Comparison of muscular activity on ergometric bicycle and elliptical trainer in subjects with incomplete spinal cord injury / Comparação da atividade muscular em bicicleta ergométrica e aparelho elíptico em indivíduos com lesão medular incompleta

Abstract Introduction Spinal cord injury generates muscle weakness, impairing orthostatism and gait. The elliptical trainer (ET) and the ergometric bicycle (EB) are rehabilitation options for this subject. Understanding the pattern of muscle activation generated by these methods is important to answer questions arising from clinical practice. Objective To verify muscle activation with ET and EB with and without electromyographic biofeedback in subjects with incomplete spinal cord injury (ISCI). Methods Cross-sectional crossover study, enrolled in Clinical Trials (NCT05118971). Subjects with spinal cord injury (incomplete spinal cord injury group - ISCIG) and without spinal cord injury (reference group - RG) were randomized into four groups: elliptical group (EG), elliptical + biofeedback group (EBG), bicycle group (BG) and bicycle + biofeedback group (BBG). Subjects were assessed for functionality by the Functional Independence Measure, injury classification by the ASIA Scale, muscle tone by the modified Ashworth scale, and muscle activity by electromyography. Results There was greater activation of the tibialis anterior on cycling compared to other modalities in ISCIG. Biofeedback offered no difference in any of the groups. In RG the vastus medialis was the most activated muscle in all modalities, with more expressive activation in the ET. In this same group, the tibialis anterior was more activated on the EB. Conclusion This study showed that both ET and EB are safe and effective in recruiting the muscles investigated, encouraging its use by rehabilitation professionals when the objective is to strength muscles involved in gait.

Resumo Introducão A lesão medular gera fraqueza muscular, preju-dicando o ortostatismo e a marcha. O aparelho elíptico (EL) e a bicicleta ergométrica (BE) são opções de reabilitação para estes sujeitos. Compreender o padrão de ativação muscular gerado por esses métodos é importante para esclarecer dúvi-das advindas da prática clínica. Objetivo Verificar a ativação muscular com EL e BE com e sem biofeedback eletromiográfico em indivíduos com lesão medular incompleta (LMI). Métodos Estudo transversal do tipo crossover, inscrito no Clinical Trials (NCT05118971). Sujeitos com lesão medular (grupo lesão medular incompleta - GLMI) e sem lesão medular (grupo refe-rência - GR) foram randomizados em quatro grupos: elíptico (GE), elíptico + biofeedback (GEB), bicicleta (GB) e bicicleta + biofeedback (GBB). Os indivíduos foram avaliados quanto à funcionalidade pela Medida de Independência Funcional, classificação da lesão pela Escala ASIA, tônus muscular pela escala modificada de Ashworth e atividade muscular por eletromiografia. Resultados Houve maior ativação do tibial anterior no ciclismo em comparação com outras modalidades no GLMI. O biofeedback não ofereceu nenhuma diferença em nenhum dos grupos. No GR, o vasto medial foi o músculo mais ativado em todas as modalidades, com ativação mais expressiva no EL. Neste mesmo grupo, o tibial anterior foi mais ativado na BE. Conclusão Este estudo mostrou que tanto o EL quanto a BE são seguros e eficazes no recrutamento dos músculos investigados, incentivando seu uso por profissionais da reabilitação quando o objetivo é fortalecer os músculos envolvidos na marcha.

Analysis of muscle activation in children and adolescents with severe cerebral palsy / Análise da ativação muscular em crianças e adolescentes com paralisia cerebral grave

Abstract Introduction: Children and adolescents with spastic quadriparesis have a worse selective motor control, and studies with this population are still very scarce. The same is true with scientific evidence of one of the methods most used as a physiotherapeutic treatment in this population, the Bobath Concept. Objective: To evaluate spine erector muscles activation, gluteus medius and gluteus maximus, through the handling of the Bobath Concept and the sustained kneeling posture in subjects with a diagnosis of severe cerebral palsy; and to compare muscle activation with a reference group, in order to increase the reliability of this study. Methods: A cross-sectional study was carried out with 38 children and adolescents with cerebral palsy, classified by GMFCS at levels IV and V, and 20 healthy participants, aged between 3 and 18 years. They were submitted to the handling of the Bobath Concept and to the sustained kneeling posture, with muscle activation obtained by electromyography. Results: We observed significant muscle activation during handling in side-sitting, with weight transfer and without the help of another therapist, and in the sustained kneeling posture, for the erector of the spine and gluteus medius. Conclusion: The evidence from this study suggests that both the handling in side-sitting and the sustained kneeling posture cause significant muscle activation in the erector of the spine and gluteus medius for severe quadriparesis subjects, GMFCS IV and V, which can contribute to the improvement of postural control and decision-making in physical therapy practice.

Resumo Introdução: Crianças e adolescentes com quadriparesia espástica apresentam pior controle motor seletivo e estudos com essa população ainda são muito escassos. O mesmo ocorre com as evidências científicas de um dos métodos mais utilizados como tratamento fisioterapêutico nessa população, o Conceito Bobath. Objetivo: Avaliar a ativação dos músculos eretores da coluna, glúteo médio e glúteo máximo por meio do manuseio do Conceito Bobath e da postura ajoelhada sustentada, em indivíduos com diagnóstico de paralisia cerebral grave; e comparar a ativação muscular com um grupo de referência, a fim de aumentar a confiabilidade deste estudo. Métodos: Realizou-se um estudo transversal com 38 crianças e adolescentes com paralisia cerebral, classificados pelo GMFCS nos níveis IV e V, e 20 participantes saudáveis com idade entre 3 e 18 anos. Eles foram submetidos ao manuseio do Conceito Bobath e à postura ajoelhada sustentada, com ativação muscular obtida por eletromiografia. Resultados: Observou-se ativação muscular significativa durante o manuseio na posição sentada de lado, com transferência de peso e sem auxílio de outro terapeuta, e na postura ajoelhada sustentada para o eretor da coluna e glúteo médio. Conclusão: As evidências deste estudo sugerem que tanto o manuseio na posição sentada de lado quanto a sustentação da postura ajoelhada causam significativa ativação muscular no eretor da coluna e glúteo médio para indivíduos com quadriparesia grave, GMFCS IV e V, o que pode contribuir para a melhora do controle postural e tomada de decisão na prática fisioterapêutica.

Análise da ativação muscular em indivíduos com paralisia cerebral através de manuseios do conceito bobath: uma revisão crítica / Analysis of muscle activation in individuals with Cerebral Palsy through handling the Bobath Concept: a critical review

O objetivo desse artigo foi analisar criticamente a literatura a respeito da ativação muscular pelo uso do Conceito Bobath em indivíduos com Paralisia Cerebral. As bases de dados consultadas foram Pubmed, Science Direct, Scielo, Lilacs, PEDro e ResearchGate, não limitando o período de publicação, sendo incluídos artigos publicados até maio de 2020. Foram encontrados na literatura 827 estudos, destes apenas cinco foram incluídos nessa revisão. Os artigos inclusos, a partir de critérios pré-estabelecidos, avaliaram através da eletromiografia diferentes musculaturas pelo uso de manuseios do Conceito Bobath. As musculaturas avaliadas estão relacionadas ao controle de cervical e de tronco, além dos músculos oblíquo interno, transverso do abdome e reto abdominal. A ativação muscular foi avaliada nas posturas de decúbito lateral, decúbito ventral e sedestação. Os artigos revisados identificaram através da eletromiografia que ocorre ativação muscular durante alguns manuseios do Conceito Bobath em indivíduos com paralisia cerebral, contudo as pesquisas são escassas, já que os estudos apresentam limitações nos desenhos experimentais e amostras pequenas. Isso reforça a importância de ampliar a investigação acerca da ativação muscular durante os manuseios com esta abordagem, o que poderá contribuir efetivamente na tomada de decisão dos profissionais que atuam nesta área, visando maior eficácia no tratamento e qualidade de vida desta população.AU)

The aim of this article was to critically analyze the literature on muscle activation by the use of the Bobath Concept in individuals with Cerebral Palsy. The databases consulted were Pubmed, Science Direct, Scielo, Lilacs, PEDro and ResearchGate, not limiting the publication period, including articles published until May 2020. A total of 827 studies were found in the literature, and of these only five were included in this review. The included articles, based on pre-established criteria, evaluated through electromyography different muscles using the Bobath Concept handling. The muscles evaluated are related to cervical and trunk control, in addition to the internal oblique, transverse muscles of the abdomen and rectum. Muscle activation was evaluated in lateral decubitus postures, ventral decubitus and sedestation. The reviewed articles identified, through electromyography, that muscle activation occurs during some handling of the Bobath Concept in individuals with cerebral palsy, however research is scarce, since studies have limitations in experimental designs and small samples. This reinforces the importance of expanding the investigation about muscle activation during handling with this approach, which can effectively contribute to the decision making of professionals working in this area, aiming at greater efficiency in the treatment and quality of life of this population.(AU)

Evaluation of muscle strength in medullar injury: a literature review / Avaliação da força muscular na lesão medular: uma revisão da literatura / Evaluación de la fuerza muscular en la lesión medular: una revisión de la literatura

ABSTRACT Objective: To identify the tools used to evaluate muscle strength in subjects with spinal cord injury in both clinical practice and scientific research. Methods: Initially, the literature review was carried out to identify the tools used in scientific research. The search was conducted in the following databases: Virtual Health Library (VHL), Pedro, and PubMed. Studies published between 1990 and 2016 were considered and selected, depicting an evaluation of muscle strength as an endpoint or for characterization of the sample. Next, a survey was carried out with physiotherapists to identify the instruments used for evaluation in clinical practice, and the degree of satisfaction of professionals with respect to them. Results: 495 studies were found; 93 were included for qualitative evaluation. In the studies, we verified the use of manual muscle test with different graduation systems, isokinetic dynamometer, hand-held dynamometer, and manual dynamometer. In clinical practice, the manual muscle test using the motor score recommended by the American Spinal Cord Injury Association was the most used method, despite the limitations highlighted by the physiotherapists interviewed. Conclusion: In scientific research, there is great variation in the methods and tools used to evaluate muscle strength in individuals with spinal cord injury, differently from clinical practice. The tools available and currently used have important limitations, which were highlighted by the professionals interviewed. No instrument depicts direct relationship of muscle strength and functionality of the subject. There is no consensus as to the best method for assessing muscle strength in spinal cord injury, and new instruments are needed that are specific for use in this population.

RESUMO Objetivo: Identificar quais são os instrumentos utilizados para avaliação de força muscular em sujeitos com lesão medular tanto na prática clínica, quanto em pesquisas científicas. Métodos: Inicialmente, realizou-se a revisão da literatura para identificação dos instrumentos utilizados em pesquisas científicas. A busca foi feita nas bases Biblioteca Virtual em Saúde (BVS), PEdro e PubMed. Foram considerados estudos publicados entre 1990 e 2016 e selecionados os que apresentaram a avaliação da força muscular como desfecho ou para caracterização da amostra. A seguir, foi realizado um levantamento junto a fisioterapeutas para identificar quais são os instrumentos utilizados para avaliação na prática clínica, e qual o grau de satisfação dos profissionais com relação a eles. Resultados: Foram encontrados 495 artigos; 93 foram incluídos para avaliação qualitativa. Nos estudos, verificou-se o uso do teste muscular manual com diferentes sistemas de graduação, do dinamômetro isocinético, do dinamômetro portátil e do dinamômetro manual. Na prática clínica, o teste muscular manual com uso do escore motor recomendado pela American Spinal Cord Injury Association foi o método mais utilizado, apesar das limitações destacadas pelos fisioterapeutas entrevistados. Conclusão: Nas pesquisas cientificas, é grande a variação de métodos e instrumentos utilizados para avaliação da força muscular em sujeitos com lesão medular, diferentemente da prática clínica. Os instrumentos disponíveis e utilizados atualmente apresentam importantes limitações, que foram destacadas pelos profissionais entrevistados. Nenhum instrumento apresenta a relação direta da força muscular com a funcionalidade do sujeito. Não há consenso sobre qual o melhor método para avaliação da força muscular na lesão medular, e são necessários novos instrumentos que sejam específicos para uso nessa população.

RESUMEN Objetivo: Identificar cuáles son los instrumentos utilizados para evaluar la fuerza muscular en sujetos con lesión medular tanto en la práctica clínica, como en investigaciones científicas. Métodos: Inicialmente, se realizó la revisión de la literatura para identificar los instrumentos utilizados en investigaciones científicas. La búsqueda fue hecha en las bases de Biblioteca Virtual en Salud (BVS), PEdro y PubMed. Se consideraron estudios publicados entre 1990 y 2016 y se seleccionaron los que presentaron la evaluación de la fuerza muscular como resultado o para caracterización de la muestra. A continuación, se realizó un levantamiento junto a fisioterapeutas para identificar cuáles son los instrumentos utilizados para evaluación en la práctica clínica y cuál es el grado de satisfacción de los profesionales con relación a ellos. Resultados: Se han encontrado 495 artículos; 93 se incluyeron para la evaluación cualitativa. En los estudios se verificó el uso del test muscular manual con diferentes sistemas de graduación, del dinamómetro isocinético, del dinamómetro portátil y del dinamómetro manual. En la práctica clínica, la prueba muscular manual con uso de la puntuación motora recomendada por la American Spinal Cord Injury Association fue el método más utilizado, a pesar de las limitaciones destacadas por los fisioterapeutas entrevistados. Conclusión: En las investigaciones científicas, es grande la variación de los métodos e instrumentos utilizados para evaluar la fuerza muscular en sujetos con lesión medular, diferentemente de la práctica clínica. Los instrumentos disponibles y utilizados actualmente presentan importantes limitaciones, que fueron destacadas por los profesionales entrevistados. Ningún instrumento presenta la relación directa de la fuerza muscular con la funcionalidad del sujeto. No hay consenso sobre cuál es el mejor método para evaluar la fuerza muscular en la lesión medular, y son necesarios nuevos instrumentos que sean específicos para su uso en esa población.