Torque na articulação do joelho e atividade mioelétrica do bíceps femoral : cabeça longa e semitendíneo durante os exercícios nórdico de isquiotibiais e flexão excêntrica de joelhos

Abstract

INTRODUÇÃO: O exercício Nórdico de isquiotibiais (NHE) parece ser uma estratégia de treinamento eficaz na redução da incidência de lesões de isquiotibiais por estiramento (LesIsquios). Todavia, a amplitude de movimento (ADM) desenvolvida durante o exercício é, na maioria das vezes, limitada, o que parece afetar drasticamente o torque excêntrico dos flexores de joelho e, como consequência, a atividade excêntrica dos músculos isquiotibiais. A descrição e comparação do torque excêntrico durante a execução do NHE e da flexão excêntrica máxima de joelho (FEJ - em dinamômetro isocinético) auxiliará a entender se e como o torque excêntrico do NHE se relaciona com o desempenho máximo de flexores de joelho, um dos principais parâmetros de risco de LesIsquios. Além disso, a atividade mioelétrica de bíceps femoral cabeça longa (BFcl), o músculo mais acometido por LesIsquios, e do semitendíneo (SMT) deve ampliar o entendimento do perfil de atividade mioelétrica dos isquiotibiais e, a partir disso, proporcionar informações essenciais para o desenvolvimento de estratégias de treinamento. OBJETIVO: Avaliar a curva de torque excêntrico na articulação do joelho e o nível de atividade mioelétrica do BFcl e do SMT durante o exercício NHE e, adicionalmente, comparar o comportamento destes parâmetros em relação ao exercício de flexão isocinética excêntrica de joelhos (FEJ) realizada em ADM total, verificando assim o potencial de atividade muscular durante a execução do NHE. MÉTODOS: Dezoito indivíduos participaram do estudo (5 mulheres) com idade média de 28,4 ± 4,7 anos, 172,9 ± 8,9 cm de estatura, 73,8 ± 15,3 quilogramas e percentual de gordura de 24,5 ± 7,4%, dos quais 16 foram classificados como ativos ou muito ativos e como 2 irregularmente ativos. Ambos os exercícios foram avaliados em um dinamômetro isocinético, sendo possível avaliar os parâmetros de interesse nos 90° de ADM de flexão de joelho. Cinco repetições foram realizadas em cada exercício (i.e., NHE e FEJ) e a repetição de maior pico de torque foi utilizada na análise. O NHE foi realizado de forma tradicional, enquanto a FEJ foi avaliada na velocidade de 60°.s-1 , ambos tendo sido iniciados com os joelhos flexionados em 90º (0° = extensão total). A ADM desenvolvida foi dividida em 10 momentos (cada um representando 10% da ADM) a partir do Onset de torque (média + 3 desvios padrões dos níveis basais de torque) até a máxima ADM alcançada nos exercícios para toas as variáveis. O torque excêntrico na articulação do joelho e a atividade mioelétrica de BFcl e SMT foram avaliadas em cada exercício nos diferentes momentos (i.e., a cada 10%) e posteriormente comparadas entre os exercícios em cada momento. RESULTADOS: O momento em que o pico de torque foi alcançado durante o NHE (66,94±12,25%) foi diferente do observado na FEJ (83,06±12,07%; p<0,05). A ANOVA de medidas repetidas mostrou que os valores médios de torque durante o NHE são diferentes (F2,46; 41,80=62,51; p<0,001), com incremento do torque do Onset até 50% do exercício e redução entre 81 e 100% (p<0,05). Da mesma forma, a ANOVA de medidas repetidas mostrou que os valores médios de torque durante a FEJ foram diferentes (F1,89; 32,14=83,82; p<0,001), com incrementos do torque do Onset até 70% do exercício e redução entre 91 e 100% (p<0,05). Quando o torque excêntrico em cada momento foi comparado entre os exercícios, o NHE apresentou valores médios inferiores à FEJ em 10, 90 e 100% da ADM (p<0,05). A ANOVA de medidas repetidas de Friedman identificou que os níveis médios de atividade mioelétrica de BFcl durante o NHE são diferentes (χ²=143,92; p<0,001), apresentando incremento nos níveis de atividade mioelétrica do Onset até 40% e redução entre 81 e 100% (p<0,05). De modo semelhante, a ANOVA de medidas repetidas de Friedman identificou que os níveis médios de atividade mioelétrica de BFcl durante a FEJ foram distintos (χ²=103,49; p<0,001), com incremento dos níveis de atividade mioelétrica do Onset até 30% e redução entre 91 e 100% (p<0,05). Quando o nível de atividade mioelétrica de BFcl em cada momento foi comparado entre os exercícios, o NHE apresentou valores médios inferiores à FEJ em 10, 90 e 100% (p<0,05). A ANOVA de medidas repetidas de Friedman mostrou que os níveis médios de atividade mioelétrica de SMT desenvolvidos durante o NHE foram distintos (χ²=135,06; p<0,001), com incremento dos níveis de atividade mioelétrica do Onset até 30% e redução de 71 a 100% (p<0,05). Ainda, a ANOVA de medidas repetidas de Friedman identificou que os níveis médios de atividade mioelétrica de SMT durante a FEJ foram diferentes (χ²=96,57; p<0,001), demonstrando incremento dos níveis de atividade mioelétrica do Onset até 20% e posterior redução entre 91 e 100% (p<0,05). Quando o nível de atividade mioelétrica de SMT em cada momento foi comparado entre os exercícios, o NHE apresentou valores médios inferiores à FEJ em 10, 20, 90 e 100% (p<0,05). CONCLUSÃO: O melhor desempenho de flexores de joelho observado durante a execução do NHE não parece ocorrer na mesma ADM em que os flexores de joelho possuem maior capacidade de produção de torque, observado na FEJ, e na qual há maior atividade mioelétrica de BFcl e SMT, sobretudo no início e final do movimento da FEJ.

INTRODUCTION: Nordic hamstring exercise (NHE) seems to be an effective training strategy to reduce the hamstring strain injuries (HSI) incidence. However, the developed range of motion (ROM) during NHE is limited in most cases, which seems to drastically affect the knee flexors eccentric torque and the hamstring muscles eccentric activity. The description and comparison of the eccentric torque during the NHE with a maximum eccentric knee flexion (EKF – tested with isokinetic dynamometer) will contribute to understand if and how the eccentric torque of NHE is related to the maximum performance of knee flexors, one of the main risk factors for hamstring injuries. Furthermore, the myoelectric activity of biceps femoris long head (BFlh), the muscle most affected by HSI, and the semitendinosus (SMT) should broaden the understanding of myoelectric activity profile of the hamstrings and provide essential information for the development of training strategies. AIM: To evaluate the knee joint eccentric torque curve and myoelectric activity level of both BFlh and SMT during the NHE and, additionally, compare the behavior of these parameters with those observed in isokinetic eccentric knee flexion (EKF) performed with complete ROM, thus verifying the potential of muscular activity during the NHE. METHODS: Eighteen individuals participated in the study (5 women) with a mean of 28.4 ± 4.7 years age, 172.9 ± 8.9 cm height, 73.8 ± 15.3 kilograms weight and a fat percentage of 24.5 ± 7.4%, of which 16 were classified as active or very active and 2 as irregularly active. Both exercises were evaluated using an isokinetic dynamometer, making it possible to evaluate all parameters with 90° ROM of knee flexion. Five repetitions were performed for each exercise (i.e., NHE and EKF) and to perform the analysis the repetition with highest peak torque was used. Traditional NHE was performed, while the EFJ was tested at 60°.s-1 speed, both starting with 90° of knee flexion (0° = total extension). The developed ROM was splitted into 10 moments (each one representing 10% of ROM) from the torque Onset (mean + 3 standard deviations from the baseline torque levels) until the maximum ROM reached for all exercise variables. The analysis of knee joint eccentric torque and BFcl and SMT myoelectric activity were tested within each exercise at different times (i.e., every 10%) and subsequently compared between exercises at each time. RESULTS: The NHE peak torque moment (66.94±12.25%) was different from EKF moment (83.06±12.07%; p<0.05). The repeated measures ANOVA revealed that NHE mean torque values are different (F2.46; 41.80=62.51; p<0.001), with an increase from torque Onset up to 50% and a reduction between 81 and 100% (p<0.05). Likewise, the repeated measures ANOVA showed that EKF mean torque values were different (F1.89; 32.14=83.82; p<0.001), with increments from torque Onset up to 70% and reduction between 91 and 100% (p<0.05). When the eccentric torque at each moment was compared between the exercises, the NHE presented lower mean values than EKF in 10, 90 and 100% of the ROM (p<0.05). Friedman's ANOVA identified that NHE mean BFlh myoelectric activity levels are different (χ²=143.92; p<0.001), highlighting increasing myoelectric activity levels from Onset up to 40% and reduction between 81 and 100% (p<0.05). Similarly, Friedman's ANOVA identified that mean EKF BFlh myoelectric activity levels were different (χ²=103.49; p<0.001), with increasing myoelectric activity levels from Onset up to 30% and reduction between 91 and 100% (p<0.05). When BFlh myoelectric activity levels at each moment were compared between exercises the NHE presented lower mean values than the EKF in 10, 90 and 100% (p<0.05). Friedman's ANOVA showed that mean NHE SMT myoelectric activity levels were different (χ²=135.06; p<0.001), with increase in the myoelectric activity levels from Onset up to 30% and reduction between 71 to 100% (p<0.05). Furthermore, Friedman's ANOVA identified that mean EKF SMT myoelectric activity levels were different (χ²=96.57; p<0.001), demonstrating increase in from Onset up to 20% and later reduction between 91 and 100% (p<0.05). When SMT myoelectric activity level was compared at each moment between exercises, the NHE presented lower mean values than the EKF in 10, 20, 90 and 100% (p<0.05). CONCLUSION: The greater NHE knee flexors performance does not seem to match the observed EKF ROM which knee flexors possess the greater torque production capacity wich also represented BFcl and SMT higher myoelectric activity levels, at the start and at the end of EKF.