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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) The material of this thesis is composed of three studies that deal with a common theme, motor rehabilitation in the intensive care unit (ICU) applied through early mobilization (EM) as shown below. The EM was able to promote positive effects on intensive care quality indicators in economically developed countries where resources and other facilitators are more available. However, there is no evidence of these effects in countries of medium to low economic development. Therefore, the first study of this thesis was designed with the objective of investigating the effects of the multiprofessional implementation of EM on indicators of quality of intensive care in Brazil. EM results in a reduction of intensive care unit acquired atrophy (ICUAA) with benefits for the reduction of mortality. However, there is no information about this knowledge on the part of intensive care physiotherapists and on their clinical practices and barriers to motor therapies for reducing ICUAA in critically comatose patients with COVID-19 in Brazil. Thus, the second study of this thesis was developed aiming to investigate the knowledge and practices of intensive care physiotherapists and the barriers to such therapies in this type of patient. Finally, ICUAA and intensive care unit acquired weakness (ICUAW) are associated with high mortality, reduced physical function and quality of life. The blood flow restriction (BFR) method associated with passive mobilization (PM) (BFRp) was able to reduce ICUAA in comatose patients and BFR associated with the neuromuscular electrical stimulation (NMES) to increase muscle mass in patients with spinal cord injury. Despite this, BFR can promote unknown repercussions on the cardiovascular system of critically comatose patients. Therefore, the third study of this thesis was proposed with the aim of describing a pilot study protocol for a randomized and controlled clinical trial that allows investigating the effect of BFRp and BFRp combined with NMES (BFRpE) on cardiovascular safety and applicability and on neuromuscular adaptations, physical function and quality of life of critically comatose patients. The results of these studies may contribute to the advancement of the practice of rehabilitation in intensive care, strengthening the evidence of motor rehabilitation as a health strategy, reducing conceptual barriers for the implementation of intensive rehabilitation in environments with few financial and material resources and, therefore, contribute to the call by the World Health Organization to improve global motor rehabilitation (Rehabilitation 2030: A Call for Action). O material desta tese é composto por três estudos que versam sobre uma temática comum, a reabilitação motora na unidade de terapia intensiva (UTI) aplicada por meio da mobilização precoce (MP) conforme apresentação a seguir. A MP foi capaz de promover efeitos positivos nos indicadores de qualidade do cuidado intensivo de países desenvolvidos economicamente onde recursos e outros facilitadores são mais disponíveis. No entanto, não há evidência desses efeitos em países de médio a baixo desenvolvimento econômico. Diante disso, o primeiro estudo desta tese foi elaborado com o objetivo de investigar os efeitos da implementação multiprofissional da MP nos indicadores de qualidade do cuidado intensivo no Brasil. A MP resulta em redução da atrofia adquirida na UTI (AAUTI) com benefícios para a redução da mortalidade. No entanto, não há informações sobre este conhecimento por parte dos fisioterapeutas intensivistas e sobre suas práticas clínicas e barreiras às terapias motoras para redução da AAUTI em pacientes comatosos críticos com COVID-19 no Brasil. Desta forma, o segundo estudo desta tese foi desenvolvido com o objetivo de investigar os conhecimentos e práticas dos fisioterapeutas intensivistas e as barreiras a tais terapias neste tipo de paciente. Por fim, a AAUTI e fraqueza adquirida na UTI (FAUTI) estão associadas à alta mortalidade, redução na função física e na qualidade de vida. O método de restrição do fluxo sanguíneo (RFS) associada à mobilização passiva (MPa) (RFSp) foi capaz de reduzir a AAUTI em pacientes comatosos e RFS associada à estimulação elétrica neuromuscular (EENM) de aumentar a massa muscular em pacientes com lesão medular. Apesar disso, a RFS pode promover repercussões desconhecidas no sistema cardiovascular de pacientes comatosos críticos. Diante disso, o terceiro estudo desta tese foi proposto com o objetivo de descrever um protocolo de um estudo piloto para um ensaio clínico randomizado e controlado que permita investigar o efeito da RFSp e da RFSp combinada com a EENM (RFSpE) na segurança cardiovascular e aplicabilidade e nas adaptações neuromusculares, de função física e qualidade de vida de pacientes comatosos críticos. Os resultados desses estudos poderão contribuir para o avanço da prática da reabilitação em terapia intensiva, fortalecimento das evidências da reabilitação motora como estratégia de saúde, redução das barreiras conceituais para a implementação da reabilitação intensivista em ambientes com poucos recursos financeiros e materiais e, portanto, contribuir com o chamado da Organização Mundial da Saúde para melhoria da reabilitação motora global (Rehabilitation 2030: A Call for Action). CAPES: Código de Financiamento 001

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A distribuição da gordura corporal foi também analisada, antes e após a terapia proposta, a fim de averiguar a presença de possíveis variações, particularmente na região do pescoço. Seis sujeitos com SD foram selecionados e submetidos à terapia com EENMs. Os efeitos terapêuticos sobre as atividades elétricas dos músculos masseter (porção superficial) e temporal (porção anterior), a amplitude de abertura de boca e a intensidade de força de mordida foram investigados por meio de eletromiografia de superfície (EMGs), paquímetro analógico e transdutor de força, respectivamente. As variáveis fisiológicas do sono foram analisadas através da polissonografia – tipo II (PSG-II); enquanto que a distribuição de gordura corporal foi mensurada através de análise antropométrica, incluindo o índice de massa corporal (IMC), circunferência do pescoço (CP), circunferência abdominal e razão cintura e quadril (RCQ). Esses métodos de análise foram realizados antes e após terapia proposta. Observamos que a terapia EENMs reduziu a CP (valores) e a RCQ (valores) sugerindo benefício ao risco de disfunções cardiovasculares. A EMG dos músculos mastigatórios em repouso foi maior em todos os grupos estudados e a redução da abertura máxima bucal (controle 5,6 ±1,2 cm x 4,8 ± 0,7 cm pós tratamento), sinalizam que houve um aumento do tônus muscular. Já a EMGs em contração máxima voluntária e intercuspidação máxima não mostraram alterações significativas, embora a Força Máxima Mandibular tenha aumentado de 39,8±13,5 para 44,0±14,8 KgF pós tratamento, tais achados mostraram um benefício no incremento de unidades motoras, e sugerem que a presença de interferências oclusais e ausência de elementos dentários comumente encontrados na SD, prejudicaram os registros eletromiográficos, nesta condição de coleta. Em relação a PSG, observamos a redução no grau de severidade no índice de apneia/hipopnéia, mostrando que a EENMs interferiu nos parâmetros do sono e no risco de AOS nestes pacientes. Portanto, nossos resultados em conjunto, sugerem que terapia aplicada no pressente estudo pode agregar fatores positivos na saúde e na qualidade de vida para os indivíduos portadores de SD. We evaluated the therapeutic effects of neuromuscular surface electrostimulation (NMES) on the biomechanics of the masseter and temporal muscles and the physiological variables of sleep in young and adult patients with Down syndrome (DS). The distribution of body fat was also analyzed, before and after the proposed therapy, in order to ascertain the presence of possible variations, particularly in the neck region. Six subjects with DS were selected and submitted to therapy with NMES. The therapeutic effects on the electrical activities of the masseter (superficial portion) and temporal (anterior portion) muscles, the amplitude of mouth opening and the intensity of the bite force were investigated by means of surface electromyography (EMGs), analog caliper and transducer of strength, respectively. The physiological variables of sleep were analyzed using polysomnography - type II (PSG-II); whereas, the distribution of body fat was measured through anthropometric analysis, including body mass index (BMI), neck circumference (CP), abdominal circumference and waist and hip ratio (WHR). These methods of analysis were performed before and after proposed therapy. We observed that NMES therapy reduced CP (values) and WHR (values) suggesting a benefit to the risk of cardiovascular dysfunction. The EMG of the masticatory muscles at rest was greater in all groups studied and the reduction in maximum mouth opening (control 5.6 ± 1.2 cm x 4.8 ± 0.7 cm after treatment), indicates that there was an increase in the muscle tone. The EMGs in maximum voluntary contraction and maximum intercuspation did not show significant changes, although the Maximum Mandibular Strength increased from 39.8 ± 13.5 to 44.0 ± 14.8 KgF after treatment, such findings showed a benefit in the increase of motor units, and suggest that the presence of occlusal interference and the absence of dental elements commonly found in DS, impaired the electromyographic records, in this collection condition. Regarding PSG, we observed a reduction in the degree of severity in the apnea / hypopnea index, showing that NMES interfered with sleep parameters and the risk of OSA in these patients. Therefore, our results together suggest that therapy applied in the present study may add positive factors in health and quality of life for individuals with DS.

A Estimulação Elétrica Neuromuscular (EENM) é amplamente utilizada na reabilitação clínica, especialmente para melhorar a força muscular e prevenir quadros de atrofia. Dois tipos de correntes elétricas são bastante utilizados na prática clínica, a corrente pulsada (CP) e a corrente alternada (CA). A CA foi inicialmente introduzida sob a ideia de que seria capaz de aumentar a capacidade de produção de força em 40%, e, por esse motivo, utilizada na prática clínica sob a ideia de ser mais efetiva do que a CP para o fortalecimento muscular. Contudo, a literatura sobre essa temática é inconclusiva ou contraditória, e os estudos apresentam baixa qualidade metodológica. Em função disso, não é possível determinar qual das duas correntes é mais eficiente. Com a finalidade de responder essa pergunta e de aprofundar o conhecimento sobre esse tema, o objetivo da presente dissertação foi o de avaliar os efeitos agudos da CA comparados aos da CP em parâmetros clínicos (intensidade de corrente e nível de desconforto) e neuromusculares (torque evocado, eficiência neuromuscular, fatigabilidade e trabalho total) em jovens saudáveis. Para atingir esse objetivo realizamos 3 estudos: o primeiro, uma revisão sistemática com metanálise (Capítulo 1), seguido de dois ensaios clínicos randomizados, (Capítulos 2 e 3) que compõem essa dissertação. No Capítulo 1, revisamos sistematicamente a literatura por meio de uma metanálise de ensaios clínicos randomizados com o objetivo de avaliar os efeitos da CA e da CP (a) no torque extensor de joelho evocado pela EENM; (b) no nível de desconforto e (c) no nível de fatigabilidade em jovens saudáveis. CP demonstrou maior torque evocado comparado a CA-2.5 KHz e CA-4.0/4.05 KHz, e similar torque evocado comparado a CA-1.0 KHz. CP demonstrou similar desconforto à CA-1.0 KHz e CA-2.5 KHz. CP apresentou maior redução da contração voluntária máxima isométrica (CVMI) após protocolo com EENM (maior fadiga) comparada CA-2.5 KHz. Contudo, os estudos incluídos demonstraram baixa qualidade metodológica, e a análise de evidências para cada desfecho demonstrou evidências muito baixas a moderadas. Portanto, nos Capítulos 2 e 3 procuramos realizar dois estudos de alta qualidade metodológica com objetivo de preencher as lacunas da literatura. Para ambos os estudos, recrutamos 30 indivíduos saudáveis e fisicamente ativos, os quais foram submetidos a 6 dias de testes: 4 dias de teste para verificar os efeitos da CA e CP em parâmetros neuromusculares, intensidade de corrente e desconforto (Capítulo 2), e 2 dias de teste para avaliar os efeitos da CA e CP na fatigabilidade dos extensores do joelho (Capítulo 3). Portanto, no Capítulo 2 investigamos os efeitos da CP e CA (a) na intensidade de corrente (mA) necessária para evocar torque submáximo e máximo; (b) no torque extensor de joelho evocado pela EENM; (c) na eficiência neuromuscular; e (d) no nível de desconforto. Para esse estudo, primeiramente utilizamos parâmetros semelhantes de duração de pulso (CP = 2 ms) e de burst (CA = 2 ms), bem como uma configuração de pulso comumente estudada e utilizada na prática clínica com as duas correntes (duração de pulso de 0.4 ms para CP e CA, com duração de burst de 5 ms para CA). Observamos que a CP gerou maior torque que CA. Adicionalmente, a CP com maior duração de pulso (2 ms) necessitou de menor intensidade de corrente e foi mais eficiente em dois níveis de força submáxima evocada quando comparada às demais configurações, sem diferenças no nível de desconforto entre CA e CP. Além disso, a duração de burst de 2.0 ms ou 5.0 ms da CA-2.5 KHz não teve qualquer influência nos parâmetros avaliados. Em relação à fatigabilidade, no Capítulo 1 verificamos que a CP foi mais fatigável que CA-2.5 KHz. Entretanto, somente o índice de queda da força em relação a CVMI pré e pós protocolo de fadiga foi avaliado, e a evidência para esse desfecho foi muito baixa. Além disso, os parâmetros de declínio da CVMI pós protocolo de fadiga, índice de fatigabilidade do torque evocado durante protocolo de fadiga, e análise da integral da curva torque-tempo (i.e., trabalho), não foram avaliados em um único estudo, o que poderia fornecer uma avaliação mais ampla e completa sobre o nível de fatigabilidade entre as correntes. Portanto, o Capítulo 3 teve como propósito comparar os efeitos da CP e da CA-2.5KHz sobre a fatigabilidade e desconforto, através da aplicação de um protocolo submáximo de fadiga isométrica. Os indivíduos foram avaliados em dois momentos: antes e após uma sessão de 20 minutos com CP ou com CA. Os resultados demonstraram que a CA é menos resistente à fatigabilidade que a CP, uma vez que demonstrou rápida queda no torque evocado, menor trabalho total e maior índice de queda da CVMI, mas similar nível de desconforto. Em conclusão, CP é mais eficiente do que a CA devido à menor intensidade de corrente, torque evocado mais elevado, maior eficiência neuromuscular, e menor fatigabilidade com maior trabalho total. Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) is widely used in clinical rehabilitation, especially to improve muscle strength and prevent atrophy. Two NMES types are widely used in clinical practice, pulsed current (PC) and alternating current (AC). AC was initially introduced under the idea that it would have the ability to increase force production capacity by 40%, and was therefore introduced into clinical practice under the idea of being more effective than PC for muscle strengthening. However, the literature involving this theme is inconclusive or contradictory, added to the low methodological quality of previous studies. Thus, it is not possible to determine which of the two currents is more efficient. In order to answer this question and to deepen the knowledge on this theme, the purpose of the present dissertation was to evaluate the acute effects of AC compared to PC on clinical (current intensity and discomfort) and neuromuscular (evoked force, neuromuscular efficiency, fatigability, and total work) parameters in healthy individuals. To achieve these purposes, we conducted 3 studies: the first, a systematic review with meta-analysis (Chapter 1), followed by two randomized clinical trials (Chapters 2 and 3) that encompass this dissertation. In Chapter 1, we systematically reviewed the literature and performed a meta-analysis of randomized controlled trials to assess the effects of AC and PC (a) on the knee extensor evoked torque; (b) on the discomfort level, and (c) on the fatigue level in healthy individuals. PC evoked higher torque compared to AC-2.5 KHz and AC-4.0/4.05 KHz, but similar evoked torque compared to AC-1.0 KHz. PC showed similar discomfort to AC-1.0 KHz and AC-2.5 KHz. PC produced greater maximal voluntary isometric contraction (MVIC) decrease after the NMES protocol (i.e., greater fatigue) compared AC-2.5 KHz. However, the included studies showed low methodological quality, and evidence analysis for each outcome showed very low to moderate evidence. Therefore, in Chapters 2 and 3 we conducted two high quality methodological studies aiming to fill the literature gaps. For both studies, we recruited 30 healthy and physically active individuals who underwent 6 testing days: 4 testing days to verify the AC and PC effects on neuromuscular parameters, current intensity and discomfort (Chapter 2), and 2 testing days to assess the effects of AC and PC on fatigability (Chapter 3). Therefore, on Chapter 2 we investigated the PC and AC effects (a) on the current intensity (mA) required to evoke submaximal and maximum torque; (b) on the knee extensor evoked torque; (c) on the neuromuscular efficiency, and (d) on the discomfort level. For this study, first we used similar pulse duration (PC = 2 ms) and burst (AC = 2 ms) parameters, followed by a pulse configuration commonly studied and used in clinical practice with both currents (PC and AC with 0.4 ms of pulse duration, with AC’s burst duration of 5 ms). PC generated higher torque than AC. Additionally, the PC with longer pulse duration (2 ms) required less current intensity and was more efficient at two levels of submaximal evoked force when compared to the other configurations. We also found no differences between PC and AC for the discomfort level. In addition, the AC-2.5 KHz burst durations of 2.0 ms or 5.0 ms had no influence on the evaluated parameters. Regarding fatigability, in Chapter 1 we found that PC was more fatigable than AC-2.5 KHz. However, we evaluated only the force drop index in relation to the MVIC before and after the fatigue protocol, and the evidence for this outcome was very low. In addition, the AC-2.5 KHz burst durations of 2.0 ms or 5.0 ms had no influence on the evaluated parameters. Regarding fatigability, in Chapter 1 we found that PC was more fatigable than AC-2.5 KHz. However, we evaluated only the force drop index in relation to the MVIC before and after the fatigue protocol, and the evidence for this outcome was very low. In addition, the MVIC decline after the fatigue protocol, the evoked torque fatigue index during the fatigue protocol, and the torque-time curve integral (i.e. work) analysis were not assessed in a single study, which could provide a wider and more detailed evaluation about the between-currents fatigability level. Therefore, Chapter 3 aimed to compare the effects of PC and AC-2.5 KHz on fatigability and discomfort by applying a submaximal isometric fatigue protocol. Participants were evaluated at two times: before and after a 20-minute session with PC or AC. The results showed that the AC was less fatigue resistant than the PC, since it demonstrated a rapid drop in the evoked torque, smaller total work and a higher MVIC drop rate, with similar discomfort level. We conclude that PC is more efficient than AC due to smaller current intensity, better evoked torque, better neuromuscular efficiency and smaller fatigability with higher total work.

A presente tese teve por objetivosdeterminar os parâmetros de corrente elétrica, a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e a confiabilidade de medidas da morfologia e da função muscularesem sujeitos saudáveis submetidos a protocolo de estimulação elétrica neuromuscular (EENM)em ambiente de unidade de tratamento intensivo (UTI) simulada. Ela está dividida em três capítulos que são descritos a seguir. CAPÍTULO 1: ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA NEUROMUSCULAR: EFEITOS DE DIFERENTES DURAÇÕES DE PULSO SOBRE O DESCONFORTO E FADIGA EM SUJEITOS JOVENS SAUDÁVEIS.Introdução: O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos de diferentes durações de pulso e de diferentes tempos de contração/relaxamento da EENM sobre a intensidade de corrente, produção de torque, desconforto e fadiga muscular. Métodos: 24 jovens saudáveis (12 ♂ e 12 ♀, 23,8±3,4 anos) foram submetidos a quatro protocolos de EENM (10 min de duração, duração de pulso = 1,2 e 2ms; tempos de contração/relaxamento = 5/25s e 10/50 s, respectivamente). Antes e após os protocolos de EENM, os sujeitos realizaram contrações voluntárias máximas isométricas (CVMIs) dos extensores de joelho, seguidas de um teste supramáximo de torque evocado (PSTE) afim de avaliar a fadiga. A intensidade de corrente (IC), o torque evocado (EENMTE) e o desconforto produzido (EVA) foram registrados no início e no final dos protocolos de EENM. Resultados: Menores níveis de IC foram necessários durante os protocolos com 2 ms de duração de pulso (efeito observado para duração do pulso: p=0,001). O desconforto relatado pelos sujeitos diminuiu durante os protocolos (efeito observado para momento: p0,90). Nas comparações inter-avaliadores, os parâmetros QMT, VLMT, VMMT, RFMT e VIMT apresentaram CCIs elevados (0,87 a 0,96), enquanto os parâmetros VLAP e VLCF apresentaram um CCI moderadamente elevados (0,66 e 0,69, respectivamente). Para as comparações entre os analisadores das medidas de RFAST, o ICC foi alto (0,98). Para as comparações intra-avaliador das avaliações de força, os CCIs foram altos tanto para CVMI quanto para FE (0,91 e 0,94, respectivamente). Nas comparações inter-avaliadores das medidas de força, os CCIs foram menores do que aqueles para as comparações intra-avaliador, mas ainda considerados altos tanto para a CVMI quanto para a FE (0,89 e 0,86, respectivamente). Conclusão: As medidas ultrassonográficas são precisas na avaliação da morfologia muscular, quando realizadas pelo mesmo avaliador em diferentes momentos. Foi alta a confiabilidade inter-avaliadores e inter-analistas encontrada para a RFAST e medidas de espessura muscular quando realizadas por diferentes avaliadores e analistas. A confiabilidade inter-avaliadormoderadamente alta encontrada para VLAP e VLCF sugere que esses parâmetros são avaliadordependentes. A confiabilidade das medidas de força foi alta tanto para a CVMI quanto para a FE. The aim of the present thesis was to determine electrical current parameters, heart rate variability (HRV), and reliability of measures of muscular morphology and function in healthy subjects submitted to a neuromuscular electrical stimulation (NMES) protocol in a simulated intensive care unit (ICU). It is divided into three chapters, which are described below. CHAPTER 1: NEUROMUSCULAR ELECTRICAL STIMULATION: EFFECTS OF DIFFERENT PULSE DURATIONS ON DISCOMFORT AND FATIGUE IN HEALTHY YOUNG SUBJECTS.Introduction: The purpose of the present study was to evaluate the effects of different NMES pulse durations and of different NMES contraction/relaxation (ON/OFF) times on current intensity, torque production, discomfort and muscle fatigue. Methods: 24 healthy (12 ♂ and 12 ♀, 23.8±3.4 years) were submitted to four 10-min duration NMES protocols with distinct electric current parameters (pulse duration = 1.2 and 2 ms; ON/OFF times = 5s/25s and 10s/50s). Subjects performed maximum voluntary isometric contractions (MVICs) followed by a supramaximal evoked torque test (SPET), before and after the NMES protocol for fatigue evaluation.The current intensity (CI) used, torque (NMESET) and discomfort produced (by the Visual Analogue Scale - VAS) were registered at the beginning and at the end of the NMES protocols. Results: Lower CIs were necessary during longer pulse duration (2 ms) NMES protocols (observed effect for pulse-duration: p=0.001). Discomfort reported was no different between NMES protocols (observed effect: pulse-duration, p=0.203; ON/OFF times, p=0.679). NMESET (observed effect moment: p0.90). In the inter-rater comparisons, the parameters QMT, VLMT, VMMT, RFMT and VIMT showed high ICCs (0.87 to 0.96), while the VLPA and VLFL parameters presented moderately high ICCs (0.66 and 0.69, respectively). For inter-analyst comparisons of RFCSA measurements, ICC was high (0.98). For force evaluations, intra-rater comparisons ICCs were high for both MVIC and EF (0.91 and 0.94, respectively). In the inter-rater comparisons of force measures, ICCs were high for both MVIC and EF (0.89 and 0.86, respectively). Conclusion: Ultrassound measurements are accurate in the muscle morphology evaluation, when performed by the same rater at different moments. Inter-rater and inter-analyst reliability was high for RFCSA and muscle thickness measures when performed both by different evaluators and analysts. The moderately high reliability found for VLAP and VLFL parameters in the inter-rater comparisons suggests that these parameters are evaluator-dependent. The reliability of force measures was high for both MVIC and EF.

Introdução: O envelhecimento causa prejuízos no sistema musculoesquelético que podem ocasionar a osteoartrite, provocando degeneração da cartilagem articular e, consequentemente, perdas funcionais a idosos acometidos. Por outro lado, a estimulação elétrica neuromuscular é utilizada como treinamento para fortalecimento muscular.Objetivo: Investigar o efeito de oito semanas de treinamento com neuromuscular electrical stimulation (NMES) nas razões de ativação root mean square (RMS) / torque dos músculos extensores do joelho em idosas com osteoartrite. Metodologia: Vinte e quatro idosas foram divididas em dois grupos: grupo saudável (SAU; n=12) e grupo osteoartrite (OA; n=12). O grupo OA foi submetido a oito semanas de treinamento com NMES e tempo de aplicação variando de 18 a 32 minutos e frequência semanal de três vezes.Resultados: No grupo OA, ocorreu um aumento dos valores RMS pós-treinamento comparado com o pré-treinamento (p0,05). O torque do quadríceps aumentou pós-treinamento no grupo OA no ângulo de 90° de flexão do joelho, contudo, o grupo SAU apresentou maior produção de torque em todos os ângulos avaliados (p0,05).Conclusão: Oito semanas de treinamento com NMES aumentaram a ativação muscular e torque dos músculos extensores do joelho no grupo osteoartrite, mas não foram capazes de gerar adaptações suficientes para igualar os mesmos ao grupo saudável. Introduction: Aging affects the musculoskeletal system, which can lead to osteoarthritis, causing degeneration of the articular cartilage and consequently resulting in functional impairment among elderly patients. However, neuromuscular electrical stimulation (NMES) training can be used as a mode of muscle strengthening.Objective: To investigate the effects of eight weeks of NMES training of the knee extensors on the RMS/torque ratio of elderly persons with osteoarthritis.Methods: Twenty-four elderly women were assigned into two groups: a healthy group (HE; n=12) and an osteoarthritis group (OA; n=12). The OA group was submitted to eight weeks of NMES training.Results: In the OA group, the RMS values increased from the pre-training to the post-training periods (p0.05). Quadriceps torque was higher in the OA group in the post-training period at 90º of knee flexion (p0.05).Conclusion: Eight weeks of NMES training resulted in a significant increase in the RMS and torque values of the quadriceps, but these neural adaptations were not sufficient to improve the osteoarthritis group to levels similar to the healthy group.

Mestrado em Fisioterapia Introdução: A estimulação eléctrica neuromuscular (EENM) é uma ferramenta frequentemente usada por fisioterapeutas no desporto e em condições clínicas caracterizadas por comprometimento motor. A eficácia da EENM é limitada pela rápida fadiga muscular e desconforto. O papel da forma de onda na fadiga muscular e conforto ainda não é claro. Objectivo: Determinar a influência da modulação da forma de onda, durante a EENM, na fadiga muscular e no conforto subjectivo dos sujeitos. Métodos: Quinze sujeitos saudáveis participaram no estudo. Os sujeitos foram distribuídos aleatoriamente por 1 dos 3 grupos. O grupo determina a ordem pela qual as diferentes formas de onda são aplicadas. A contracção isométrica máxima voluntária (CIMV) foi testada na primeira sessão. O teste de fadiga foi aplicado com a intensidade de corrente necessária para produzir 50% da CIMV. Nas três sessões, foram medidos a força de contracção e o desconforto subjectivo sendo posteriormente calculado o índice de fadiga. Testes de análise de variâncias foram usados para determinar a influência da forma de onda na fadiga e desconforto. Resultados: Mostraram que não existem diferenças significativas no índice de fadiga das três formas de onda. Relativamente à percepção de desconforto verificaram-se diferenças entre a onda rectangular e as restantes. Conclusão: A forma de onda não apresenta influência na fadiga muscular. As ondas triangular e quadrática induzem contracções mais confortáveis do que a onda rectangular, sendo a modulação da forma de onda um recurso que o fisioterapeuta deverá tem em conta de acordo com o objectivo de intervenção. ABSTRACT - Introduction: Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is used by physical therapists in sport and for clinical conditions characterized by motor impairment. The efficacy of NMES is limited by the rapid onset muscle fatigue and discomfort. The role of shape waveform on muscle fatigue is not clear. Objective: To determine the role of shape waveform on muscle fatigue, during NMES. Methods: Fifteen healthy subjects participated in the study. Subjects were assigned to 1 of 3 groups, randomly. Group assignment determined the order in which they were tested using 3 different shape waveforms. Maximal voluntary isometric contraction (MVIC) was measured during the first session. Fatigue test was applied with amplitude required to elicit 50% of the MVIC. In each 3 testing sessions torque of contraction and level comfort were measured, and percent fatigue was calculated. Analysis of variance tests for dependent samples was used to determine the effect of shape waveform on muscle fatigue and comfort scores Results: The results showed no differences on fatigue index between three shape waveforms. Rectangular waveform was less comfortable than the others. Conclusions: The waveform had no influence on muscle fatigue. The triangular and quadratic waves generated more comfortable contractions that rectangular wave. Physical therapists must take into account the modulation of shape waveform in accordance with the therapeutic goals.

A pesquisa descrita neste artigo teve por objetivo avaliar quali-quantitativamente os efeitos da estimulação diafragmática transcutânea sincronizada em portadores de DPOC. Para isso, desenvolveu-se um sistema de estimulação elétrica controlado pelo sinal respiratório, a partir das variações de temperatura durante os eventos de inspiração e expiração, medidas por meio de dois termistores do tipo NTC inseridos dos lados interno e externo de uma máscara de respirador. Seis voluntários portadores de DPOC, de ambos os sexos, com idade entre 56 e 71 anos, foram submetidos a 10 sessões estimulatórias de 20 minutos. O padrão do sinal estimulatório continha pulsos com duração de 90 µs e repouso de 400 µs, gerados em intervalos regulares e modulados em bursts com período ativo de 1470 µs e inativo de 600 µs, apresentando perfil trapezoidal com tempos de subida, descida e platô de 500 ms cada. Todos os pacientes foram submetidos a uma avaliação inicial contendo: teste de força muscular respiratória avaliada por meio de PImáx e PEmáx, teste de função pulmonar e aplicação do questionário de qualidade de vida SGRQ. Após 10 sessões, houve um aumento na força muscular inspiratória em todos os pacientes, onde a PImáx sofreu um incremento médio de 66,67 ± 12,11 cmH2O para 91,67 ± 25,03 cmH2O, a PEmáx de 92,50 ± 10,84 cmH2O para 116,67 ± 8,16 cmH2O. Também observou-se melhora da qualidade de vida no domínio sintoma, de 49,10 ± 19,40 para 28,60 ± 25,20; no domínio atividade, de 83,40 ± 12,50 para 67,57 ± 18,80; no domínio impacto, de 54,10 ± 11,34 para 38,00 ± 27,07; e escore total, de 65,50 ± 7,60 para 44,47 ± 22,31. A partir desses resultados, concluiu-se que a estimulação elétrica diafragmática sincronizada pode promover resultados positivos em portadores de DPOC. The research described in this paper has the goal of evaluating the effects of transcutaneous diaphragmatic synchronized pacing in patients with COPD. In order to achieve the experimental protocol, it has been developed a system for electrical stimulation triggered by the respiratory signal obtained from the temperature variations during inspiration and expiration events, using two NTC thermistors coupled inside and outside of a respirator mask. It was studied six volunteers with COPD, of both sexes, aged between 56 to 71 years, who were submitted to 10 sessions of 20 minutes. The stimulatory parameters were set to: active phase of the pulse of 90 µs, and inactive phase of 400 µs, generated at regular intervals and modulated in bursts with active and inactive periods of 1470 µs and 600 µs, respectively; presenting trapezoidal envelope with rise time, fall time and plateau of 500 ms. All patients underwent an initial assessment including: test of respiratory muscle strength seen through the MIP and MEP tests, lung function test and application of SGRQ quality of life questionnaire. After 10 sessions, there is an increasing inspiratory muscle strength in all patients, where MIP has an average increase of 66.67 ± 12.11 cmH2O to 91.67 ± 25.03 cmH2O, MEP from 92.50 ± 10.84 cmH2O to 116.67 ± 8.16 cmH2O, and also observed a better quality of life in the symptom domain of 49.10 ± 19.40 to 28.60 ± 25.20, in the activity domain of 83.40 ± 12.50 to 67.57 ± 18.80, and in the impact domain of 54.10 ± 11.34 to 38.00 ± 27.07 and total score of 65.50 ± 7.60 to 44.47 ± 22.31. Therefore, we concluded that the transcutaneous diaphragmatic synchronized pacing can promote positive outcomes in patients with COPD.

Patellofemoral pain syndrome (PFPS) is described as anterior or retropatellar pain knee in the absence of other pathologies and is frequently associated with dysfunction of the vastus medialis oblique (VMO). However, several studies have demonstrated the inability to selectively activate this muscle through exercise. To evaluate the effect of Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) selective VMO in women with syndrome. We evaluated thirty-eight women: twenty in the control group (24.15 ± 2.60 years) and eighteen diagnosed with PFPS (25.56 ± 3.55 years). Both groups were evaluated before and after a protocol of electro stimulation. To measure for comparing groups before and after treatment, we assessed the extensor torque concentric and eccentric knee through an isokinetic dynamometer, the intensity (Root Mean Square - RMS) and the onset of activation (onset) of VMO compared to the vastus lateralis (VL) in two types of exercise: open and closed kinetic chain. . Statistical analysis was performed using SPSS 15.0, with a significance level of 5%. Results: Our data showed an increase in the intensity of activation (RMS) of the VMO muscle after NMES in both study groups. During concentric contraction the RMS of the VMO before the NMES was 105.69 ± 32.26 μV and after a single intervention was 122.10 ± 39.62 μV (p = 0.048) for the control group. In the group with PPS, we found a similar behavior, with RMS of the VMO before NMES of 96.25 ± 18.83 μV and 139.80 ± 65.88 μV after the intervention (p = 0.0001). However, there was no evidence in the RMS value of VL muscle. The onset was calculated by subtracting the onset of VL by the onset of VMO. For the group with PFPS, the onset before the intervention was -0.007 ± 0.14 ms, indicating a delay of the VMO relative to VL, and after NMES was 0.074 ± 0.09 ms (p = 0.016), showing an activation previous VMO to VL. The same occurred for the control group. We also observed that NMES increased knee extensor power during the concentric contraction in both groups. Before the intervention the mean power was 28.97 ± 9.01 W for the PPS group and after NMES was 34.38 ± 7.61 W (p = 0.0001). Conclusion: We observed an increase in electromyographic activity of the VMO and also an anticipatory effect of this muscle A Síndrome da Dor Femoropatelar (SDFP) é freqüentemente associada à disfunção do Vasto Medial Oblíquo (VMO). Diversos estudos têm demonstrado a impossibilidade de ativar seletivamente este músculo por meio de exercícios. Avaliar os efeitos de uma única sessão de Estimulação Elétrica Neuromuscular (EENM) seletiva do músculo VMO, em sujeitos com SDFP. Foram avaliadas 38 mulheres sendo 20 pertencentes ao grupo controle (24,15 ± 2,60 anos) e 18 com diagnóstico de SDFP (25,56 ± 3,55 anos). Ambos avaliados antes e após um protocolo de eletroestimulação. Para medida de comparação dos grupos antes e depois do tratamento, foram avaliados, o desempenho isocinético, a intensidade de ativação muscular (Root Mean Square RMS) e o início da ativação (onset) do VMO comparado ao vasto lateral (VL). Para análise estatística foi utilizado o programa SPSS 15.0, com um nível de significância de 5%. Resultados: Nossos dados mostraram um aumento na intensidade de ativação (RMS) do músculo VMO após a EENM, em ambos os grupos de estudo. Durante a contração concêntrica o RMS do VMO antes da EENM foi 105,69 ± 32,26 μV e depois de uma única intervenção foi de 122,10 ± 39,62 μV (p=0,048) para o grupo controle. No grupo com SDFP, encontramos um comportamento semelhante, com RMS do VMO antes da EENM de 96,25 ± 18,83 μV e 139,80 ± 65,88 μV depois da intervenção (p=0,0001). Entretanto, não foi evidenciada alteração no valor RMS do músculo VL. O onset foi calculado através da subtração do onset do VL pelo onset do VMO. Para o grupo com SDFP, o onset antes da intervenção foi de -0,007 ± 0,14 ms, evidenciando um atraso do VMO em relação ao VL, e após a EENM foi 0,074 ± 0,09 ms (p=0,016), mostrando uma ativação do VMO anterior ao VL. O mesmo ocorreu para o grupo controle. Observamos também que a EENM aumentou a potência extensora do joelho, durante a contração concêntrica em ambos os grupos. Antes da intervenção a média da potência era de 28,97 ± 9,01 W para o grupo SDFP e depois da EENM foi de 34,38 ± 7,61 W (p=0,0001). Conclusão: Observou-se um aumento na atividade eletromiográfica do VMO após a eletroestimulação, além de um efeito antecipatório deste músculo

CONTEXTUALIZAÇÃO: A estimulação elétrica neuromuscular (EENM) é uma técnica bastante utilizada na área da reabilitação em fisioterapia, porém a instalação da fadiga ocorre de maneira mais rápida se comparada à contração voluntária. Na prática clínica, torna-se necessário monitorar a fadiga muscular em protocolos de EENM, visando adequar os parâmetros da corrente elétrica e prolongar o tempo de estimulação. OBJETIVOS: O objetivo deste estudo foi utilizar a mecanomiografia como meio de avaliação da fadiga muscular periférica durante a aplicação de um protocolo de EENM. MÉTODOS: Um sistema de aquisição de sinais mecanomiográficos (MMG) e um protocolo experimental foram desenvolvidos. Durante os ensaios in vivo com 10 voluntários, foram realizados testes de contração voluntária máxima (CVM) para extensão do joelho. Realizou-se uma fase de potencialização com contrações dinâmicas produzidas por EENM a 10% da CVM (100 Hz, 400 µm) no músculo quadríceps femoral, e o protocolo de EENM propriamente dito ocorreu a 30% da CVM (50 Hz, 400 µm). Simultaneamente, foram adquiridos os sinais de MMG RMS (amplitude) e MMG MPF (frequência) do músculo reto femoral e de torque (amplitude) para a extensão do joelho. RESULTADOS: A linha de tendência da MMG RMS foi descendente, indicando que a MMG RMS relaciona-se à amplitude do torque. Porém, a MMG MPF não teve uma boa correlação com o torque para este protocolo de EENM. CONCLUSÕES: A MMG pode ser aplicada simultaneamente à EENM, pois não ocorre interferência elétrica, e pode ser utilizada na realização de movimentos funcionais na contração muscular gerada por EENM. Artigo registrado no Australian New Zealand Clinical Trials Registry (ANZCTR) sob o número ACTRN12609000866202. BACKGROUND: Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is a widely used technique for rehabilitation in physical therapy, however it causes muscle fatigue more rapidly than does voluntary contraction. In clinical practice, it becomes necessary to monitor muscle fatigue during NMES protocols to adjust the parameters of electrical current stimulation and, thus, increase stimulation time. OBJECTIVES: The aim of this study is to use mechanomyography (MMG) as a means of evaluating peripheral muscle fatigue during the execution of an NMES protocol. METHODS: An MMG signal acquisition system and an experimental protocol were developed. During in vivo tests, 10 participants performed maximal voluntary contractions (MVCs) for knee extension. A maximization phase was conducted with dynamic contractions generated by NMES at 10% of MVC (100 Hz, 400 µs) on the quadriceps muscle, and the main NMES protocol occurred at 30% of MVC (50 Hz, 400 µs). Simultaneously, MMG RMS (amplitude) and MMG MPF (frequency) signals of the rectus femoris and the knee extension torque were acquired. RESULTS: The tendency line of the MMG RMS was descendant, indicating that MMG RMS correlates with torque amplitude. However, MMG MPF did not show a significant correlation with torque for the present NMES protocol. CONCLUSIONS: MMG is a technique that can be simultaneously applied to NMES because there is no electrical interference and it can be used during functional movements in the NMES-generated muscle contraction. Article registered in the Australian New Zealand Clinical Trials Registry (ANZCTR) under the number ACTRN12609000866202.

The objective of this study was to evaluate the effects of neuromuscular electrical stimulation (NMES) of low frequency on the vastus lateralis muscle. Eleven, male and female, dogs of variable age were randomly placed in 3 groups: I (control), II (NMES post immobilization), and III (NMES before and post immobilization). The right femoral-tibial-patellar joint of the animals in groups I, II, and III was immobilized for 30 days by the percutaneous transfixation type II method. The dogs from group II were placed on eletrotherapy 3 times weekly for 90 days, during (30 days) and post immobilization (60 days). The dogs from group II were initiated on NMES post-removal of the temporary rigid immobilization. The parameters evaluated consisted of: measurement of thigh circumference, joint motion using a goniometer, gait analysis, creatine kinase (CK) and aspartate aminotransferase (AST) levels and morphometry of the longitudinal muscle fibers collected by vastus lateralis muscle biopsy. The gait analysis was performed daily by the same observer for 90 days. The circumference of the thigh, joint motion, and muscle biopsy were performed on days 0, 30, 60 and 90 post-surgery. The blood samples for CK and AST were collected before and immediately after 6, 24 and 48 hours post-NMES on days 0,1,7,30,45,60,75 and 90. The NMES was employed on the femoral quadriceps muscle group with a frequency of 50Hz post-duration of 300msec on an off-time/on-time ratio of 1:2. There was no significant difference on the gait analysis, thigh circumference, joint motion, and CK and AST values. In terms of morphometry of muscle fibers, the greatest hypertrophy change was observed on longitudinal fibers of the dogs from group II (p=0.0005), followed by the dogs from group III. It can be concluded that NMES of low frequency does not avoid the muscular atrophy of vastus lateralis muscle during rigid temporary immobilization of the stifle joint, but causes muscular gain after this period, recommending its use Com o objetivo de avaliar o efeito da estimulação elétrica neuromuscular (EENM) de baixa freqüência no músculo vasto lateral foram utilizados 11 cães, machos e fêmeas, sem raça definida, de idades variadas e agrupados aleatoriamente em três grupos denominados de I ou controle, II (EENM após imobilização) e III (EENM durante e após imobilização). A articulação femoro-tíbio-patelar direita dos animais dos grupos I, II e III foi imobilizada por 30 dias pelo método de transfixação percutânea tipo II. Os cães do grupo III iniciaram as sessões de eletroterapia, três vezes por semana, por 90 dias, ou seja, durante (30 dias) e após a imobilização (60 dias). Os cães dos grupos II tiveram início da EENM após a remoção da imobilização rígida temporária. Os parâmetros avaliados foram a mensuração da circunferência da coxa, goniometria do joelho, graus de claudicação, enzimas creatina-quinase (CK) e aspartato-amino-transferase (AST) e morfometria das fibras musculares longitudinais obtidas por biópsia muscular do vasto lateral. A análise dos graus de claudicação foi realizada diariamente por um mesmo observador por 90 dias. A circunferência de coxa, goniometria e biópsia do músculo vasto lateral foram realizadas nos tempos zero, 30, 60 e 90 dias de pós-operatório. As amostras de sangue para avaliação da CK e AST foram coletadas antes, imediatamente depois, aos 6, 24 e 48 horas após a EENM, nos dias zero, um, sete, 30, 45, 60, 75 e 90. A EENM foi empregada no músculo quadríceps femoral numa freqüência de 50Hz, duração de pulso de 300 milisegundos e relação on time/off time de 1:2. Não houve diferença significativa nos graus de claudicação, valores de circunferência da coxa, goniometria e comportamento das enzimas CK e AST entre os grupos I, II e III. Quanto à morfometria das fibras musculares, foi observada uma maior hipertrofia das fibras musculares longitudinais nos cães do grupo II (p=0,0005), seguida pelos cães do grupo III. Podese concluir que a EENM de baixa freqüência não evita a atrofia do músculo vasto lateral durante a imobilização rígida temporária do joelho, mas ocasiona ganho de massa muscular após esse período, recomendando-se o seu uso

Financiadora de Estudos e Projetos The anterior cruciate ligament (ACL) is the most commonly injured ligament in the knee and its rupture results in pain, instability, muscle atrophy and weakness. The quadriceps femoris muscle dysfunction is common before and after ACL reconstruction and can persist over years. A detailed understanding of neuromuscular function after ACL reconstruction is critical to the development of optimal rehabilitation strategies. The purpose of this study was to investigate the contributions of functional and morphological factors, in the muscle recovery, after ACL reconstruction. The effects of two therapeutic methods, usually utilized to recover muscle strength were also evaluated: Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) and eccentric exercise. Eight subjects (age = 31.3 ± 5.8 years) who had undergone ACL ligament reconstruction (mean 9.4 ± 0.7 months after the surgery) were randomly assigned to either an eccentric exercise associated with NMES (russian current) or only an eccentric exercise group. Only the involved limb was trained 2 days a week, for 12 weeks. The uninvolved one was also evaluated as reference. The quadriceps muscle function was evaluated by the measurement of the knee extensor torque during isometric and eccentric isokinetic contractions (30 and 120º/s) and by surface electromyography (EMG) of the Vastus Medialis Obliquos (VMO), Vastus Lateralis (VL) and Rectus Femoris (RF) muscles. The quadriceps cross-sectional area (CSA) was measured in six regions using Nuclear Magnetic Resonance Imaging (MRI-I). The initial evaluation showed significant extensor torque deficit both in isometric and eccentric conditions of the involved limb, compared to the contralateral one. There was significant muscle atrophy along the quadriceps extension, mainly in the distal thigh region. The EMG activity was lower for the VMO in all tested situations. NMES did not interfere in the gain of muscular strength, in any of the evaluated functions. The eccentric training increased significantly the isometric (from 198 ± 37 to 228 ± 48 Nm, p

Esse trabalho discute o uso da estimulação elétrica na reabilitação sensoriomotora de membros superiores paralisados. A restauração da função motora de preensão foi obtida pela aplicação da estimulação elétrica neuromuscular, em seqüências de ativação adequadas a realização de atividades do cotidiano como comer, beber, escrever e digitar. Uma luva instrumentalizada com sensores de força possibilitou quantificar o padrão de movimento exercido artificialmente. Esse sistema foi utilizado como alça de realimentação para a restauração de uma propriocepção através da aplicação da estimulação eletrotáctil, possibilitando a evocação de sensações tácteis codificadas, relacionadas ao movimento artificial. A integração sensoriomotora se deu pela aplicação simultânea dos sistemas desenvolvidos, possibilitando desde a restauração de padrões funcionais de preensão, até o reconhecimento do padrão de movimento exercido através das sensações evocadas artificialmente. This paper discusses the use of electrical stimulation in upper limb sensorial and motor rehabilitation. Neuromuscular electrical stimulation (NMES) was used aiming to restore motor hand function by means of muscle activation sequences to perform daily living activities such as drinking, eating, writing and typewriting. Custom made gloves instrumented with force transducers were used aiming quantitative evaluation of the artificially generated movement. This system was used as a sensorial feedback supplier for an artificial proprioception system. Encoded tactile sensation relating to artificially generated movements was provided by electron-tactile stimulation. The results showed that the sensorial-motor integration attained yielded both functional movement restoration and the recognition of artificial grasp force patterns, in order to allow the neuroprosthetic system to become closer to the biologic system.