Neuromuscular Electrical Stimulation in Facial Aging: an Integrative Literature Review / Estimulación Eléctrica Neuromuscular en el Envejecimiento Facial: Revisión Integradora della Literatura / Estimulação Elétrica Neuromuscular no Envelhecimento Facial: uma Revisão Integrativa da Literatura

ABSTRACT Despite of being a natural physiological process, aging is considered a degenerative process with evident effects on aging skin, such as reduced elasticity, wrinkles, reduced facial fat and muscle tone, sagging, changes in facial contour, and sarcopenia on the face. These changes can generate social stigma, suffering, and psychological discomfort for the patient. Thus, this study aimed to evaluate the effectiveness of Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES), a technique used in physical therapy for muscle training, in attenuating the signs of facial aging. For this purpose, a scientific survey of publications indexed on the Medline (PubMed), CINAHL, Embase, PEDro, Lilacs, ERIC, Scopus, Web of Science, and Google Scholar databases was conducted and, based on pre-established criteria, two relevant publications for the topic were selected for discussion. The scientific literature regarding the use of NMES to attenuate the signs of aging is still very scarce. The survey showed the need to discuss the current state of knowledge. Our results suggest that, theoretically, NMES could be a promising method to attenuate the signs of aging; however, there are still no conclusive results regarding the clinical effectiveness of using NMES in the facial muscles since few studies relate NMES to facial rejuvenation. More studies are needed, with greater methodological rigor and low level of bias, using precise techniques in the evaluation and allowing to interpret with greater scientific commitment of the physiological mechanism of the muscular stimulus and its interrelation with the integumentary system, proving its effectiveness in the improvement of skin appearance.

RESUMEN El envejecimiento es un proceso fisiológico natural, aunque se considera un proceso degenerativo. Sus efectos son evidentes en la piel envejecida, que presenta disminución de la elasticidad, grasa y tono muscular, así como arrugas, flacidez, cambios de contorno y sarcopenia. Estos cambios pueden generar un estigma social y malestar psicológico para el portador. En ese contexto, el objetivo de este estudio fue evaluar la efectividad del uso de la estimulación eléctrica neuromuscular (NMES), una técnica utilizada en Fisioterapia de entrenamiento muscular para atenuar los signos del envejecimiento facial. Para ello, se realizó un relevamiento de las publicaciones indexadas en las plataformas MEDLINE (PubMed), CINAHL, Embase, PEDro, LILACS, ERIC, Scopus, Web of Science y Google Scholar, y, con base en criterios preestablecidos, se seleccionaron dos publicaciones relevantes sobre el tema. La literatura científica sobre el uso de NMES en la atenuación de los signos del envejecimiento es aún escasa. La búsqueda reveló la necesidad de una discusión sobre el estado actual del conocimiento. Los resultados de esta revisión sugieren que la NMES puede ser un método prometedor de entrenamiento muscular cuando se aplica para atenuar los signos del envejecimiento. Sin embargo, todavía hay poca evidencia con respecto a la efectividad de NMES en los músculos faciales, ya que pocos estudios relacionan NMES con el rejuvenecimiento facial. Son necesarios estudios con mayor rigor metodológico para minimizar sesgos y el uso de técnicas de evaluación precisas, que permitan dilucidar el mecanismo fisiológico del estímulo muscular y su interrelación con el sistema tegumentario y que permitan probar la eficacia de la NMES en la mejora del aspecto de la piel del rostro.

RESUMO Embora seja um processo fisiológico natural, o envelhecimento é considerado degenerativo. Seus efeitos são evidentes na pele envelhecida, que apresenta redução de elasticidade, gordura e tônus muscular, assim como rugas, flacidez, alteração de contornos e sarcopenia. Tais mudanças podem gerar um estigma social e desconforto psicológico para o seu portador. Nesse contexto, objetivou-se avaliar a eficácia do uso da estimulação elétrica neuromuscular (EENM), uma técnica utilizada na Fisioterapia para o treinamento muscular, visando à atenuação dos sinais do envelhecimento facial. Para isso, foi realizado um levantamento de publicações indexadas nas plataformas MEDLINE (PubMed), CINAHL, Embase, PEDro, LILACS, ERIC, Scopus, Web of Science e Google Scholar e, a partir de critérios preestabelecidos, foram selecionadas duas publicações relevantes sobre o tema. A literatura científica sobre o uso da EENM na atenuação dos sinais do envelhecimento ainda é escassa. O levantamento revelou a necessidade de uma discussão a respeito do estado atual do conhecimento. Os resultados desta revisão sugerem que a EENM pode ser um método promissor de treinamento muscular quando aplicado à atenuação dos sinais de envelhecimento. Contudo, ainda há poucas evidências quanto à eficácia da EENM na musculatura da face, visto que poucos estudos relacionam a EENM ao rejuvenescimento facial. São necessários estudos com maior rigor metodológico, a fim de minimizar vieses, e utilização de técnicas precisas de avaliação, permitindo a elucidação do mecanismo fisiológico do estímulo muscular e sua inter-relação com o sistema tegumentar e possibilitando a comprovação da eficácia da EENM na melhoria da aparência da pele facial.

Patients with chronic high spinal cord injury can be safely treated with neuromuscular electrical stimulation: cardiovascular function is unaffected / Pacientes com lesão crônica alta da medula espinhal podem ser tratados de forma segura com estimulação elétrica neuromuscular: a função cardiovascular não é afetada

OBJECTIVE: To identify changes in blood pressure and heart rate in individuals with chronic paraplegia undergone neuromuscular electrical stimulation treatment. METHOD: Design: Observational prospective. Participants: Twenty individuals with chronic paraplegia (neurological level above T6) belonging to two different groups (G1 and G2) were submitted to an upper limb exercise test. G1 patients (n=13) had been treated with neuromuscular electrical stimulation (25Hz, pulses of 300µs, 100V) for 2 years or more, at least once a week; G2 patients (n=7) did not receive neuromuscular electrical stimulation treatment; G3 individuals (n=6) were healthy volunteers. Procedures: Arterial blood pressure and heart rate were measured during four phases of the exercise test: at initial rest, during warmup, during the exercise itself, and at rest after the exercise. RESULTS: Systolic and diastolic blood pressures showed no statistical difference between groups. In the comparison between exercise phases, regardless of the group, systolic pressure was significantly higher and diastolic pressure significantly lower at the end of the exercise itself, when compared to all other phases. Resting heart rate was significantly lower in healthy controls vs. G1 and G2, which were not significantly different between themselves. Exercise increased heart rate in all groups. CONCLUSION: This study showed that the groups are normotensive and homogeneous in their results; heart rate was higher in both paraplegic groups compared to healthy controls, but no difference was found between treated vs. untreated groups. Thus, neuromuscular electrical stimulation is a safe and effective way to treat individuals with chronic paraplegia.

OBJETIVO: Identificar mudanças na pressão arterial e frequência cardíaca em indivíduos com paraplegia crônica tratados com estimulação elétrica neuromuscular. MÉTODO: Estudo prospectivo observacional. Participantes: vinte indivíduos com paraplegia crônica (nível neurológico acima de T6) pertencentes a dois diferentes grupos (G1 e G2) foram submetidos a um teste de exercício de membros superiores. Os pacientes do G1 (n = 13) haviam sido tratados com estimulação elétrica neuromuscular (25 Hz, pulsos de 300 µs, 100 V) por 2 anos ou mais, pelo menos uma vez por semana; os pacientes do G2 (n = 7) não receberam o tratamento com estimulação elétrica neuromuscular; os indivíduos do G3 (n = 6) eram voluntários saudáveis. Procedimentos: A pressão sanguínea arterial e a frequência cardíaca foram medidas durante quatro fases do teste de exercício: no repouso inicial, durante o aquecimento, durante o exercício e no repouso após o exercício. RESULTADOS: As pressões arteriais sistólica e diastólica não apresentaram diferença estatística entre os grupos. Na comparação entre as fases do exercício, independentemente do grupo, a pressão sistólica foi significativamente maior e a pressão diastólica significativamente menor no final do exercício, em comparação com todas as outras fases. A frequência cardíaca em repouso foi significativamente menor em controles saudáveis ​​versus G1 e G2, que não foram significativamente diferentes entre eles mesmos. O exercício aumentou a frequência cardíaca em todos os grupos. CONCLUSÃO: Este estudo mostrou que os grupos são normotensos e homogêneos em seus resultados; a frequência cardíaca foi maior em ambos os grupos paraplégicos em comparação com controles saudáveis, mas nenhuma diferença foi encontrada entre os grupos tratados versus os não tratados. Assim, a estimulação elétrica neuromuscular é uma maneira segura e eficaz de tratar indivíduos com paraplegia crônica.

Efeitos de oito semanas de treinamento com estimulação elétrica neuromuscular nas razões de ativação muscular / torque de idosas com osteoartrite / Effects of eight weeks of neuromuscular electrical stimulation training on muscle activation / torque ratios in elderly women with osteoarthritis

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 (p<0,05). O grupo SAU permaneceu igual ao grupo OA pós-treinamento (p>0,05). 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 (p<0,05). No grupo OA, houve aumento das razões RMS / torque após o treinamento para os ângulos de 60º, 75º e 90º de flexão do joelho (p<0,05), mas não diferindo do grupo SAU (p>0,05).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 (p<0.05). The HE group did not differ from the OA group in the post-training period (p>0.05). Quadriceps torque was higher in the OA group in the post-training period at 90º of knee flexion (p<0.05) but the torque in the HE group remained higher than in the OA group for all the angles evaluated (p<0.05). The RMS/torque ratios increased in the post-training period at 60º, 75º and 90º of knee flexion (p<0.05), but did not differ between the HE and OA groups (p>0.05).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.

Análise clinica da espasticidade em indivíduos com lesão medular / Clinical assessment of spasticity in individuals with spinal cord injury

OBJETIVO: Avaliar o efeito da estimulação elétrica neuromuscular na espasticidade nos pacientes com lesão medular.MÉTODOS: Participaram do estudo onze sujeitos lesados medulares (C4 a T5). Foram utilizados para esta avaliação a escala modificada de Ashworth e o teste pendular, que foi realizado através do Dispositivo de Teste Pendular - DTP (o equipamento possui um acelerômetro de transdutores de cristais de quartzo e eletrogoniômetro de fibra óptica flexível que mede as tensões e os deslocamentos angulares). Os pacientes realizaram estimulação elétrica neuromuscular (EENM) nos músculos quadríceps e nervo fibular, sendo que os testes foram aplicados antes e após o procedimento.RESULTADOS: Os dados mostram uma diminuição da espasticidade após a EENM, com características tais como um aumento na variação entre o pico máximo e o mínimo, ou seja, aumento da amplitude das curvas. Além disso, os dados da escala subjetiva, e escala modificada de Ashworth, após a estimulação elétrica neuromuscular também apresentaram uma redução nos valores da espasticidade.CONCLUSÃO: Os dados sugerem que a EENM é eficaz para reduzir a espasticidade imediatamente após a sua realização. Nível de Evidência II, Estudos Terapêuticos -Investigação dos Resultados do Tratamento.

OBJECTIVE: To evaluate the effect of neuromuscular electrical stimulation on spasticity in patients with spinal cord injury.METHODS: The study included eleven subjects with spinal cord injuries (C4 to T5). The modified Ashworth scale and pendulum test, which is accomplished through the Pendular Test Device - PTD (equipment which has a quartz crystal transducer accelerometer and optic fiber flexible electrogoniometer measuring the tensions and angular displacements). Patients underwent neuromuscular electrical stimulation (NMES) to the quadriceps muscle from fibular nerve, and the tests were administered before and after therapy.RESULTS: The data show a decrease in spasticity after NMES, with features such as increased variation between maximum and minimum peaks, i.e. increased amplitude of the curves. Furthermore, data from the subjective scale, and modified Ashworth scale after neuromuscular electrical stimulation also showed a reduction in the values of spasticity.CONCLUSION: The data suggest that NMES is effective in reducing spasticity immediately after completion. Level of Evidence II, Therapeutic Studies-Investigating the Results of Treatment.

Resistência ao movimento e atividade eletromiográfica dos músculos flexores e extensores de cotovelo em pacientes hemiparéticos espásticos submetidos à crioterapia e estimulação elétrica neuromuscular / Resistance to movement and electromyographic activity of the elbow flexor and extensor muscles in spastic hemiparetic patients following cryotherapy and electrical stimulation

A espasticidade quase sempre coexiste a um Acidente Vascular Encefálico (AVE), devido à lesão do motoneurônio superior, provocando um impacto nas atividades da vida diária e na qualidade de vida dos pacientes. Por esse motivo é de suma importância o controle do tônus muscular, que pode ser alcançado por meio de recursos fisioterapêuticos, como a crioterapia e a Estimulação Elétrica Neuromuscular (EENM). Como demonstrado em diversas pesquisas na área, esses recursos são vantajosos pelos efeitos fisiológicos que proporcionam, porém, são insuficientes os trabalhos científicos que forneçam embasamento para o tratamento da espasticidade dos membros superiores e, evidenciem o tempo de duração dos efeitos fisiológicos após aplicação desses recursos. Nesse sentido, o presente trabalho vem contribuir para o estabelecimento de protocolo de aplicação de crioterapia e EENM em indivíduos portadores de hemiparesia espástica e, informar a duração dos efeitos após submissão às terapias, por meio da análise da resistência ao movimento dos músculos flexores e extensores de cotovelo antes, depois, 10, 20 e 30 minutos após a aplicação de crioterapia e EENM. Participaram do estudo 15 pacientes com diagnóstico de AVE e diagnóstico fisioterapêutico de hemiparesia espástica, de ambos os sexos, com idade média de 56 ± 16 anos. A avaliação foi realizada antes e após a terapia, e nos instantes de 10, 20 e 30 minutos após o término de sua aplicação, e consistiu na captação da atividade eletromiográfica por meio da Eletromiografia (EMG) de superfície e da resistência ao movimento por meio do Dinamômetro Isocinético, no modo passivo nas velocidades angulares de 30 º/s e 150 º/s. Embora não estatisticamente significativos (p < 0,05) os resultados evidenciam uma redução da resistência à movimentação passiva dos flexores e extensores de cotovelo após a aplicação de crioterapia e EENM, comprovando a eficácia dos recursos fisioterapêuticos na redução da resistência à movimentação passiva de indivíduos hemiparéticos espásticos, embora, apresentem efeitos diferentes com relação ao tempo.

Spasticity often coexists with stroke due to an upper motor neuron lesion, which impacts the patient's quality of life. Therefore, the control of muscle tone through physical therapy such as cryotherapy and Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) is extremely important. Several studies have demonstrated their advantageous physiological effects. However, these studies have not provided sufficient scientific proof for the treatment of upper limb spasticity and the duration of the physiological effects after the therapy. Therefore, this work helps to establish an application protocol for cryotherapy and NMES in individuals with spastic hemiparesis. The resistance to movement of the elbow flexor and extensor muscles before and after application of cryotherapy and NMES was used to determine the effect of the therapies. The study included 15 stroke patients that required physical therapy for spastic hemiparesis. They included both sexes, mean age of 56 ± 16. An evaluation was performed before and after therapy, as well as 10, 20, and 30 minutes following the application, by means of surface electromyography (EMG). The resistance to movement was measured with an Isokinetic Dynamometer in the passive mode at an angular velocity of 30 and 150 º/s. Although not statistically significant (p < 0.05), the results showed a reduced resistance to passive movement of the elbow flexors and extensors after cryotherapy and NMES, allowing us to conclude that physical therapy effectively reduces the resistance to passive movement in spastic hemiparetic patients, however, they have different effects with respect to time.

Efeitos da estimulação diafragmática transcutânea sincronizada em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC): um estudo piloto / Effects of transcutaneous diaphragmatic synchronized pacing in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD)

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 71anos, foram submetidos a 10 sessões estimulatórias de 20 minutos. O padrão do sinal estimulatório continha pulsos com duração de 90μs e repouso de 400μs, gerados em intervalos regulares e modulados em bursts com período ativo de 1470μs e inativo de 600μs, apresentando perfil trapezoidal com tempos de subida, descida e platô de 500ms 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± 12,11cmH2O 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 10sessions of 20minutes. The stimulatory parameters were set to: active phase of the pulse of 90μs, and inactive phase of 400μs, generated at regular intervals and modulated in bursts with active and inactive periods of 1470μs and 600μs, respectively; presenting trapezoidal envelope with rise time, fall time and plateau of 500ms. 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± 12.11cmH2O 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.

Força muscular de dorsiflexores após intervenção com eletroestimulação neuromuscular em hemiparéticos / Muscle strength of ankle extensor muscle after intervention with neuromuscular electrical stimulation in hemiparetic

O Acidente Vascular Encefálico (AVE) pode ser compreendido como déficit focal súbito causado por uma lesão vascular, a qual pode ser causada por distúrbios da coagulação e hemodinâmicos, levando a uma fraqueza muscular que se reflete pela incapacidade ou impedimento que o paciente terá em gerar força em graus normais e desejados. Objetivo: Avaliar a eficácia da Estimulação Elétrica Neuromuscular (EENM) no ganho de força na musculatura dorsiflexora. Materiais e Métodos: A população deste estudo foi composta por cinco pacientes com idade média de 62,2 anos, sendo três do sexo masculino e dois do sexo feminino portadores de hemiparesia decorrente de AVE com tempo médio de lesão de 20,6 meses. Todos os pacientes foram tratados com o uso da estimulação elétrica funcional (FES) no músculo tibial anterior do membro acometido, três vezes por semana durante quatro semanas, pelo período de 30 minutos, através do aparelho Physiotonus Four, da marca Bioset®, sendo avaliados no início e reavaliados ao final quanto à força do referido músculo através da dinamometria computadorizada. Resultados: Após o tratamento, quatro pacientes obtiveram ganho de força na velocidade de 300jSEG e 03 na velocidade de 600jSEG, já no membro não acometido 02 na velocidade de 300jSEG e 600jSEG. Conclusão: Neste estudo a aplicação do FES em tibial anterior, trouxe um ganho de força em 80% dos pacientes na velocidade de 300jSEG e 60% dos pacientes na velocidade de 600jSEG, demonstrando assim a efetividade do tratamento com a EENM nessa amostra estudada.

Cerebral Vascular Accident (CVA) can be understood as a sudden focal deficit caused by a vascular lesion, which can be caused by coagulation and hemodynamics disorders's, leading to muscle weakness which is reflectedby the inability or disability that the patient will have to generate strength in normal and desired degrees. Objective: To evaluate the effectiveness of Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) in the gain strength in the ankle extensor muscles. Materiais and Methods: The study population consisted of five patients with a mean age of 62.2 years, three male and two female patients with hemiparesis due to stroke with a mean of 20.6 months of injury. All patients were treated with the use of NMES on tibialis anterior muscle of the affected limb, three times a week for four weeks for a period of 30 minutes, using the apparatus physiotonus Four, Bioset, being assessed at baseline and retinets had a strength gain in speed of 30% sec and three at 60% sec, already in non-affected limbs two subjects had gains in speed of 30% sec and 60% sec. Conclusion: In this study the application of NMES in tibialis anterior, brougth a strength gain in 80% of patients at a rate of 30% sec and 60% of patients at 60% sec, demonstrating the effectveness of treatment with NMES in this sample.

Avaliação da fadiga muscular pela mecanomiografia durante a aplicação de um protocolo de EENM / Muscle fatigue assessment by mechanomyography during application of NMES protocol

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 por cento da CVM (100 Hz, 400 µm) no músculo quadríceps femoral, e o protocolo de EENM propriamente dito ocorreu a 30 por cento 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 percent of MVC (100 Hz, 400 µs) on the quadriceps muscle, and the main NMES protocol occurred at 30 percent 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.

Engenharia biomédica: a tecnologia aplicada à reabilitação / Enginnering biomedics: the use of technology in rehabilitation

Esta pesquisa tem o intuito de apresentar a aplicação da tecnologia na reabilitação de portadores de lesão neurológica, exemplificado pelo estudo de caso de um tetraplégico que engloba avaliações neurofisiológicas, cardiorrespiratória e biomecânica, além do desenvolvimento de tecnologia assistida. As avaliações mostraram aumento da funcionalidade dos sistemas cardiovascular, respiratório e muscular, em função de seis meses de reabilitação através de estimulação elétrica neuromuscular (EENM); a presença do reflexo intermembros, pela atividade mioelétrica nos membros superiores durante a EENM dos membros inferiores, o que sugere plasticidade neural; e a variabilidade e alteração na cinemática do movimento voluntário de flexão e extensão do cotovelo de acordo com a magnitude das cargas aplicadas, o que indica a necessidade do uso da órtese robótica, desenvolvida para favorecer o aumento da independência nas atividades de vida diária.