ABSTRACT
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.
ABSTRACT
Abstract Introduction: The locomotor training with body weight support has been proposed as an alternative for the rehabilitation of people with spinal cord injury, in order to develop most of the residual potential of the body. Objective: To compare the levels of muscle activation of the main muscle involved in gait during body weight-supported treadmill training and body weight-supported overground training in incomplete spinal cord injured patients. Methods: It was a prospective cross-sectional study, in which 11 incomplete injured patients were submitted to two modalities of gait with body weight support, the first one on the treadmill (two different speeds: 1 and 4km/h), and the second one with the walker on fixed floor. The electromyographical acquisition was done in the rectus femoris (RF), vastus medialis (VM), vastus lateralis (VL) and gluteus maximus (GM). Results: There was a greater muscle activation of all muscles analyzed in the treadmill training as compared to the over groundtraining, both at 4 km/h (RF: p=0.00), (VM: p=0.00), (VL: p=0.00) e (GM: p=0.00) and at 1km/h (RF: p=0.00), (VM: p=0.00), (VL: p=0.00) e (GM: p=0.00). When comparing the two modalities of treadmill training, at 4 and 1km/h, there was no statically significant difference between them (RF: p=0.36), (VM: p=1.00), (VL: p=1.00) e (GM: p=0.16). Conclusion: The gait training with body weight support is more effective in activating the muscles involved in the gait training on treadmill compared to overground training in patients with incomplete spinal cord injury.
Resumo Introdução: O treino de marcha com suporte de peso corporal tem sido proposto como uma alternativa para a reabilitação de pessoas com lesão medular (LM), com o intuito de desenvolver ao máximo o potencial residual do organismo. Objetivo: Comparar os níveis de ativação muscular dos principais músculos envolvidos na marcha durante a deambulação, com suporte de peso corporal na esteira e no andador em piso fixo em pacientes lesados medulares incompletos. Métodos: Tratou-se de um estudo transversal, no qual 11 pacientes lesados medulares incompletos foram submetidos a duas modalidades de treino de marcha com suporte de peso corporal, a primeira na esteira (em duas diferentes velocidades: 1 e 4 km/h) e a segunda no andador em piso fixo. Foi realizada a aquisição do EMG nos músculos reto femoral (RF), vasto medial (VM), vasto lateral (VL) e glúteo máximo (GM). Resultados: Houve uma maior ativação muscular de todos os músculos analisados no treino na esteira quando comparado ao treino em andador, tanto a 4 km/h (RF: p=0,00), (VM: p=0,00), (VL: p=0,00) e (GM: p=0,00), como a 1km/h (RF: p=0,00), (VM: p=0,00), (VL: p=0,00) e (GM: p=0,00). Quando comparadas as duas modalidades de treino na esteira, a 4 e 1km/h, não houve diferença estatisticamente significativa entre elas (RF: p=0,36), (VM: p=1,00), (VL: p=1,00) e (GM: p=0,16). Conclusão: A principal conclusão desta pesquisa foi que o treino de marcha com suporte de peso corporal ativou mais a musculatura dos músculos envolvidos na marcha no treino na esteira em relação ao treino no andador em piso fixo em pacientes com LM incompleta.
Resumen Introducción: El entrenamiento locomotor con soporte de peso corporal se ha propuesto como una alternativa para la rehabilitación de personas con lesión medular, con el fin de desarrollar la mayor parte del potencial residual del cuerpo. Objetivo: Comparar los niveles de activación muscular del músculo principal involucrado en la marcha durante el entrenamiento de la cinta rodante respaldado por el peso corporal y el entrenamiento de sobrepeso soportado por el peso corporal en pacientes lesionados incompletos de la médula espinal. Métodos: Se trató de un estudio transversal prospectivo, en el que 11 pacientes incompletos lesionados fueron sometidos a dos modalidades de marcha con soporte de peso corporal, el primero en la cinta de correr (dos velocidades diferentes: 1 y 4 km/h) y el segundo Uno con el andador en el piso fijo. La adquisición electromiográfica se realizó en el recto femoral (RF), vasto medial (VM), vasto lateral (VL) y glúteo mayor (GM). Resultados: Hubo una mayor activación muscular de todos los músculos analizados en el entrenamiento de la rueda de ardilla en comparación con el entrenamiento sobre el suelo, tanto a 4 km/h (RF: p = 0,00), (VL: p = 0,00) e (GM: p = 0,00) y a 1 km/h (RF: p = 0,00), (VM: p = 0,00), (VL: p = 0,00) e (GM: p = 0,00). Al comparar las dos modalidades de entrenamiento en cinta rodante, a 4 y 1 km/h, no hubo diferencia estadísticamente significativa entre ellas (RF: p = 0,36), (VM: p = 1,00), (VL: p=1,00) e (GM: p=0,16). Conclusión: El entrenamiento de la marcha con el apoyo del peso corporal es más eficaz en la activación de los músculos involucrados en el entrenamiento de la marcha en cinta ergométrica en comparación con el entrenamiento en el suelo en pacientes con lesión incompleta de la médula espinal.