definidas de desfechos primários e secundários, incluindo

como e quando elas foram avaliadas

6-8

6b Quaisquer alterações nos desfechos após o estudo clínico ter sido iniciado, com as razões -

Tamanho da

amostra

7a Como foi determinado o tamanho da amostra 5

7b Quando aplicável, deve haver uma explicação de qualquer análise de interim e diretrizes de

encerramento

-

202

Randomização:

Seqüência

geração

8a Método utilizado para geração de seqüência randomizada de alocação 8

8b Tipos de randomização, detalhes de qualquer restrição (tais como randomização por blocos e tamanho

do bloco)

8

Alocação

mecanismo

de

ocultação

9 Mecanismo utilizado para implementer a seqüência de alocação randomizada (como recipients

numerados seqëncialmente), descrevendo os passos seguidos para a ocultação da seqüência até as

intervenções serem atribuídas

8

Implementação

10 Quem gerou a seqüência de alocação randomizada, quem inscreveu os participantes e quem atribuiu

as intervenções aos participantes

8

Cegamento 11a Se realizado, quem foi cegado após as intervenções serem atribuídas (ex. Participantes, cuidadores,

assessores de resultado) e como

6-8

11b Se relevante, descrever a semelhança das intervenções -

Métodos

estatísticos

12a Métodos estatísticos utilizados para comparar os grupos para desfechos primários e secundários 11-12

12b Métodos para análises adicionais, como análises de subgrupo e análises ajustadas 11-12

Resultados

Fluxo de

participantes ( é

fortemente

recomendado a

utilização de um

diagrama)

13a Para cada grupo, o número de participantes que foram randomicamente atribuídos, que receberam o

tratamento pretendido e que foram analisados para o desfecho primário

13

13b Para cada grupo, perdas e exclusões após a randomização, junto com as razões

13

Recrutamento 14a Definição das datas de recrutamento e períodos de acompanhamento 5, 8

14b Dizer os motivos de o estudo ter sido finalizado ou interrompido -

Dados de Base 15 Tabela apresentando os dados de base demográficos e características clínicas de cada grupo 15

Números

analisados

16 Para cada grupo, número de participantes (denominador) incluídos em cada análise e se a análise foi

realizada pela atribuição original dos grupos

12

203

Desfechos e

estimativa

17a Para cada desfecho primário e secundário, resultados de cada grupo e o tamanho efetivo estimado e

sua precisão (como intervalo de confiança de 95%)

16

17b Para desfechos binários, é recomendada a apresentação de ambos os tamanhos de efeito, absolutos

e relativos

16

Análises

auxiliares

18 Resultados de quaisquer análises realizadas, incluindo análises de subgrupos e análises ajustadas,

distinguindo-se as pré-especificadas das exploratórias

41, 43

Danos 19 Todos os importantes danos ou efeitos indesejados em cada grupo (observar a orientação específica CONSORT para

danos)

17

Discussão

Limitações 20 Limitações do estudo clínico, abordando as fontes dos potenciais viéses, imprecisão, e, se relevante,

relevância das análises

24-25

Generalização 21 Generalização (validade externa, aplicabilidade) dos achados do estudo clínico 25

Interpretação 22 Interpretação consistente dos resultados, balanço dos benefícios e danos, considerando outras

evidências relevantes

19-24

Outras informações

Registro 23 Número de inscrição e nome do estudo clínico registrado 4

Protocolo 24 Onde o protocolo completo do estudo clínico pode ser acessado, se disponível 4

Fomento 25 Fontes de financiamento e outros apoios (como abastecimento de drogas), papel dos financiadores -

* Recomendamos fortemente a leitura desta norma em conjunto com o CONSORT 2010. Explicação e Elaboração de esclarecimentos importantes de todos os itens. Se relevante, também

recomendamos a leitura das extensões do CONSORT para estudos cluster randomizados, estudos de não-inferioridade e de equivalência, tratamentos não-farmacológicos, intervenções de ervas

e estudos pragmáticos. Extensões adicionais estão por vir: para aquelas e até dados de referências relevantes a esta lista de informações, ver www.consort-statement.org.

http://www.consort-statement.org/

204

Tabela Suplementar 2. Protocolos de exercícios utilizados no Grupo Pilates

Protocolo 1

Tipo de exercício/região corporal e

equipamento utilizado

Sequência de exercícios

Initial stretching on the Chair a) Side Arm Sit; b) Stretches the Gluteus; c)

Hamstring Stretch

Strengthening of the lower limbs on the Wall

Unit

a) Leg Series Supine: Lowers; b) Leg Series

Supine: Scissors; c) Leg Circles

Strengthening of the lower limbs on the

Cadillac

a) Tower; b) Tower One Leg; c) Tower

Strengthening the Achilles Tendon

Strengthening of the extensor and lateral

flexor muscles of the trunk on the Ladder

Barrel

a) Swan Dive; b) Stomach Jumps; c) Side

Sit Ups

Strengthening of the flexor and lateral flexor

muscles of the trunk on the Spine Corrector

a) Body Up and Down; b) Balance; c) Side

Sit Ups

Strengthening of the upper limbs on the

Reformer

a) Arm Pulling; b) Arm Biceps; c) Arm

Triceps

Final stretching using the ball a) Lumbar Stretch; b) Stretching of the

Posterior Chain; c) Stretching the Side

Chain

Protocolo 2

Tipo de exercício/região corporal e

equipamento utilizado

Sequência de exercícios

Initial stretching on the Ladder Barrel a) Stretches to the Side; b) Stretches the

Gluteus; c) Stretches Front

Strengthening of the lower limbs on the

Reformer

a) Leg Lowers; b) Leg Lowers and Opening;

c) Leg Circles

Strengthening of the lower limbs on the Chair a) Forward Lunge; b) Pump One Leg Front;

c) Achilles Stretch

Strengthening of the extensor and lateral

flexor muscles of the trunk on the Small

Barrel

a) Swan; b) Swimming; c) Side Sit Ups

Strengthening of the flexor muscles of the

trunk on the Cadillac

a) The Hundred; b) Teaser; c) Teaser Side

Strengthening of the upper limbs on the Wall

Unit

a) Arm Pulling; b) Arm Biceps; c) Arm

Triceps

Final stretching using the ball a) Relax; b) Spine Stretch Forward; c)

Mermaid

205

Tabela Suplementar 3. Absences of participants during the 78 interventions

Grupo

Pilates

Months Total











Participant 10 1 0 3 2 2 3 11

Participant 11 0 0 2 0 0 1 3

Participant 12 0 0 1 4 3 2 10

Participant 13 1 0 1 2 5 1 10

Participant 14 2 0 0 0 0 0 2

Participant 15 4 2 2 3 1 2 14

Participant 16 0 0 4 2 2 0 8

Participant 17 0 0 0 0 0 0 0

Mean (SD) 5.76

(4.07)

Grupo

Vibração

Months Total



Participant 2 0 0 2 14 1 0 17




Participant 6 2 2 3 2 1 5 15




Participant 10 1 4 0 2 2 2 11

Participant 11 1 1 0 2 0 3 7

Participant 12 0 0 1 0 1 0 2

Participant 13 0 3 3 4 1 0 11

Participant 14 1 2 10 1 0 2 16

Participant 15 0 0 0 0 0 0 0

Participant 16 0 0 0 0 3 0 3

Participant 17 1 1 5 0 2 1 10

Mean (SD) 6.76

(5.65)

SD: standard deviation

206

Tabela Suplementar 4. Análise post hoc (comparações em pares) para força muscular isocinética (N.m)

Diferença (Δ) entre a pré e a pós-intervenção, média (DP) Média da diferença

(IC 95%) inter-grupo

Valor

P* Cohen’s d


Grupo Pilates 6,57 (9,56) Grupo Vibração 3,33 (7,60) 3,24 (-2,57, 9,05) 0,188 0,37

Grupo Pilates 6,57 (9,56) Grupo Controle -1,18 (10,18) 7,75 (1,11, 14,39) 0,015 0,78

Grupo Vibração 3,33 (7,60) Grupo Controle -1,18 (10,18) 4,51 (-1,53, 10,55) 1,000 0,50


Grupo Pilates 6,42 (6,87) Grupo Vibração 1,12 (8,07) 5,30 (0,26, 10,34) 0,009 0,70

Grupo Pilates 6,42 (6,87) Grupo Controle 1,07 (5,89) 5,35 (1,05, 9,65) 0,024 0,83

Grupo Vibração 1,12 (8,07) Grupo Controle 1,07 (5,89) 0,05 (-4,70, 4,80) 1,000 0,01


Grupo Pilates 4,01 (5,59) Grupo Vibração 3,11 (7,22) 0,90 (-3,44, 5,24) 0,584 0,13




Grupo Pilates 4,09 (2,63) Grupo Vibração 1,11 (3,29) 2,98 (0,98, 4,98) 0,113 1,00



Abreviação: DP, desvio padrão; IC 95%, intervalo de confiança de 95%.

*Comparações múltiplas (teste Post Hoc de Bonferroni).

207

Tabela Suplementar 5. Comparações intragrupo e inter-grupos para qualidade de vida (escore

SF-36), entre a pré e a pós-intervenção*

Grupo

Pilates

(n = 17)

Grupo

Vibração

(n = 17)

Grupo

Controle

(n = 17)

F P

value‡

Capacidade

Funcional

Pré-intervenção 85 (75-95) 85 (65-88) 85 (65-90)

6 meses 95 (78-95) 85 (68-90) 85 (65-90) 4,800 0,091

Valor P† 0,035 0,531 0,903

Aspectos Físicos

Pré-intervenção 100 (88-100) 100 (25-100) 100 (38-100)

6 meses 100 (100-100)a 100 (38-100) 75 (75-100) 6,756 0,034

Valor P† 0,157 0,932 0,071

Dor

Pré-intervenção 62 (51-92) 72 (51-79) 62 (52-92)

6 meses 82 (62-100)a 74 (62-85) 61 (22-74) 6,729 0,035

Valor P† 0,012 0,103 0,019

Estado Geral de

Saúde

Pré-intervenção 82 (75-90) 82 (66-94) 77 (47-92)

6 meses 82 (77-92) 92 (85-96) 82 (47-92) 5,687 0,058

Valor P† 0,082 0,008 1,000

Vitalidade

Pré-intervenção 75 (60-83) 70 (50-80) 70 (50-83)

6 meses 85 (75-90) 75 (65-93) 70 (55-80) 4,177 0,124

Valor P† 0,004 0,011 0,546

Aspectos Sociais

Pré-intervenção 75 (75-100) 88 (57-100) 88 (69-100)

6 meses 100 (87-100)a 88 (63-100) 63 (50-100) 6,964 0,031

Valor P† 0,024 0,365 0,026

Aspectos

Emocionais

Pré-intervenção 100 (33-100) 100 (17-100) 67 (33-100)

6 meses 100 (100-100)a 100 (33-100) 63 (33-67) 8,649 0,013

Valor P† 0,114 0,618 0,062

Saúde Mental

Pré-intervenção 76 (66-86) 68 (46-80) 76 (64-80)

6 meses 84 (78-96) 80 (68-90) 72 (52-84) 3,019 0,221

Valor P† 0,001 0,028 1,000

*Resultados expressos como mediana (intervalo interquartil, percentis 25º-75º).

†Comparação intragrupo (teste de Wilcoxon).

‡Comparação inter-grupo na pós-intervenção (teste de Kruskal–Wallis). aSignificativamente diferente do Grupo Controle (p < 0.05).

208

Tabela Suplementar 6. Análise post hoc (comparações em pares) para qualidade de vida

(escore SF-36)

Pós-intervenção, mediana (IIQ) F Valor

P*

Aspectos físicos

Grupo Pilates 100 (100-100) Grupo Vibração 100 (38-100) 1,689 0,274

Grupo Pilates 100 (100-100) Grupo Controle 75 (75-100) 2,546 0,033

Grupo Vibração 100 (38-100) Grupo Controle 75 (75-100) 0,911 1,000

Dor




Aspectos sociais




Aspectos emocionais




Abreviação: IIQ, intervalo interquartil (percentis 25º-75º).

*Comparações múltiplas (teste Post Hoc de Dunn).

209

Tabela Suplementar 7. Eventos Adversos

Grupo

Pilates

(n = 17)

Grupo

Vibração

(n = 17)

Grupo

Controle

(n = 17)

Eventos adversos graves, n (% dentro do

grupo)

Quedas 2 (11,8) 2 (11,8) 1 (5,8)

Fraturas 0 (0,0) 0 (0,0) 1 (5,8)

Dor, n (% dentro do grupo)

Dor muscular tardia 17 (100) 10 (58,8) 0 (0,0)

Dor muscular nos membros inferiores 0 (0,0) 0 (0,0) 1 (5,8)

Dor na coluna 1 (5,8) 3 (17,6) 2 (11,8)

Dor na articulação do joelho 5 (29,4) 4 (23,5) 3 (17,6)

Dor na articulação do ombro 4 (23,5) 0 (0,0) 0 (0,0)

Dor na articulação do pulso 1 (5,8) 0 (0,0) 0 (0,0)

Dor na planta dos pés 1 (5,8) 4 (23,5) 0 (0,0)

Outros, n (% dentro do grupo)

Tontura 2 (11,8) 4 (23,5) 0 (0,0)

Cãimbra 5 (29,4) 0 (0,0) 0 (0,0)

Espasmos musculares 0 (0,0) 1 (5,8) 0 (0,0)

Elevação da pressão arterial 0 (0,0) 4 (23,5) 0 (0,0)

210

7 CONCLUSÃO GERAL

A presente tese acrescenta as seguintes evidências: a) coluna lombar e

trocânter são as regiões ósseas que apresentaram maior osteogênese em mulheres

na pós-menopausa submetidas à VCI, sendo que os parâmetros mais favoráveis para

influenciar aumento da DMO referem-se a baixa frequência, alta magnitude, vibração

do tipo lado-alternado, posicionamento com semi-flexão dos joelhos e baixo tempo de

exposição (artigo 1); b) VCI e MP são intervenções capazes de possibilitar melhora

significativa da DMO da coluna lombar e trocânter em mulheres na pós-menopausa,

sem diferenças entre as técnicas, mas superiores ao grupo controle que não realizou

nenhuma intervenção (artigo 2); c) MP foi superior a VCI sobre o pico de torque

isocinético dos flexores do joelho, porém, as técnicas foram semelhantes para o pico

de torque dos extensores do joelho e qualidade de vida em mulheres na pós-

menopausa. Quando comparadas as técnicas com nenhuma intervenção, apenas MP

foi superior, para todas as variáveis de força muscular isocinética, além de quatro

domínios da qualidade de vida (artigo 3).

Uma vez que VCI e o MP se mostraram relativamente seguros e ofereceram

efeitos osteogênicos similares, a escolha em relação a qual técnica utilizar para esta

finalidade, poderá levar em consideração os recursos existentes ou preferências do

paciente. Por outro lado, quando o objetivo estiver atrelado ao ganho de força

muscular, o MP deve ser priorizado em relação a VCI. Ainda, como não existem

evidências conclusivas sobre os melhores parâmetros de VCI ou MP, pautadas por

multiplos ECRs de bom porte, concordantes e/ou meta-analise robusta de ECRs, os

parâmetros apresentados na presente tese podem contribuir com a escolha

profissional sobre qual técnica utilizar.

211

8 ANEXOS

ANEXO A – Parecer do Comitê de Ética em Pesquisa

214

ANEXO B – Protocolo de Registro no Clinical Trials

EFEITOS DA VIBRAÇÃO DE CORPO INTEIRO E DO MÉTODO … · Pós -menopausa 4- Vibração de Corpo...

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