Londrina - Paraná 2017

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU

MESTRADO EM EXERCÍCIO FÍSICO NA PROMOÇÃO DA SAÚDE

NELSON AKIO SHIRABE

EXERCÍCIOS AQUÁTICOS NAS DISFUNÇÕES MUSCULOESQUELÉTICAS

NELSON AKIO SHIRABE

Cidade

ano

AUTOR

Londrina - Paraná

2017

EXERCÍCIOS AQUÁTICOS NAS DISFUNÇÕES MUSCULOESQUELÉTICAS

Relatório Técnico apresentado à UNOPAR, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre Profissional em Exercício Físico na Promoção da Saúde. Orientador: Prof. Dr. Rubens Alexandre da Silva Junior

NELSON AKIO SHIRABE

EXERCÍCIOS AQUÁTICOS NAS DISFUNÇÕES MUSCULOESQUELÉTICAS

Relatório Técnico apresentado à UNOPAR, no Mestrado Profissional em Exercício

Físico na Promoção da Saúde, área e Concentração em Prescrição de Exercício

Físico na Idade Adulta como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre

Profissional conferido pela Banca Examinadora:

_________________________________________ Prof. Dr. Rubens Alexandre da Silva Junior UNOPAR - Universidade Norte do Paraná

_________________________________________ Prof. Dr. Rodrigo Franco de Oliveira

UNOPAR - Universidade Norte do Paraná

_________________________________________ Profa. Dra. Christiane de Souza Guerino Macedo

UEL – Universidade Estadual de Londrina (Membro Externo)

_________________________________________ Prof. Dr. Dartagnan Pinto Guedes

Coordenador do Curso

Londrina, 14 de fevereiro de 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 Norte do Paraná - UNOPAR

Biblioteca CCBS/CCECA PIZA Setor de Tratamento da Informação

Shirabe, Nelson Akio S558e Exercícios aquáticos nas disfunções musculoesqueléticas. / Nelson Akio

Shirabe. Londrina: [s.n], 2017. 51f. Relatório técnico (Mestrado Profissional em Exercício Físico na

Promoção da Saúde). Universidade Norte do Paraná. Orientador: Prof. Dr. Rubens Alexandre da Silva Junior. 1- Hidroterapia - relatório técnico de mestrado- UNOPAR 2-

Fisioterapia aquática 3- Exercício 4- Lesão musculoesquelética 5- Disfunção musculoesquelética I- Silva Junior, Rubens Alexandre da; orient. II- Universidade Norte do Paraná.

CDD 615.853 .

SHIRABE, Nelson A. Exercícios Aquáticos nas Disfunções Musculoesqueléticas. p.51. Relatório Técnico. Mestrado Profissional em Exercício Físico na Promoção da Saúde. Centro de Pesquisa em Ciências da Saúde. Universidade Norte do Paraná, Londrina. 2017.

RESUMO Em função da alta incidência de disfunções musculoesqueléticas de membros inferiores e coluna vertebral (incluindo os segmentos de quadril e tronco), faz-se necessária à construção de um material didático para ensino e uso na prática clínica em que concerne a prevenção e intervenção por meio de exercícios aquáticos. Grande parte das evidências, inclusive com base nos posicionamentos do Colégio ReAmericano de Medicina do Esporte, defendem o exercício físico como ferramenta terapêutica para reabilitação de diferentes tipos de disfunções musculoesqueléticas. É importante ressaltar que o meio aquático propicia uma redução do efeito da gravidade, diminuição do peso corporal, e um aumento da circulação sanguínea, relaxamento muscular e para alguns casos, o aumento da força e resistência cardiovascular e periférica. Além, os efeitos de empuxo, flutuação, viscosidade, e turbulência quando os segmentos corporais estão submersos na água auxiliam na melhora do controle postural, na estabilidade articular e nas repostas reflexas motoras. O principal objetivo deste trabalho foi elaborar um material com a finalidade de sanar algumas lacunas na comunidade científica, tanto para ensino quanto para prática clínica. Por meio de um DVD, espera-se ilustrar de forma objetiva os principais exercícios realizados no meio aquático para conter as principais disfunções musculoesqueléticas com auxílio de um profissional especializado na área. Foi realizado um levantamento teórico sobre o assunto; uma sequência de exercícios para desenvolvimento na água que englobasse a mobilidade articular, o fortalecimento muscular e equilíbrio postural com auxílio ou não de aparatos tais como flutuadores, botas e itens de resistência, por exemplo, além do próprio trabalho ativo-assistido por parte do profissional. Os exercícios foram ilustrados de forma didática e padronizada durante uma sequência de vídeos para cada tipo de exercício. Espera-se com este trabalho que os profissionais utilizem este material em forma de DVD em seu meio prático e acadêmico para tomar as melhores decisões clínicas de acordo com a necessidade de cada indivíduo. O segundo objetivo deste trabalho foi realizar um artigo científico para ilustrar sobre as diferenças nas capacidades de equilíbrio entre diferentes modalidades esportivas. O presente artigo estabeleceu que certas modalidades esportivas necessitam incluir em seus programas de exercícios a capacidade de equilíbrio pois existem atletas que possuem déficits importantes em relação ao tipo de modalidade esportiva desenvolvida. Neste sentido o meio aquático pode ser uma opção para o treinamento e ganhos desta capacidade. Palavras-chave: Hidroterapia, Fisioterapia aquática, Exercício, Lesão musculoesquelética, disfunção musculoesquelética.

SHIRABE, Nelson A. Water Exercises in Musculoskeletal Dysfunctions. p.51. Technical Report. Professional Master´s in Exercise in Health Promotion. Research Center on Health Sciences. Northern Parana University, Londrina. 2017.

ABSTRACT There are higher incidence of musculoskeletal dysfunctions of the lower limb and vertebral column (including the hip and trunk segments), which it is necessary to construct a didactic material for teaching and use in clinical practice with regard to prevention and intervention using the water exercises. Some evidences, such as the position of the American College of Sports Medicine, supports the physical exercise as a therapeutic tool for the rehabilitation of different types of musculoskeletal dysfunctions. It is important to emphasize that the aquatic environment leads to a reduction in the effect of gravity, decrease in body weight, and an increase in blood circulation, muscle relaxation and in some cases, increase in cardiovascular and peripheral strength and endurance. In addition, the effects of buoyancy, density, and hydrostatic pressure when body segments are submerged in water contribute for improving of postural control, joint stability, and motor reflex responses. The main objective of this work was to elaborate a material with the purpose of answer some gaps in the scientific community, both for teaching and clinical practice. Through a DVD, it is expected to illustrate the main exercises performed in the aquatic environment to repair the main musculoskeletal dysfunctions by a professional specialized in the area. The literature survey was carried out for understanding of issue; with a sequence of exercises for development in the water that work for joint mobility, muscle strengthening and postural balance with or without the aid of devices such as floats, boots and resistance items, for example, in addition to the active-assisted work itself. The exercises were illustrated in a didactic and standardized way during a sequence of videos for each type of exercise. It is expected that professionals use this material in the form of DVDs during their practical and academic environment for better making clinical decision in agree with the needs of each individual. The second objective of this work was to carry out a scientific article to illustrate the differences on balance capacity between different sports modalities. The present article established that certain sports modalities need to include in their exercise programs the ability to balance responses and performance because there are athletes who have important deficits in relation to the type of sports modality developed. In this sense the aquatic environment can be an option for training and gains of this capacity. Key words: Hydrotherapy, Aquatic physiotherapy, Exercise, Musculoskeletal injury, Musculoskeletal dysfunction.

SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO.................................................................................................. 8

2. REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................... 9

2.1. Disfunções Musculoesqueléticas .............................................................. 9

2.1.1. Prevalência e Incidência de disfunções musculoesqueléticas........ 12

2.2. Benefícios do exercício físico ................................................................... 14

2.3. Exercícios Aquáticos................................................................................. 15

2.3.1. Efeitos terapêuticos da água............................................................ 16

2.3.2. Propriedades físicas da água........................................................... 17

2.3.3. Evidências científicas sobre os efeitos dos exercícios aquáticos .... 24

3. DESENVOLVIMENTO...................................................................................... 26

3.1. Identificação das necessidades para o desenvolvimento da mídia........... 26

3.2. Desenvolvimento da mídia........................................................................ 27

3.2.1. Sistema de gravação e captação de imagem................................... 27

3.2.2. Equipamentos e acessórios para exercícios no meio aquático ....... 28

3.2.3. Local de desenvolvimento do trabalho (meio aquático - piscina) .... 29

3.2.4. Elaboração e Seleção dos exercícios no meio aquático.................. 30

3.2.5. Conduta terapêutica no meio aquático............................................. 33

4. CONCLUSÃO................................................................................................... 36

5. REFERÊNCIAS................................................................................................ 36

APÊNDICE A – Trabalho Apresentado em Evento Científico.............................. 41

APÊNDICE B – Artigo Científico........................................................................... 42

8

1. INTRODUÇÃO

A produção técnica apresentada neste formulário trata-se de uma mídia em

forma de DVD, a intenção foi atender a necessidade de um material que aborde de

forma conjunta os temas: disfunções musculoesqueléticas, definição de exercícios

físicos, definição de exercícios aquáticos, hidroterapia, Evidências e Exercícios.

Tudo de forma a proporcionar o conhecimento técnico e científico sobre a atividade

aquática e efeitos físicos na água. A produção mídia constituiu de diferentes

tomadas de vídeo e áudio ilustrando o trabalho de um profissional especialista na

área durante a execução dos exercícios em uma ordem pré-estabelecida com intuito

de melhorar: a mobilidade articular, o fortalecimento muscular e o equilíbrio postural

do indivíduo.

Em função da alta prevalência e incidência de disfunções

musculoesqueléticas crônicas e incapacitantes relacionadas às entorses articulares,

instabilidades posturais, fraqueza e fadiga muscular, e casos pré e pós-operatórios

de estruturas ligamentares, fraturas e próteses1-3, se faz necessário à construção de

um material didático para ensino e uso na prática clínica em que concerne a

prevenção e intervenção dessas anomalias por meio de exercícios aquáticos.

Evidências científicas4-7 demonstram que o exercício físico em diferentes meios é

benéfico para saúde da população, além de ser uma ferramenta terapêutica para

sanar os problemas musculoesqueléticos6-7. É importante se ter nos dias de hoje um

material técnico e didático para uso profissional a fim de contribuir nesse processo

terapêutico tanto para fins preventivos quanto intervencionistas.

É histórico o uso das propriedades físicas da água como meio de tratamento

de variadas condições clínicas e em especial, para disfunções musculoesqueléticas.

Embora diferentes conceitos sobre a modalidade aquática8-9, tais como terapia pela

água, exercícios aquáticos, hidroginástica, reabilitação aquática, e hidroterapia, os

recursos empregados durante esse processo de conduta terapêutica permanecem

os mesmos. A presente proposta considera o termo “exercícios aquáticos” como

base de um recurso fisioterapêutico importante realizado em piscinas aquecidas

para o tratamento de variadas disfunções musculoesqueléticas. A compreensão das

propriedades físicas da água e das respostas fisiológicas à imersão, associadas ao

uso de movimentos e exercícios específicos envolvendo mobilidade articular,

fortalecimento e equilíbrio, favorece na atuação do profissional de saúde como o

9

fisioterapeuta atuante nesse meio e principalmente, potencializar o processo de

intervenção.

Deste modo, o objetivo deste trabalho foi desenvolver num primeiro momento

uma fundamentação sobre assunto incluindo os principais efeitos terapêuticos

relacionados às propriedades físicas da água, os diferentes conceitos abordados

nesse meio de atuação com base neste recurso e apresentar algumas evidências

científicas que possam embasar a prática e a importância dos exercícios aquáticos

no campo da fisioterapia.

É importante ressaltar que o recurso aquático por si só, permite benefícios

importantes quanto à diminuição da resistência periférica e dos efeitos da gravidade

sobre o segmento corporal além do relaxamento muscular e a diminuição da tensão

muscular e do estresse mental8-9; efeitos esses que consequentemente têm um

impacto direto na qualidade de vida do indivíduo. O intuito é propor uma conduta

terapêutica no meio aquático para minimizar ou conter os problemas

musculoesqueléticos na forma de prevenção e intervenção. Neste sentido, o objetivo

principal deste trabalho foi elaborar um DVD para ilustrar aos profissionais de saúde

os exercícios de mobilidade, resistência e força muscular, e equilíbrio que podem ser

realizados no meio aquático para os membros inferiores associados aos segmentos

do quadril e tronco no intuito de uma possível reabilitação musculoesquelética.

2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1. Disfunções Musculoesqueléticas

Uma disfunção musculoesquelética pode ser definida como uma lesão ou

desordem que afeta o movimento humano e o sistema musculoesquelético

propriamente dito como músculos, tendões, ligamentos, nervos, discos e vasos

sanguíneos entre outros1-3,10,11. Alguns casos comuns podem ser desenvolvidos por

meio de esforços repetitivos, atividades laborais de alta intensidade (sobrecargas no

sistema musculoesquelético) ou atividades mantidas ao longo do tempo mesmo em

intensidades baixas pela falha do sistema em suportar a demanda mecânica

ocasionada pelo esforço ou atividade laboral, fraqueza muscular e/ou instabilidade

articular do indivíduo10. Outros fatores causais também podem ser mencionados tais

10

como o stress mecânico, stress no trabalho e principalmente, os componentes

ergonômicos associados ao local de trabalho (posturas, estação de trabalho,

cargas)10,11. Infelizmente o resultado final são as incapacidades físicas e funcionais

para as atividades de trabalho e sociais, além dos problemas degenerativos e

crônicos sobre o sistema musculoesquelético11. Exemplos de disfunções

musculoesqueléticas encontradas nos indivíduos adultos são: síndrome do túnel do

carpo, tendinites, entorses ou estiramentos ligamentares e musculares, tensão

muscular geralmente encontradas nos membros inferiores, compressão cervical,

torácica e lombar, dores na coluna vertebral, hérnia de disco, bursites, epicondilites,

e casos degenerativos entre outros1-3,10,11. Em resumo, o problema é multifatorial e

cada lesão ou quadro antálgico pode depender de diferentes fatores intrínsecos e

extrínsecos associados ao trabalho e ao esforço mecânico como mencionados

acima. Um pequeno exemplo de desenvolvimento de problemas na coluna vertebral

pode ser visto na Figura abaixo12.

(A)

Carga

Tempo

Tolerância à falha

Margem desegurança

Cargas aplicadas

(B)

Carga

Tempo

Tolerância à falha

Margem de segurança

Cargaaplicada

11

(C)

Carga

Tempo

Tolerância à falha

Margem de segurança

Carga aplicada – constanteε acumulada

Figura 1. Mecanismos de disfunção musculoesquelética na coluna vertebral associados às atividades laborais: Fonte: adaptada de McGill 200212.

Com base na figura 112, é possível observar em (A) que existe uma

demasiada carga mecânica ao longo do tempo que leva a falha na tolerância do

sistema musculoesquelético em suportar a demanda e consequentemente, promove

a disfunção das estruturas passivas e ativas da coluna vertebral. Já em (B) é

possível observar que o esforço repetitivo, mesmo com uma carga baixa, quando

aplicado ao longo do tempo, também leva a falha a tolerância do sistema

musculoesquelético em suportar a demanda e consequentemente, promove a

disfunção das estruturas passivas e ativas da coluna vertebral. Por fim, em (C)

observa-se que uma carga aplicada de forma constante e acumulada, para uma

mesma postura de trabalho, embora em intensidades baixas de esforço, também

leva a falha na tolerância do sistema musculoesquelético em suportar a demanda e

consequentemente, promove a disfunção das estruturas passivas e ativas da coluna

vertebral. Este modelo apresentado também pode ser extrapolado para outras

estruturas articulares do sistema musculoesquelético como ombro, joelho, quadril

nos quais estão expostos aos mesmos fatores. Neste sentido, as mudanças nos

hábitos de vida, posturas de trabalho e o condicionamento dos músculos alvos são

de suma importância para prevenir tais disfunções no sistema musculoesquelético.

Na presente proposta, o foco é abordar sobre a importância do exercício físico como

forma terapêutica para minimizar e conter boa parte desses fatores abordados.

12

2.1.1. Prevalência e Incidência de disfunções musculoesqueléticas

Em relação alguns dados epidemiológicos de disfunções musculoesqueléticas

associada ao local de trabalho, é possível encontrar para os membros inferiores

números em torno de 10% e 30% oriundos de uma diversidade de problemas13-14.

Entre essas disfunções, casos como fratura por stress, tendinites do tendão de

aquilhes e tendinites do tendão patelar eram aparentes nos achados com

prevalência de 28%. Alguns casos de incidência acumulada eram observados para

as extremidades como pé em 11% e joelhos em 9%. Outras evidências analisando

específicos locais de trabalho apresentaram dados elevados de prevalência

alcançando 60% para alguns casos15-18. Em geral, a articulação do joelho é que

apresentou maior prevalência comparada as outras regiões do membro inferior19.

Em relação aos problemas de coluna vertebral, a prevalência e incidência são

também elevadas20-22. De fato, a dor lombar crônica é uma das principais disfunções

do sistema musculoesquelético que necessita de acompanhamento médico e de

programas de reabilitação com base em exercícios e para alguns casos, de caráter

multidisciplinar20-22. Esta disfunção tem um impacto social e econômico de extrema

importância nos países desenvolvidos e emergentes devido os grandes custos

financeiros associados às incapacidades clínicas dos pacientes diagnosticados com

dor lombar crônica, pois a prevalência desta disfunção pode alcançar 80% da

população mundial23.

Conforme uma recente recomendação científica sobre o tratamento da dor

lombar crônica24, má postura, sobrecarga no trabalho e o aumento da idade levam a

maior prevalência e incidência do problema além de promover a incapacidades de

forma mais rápida. As evidências científicas suportam que os fatores de risco

ocupacionais (uso de carga inadequada ou sobrecarga e esforço repetitivo no

trabalho), psicossociais (depressão, stress, ansiedade) e físicos (fraqueza e fadiga

muscular) explicam o desenvolvimento da dor lombar crônica e as recorrências,

assim como as incapacidades a longo prazo25-28. A fadiga muscular da região lombar

é um dos principais fatores na atualidade para a tal disfunção crônica25,26, e assim o

papel do exercício para condicionamento dos músculos da coluna vertebral é de

suma importância. Consequentemente, isto terá um impacto importante para

prevenir disfunções em trabalhadores cujo as atividades laborais exigem o uso de

carga sustentada ao longo da jornada, na qual compromete as estruturas passivas

13

assim como coloca a prova a musculatura para suportar tal demanda como já

mencionado na figura 112.

Por fim, é importante salientar a presença das disfunções

musculoesqueléticas em atletas, no qual também é uma população alvo29-31. Osterås

et al.29 demonstraram, por exemplo, para atletas de “biathlon”, com idade acima de

16 anos, tanto amadores quanto profissionais, uma prevalência de 58% para o total

das disfunções musculoesqueléticas. Novamente, o membro inferior era o segmento

de maior comprometimento, sendo 23% para o joelho na soma de todas as

disfunções, 11% para o tornozelo e 10% para coluna lombar entre outros números

para demais articulações. Um dado interessante apresentado por esses autores foi

que 50% de todos atletas relataram ao menos uma disfunção de grau severo,

relacionada às disfunções ligamentares como entorses e rupturas assim como

estiramentos musculares. Segundo os autores, a prevenção por parte dos

profissionais com base em exercícios de membros inferiores deveria ser preconizada

para minimizar todos os fatores envolvidos com a sobrecarga do treinamento,

esforço repetitivo e a competição; este último que levava os atletas ao stress mental

e físico ultrapassando alguns limites.

Recentemente, Prien et al.30 reportaram em 1052 atletas de futebol feminino,

uma prevalência em torno de 58% para disfunções de joelho, sendo que 24%

dessas evoluíram para osteoartrite. Os locais de disfunções mais severas foram

então apontados pelos autores para articulações do joelho e tornozelo. Novamente,

esses autores também sugeriram estratégias de prevenção, principalmente para

minimizar os casos de osteoartrite como consequência crônica dos problemas. No

Brasil, o futebol é principal esporte praticado pela população. Em função da alta

incidência de disfunções musculoesqueléticas neste esporte, em especial as

entorses de tornozelo e joelho, faz-se necessária estabelecer métodos terapêuticos

como os exercícios aquáticos para a prevenção e intervenção dessas possíveis

disfunções. De fato, os atletas possuem características morfológicas e fisiológicas

específicas e estão expostos a um conjunto de exigências físicas inerentes às

tarefas motoras presentes em cada modalidade esportiva com base em seu gesto

de desporto. O material proposto pretende assim elucidar exercícios que também

possam ser aplicados nesta população.

14

2.2. Benefícios do exercício físico

O papel do exercício físico e seus benefícios têm sido amplamente difundido

ao longo dos últimos anos, principalmente com aumento dos problemas

cardiovasculares, ortopédicos assim como os indicadores de depressão entre outros

em torno da população mundial. De fato, o Colégio Americano de Medicina do

Esporte tem feito recomendações importantes para a prescrição de exercício físico

para prevenir todas as doenças crônicas e degenerativas na população mundial4.

Segundo o Colégio Americano de Medicina do Esporte, um programa de exercício

planejado e estruturado pode minimizar as mortes súbitas associadas aos

problemas cardiovasculares, melhorar as capacidades funcionais dos indivíduos por

meio do fortalecimento dos músculos e assim evitar as incapacidades e a

cronicidade dos problemas, aliviar as dores ortopédicas devido as sobrecargas no

sistema musculoesquelético assim como melhorar o equilíbrio postural de idosos

para conter os riscos de quedas.

Por outro lado, é importante diferenciar dois conceitos importantes para

manutenção da aptidão física e funcional do indivíduo assim como a saúde do

mesmo no intuito de prevenir e intervir nas disfunções musculoesqueléticas. Esses

conceitos são destacados como atividade física vs. exercício. Segundo Caspersen e

Mathew32, a atividade física é definida como qualquer movimento corporal, realizado

pelo sistema musculoesquelético, e que promova gasto energético maior do que os

níveis de repouso. Já o exercício físico é definido como toda atividade física

planejada, estruturada e repetitiva que tem por objetivo a melhora e manutenção das

capacidades físicas do indivíduo32. De fato, o exercício físico é uma categoria da

atividade física e deve ser feito de forma programada e supervisionada para

alcançar os objetivos propostos para cada pessoa.

Na presente proposta, os exercícios de membros inferiores com também

impacto nas estruturas da coluna vertebral serão direcionados de forma planejada e

programada por um profissional utilizando-se do meio aquático. Os exercícios

incluíram princípios de mobilidade articular, força e resistência muscular e equilíbrio

postural; todas essas capacidades esses preconizados pelo Colégio Americano de

Medicina do Esporte4. Os próximos parágrafos são para destacar os exercícios

realizados no meio aquático além dos seus benefícios especificamente.

15

2.3. Exercícios Aquáticos

Os exercícios aquáticos podem ser destacados por diferentes origens da

palavra: reabilitação no meio aquático, terapia pela água, exercícios aquáticos,

hidroginástica, hidroterapia, balneoterapia (terapia utilizando águas termais),

crenoterapia (terapia utilizando águas minerais naturais) e talassoterapia (terapia

utilizando águas do mar)8,9,33.

Para presente proposta, será apenas utilizado o termo exercício aquático

designando-se ao conceito de hidroterapia que é um dos métodos da fisioterapia

para reabilitação das disfunções musculoesqueléticas. A definição deste termo é a

aplicação externa da água com finalidade terapêutica, utilizando como recurso

fisioterapêutico por meio de piscinas aquecidas para o tratamento de uma variedade

de disfunções musculoesqueléticas e neurológicas8,9,33.

A compreensão do uso das propriedades físicas da água e das respostas

fisiológicas à imersão, concomitante utilização de movimentos e exercícios, pode

favorecer uma resposta positiva à ativação do controle corporal e ao movimento,

potencializando a intervenção fisioterapêutica8,9,33. Em geral, os exercícios aquáticos

são preconizados para controle da dor crônica, reabilitação cardíaca e disfunções

neurológicas e ortopédicas, sendo esta última de pleno interesse da presente

proposta em que concerne as disfunções musculoesqueléticas.

Em geral, os exercícios aquáticos podem estimular a restauração da função

motora por meio de seus benefícios que incluem: diminuição da resistência

periférica, não efeitos da gravidade, relaxamento muscular e aumento da circulação

sanguínea8,9,33. Além do mais, algumas disfunções musculoesqueléticas são

limitadas para tratamento no solo devido a dor ou a inflamação dos tecidos como em

casos de osteoartrite, fibromialgia. Contrariamente, a água proporcionará um

ambiente ideal e propício para a estimulação do movimento ativo do indivíduo,

controle corporal e respiratório, e fortalecimento muscular sem exacerbação dos

sintomas de dor, tensão ou irritação assim como os desconfortos musculares, como

a presença de fadiga, oriundo da disfunção de um dos tecidos corporais.

16

2.3.1. Efeitos terapêuticos da água

As respostas fisiológicas do corpo humano proporcionados pela água da

piscina aquecida são amplos e podem ser modificados pela reação corporal ao

exercício físico e também pelo aumento da temperatura e pressão hidrostática8,9,33.

Por exemplo, a imersão de uma pessoa, na piscina com a água ao nível do pescoço,

a uma temperatura termo-neutra (33ºC) não causa efeito sobre a temperatura

central, mas qualquer mínima alteração nesses valores acima pode ocorrer

mudanças nas respostas fisiológicas do corpo humano. Estes efeitos dependem de

alguns fatores que alterem o estado neutro do corpo tais como a temperatura da

água, duração da sessão de exercício, tipo e intensidade do exercício e condição

patológica do indivíduo8,9,33. O quadro abaixo ilustra alguns benefícios apontados

pelo meio aquático com base na literatura do assunto8,9,33.

Quadro 1: Benefícios terapêuticos esperados com a prática do exercício na

água8,9,33.

Sistemas do corpo humano

Resultados esperados

Cardiorespiratório

Durante a imersão, a água exerce pressão em todas as direções sobre o corpo, favorecendo o retorno venoso, que é sensível a diferenças de pressão externa, e a circulação sanguínea. Sob a variação da pressão hidrostática, conforme a profundidade do corpo é possível proporcionar uma redistribuição do sangue, favorecendo o fluxo sanguíneo periférico para os membros inferiores assim como melhorar a ventilação mecânica respiratória e o funcionamento do sistema cardíaco. O fluxo sanguíneo pulmonar aumenta, com o aumento da pressão sanguínea, e favorece uma maior troca gasosa devido ao aumento de sangue na circulação pulmonar. Na imersão na altura do tórax por exemplo, propicia o aumento no ritmo respiratório devido a compressão na caixa torácica com a imersão. Ocorre também um aumento no consumo energético, pois o coração deve aumentar a força de contração e aumentar o débito cardíaco, em resposta ao aumento de volume de sangue. Aumentos do débito cardíaco parecem estar relacionados a variações da temperatura da água, podendo atingir aumentos de 30% a uma temperatura de aproximadamente 33°C.

Renal

A variação da pressão hidrostática ao qual o indivíduo é submetido quando na posição em pé, imersa ao nível do pescoço na piscina, resulta em alterações na distribuição dos fluidos corporais. Em média, 700 ml de sangue circulam entre os membros e o tórax e isso estimula os receptores de volume que por sua vez provocam uma profunda diurese. A imersão também pode ser benéfica nos casos de edema, auxilia o retorno de líquido para a circulação linfática. Com o aumento do fluxo sanguíneo renal, os hormônios reguladores do rim também são afetados, e há uma supressão do

17

hormônio antidiurético devido ao aumento da pressão venosa, o que aumenta a excreção de sódio e potássio e aumento da diurese. Os efeitos combinados no sistema renal e cardiovascular, em temperaturas termo neutras, parecem diminuir a pressão em longas imersões, o que pode gerar diminuições da pressão sanguínea que duram até horas, pós-imersão.

Musculoesquelético

Durante a imersão em água aquecida a temperatura acima do termo neutra (33ºC), pode ocorrer uma transferência de calor ocasionando vasodilatação e aumento do fluxo sanguíneo muscular. Este aquecimento provoca redução do tônus muscular e da rigidez muscular e articular como a espasticidade. O auxílio da flutuação e o aquecimento da água diminui a sobrecarga articular e estimula a movimentação precoce que favorece uma atuação equilibrada dos músculos, restaura a função muscular e da amplitude de movimento, atua também na redução da atrofia muscular e a formação do tecido cicatricial, proporcionando um ambiente de fácil movimentação e potencializar a realização de exercícios que impossíveis em solo, principalmente em indivíduos com limitações da mobilidade e força. De fato, a articulação se movimenta com maior liberdade e os segmentos corporais submersos encontram estímulos em todas as direções do movimento. Os exercícios podem ser realizados inicialmente com auxílio, como suporte e como resistência, ou com equipamentos específicos como flutuadores, botas, exercitadores, pranchas, pé de pato durante os movimentos na água.

Neurológico

Os efeitos da água parecem influenciar os níveis de dor, por um mecanismo de redução de sensibilidade das terminações nervosas livres. Os efeitos da imersão podem causar um extravasamento sensorial, dado pela temperatura, atrito e pressão, o qual pode aumentar o limiar a ressentir dor durante os movimentos. Além disso, há um efeito de relaxamento do tônus muscular, que pode ser devido à vasodilatação e diminuição da sobrecarga corporal, benéfico nos casos de espasticidade ou tensão muscular exacerbada, como consequência de problemas de ordem ocupacional, por exemplo.

2.3.2. Propriedades físicas da água

O conhecimento e aplicação das propriedades físicas da água são de suma

importância para compreender as respostas fisiológicas durante a imersão na água

para execução dos exercícios. Em geral, a água proporciona um ambiente instável

que nos leva a recrutar os músculos constantemente para minimizar as forças de

rotação ou torção durante a flutuação. O controle corporal é realizado por meio de

uma coordenação do complexo neuromuscular durante os movimentos para

estabilizar o corpo no meio aquático, independentemente da posição que se

18

encontra no meio (unipodal ou bipodal, sentado, agachado, deitado em dorsal ou

ventral ou lateral). De acordo com Becker e Cole34, o meio aquático por diminuir a

ação da gravidade por si só, já permite um ambiente ideal para reabilitação de

indivíduos que necessitam de uma menor descarga de peso nas articulações ou

possuem limitações na terapia em solo frente aos sintomas das disfunções

musculoesqueléticas.

As propriedades mais comuns apontadas no meio aquático são: a densidade

relativa, a força de flutuação, a pressão hidrostática, a viscosidade, a turbulência

(fluxo), a temperatura e o torque8,9,33,34. A densidade relativa pode ser caracterizada

pela relação entre a massa corporal e o volume de água. A água, substância

composta por matéria, apresenta uma densidade por si só. A gravidade específica

ou densidade relativa, caracteriza a relação entre a densidade de uma substância ou

objeto com a densidade da água. Assim, a densidade relativa da água é 1, e todo

corpo ou objeto que for colocado no ambiente aquático, e apresentar uma densidade

relativa menor do que a da água, portanto menor que 1, flutuará8,9,33,34. Caso a

densidade relativa seja maior do que a da água, maior que 1, o corpo afundará. A

densidade relativa também pode indicar o volume do corpo que flutuará sob a água.

A densidade relativa do corpo humano pode variar de 0,93 a 0,98 dependendo do

tipo corporal; fato este que determina a característica de flutuação, por exemplo:

uma pessoa com densidade relativa de 0,95, apresentará 5% do corpo sobre a

superfície da água e de 95% abaixo da superfície da agua. A densidade relativa do

tecido ósseo, massa magra e massa gorda são respectivamente 1,5; 1,0 e 0,8.

Portanto uma pessoa obesa tende a flutuar, enquanto uma pessoa magra a

afundar8,9,33,34.

A força de flutuação na água está relacionada aos efeitos da gravidade. Em

outras palavras, na água, a gravidade pode ser relativamente anulada e ocasionar

uma menor descarga de peso corporal8,9,33,34. Melhor descrito pelo princípio de

Arquimedes que define: quando um corpo está parcialmente ou totalmente imerso

em um meio líquido em repouso, o mesmo sofre ação de uma força denominada

“empuxo”, cujo o sentido é contrário da gravidade (de baixo para cima). Esta força é

proporcional ao peso do líquido deslocado por esse corpo. O valor do empuxo varia

de um ambiente aquático para outro, pois depende da densidade da água e da

pressão hidrostática35. Esse fenômeno é responsável pela diminuição do impacto

sobre os segmentos do corpo, como os membros inferiores, no fundo da piscina e

19

durante os exercícios de deslocamento, diminuindo assim os riscos de disfunções35.

Por outro lado, a flutuação pode determinar a porcentagem de descarga de

peso corporal nos membros inferiores, que varia conforme a profundidade que o

indivíduo está submerso, por exemplo: pode-se reduzir o peso corporal de acordo

com os níveis da profundidade em 15%, 50% e 90% na altura dos joelhos, quadril e

pescoço, respectivamente (Figura 2). Este fato é importante para a reabilitação, na

medida em que pode ser utilizado como evolução gradativa, o aumento da descarga

de peso35,36. A força da flutuação permite o controle dos movimentos aquáticos;

inicialmente a flutuação auxilia na amplitude do movimento seguindo em direção à

superfície da água; segundo como suporte; e na resistência e força muscular através

de movimentos contrários a força da flutuação.

Figura 2. Influência na flutuação com base nas porcentagens de alívio do peso corporal e a profundidade da piscina. As setas indicam a pressão hidrostática sobre o segmento corporal, que aumenta quanto maior for a profundidade. Fonte. Carregaro e Toledo (2008)36.

Já a pressão hidrostática é baseada na Lei de Pascal. De acordo com essa lei

da física, quando um corpo está submerso, a água, assim como todos os líquidos

exerce uma pressão sobre todas as superfícies deste corpo, e em todas as direções,

a uma dada profundidade8,9,33-36. Esta pressão é influenciada pela densidade do

líquido e pela profundidade, pois a coluna de líquido acima do corpo será

responsável pela pressão. Portanto, quanto maior a profundidade, maior a pressão

exercida (Figura 3). A pressão hidrostática age nos tecidos e exerce uma

compressão variável nos vasos sanguíneos, podendo auxiliar no retorno venoso e

na redução de edemas8,9,33-36. Com deslocamento dos fluídos corporais dos

20

membros para o tórax contribui para o aumento da produção renal como já citado no

quadro 1 além de outros benefícios no sistema musculoesquelético e neurológico.

Figura 3. Ilustra a pressão exercida no corpo durante a imersão, com a cabeça fora da água. A pressão aumenta com a profundidade. Fonte. Bates e Hanson (1998)8.

A viscosidade é outra propriedade dos líquidos, que representa uma medida

importante no que refere à resistência ao movimento humano realizado na água. Em

outras palavras, a viscosidade denota o atrito que o líquido exerce sobre um corpo,

quando o mesmo se movimenta. O coeficiente de viscosidade mostra que, quanto

mais viscoso um líquido, maior a força requerida para se criar um movimento,

quando imerso neste líquido8,9,33-36.

A turbulência ou fluxo gerado no meio aquático, é caracterizado quando um

corpo se movimenta na água e está exposto ao fluxo do líquido determinados pela

velocidade, oscilação e forma do corpo. Quando o movimento é suave e lento, o

fluxo da água ao redor do corpo é chamado de fluxo laminar, na qual as moléculas

da água movimentam-se paralelamente e não se cruzam8,9,33-36. Quando o

movimento se torna mais rápido e o fluxo apresenta-se desigual, então formam-se

cruzamentos e oscilações que podem ser chamados de fluxo turbulento8,9,33-36. O

movimento de um corpo na água também pode criar uma diferença de pressão com

a água (Figura 4), e formar um ponto de arrasto ou esteira (coeficiente de arrasto).

Exemplo, ao caminhar dentro da água e atrás de uma pessoa, pode-se perceber a

21

formação de redemoinhos (fluxo turbulento) e a força de arrasto atrás desta pessoa.

Portanto, um paciente com dificuldades a marcha pode sentir maior facilidade em

andar seguindo o terapeuta, pois será “puxado” pela força de arrasto criado atrás do

corpo do terapeuta8,9,33-36. A marcha ou a corrida subaquática pode ser intensificada

por meios de padrões que modifiquem a direção, resultando em movimento de fluxo

turbulento, podendo ser mais desafiadores e instáveis pela formação de

redemoinhos próximos do corpo.

Figura 4. Ilustra a característica do movimento com o corpo imerso na água. (A) movimento paralelo ao fluxo da água, produzindo um fluxo de linha reta; e (B) movimento perpendicular ao fluxo da água, produzindo turbulência. Fonte. Bates e Hanson (1998)8.

A temperatura é outro fator importante na compressão dos exercícios

aquáticos. A água possui a condição de reter ou transferir calor. Os mecanismos são

pela condução na qual a transferência se dá por colisões entre as moléculas e

determinada pela diferença de temperatura e a convecção que é caracterizada pela

transferência durante o movimento de muitas moléculas, ao longo de grandes

distâncias8,9,33-36. Este conceito é importante, pois caracteriza uma transferência

constante de calor na interação do corpo com a água, e pode determinar alterações

dos efeitos fisiológicos e a percepção térmica durante a terapia8,9,33-36. A água

aquecida diminui a tensão muscular e a dor nas articulações assim como contribui

para diminuir a rigidez articular e muscular e assim melhorar a amplitude de

movimento8,9,33-36. Em geral, a temperatura da água deve estar compatível com o

conforto das pessoas, e uma diferença de apenas 1ºC fará uma diferença notável.

Por fim, o torque (momento de força e alavancas) são grandezas mecânicas

importantes que também podem ser evidenciadas no meio aquático. O conceito

22

biomecânico de torque ou momento de força, representa a capacidade de rotação

do segmento corporal sobre o eixo articular, quando a mesma é aplicada sobre um

sistema de alavancas. A aplicação deste conceito no ambiente aquático pode ser

demonstrada pela interação entre a força de empuxo e o posicionamento do corpo

na água8,9,33-36. A interação implica o conhecimento da posição do centro de

gravidade (CG) e centro de flutuação (CF) do corpo. O centro de gravidade pode ser

entendido como um ponto que representa todos os centros de massa dos

segmentos do corpo que, na posição anatômica, se encontra aproximadamente na

altura da segunda vértebra sacral. O centro de flutuação, por sua vez, é definido

como o centro de todos os momentos de força aplicados no corpo e se encontra no

meio da região torácica. Alterações de posicionamento do corpo, modifica a relação

entre as posições do CG e do CF, podem ocasionar movimentos rotacionais e

alterar a dinâmica da flutuação até encontrar uma posição estável, de equilíbrio,

muitas vezes em diferentes posições (em pé, cabeça para cima, decúbito ventral),

como ilustrado na Figura 5.

Figura 5. Ilustra a interação entre as diferentes posições do centro de gravidade (CG) e o centro de fluturação (CF) de um corpo. A relação vertical impõe cargas compressivas ou tensivas, e uma flutuação vertical estável (esquerda). Uma mudança na posição do corpo pode impor um momento rotacional e alterar a dinâmica da fluturação (direita). Fonte. Carregaro e Toledo (2008)36.

É possível caracterizar os momentos de força no meio aquático por meio da

flutuação. Em outras palavras, o momento de flutuação pode ser calculado com a

seguinte fórmula: m=F.d (m é o momento de força, F é a força do empuxo aplicada

23

pela flutuação e d é a distância horizontal da vertical ao centro de flutuação)8,9,33-36.

Quando um membro segue em direção a superfície da agua, a força da flutuação

age de maneira crescente e maior (Figura 6A); mas na redução do braço de

alavanca, se diminuirmos o tamanho do segmento (com ligeira flexão), onde o centro

da flutuação se aproxima mais do pivô (eixo) e a distância for menor (Figura 6B),

então o momento de flutuação é menor (braço de alavanca menor e menor

exigência muscular). Porém, é possível modificar o momento da flutuação,

acoplando algum acessório (palmar) ou equipamento de flutuação (flutuador), como

também modificando a posição do acessório/equipamento e alterando o

comprimento do braço de alavanca e assim permitindo maior exigência muscular

durante os exercícios (Figura 6C).

Figura 6. Ilustra o efeito rotatório da flutuação no braço (A), com o mesmo estendido para uma alavanca longa. Em (B) o cotovelo é flexionado para uma alavanca curta e menor exigência muscular. Em (C) com o uso de um flutuador: P é o pivô, F é a força para cima da flutuação (empuxo) e d e a distância horizontal em relação a vertical (AB) ao centro de flutuação (CF). Quanto maior alavanca, maior o torque de flutuação ou exigência muscular. Fonte. Bates e Hanson (1998)8.

Todas essas propriedades físicas são elementares para o planejamento e

conduta terapêutica na água. Os profissionais de saúde, como fisioterapeutas

deverão saber sobre essas noções para aprimorar a prescrição dos exercícios no

24

intuito de melhorar as capacidades do sistema musculoesquelético em indivíduos

portadores de algumas das disfunções associadas a esse sistema. O quadro 2,

ilustra um resumo de algumas dessas propriedades para melhor entendimento.

Quadro 2. Efeitos das propriedades físicas da água. Adaptado de Sova (2005)35.

Propriedades físicas da água

Efeitos

Empuxo - Manipulação da flutuabilidade do corpo - Diminuição do estresse biomecânico - Auxílio, suporte e resistência ao movimento - Suporte de parte da massa corporal - Diminuição da carga sobre as articulações

Densidade - Auxílio massageador - Facilita conhecimento para prescrição da carga - Auxilia na posição do corpo para o exercício

Pressão hidrostática - Resistência ao movimento - Estímulo a circulação periférica - Facilita retorno venoso - Auxilia no fortalecimento muscular - Auxilia no relaxamento

Viscosidade - Resistência ao movimento - Influência na pressão arterial - Coadjuvante no relaxamento

2.3.3. Evidências científicas sobre os efeitos dos exercícios aquáticos

As evidências suportam o uso dos exercícios aquáticos para melhora clínica

de indivíduos com diferentes disfunções relacionadas ao sistema

musculoesquelético37-40. Geytenbeek37, concluiu por meio de uma revisão

sistemática com metanálise, sobre a eficácia do tratamento no meio aquático,

denominado no estudo hidroterapia, para o tratamento de pacientes com doenças

reumáticas ou artrite, osteoartrite, fibromialgia, dor lombar crônica, espondilite

anquilosante, além de outras disfunções neurológicas degenerativas. McIlveenc e

Robertson38, avaliou um total de 109 adultos com dor lombar crônica e dores nos

membros inferiores durante um programa de exercício na água por 12 semanas,

demonstraram significante melhora na função motora e nos sintomas de dor de

ambos os grupos patológicos (lombar e membro inferior) comparado ao grupo

controle que não realizou exercício na água.

Mais recentemente, uma revisão avaliou os efeitos dos exercícios aquáticos

na força e na capacidade física de pacientes com osteoartrite41. 296 estudos foram

25

selecionados, com desenhos de ensaios clínicos aleatórios avaliados pela

qualidade por meio da escala de PEDro. Todavia somente 12 estudos compararam

exercícios aquáticos vs. exercícios no solo; enquanto que seis compararam

exercícios aquáticos vs. Grupo controle sem nenhum tipo de exercício. Todos os

exercícios incluíam um programa de fortalecimento, equilíbrio, mobilidade e

alongamento além de componentes aeróbicos para o sistema cardiovascular.

Embora a variação da duração de cada programa e frequência semanal de treino,

os benefícios eram evidentes dos exercícios aquáticos para melhora função motora

desses pacientes. Alguns dos estudos evidenciaram melhora significante na força

muscular de membro inferior para esses pacientes. Todavia, os autores sugerem

que os reais benefícios são dependentes do planejamento e da prescrição

adequada do exercício por parte do profissional, respeitando a dose do exercício e

a especificidade muscular41.

Por fim, em 2016, uma excelente revisão sistemática42 foi publicada no intuito

de avaliar os efeitos de melhora na força de membro inferior por parte dos

exercícios aquáticos em indivíduos com disfunções musculoesqueléticas. Foram

selecionados diferentes ensaios clínicos aleatórios que utilizaram o treinamento de

resistência muscular na água. Somente 15 estudos de 1214, foram selecionados

pelos critérios para análise final. Dos 15, apenas 9 foram estudos de alta qualidade,

mas com score mínimo de 6 na escala PEDro. Em geral, todos os estudos limitaram

as informações importantes quanto a prescrição do exercício na água e de que

forma foi executado e direcionado pelo profissional. Neste sentido, a revisão

concluiu para evidências com baixa qualidade na capacidade de distinguir as reais

diferenças na força do quadril (Standard Mean Differences: SMD = 0.28; 95%CI = -

0.04 a 0.59), na força dos flexores do joelho (flexores: SMD = 0.13; 95%CI = -0.20 a

0.45); e extensores do joelho (SMD = 0.18; 95%CI = -0.03 a 0.40), assim como na

resistência muscular do membro inferior (SMD = 0.35; 95%CI = -0.06 a 0.77). Além

do mais, nenhuma diferença foi apontada entre os exercícios na água vs. no solo

para força dos músculos do joelho. Os autores concluíram que a inadequada

prescrição do exercício de resistência na água pode ter contribuído para a limitada

evidência na melhora da força do quadril e joelho em diferentes disfunções

musculoesqueléticas. Vale ressaltar também que a variedade de disfunção entre os

estudos também influenciou nos resultados para melhor especificidade do método

26

de intervenção em sua eficácia e benefício de ação como já mencionado

anteriormente.

Em resumo, existe forte evidência para realizar os exercícios aquáticos37-41.

Todavia, a prescrição é de suma importância, pois pode afetar os resultados

esperados. O uso de materiais didáticos no auxílio do profissional vem de encontro

para essas necessidades terapêuticas afim de sanar dúvidas quanto o

planejamento e condutas.

A presente proposta introduz um material didático e técnico de fácil uso, por

meio de um DVD, para os profissionais visualizaram quais exercícios poderão ser

utilizados no meio aquático para o membro inferior e de que forma poderão ser

prescritos em indivíduos portadores ou não de disfunções musculoesqueléticas.

3. DESENVOLVIMENTO

No processo de elaboração e confecção do produto proposto, ilustrado como

uma mídia em formato DVD, foi utilizado uma descrição metodológica a fim de dar

total embasamento ao conteúdo e praticidade ao mesmo. Os autores zelam e

assumem a qualidade final do documento para dar subsídio aos profissionais de

saúde que trabalham com exercício aquático. Segue abaixo a metodologia para o

presente produto:

3.1. Identificação das necessidades para o desenvolvimento da mídia

Inicialmente foi realizado um levantamento bibliográfico sobre o tópico

estudado para identificar as principais necessidades para execução dos exercícios

aquáticos no intuito de facilitar as tomadas de decisões clínicas.

O levantamento bibliográfico sobre as evidências científicas do assunto foi

explorado, por meio de bases de dados e bibliotecas de acervos científicos de livros

e artigos científicos e outros materiais relevantes para o embasamento teórico da

mídia. Este levantamento bibliográfico foi importante para definir os conceitos

estudados, e as recomendações para o desenvolvimento e intervenção no meio

aquático frente às disfunções musculoesqueléticas. O material teórico poderia ser

oriundo de bibliotecas universitárias e bases de dados on-line tais como MEDLINE,

SCIELO e BIREME que estratificarão os periódicos do assunto. Na produção mídia o

27

conteúdo teórico foi, por fim, sintetizado enquanto as condutas práticas são bem

delineadas pelo o profissional da área de forma a ilustrar a execução e a conduta

profissional durante os exercícios propostos.

3.2. Desenvolvimento da mídia

3.2.1. Sistema de gravação e captação de imagem

O desenvolvimento do produto mídia, em forma de DVD, foi realizado pela

empresa ELOS PRODUÇÕES AUDIOVISUAIS. As imagens de todo o processo

foram capturadas em vídeos, nos quais foram gravadas por meio de câmeras

profissionais do tipo broadcast e DSLR. A resolução foi Full HD, em formato do tipo

Full HD 1920 x 1080 (30 fps), e o arquivo foi exportado e armazenado em resolução

[HD] 1280 x 720 (30 fps).

Os equipamentos utilizados na gravação foram: 01 Camera Sony NX5 Full

HD, 01 Camera Canon 5D MKII, 01 Camera Go Pro Hero 4 Full HD, 03 Cartões de

memória 32 GB Trancend, 01 Tripé E-image, 01 Monopés Manfroto. Para a edição

do material capturado durante as gravações foram utilizados os seguintes

programas de Edição não linear: Adobe Premiere CC 2015, Adobe Encore CS6 e

Adobe Photoshop CC 2015. O material final foi produzido em mídia DVD, com

resolução [SD] 720 x 480 (30 fps) de acordo com o produto desenvolvido no

processo final do programa de mestrado profissional em exercício físico na

promoção da saúde.

Para realização do produto, diferentes imagens dos segmentos corporais

explicitando a definição de posturas entre o terapeuta e paciente, as manobras

ativas, passivas e ativo-assistidas, a execução dos segmentos corporais assim

como, os direcionamentos dos membros na água associado aos efeitos da imersão.

Com base nas necessidades mencionadas na introdução do trabalho, o

desenvolvimento desta mídia foi realizado nas seguintes etapas como descritas nos

parágrafos abaixo.

28

3.2.2. Equipamentos e acessórios para exercícios no meio aquático

Existe uma grande variedade de equipamentos tais como flutuadores e

acessórios específicos empregados no meio aquático. Estes equipamentos podem

auxiliar no desenvolvimento e na graduação dos exercícios aquáticos9. Os

flutuadores podem ser do tipo infláveis e de materiais com propriedades flutuantes

como espuma de polietileno – Ethafoam® e borracha de Espuma Vinílica Acetinada

(E.V.A.). Os acessórios tais como pranchas, coletes contribuem para a estimulação

da respiração, mobilidade e equilíbrio. Alguns dos acessórios podem ser

empregados para aumentar o braço de alavanca no intuito de promover maior

fortalecimento e resistência muscular.

Alguns exemplos desses recursos são os flutuadores infláveis encontrados

nas boias circulares de tamanho pequeno e médio e boias de braço em tamanhos

variados. Outros materiais com propriedades flutuantes como Ethafoam®

(encontrados na forma de espaguete, pranchas, colchonetes) e borracha E.V.A (na

forma de pranchas, coletes, tapetes) podem servir como acessórios para os

exercícios. Também, outros itens que são empregados no meio aquático tais como:

• Bolas em tamanhos variados (ex: bolinha do tênis de mesa, bola plástica

inflável de tamanho médio),

• Raquetes (ex: raquete de tênis de mesa),

• Pés de pato (variação na numeração e no tamanho da aba favorecendo o

ganho da amplitude de movimento e aumento da força muscular),

• Barbatana simples (Mini-Fins® - material produzido em polipropileno com

lâminas de resistência tridimensional em forma de W), almofada de espuma,

cintas de velcro (ex: para fixar a barbatana em torno de uma perna - região

proximal para distal nos exercícios dos membros inferiores e quadril),

• Bota com barbatanas (Hydro-Boots®) com três feixes de barbatanas ligadas

por meio de dobradiças, envoltos por uma cinta que permite o acoplamento

adequado a articulação do pé e tornozelo e mantem o alinhamento e a

estabilidade das lâminas de resistência tridimensional, potencializando assim a

resistência durante os movimentos dos membros inferiores, quadril e abdômen.

A figura 7 abaixo exemplifica alguns desses recursos empregados durante a

prática do exercício aquático.

29

Figura 7. Equipamentos e acessórios utilizados durante o exercício aquático. Fonte própria do autor.

3.2.3. Local de desenvolvimento do trabalho (meio aquático - piscina)

Existem vários cenários aquáticos para a realização da reabilitação

musculoesquelética. Entretanto, um dos cenários ideal de uma piscina para

desenvolvimento da fisioterapia aquática com padrões mínimos eficácia terapêutica

deve seguir as seguintes recomendações: área total de 15 m2 (2,5 m de largura por

6,0 m de comprimento); piscina do tipo escavada/elevada; nível da água estável a

10 cm da borda; profundidade constante à 120 cm em toda área da piscina,

totalizando assim 18,75m3 de água; e água aquecida e mantida em uma

temperatura de 320C. Especificamente sobre o tipo da piscina, é importante observar

que quando se trata da piscina escavada/elevada a mesma pode facilitar o acesso

do paciente para o interior da piscina em posição sentada. Neste sentido, a altura de

40 cm é recomendável entre o piso externo em relação à borda e a piscina. Esta

altura é similar ao acento de uma cadeira comum ou uma cadeira de rodas;

facilitando assim a transição de uma posição sentada diretamente para piscina sem

a necessidade de sentar-se no chão para acesso na mesma. O outro acesso para

piscina pode ser realizado também pela escada vertical clássica.

A piscina utilizada na presente proposta foi realizada nas dependências da

Clínica de Fisioterapia Nelson Shirabe, cito na cidade de Londrina-Pr. As

dependências do setor de Fisioterapia Aquática possui uma área de 65 m2,

subdivididos na área externa e interna da piscina. Na área externa, acesso amplo de

30

fácil locomoção e deslocamento por cadeira de rodas ou muletas quando

necessário, piso antiderrapante, dois vestiários amplos com boa iluminação e

ventilação. Na área interna, a piscina tem uma área total de 15 m2. Nesta clínica, o

tipo da piscina é escavada/elevada (Figura 8) conforme as recomendações

mencionadas acima. Mesmo a piscina apresentando esta borda elevada de um dos

lados externos, o nível da água permanece estável a 10 cm da borda, e a

profundidade constante à 120 cm em toda piscina. A água é aquecida e mantida à

320C. Todas essas características foram mantidas durante a execução do trabalho.

Figura 8. Ilustração da piscina empregada no trabalho. Fonte própria do autor.

3.2.4. Elaboração e Seleção dos exercícios no meio aquático

A proposta de exercícios foi composta da experiência prática do autor, e pela

especialidade no meio aquático. Outros materiais de fundamentação foram

alicerçados no preparo dos exercícios por meio dos principais livros da área

publicado nos últimos anos. Todos os exercícios podem ser aplicados conforme a

individualidade de cada pessoa para fins preventivos e de intervenção do sistema

musculoesquelético. Elaborado os exercícios aquáticos para prevenção e

intervenção das disfunções musculoesqueléticas em membros inferiores, nas

condutas práticas.

Um aspecto importante é a facilitação de execução dos movimentos corporais

pela anulação da gravidade afim de os exercícios se tornem mais fáceis de

execução para o indivíduo. Neste sentido, o posicionamento do terapeuta e

paciente é de suma importância para facilitar as ações de flutuação na água e

usufruir das propriedades físicas em seu favor para estimular o recrutamento de

grupos musculares alvos assim como as estratégias de equilíbrio postural para

31

manter o corpo alinhado. Além das diferentes mudanças e variações de posturas

(em pé, agachado, decúbitos dorsais ou laterais e ventrais) para execução do

exercício e minimização das descargas de peso, o terapeuta pode utilizar os

recursos tais como botas, elásticos, e outros acessórios de resistência muscular

para otimizar o trabalho e ganhos de força.

Para o desenvolvimento deste trabalho, um modelo foi recrutado para

realização dos exercícios prescritos. O mesmo assinou um termo de consentimento

livre para ceder os direitos de imagem.

A proposta terapêutica na água incluiu diferentes exercícios conforme o

Quadro abaixo.

Quadro 3. Ilustra a sequência de exercícios em mobilidade, força e resistência

muscular e equilíbrio:

Mobilidade Força e Resistência Equilíbrio • Movimentação ativa

assistida para flexão e extensão dos membros inferiores

• Exercício ativo para flexão do joelho – com auxílio do empuxo

• Exercício ativo para flexão do joelho – com suporte do empuxo

• Extensão de quadril com auxílio do empuxo

• Extensão de quadril com suporte do empuxo

• Exercícios de Cadeia aberta

• Exercícios de FNP

• Método Bad Ragaz - padrão isométrico unilateral com ênfase na abdução

• Método Bad Ragaz - padrão isométrico unilateral com ênfase na adução

• Exercício ativo para flexão do joelho – com resistência do empuxo

• Extensão de quadril com resistência do empuxo

• Exercício Isométrico para o quadríceps

• Exercício Isométrico para os ísquios tibiais

• Exercício Co-contração dos ísquios e quadríceps

• Exercício ativo para adução bilateral dos membros inferiores, resistida pelo terapeuta

• Exercício ativo para abdução bilateral dos membros inferiores, resistida pelo terapeuta

• Exercício de Cadeia aberta com barbatana – Mini Fins®

• Fortalecimento muscular com bota articulada com barbatanas - Hydro Boots® para flexão e extensão

• Método Bad Ragaz - padrão isométrico bilateral com ênfase na adução

• Deslizamento corporal na superfície da água

• Exercício ativo para adução bilateral dos membros inferiores

• Exercício ativo para abdução bilateral dos membros inferiores

• Exercício de FNP com flutuador

• Bicicleta deitado com flutuador e ênfase na flexão

• Pernada submersa na posição lateral - água profunda

• Exercício para abdução em posição sentada com flutuador nos membros inferiores

• Exercício para adução em posição sentada com flutuador nos membros inferiores

32

• Bicicleta deitado com ênfase na extensão

• Bicicleta deitado com ênfase na flexão

• Bicicleta sentada com ênfase na extensão

• Bicicleta sentado com ênfase na flexão

• Pernada livre na posição ventral

• Pernada livre na posição dorsal

• Pernada livre na posição lateral

• Alongamentos dos ísquios tibiais com flutuador

• Alongamentos do quadríceps com flutuador

• Alongamentos do quadríceps passivo

• Método Bad Ragaz - padrão isométrico bilateral com ênfase na abdução

• Pernada submersa em posição ventral – água profunda

• Pernada com pé de pato na posição ventral

• Pernada com pé de pato na posição lateral

• Exercício para abdução em posição sentada

• Exercício para adução em posição sentada

• Exercício de fortalecimento muscular, em cadeia aberta com pé de pato

• Método Bad Ragaz - padrão isotônico unilateral para a extensão, rotação interna e abdução do membro inferior

• Método Bad Ragaz - padrão isotônico unilateral para a flexão, rotação externa e adução do membro inferior

• Método Bad Ragaz - padrão isotônico unilateral para a extensão, rotação interna e abdução do membro inferior associado ao deslocamento corporal

• Método Bad Ragaz - padrão isotônico unilateral para a flexão, rotação externa e adução do membro inferior associado ao deslocamento corporal

• Método Bad Ragaz - padrão isotônico unilateral para a extensão, rotação interna e abdução do membro inferior associado ao deslocamento corporal e flutuador na região distal do membro

• Método Bad Ragaz - padrão isotônico unilateral para a flexão, rotação externa e adução do membro inferior associado ao deslocamento corporal e flutuador na região distal do membro

• Exercício de estimulação proprioceptiva bilateral com prancha

• Exercício de estimulação proprioceptiva unilateral com prancha

• Exercício de estimulação proprioceptiva com variação da pressão hidrostática

• Trote com turbulência

• Marcha com o joelho em extensão

• Marcha para trás

33

3.2.5. Conduta terapêutica no meio aquático

O terapeuta elaborou a conduta terapêutica com base nos recursos manuais,

mobilizações passivas, ativas e ativo-assistidas, associadas aos diferentes efeitos

hidrodinâmicos, dependendo do exercício proposto. Durante cada execução dos

exercícios, os cuidados de posicionamento do terapeuta vs. paciente, levou em

consideração a posição das câmeras para a melhor tomada da imagem e foram

realizados para demonstrar com detalhes o contato do terapeuta, a posição do

paciente, o posicionamento dos acessórios e flutuadores, a ação muscular,

movimentos corporais, a coordenação e o equilíbrio corporal.

Os exercícios de mobilidade, força e resistência muscular, e equilíbrio

postural foram realizados conforme a proposta do Quadro 3, mas levando em

consideração a recomendação proposta pelo Colégio Americano de Medicina do

Esporte4 quanto ao modo de prescrever o exercício dentro da individualidade de

cada pessoa e a experiência prática do profissional no manuseio do mesmo. Em

geral, as recomendações do Colégio Americano são de realizar exercícios com

duração mínima de 30-45 minutos por sessão, e entre 2-3 x na semana e de forma

supervisionada. Para ganhos de força e resistência muscular, se preconiza três

séries de 10 a 15 repetições, com intensidades relativas variando de 40-60% de um

esforço máximo para resistência muscular, enquanto acima de 70% (de um esforço

máximo) para ganhos de força e/ou hipertrofia. Embora essas recomendações do

Colégio Americano não são específicas para atividade aquática, as mesmas podem

ser incorporadas no meio mediante os seus benefícios já comprovados

cientificamente. Todavia, é importante respeitar a individualidade de cada paciente e

os efeitos da prescrição associado às propriedades físicas e terapêuticas já

existentes da água.

No caso da terapia na água, uma escala subjetiva de esforço como a escala

de BORG pode ser empregada para auxiliar na escolha da intensidade por parte do

profissional levando em consideração a percepção subjetiva do paciente quanto ao

esforço realizado. Para os exercícios de flexibilidade são recomendados: uma

postura de permanência de amplitude articular do movimento em 10 a 30 segundos

até o limiar de dor ou desconforto, e utilização de técnicas de facilitação

neuromuscular como o método FNP (contrai-relaxa ou contrai-relaxa e mantem) para

maiores ganhos. Em relação ao equilíbrio postural, exercícios que maximizem as

34

estratégias neuromusculares variando de 10 a 30 minutos por sessão deverão ser

otimizados pelo terapeuta4.

Por fim, alguns métodos neuromusculares empregados pela fisioterapia,

embora com graus evidências exploratórias ainda como o método por Anéis de Bad

Raqaz, foram propostos para alguns exercícios na água para ganhos de mobilidade

e principalmente força e resistência muscular (ilustração no Quadro 3)9.

Este método é caracterizado por uma coleção de técnicas terapêuticas

efetuadas na água associando os padrões em diagonal espiral de Kabat (que

engloba o método FNP como citado acima) aos movimentos na água, no qual o

paciente pode ser suportado por meio de flutuadores em anéis. O fisioterapeuta

pode realizar este método de três formas9: (1) padrão isométrico - terapeuta mantem

uma posição fixa ou imóvel do segmento corporal, enquanto o paciente realiza uma

contração isométrica deste segmento, propiciando uma ação isotônica de todo corpo

envolta do eixo articular e movimento proposto; (2) padrão isotônico - terapeuta

fornece fixação ao segmento contralateral ao membro alvo, enquanto o paciente

move-se o segmento alvo na água tanto na direção do terapeuta quanto para longe

e ao término desta contração o terapeuta de maneira passiva desloca o segmento

para a posição inicial ao redor do seu eixo de ação; e (3) padrão isotônico com

deslocamento - terapeuta age como estabilizador, mas se movimenta no intuito de

mobilizar o membro do paciente na direção dos movimentos que levam para o

aumento da resistência muscular. Esses 03 exercícios envolvem um misto de modo

isotônico e isométrico de contração muscular9.

A figure 9, ilustra alguns desses exercícios propostos no DVD.

A) Exercícios de mobilidade articular com auxílio do terapeuta

35

B) Exercícios de força e resistência muscular com auxílio de recursos externos (bota)

C) Exercícios de equilíbrio postural incluindo FNP e o método Bad Ragaz

Figura 9. Ilustra alguns dos exercícios propostos no DVD para mobilidade (A), força e resistência muscular (B) e equilíbrio (C).

36

4. CONCLUSÃO

A presente proposta elaborou um material com a finalidade de sanar algumas

lacunas na comunidade científica, tanto para ensino quanto para prática clínica. Por

meio de um DVD, foi ilustrado os principais exercícios realizados no meio aquático

para conter as principais disfunções musculoesqueléticas por meio de um

profissional especializado na área. Os principais exercícios apresentados no produto

foram para a mobilidade articular, fortalecimento e resistência muscular e equilíbrio

postural com auxílio ou não de aparatos tais como flutuadores, botas e itens de

resistência. Todos os exercícios foram ilustrados de forma didática e padronizada

durante uma sequência de vídeos para cada tipo de exercício, com tomadas

externas e internas da piscina.

Neste sentido, espera-se que os profissionais da área utilizem essa

ferramenta para melhor intervir nas disfunções musculoesqueléticas, usando a

piscina e suas propriedades em beneficio do paciente.

5. REFERÊNCIAS

1. Wiitavaara B, Fahlström M, Djupsjöbacka M. Prevalence, diagnostics and

management of musculoskeletal disorders in primary health care in Sweden - an

investigation of 2000 randomly selected patient records. J Eval Clin Pract. 2016

Aug 19. doi: 10.1111/jep.12614.

2. Erick PN, Smith DR. A systematic review of musculoskeletal disorders among

school teachers. BMC Musculoskelet Disord. 2011 Nov 17;12:260. doi:

10.1186/1471-2474-12-260.

3. Gerbaudo L1, Violante B. Relationship between musculoskeletal disorders and

work-related awkward postures among a group of health care workers in a

hospital. Med Lav. 2008 Jan-Feb;99(1):29-39.

4. Garber CE et al. American College of Sports Medicine position stand. Quantity

and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory,

musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for

prescribing exercise. Med Sci Sports Exerc. 2011 Jul;43(7):1334-59. doi:

10.1249/MSS.0b013e318213fefb.

37

5. Serra MV, Camargo PR, Zaia JE, Tonello MG, Quemelo PR. Effects of physical

exercise on musculoskeletal disorders, stress and quality of life in workers. Int J

Occup Saf Ergon. 2016 Oct 6:1-6.

6. Sander R. Exercise solutions for the pain from osteoarthritis disorders. Nurs Older

People. 2007 Feb 1;19(1):39.

7. Wang TJ, Belza B, Elaine Thompson F, Whitney JD, Bennett K. Effects of aquatic

exercise on flexibility, strength and aerobic fitness in adults with osteoarthritis of

the hip or knee. J Adv Nurs. 2007 Jan;57(2):141-52.

8. Bates A, Hanson N. Exercícios aquáticos terapêuticos. Editora Manole, São

Paulo, 1ed. 1998.

9. Davis BC, Harrison RA. Hydrotherapy in Practice. Editora Churchill Livingstone,

Edinburgh London and New York 1ed. 1988.

10. Okunribido O. Lower limb MSD Scoping work to help inform advice and research

planning. Health and Safety Executive (HSE), RR706 – Research report, 2009; 1-

84.

11. Loisel P, Durand MJ, Berthelette D, Vézina N, Baril R, Gagnon D, Larivière C,

Tremblay C. Disability prevention: the new paradigm of management of

occupational back pain. Disease Management and Health Outcomes 2001; 9(7):

351-360.

12. McGill, SM. Low Back Disorders: Evidence based prevention and rehabilitation.

Champaign, IL: Human Kinetics, 2002.

13. Chen JC et al. .Knee pain and driving duration: A secondary analysis of the Taxi

Drivers’ Health study. American Journal of Public Health 2004, 94:4, 575-81.

14. Smith D, Otsuka Y, Kaida K. Musculoskeletal disorders and their adverse

sequelae among Japanese workers Journal of Occupational Health & Safety

(Australia/New Zealand) 2006, 22:1, 45-49.

15. Jensen LK, Kofoed LB. Musculoskeletal disorders among floor layers: is

prevention possible? Applied Occupational and Environmental Hygiene 2002,

17:11, 797-806.

16. Forde MS, Punnett L, Wegman, DH. Prevalence of musculoskeletal disorders in

union ironworker Journal of Occupational and Environmental Hygiene 2005, 2:4,

203-212.

38

17. Quansah-R. Harmful postures and musculoskeletal symptoms among fish

trimmers of a fish-processing factory in Ghana: a preliminary investigation

International Journal of Occupational Safety and Ergonomics 2005, 11:2 181-190.

18. Gallis, C. (2006) Work-related prevalence of musculoskeletal symptoms among

Greek forest workers International Journal of Industrial Ergonomics 2006, 36 731-

736.

19. Yeung SS, Genaidy A, Deddens J, Sauter S. The relationship between protective

and risk characteristics of acting and experienced workload, and musculoskeletal

disorder cases among nurses Journal of Safety Research 2005, 36: 1, 85-95.

20. Hart LG, Deyo RA, Cherkin DC. Physician office visits for low back pain:

frequency, clinical evaluation, and treatment patterns from a U.S. national survey.

Spine 1995. 2: 1 1- 9.

21. Teixeira MJ. Tratamento multidisciplinar do doente com dor. In: Carvalho MMMJ,

org anizador. Dor: um estudo multidisciplinar. São Paulo: Summus Editorial 1994

p. 77-85.

22. Silva MC, Fassa AG, Valle NCJ. Dor lombar crônica em uma população adulta do

Sul do Brasil: prevalência e fatores associados. Cad. Saúde Pública 2004.

20(2):377-385.

23. Nachemson AL, Jonsson E. Neck and Low Back Pain. The Scientific Evidence of

Causes, Diagnosis, and Treatment. In (Philadelphia): Lippincott Willians & Wilkins

2000.

24. Delitto A, George SZ, van Dillen L, Whitman JM, Sowa G, Shekelle P, Denninger

TR, Godges JJ. Low Back Pain - Clinical Practice Guidelines Linked to the

International Classification of Functioning, Disability, and Health from the

Orthopaedic Section of the American Physical Therapy Association. J Orthop

Sports Phys Ther 2012 42(4):A1-A57. doi:10.2519/jospt.2012.0301.

25. Biering-Sorensen, F. Physical measurements as risk indicators for low-back

trouble over a one-year period. Spine 1984. 9, 106-119.

26. Enthoven P, Skargren E, Kjellman G, Öberg B. Course of back pain in primary

care: A prospective study of physical measures. J Rehabil Med 2003, 35, 168-173.

27. Barros SS, Ângelo RCO, Uchôa, EPBL. Lombalgia ocupacional e a postura

sentada. Rev Dor 2011;12(3):226-230.

28. Burdorf A, Sorock G. Positive and negative evidence of risk factors for of back

disorders. Scand J Work Environ Health 1997;23:243-56.

39

29. Osterås H1, Garnæs KK, Augestad LB. Prevalence of musculoskeletal disorders

among Norwegian female biathlon athletes. Open Access J Sports Med 2013

25;4:71-8. doi: 10.2147/OAJSM.S41586.

30. Prien A, Prinz B, Dvořák J, Junge A. Health problems in former elite female

football players: Prevalence and risk factors. Scand J Med Sci Sports 2016 Oct 17.

doi: 10.1111/sms.12747.

31. Smoljanovic T1, Bojanic I, Hannafin JA, Hren D, Delimar D, Pecina M. Traumatic

and overuse injuries among international elite junior rowers. Am J Sports Med

2009 37(6):1193-9. doi: 10.1177/0363546508331205.

32. Caspersen CJ, Mathew MZ. Physical activity, exercise and physical fitness:

definitions and distinction for health-relates research. Public Health Reports 1985,

100:2, 172-179.

33. Koury JM. Programa de Fisioterapia Aquática. Um Guia para Reabilitação

Ortopédica, Manole, 1ed. Barueri SP, 2000.

34. Becker BE, Cole AJ. Terapia aquática moderna. Manole, 1ed. São Paulo, 2000.

35. Sova R. Aquatic training. In Jones C Jessie, Rose Debra. (ed). Physical activity

instruction of older adults. USA, Human Kinetics, 2005 p.246-260.

36. Carregaro RL, Toledo AM. Efeitos fisiológicos e evidências científicas da eficácia

da fisioterapia aquática. Revista Movimenta 2008, 1(1): 23-27.

37. Geytenbeek J. Evidence for Effective Hydrotherapy. Physiotherapy 2002, 88 (9):

514–529.

38. McIlveen B, Robertson VJ. A Randomised Controlled Study of the Outcome of

Hydrotherapy for Subjects with Low Back or Back and Leg Pain. Physiotherapy

1998, 84(1): 17–26.

39. Hall J, Swinkels A, Briddon J, McCabe CS. Does aquatic exercise relieve pain in

adults with neurologic or musculoskeletal disease? A systematic review and meta-

analysis of randomized controlled trials. Arch Phys Med Rehabil 2008;89:873-83.

40. Waller B, Lambeck J and Daly D. Therapeutic aquatic exercise in the treatment of

low back pain: a systematic review. Clinical Rehabilitation 2009; 23: 3–14.

41. Mattos F, Leite N, Pitta A, Bento PC. Effects of aquatic exercise on muscle

strength and functional performance of individuals with osteoarthritis: a systematic

review. Rev Bras Reumatol 2016 Sep 28. pii: S0482-5004(16)30068-7. doi:

10.1016/j.rbr.2016.06.007.

40

42. Heywood S, McClelland J, Mentiplay B, Geigle P, Rahmann A, Clark R. The

effectiveness of aquatic exercise in improving lower limb strength in

musculoskeletal conditions: a systematic review and meta-analysis. Arch Phys

Med Rehabil. 2016 Sep 22. pii: S0003-9993(16)30977-7. doi:

10.1016/j.apmr.2016.08.472.

41

APÊNDICE A – Trabalho Apresentado em Evento Científico

42

APÊNDICE B – Artigo Científico

Título: Taekwondo athletes have better postural control during a onelegged stance balance test than football and handball athletes

A presente proposta, embora ressalta-se os exercícios aquáticos, delineou

um artigo para estudar a população de atletas que também é grandemente afetada

pelas disfunções musculoesqueléticas. Como já apontando, os atletas possuem

características morfológicas e fisiológicas específicas e estão expostos a um

conjunto de exigências físicas inerentes às tarefas motoras presentes em cada

modalidade. Assim, as entorses do tornozelo e joelho estão entre as disfunções

mais frequentes nos esportes, embora também nas atividades de vida diária, nos

acidentes por traumas entre outros. O artigo científico proposto pelo autor avaliou o

equilíbrio postural, uma capacidade de suma importância para prevenir e intervir nas

disfunções musculoesqueléticas. Um equilíbrio deficitário denota-se por riscos de

instabilidade e disfunção no sistema articular ou muscular. Grande parte dos

terapeutas necessita saber avaliar como intervir por meio de exercícios de equilíbrio.

O presente artigo estabeleceu que certas modalidades esportivas deveriam incluir

programas de exercícios de equilíbrio pois seus atletas possuem déficits importantes

comparados as outras modalidades esportivas. Neste sentido o meio aquático pode

ser uma das opções.

O artigo já foi submetido na língua inglesa e está em processo de revisão

na Revista Brasileira de Medicina do Esporte, A2 na área 21. Abaixo segue em

anexo o artigo na íntegra e a submissão do mesmo junto a este material.

43

ARTIGO CIENTÍFICO

Nelson A. Shirabe et al. (2016)

44

Title: Taekwondo athletes have better postural control during a one-legged stance balance test than football and handball athletes

ABSTRACT Objective The purpose of this study was to evaluate postural control for three sport modalities: taekwondo, handball and football. Design Cross-sectional study. Setting Laboratory setting. Participants Twenty-eight athletes with a mean age of 21 years old from the modalities of taekwondo (n=9), handball (n=9) and football (n=10). Main outcome measures All athletes performed a one-legged balance test with both lower limbs (right and left sides) on a force platform. Three trials were exerted for a maximum of up to 30 seconds with eyes open. The mean across trials was used to compute postural control parameters: area center of pressure and velocity sway in antero-posterior and medio-lateral directions of movement. Results Significant differences were obtained between the three groups for all parameters (P= <0.04). Post-hoc analyses revealed that the taekwondo modality showed better postural control (low sway values: P= <0.035) for both lower limbs than the other two modalities. No significant differences were reported between handball and football. Conclusions Taekwondo athletes have better postural control during a one-legged stance balance test than football and handball athletes. KeyWords: Postural Control, Sports, Athletes.

45

1. Introduction

During the practice of sports, musculoskeletal injuries commonly occur,

especially in the lower limbs, which in turn affect the physical performance of the

athlete, such as with decreases in strength/endurance, mobility, agility and balance

[1]. With regard to balance, the mechanisms of action are often dependent on the

postural control system, which contribute to the prevention of injuries or their

recurrence [2,3]. A deficit in this system may lead to body instability, overload of

passive musculoskeletal structures with consequent impairment and pain, and in

some cases to falls [4]. Approximately 3.9% of neuromuscular and orthopedic

disorders can be related to neuromuscular balance deficits, as reported in

Taekwondo athletes [5].

Postural control is often quantified by force platform measurements using

parameters of the center of pressure (COP) domain, which is defined as the point

location of the vertical ground reaction force vector [6]. Commonly used COP

measures in the time and frequency domains are: sway area of COP or 95%

confidence ellipse area of COP, root mean square amplitude, mean or median

frequency and mean velocity in both anteroposterior and mediolateral directions [7,8].

Apparently, the reliability and validity (ICC >0.85 and r = 0.60, respectively) of these

parameters are better for the 95% confidence ellipse area of COP and mainly for the

sway velocity variable [8,9]. When compared to functional tests using the single

domain of capacity (time or distance performance), these two parameters can reveal

a balance deficit related to postural mechanisms and biomechanical adjustments of

the neuromuscular system [10]. In fact, these parameters are often used to capture

balance impairments because they indicate a possible problem in the postural control

system across different populations, as with athletes [2,8,11].

Past studies have investigated the postural control of swimmers, basketball

players and soccer athletes and compared the results with responses from non-

athletes across a variety of balance conditions using COP parameters [12]. Matsuda

et al. [13] demonstrated that soccer players had better postural control during a one-

legged stance than swimmers, basketball players and sedentary adults using COP

parameters. However, few studies have generalized these results for sports such as

taekwondo, American football and handball. Rabello et al. [14] studied young

professional taekwondo athletes (mean age: 24 years old), who presented much

46

better postural control by COP velocity sway measurement during a one-legged

stance compared to non-athletic young adults (mean age: 23 years old). A more

comprehensive study including other modalities is now warranted for a better

understanding of postural adaptations that may exist in different sports. The purpose

of this study was to compare postural control for handball, football and taekwondo

athletes during a one-legged stance balance condition. From abilities and technique

performance related to trunk control as well as agility of lower-limbs segments [14],

we hypothesized that taekwondo athletes should present better postural control

results than the other sports investigated.

2. Methods

2.1 Participants

The sample consisted of 28 healthy participants paired by sex who

participated in this study. All participants were recruited on a voluntary basis and by

convenience. The inclusion criteria for all athletes were as follows: performance of

specific training daily and participation regularly in regional and/or national and/or

international competitions; males age 18 to 35 years. For all groups, general

exclusion criteria were: history of systemic diseases or diseases that affect joint

structures, especially in the lower limbs; presence of any disability (orthopedic or

neurological); surgeries performed in the locomotor system or inability to perform the

tests. The participants were informed about the experimental protocol and provided

written consent before their participation. The protocol and the consent form had

been previously approved by the local Ethics Committee (protocol PP/0231/10).

2.2 Balance protocol

Postural control assessment was performed on a force platform (BIOMEC

400, EMG system do Brasil, SP, Ltda). All participants were familiarized with the

equipment and the experimental protocol [7], which was a standardized approach

with one-legged standing with eyes open looking at a target (a cross) placed on a

wall at eye level 2 m away, barefoot and with their arms parallel to their trunk. Three

trials of 30s with both lower limbs (right and left) were performed, with 30s rest

intervals between each trial [7,14]. A landmark on the force platform was used to

standardize the position of the feet during all balance conditions.

47

Force signals were sampled at 100 Hz, filtered with a 35 Hz low-pass second-

order Butterworth filter and converted into COP data using MATLAB routines (The

Mathworks, Natick, MA). Stabilographic analysis of COP data was used to calculate

the 95% confidence ellipse area of COP (A-COP in cm2) and mean sway velocity

(VEL in cm/s) of COP for both anteroposterior (A/P) and mediolateral (M/L) directions

of movement [7,14]. These measures were calculated from the mean across three

trials on a 30s time-series for each lower limb.

2.3 Statistical analysis

All variables were normally distributed according to Shapiro-Wilk Test and

the variance observed was homogenous according to Levene Test. Descriptive

results are shown as mean and standard deviation. Two-way ANOVA with repeated

measures was performed to determine differences among the three groups

(taekwondo, handball and football) and sides and the effects of interaction (Groups x

Sides) on COP parameters. When necessary, post hoc Tukey’s test was used to

identify differences between the three groups. ANCOVA was performed to determine

any influence of anthropometric variables among the groups if necessary. Statistical

analyses were performed with SPSS statistical software (version 20.0 for Windows)

with an alpha level of 0.05.

3. Results

Table 1 shows the characteristics of the participants. Significant differences

between the groups were reported for all anthropometric variables, except for age (P

>0.05). Taekwondo athletes were smaller, weighed less and presented a lower Body

Mass Index than the other modality groups (P<0.002).

48

Table 2 shows the postural control results. Significant differences were found

between the three groups (P <0.04) for all COP parameters. Post-hoc analyses

revealed that the Taekwondo group showed better postural control for both lower

limbs (low COP values) than the football group for all COP parameters (Effect Size:

ES = -2.16; P= 0.035). Also, significant differences were reported between

taekwondo and handball for the area COP variable (ES = -2.28; P= 0.001). A

subsequent analysis (ANCOVA correction) was performed to mediate the

confounding effect from the BMI variable on the taekwondo group; but similar

differences (P > 0.05) between groups still existed in all COP parameters, thus

supporting the positive results of better balance of the taekwondo modality over the

others. No significant interaction or difference between sides was found for all

variables analyzed (P > 0.05) and no difference was reported between handball and

football (Post hoc analysis: P > 0.05).

4. Discussion

The results of this study showed that taekwondo athletes have better postural

control (less sway) when compared to football and handball athletes for both legs

(right lower limb and left lower limb). This was in agreement with our hypothesis

based on abilities and technique performance related to trunk control as well as

agility of lower-limbs segments from the taekwondo modality [14].

In addition, the findings of the present study are in accord with previous work

[9,13], even with a difference in experimental protocol. Leong et al. [15] observed that

49

the modality of taekwondo promotes better postural control when compared to

sedentary subjects, which could be related to the fact that during the practice of

taekwondo, subjects often maintain a one-legged stance during the repetition of

specific movements and techniques, abilities related to balance [14]. Fong et al. [16]

showed that short- and long-term adolescent practitioners of taekwondo had

significantly slower sway than a control group during a one-leg stance. In contrast, in

football and handball, postural control is used only in a few movements, such as

jumping and throwing the ball (handball) while in football it is more related to upper

limb movement control. In fact, these differences in the characteristics of each sport

help explain the differences between the groups in the present study.

Postural stability in taekwondo athletes may be associated further with the

practice of repeated high kicks during training, which require higher balance control

of posture [14,17]. Overall, taekwondo training involves acrobatic jumping associated

with twisting, pivoting and kicking, which stimulate three systems of postural control

(visual, vestibular, and motor sensory) [15] compared to handball and football. Fong

et al. [16] showed that the formation and/or training in the taekwondo modality can

accelerate the development of the vestibular system with regard to balance

promotion. In addition, somatosensory responses are also enhanced with training

and perhaps in more aspects than for football and handball [18]. However, we

recognize that some confounding variables could mediate the present findings in

favor of taekwondo as compared to other sports groups [19], but it is not the case

here from the ANCOVA results (similar results were reported when controlling for the

BMI variable). Thus, the differences in the present study were related to the motor

control training approach of each sport modality. In fact, it is suggested that football

players do not have good balance and should receive better balance training during

practice. Handigran et al. 2012 [20] supported this hypothesis showing that football

linemen players present similar balance as obese sedentary groups and unstable

controls compared to control subjects from their study using a bipedal stance

posture. Unfortunately, there has been no study comparing the postural control of

handball players with these modalities, which in turn limits the discussion of the

present findings.

Finally, each sport modality has specific characteristics of movement that

confer a determinant factor characteristic of the individual and their postural control

with time of practice [21]. With regard to side, no difference was found in this

50

comparison of balance. Effects of side on balance were compared in previous work

with non-athletes [22]. In addition, for gymnastics athletes, Shigaki et al. [23]

demonstrated similarities between sides using COP parameters. This may suggest

that at least for the static position, as with one-legged stance balance control,

asymmetries based on each leg performance is not of concern. It is possible that the

effects of side are of relevance for other postures related to dynamic movement.

Some limits of this study can be mentioned here. Although the cause-effect

was not established, this is the first study to compare with a cross-sectional design

these three modalities of sports in the same experimental biomechanics protocol of

postural control. The sample size was not large enough for generalizations to all

communities of sport. Furthermore, the use of electromyography could help to better

understand the results and true balance responses related to coordination of muscles

involved in postural control strategies in the practice of sports.

5. Conclusion

Taekwondo athletes presented better postural control than handball and

football athletes during a one-legged stance balance task. These results have

implications for clinical decision-making with regard to balance assessment and

balance retraining in sports.

References

[1] Arnold BL, De La Motte S, Linens S, Ross SE. Ankle instability is associated with balance

impairments: a meta-analysis. Med.Sci.Sports Exerc. 2009;41(5):1048-62 [2] Huurnink A, Fransz DP, Kingma I, Verhagen EA, van Dieën JH. Postural stability and ankle sprain

history in athletes compared to uninjured controls. Clin.Biomech. 2014;29(2):183-8.

[3] Zech A, Hubscher M, Vogt L, Banzer W, Hansel F, Pfeifer K. Neuromuscular training for

rehabilitation of sports injuries: a systematic review. Med.Sci.Sports Exerc. 2009;41(10):1831-41. [4] Horak FB. Postural orientation and equilibrium: what do we need to know about neural control of

balance to prevent falls? Age Ageing 2006 Sep;35 Suppl 2:ii7-ii11. [5] Mohsen Kazemi R, Artur Chudolinski HBSc D. Nine year longitudinal retrospective study of

Taekwondo injuries. The Journal of the Canadian Chiropractic Association 2009;53(4):272. [6] Winter DA. Human balance and posture control during standing and walking. Gait Posture

1995;3(4):193-214.

51

[7] Da Silva RA, Bilodeau M, Parreira RB, Teixeira DC, Amorim CF. Age-related differences in time-

limit performance and force platform-based balance measures during one-leg stance. Journal of

Electromyography and kinesiology 2013;23(3):634-9. [8] Nardone A, Schieppati M. The role of instrumental assessment of balance in clinical decision

making. Eur.J.Phys.Rehabil.Med. 2010 Jun;46(2):221-37.

[9] Pinsault N, Vuillerme N. Test–retest reliability of centre of foot pressure measures to assess

postural control during unperturbed stance. Med.Eng.Phys. 2009;31(2):276-86.

[10] Howe TE, Rochester L, Neil F, Skelton DA, Ballinger C. Exercise for improving balance in older

people. The Cochrane Library 2011.

[11] Asseman FB, Caron O, Crémieux J. Are there specific conditions for which expertise in

gymnastics could have an effect on postural control and performance? Gait Posture 2008;27(1):76-81.

[12] Kiers H, van Dieën J, Dekkers H, Wittink H, Vanhees L. A systematic review of the relationship

between physical activities in sports or daily life and postural sway in upright stance. Sports Medicine

2013;43(11):1171-89.

[13] Matsuda S, Demura S, Uchiyama M. Centre of pressure sway characteristics during static one-

legged stance of athletes from different sports. J.Sports Sci. 2008;26(7):775-9.

[14] Rabello LM, Macedo, Christiane de Souza Guerino, Gil AW, Oliveira MRd, Coelho VA, Silva GB,

et al. Comparison of postural balance between professional tae kwon do athletes and young adults.

Fisioterapia e Pesquisa 2014;21(2):139-43.

[15] Leong H, Fu SN, Ng GY, Tsang WW. Low-level Taekwondo practitioners have better

somatosensory organisation in standing balance than sedentary people. Eur.J.Appl.Physiol.

2011;111(8):1787-93.

[16] Fong SS, Ng GY. Sensory integration and standing balance in adolescent taekwondo

practitioners. Pediatric exercise science 2012.

[17] Clark NC, Röijezon U, Treleaven J. Proprioception in musculoskeletal rehabilitation. Part 2:

clinical assessment and intervention. Man.Ther. 2015;20(3):378-87. [18] Hrysomallis C. Balance ability and athletic performance. Sports medicine 2011;41(3):221-32. [19] Chiari L, Rocchi L, Cappello A. Stabilometric parameters are affected by anthropometry and foot

placement. Clin.Biomech. 2002;17(9):666-77. [20] Handrigan GA, Berrigan F, Hue O, Simoneau M, Corbeil P, Tremblay A, et al. The effects of

muscle strength on center of pressure-based measures of postural sway in obese and heavy athletic

individuals. Gait Posture 2012;35(1):88-91. [21] Zemková E. Sport-specific balance. Sports Medicine 2014;44(5):579-90. [22] Alonso AC, Brech GC, Bourquin AM, Greve JMD. The influence of lower-limb dominance on

postural balance. Sao Paulo Medical Journal 2011;129(6):410-3 [23] Shigaki L, Rabello LM, Camargo MZ, Santos, Vanessa Batista da Costa, Gil, André Wilson de

Oliveira, Oliveira MRd, et al. Comparative analysis of one-foot balance in rhythmic gymnastics

athletes. Revista Brasileira de Medicina do Esporte 2013;19(2):104-7.