RESUMEN
Abstract Objective: To compare the function and muscle strength of the limb between patients undergoing knee arthroplasties using primary implants with posterior stabilization (control group) and patients with rotating hinge implants (Hinge group). Methods: Function assessment was performed using the Knee Society Score (KSS) and muscle strength using an isokinetic dynamometer using a speed of 60°/s. Results: 43 patients were analyzed, who underwent 51 surgeries, with the Hinge group comprising 25 surgeries and the control group comprising 26 primary surgeries. We did not observe significant differences between the Hinge and control groups in the values of functional KSS (p = 0.54), objective KSS (p = 0.91), peak flexor torque (p = 0.25) and peak extensor torque (p = 0.08). Patients in the Hinge group who underwent primary arthroplasties had a higher peak flexor torque (0.76 Nm/kg) than those who used the implant in revision after septic failure (0.33 Nm/kg) (p <0.05). The constrained implant was indicated in arthroplasty revision surgeries with severe ligament instability and in cases of complex primary arthroplasties with bone destruction or severe coronal deformity in the coronal plane. Conclusion: The use of constrained implants enables joint function and muscle strength comparable to patients who underwent primary arthroplasty using conventional implants with posterior stabilization. Patients undergoing septic revision with a rotating Hinge prosthesis exhibit lower flexor muscle strength compared to those undergoing primary arthroplasty with a constrained implant.
Resumo Objetivo: Comparar a função e a força muscular do membro entre pacientes submetidos a artroplastias do joelho que utilizaram implantes primários com estabilização posterior (grupo controle) e pacientes com implantes constritos rotatórios (grupo Hinge). Métodos: A avaliação da função foi feita por meio do Knee Society Score (KSS) e da força muscular por um dinamômetro isocinético utilizando a velocidade de 60°/s. Resultados: Foram analisados 43 pacientes, que realizaram 51 cirurgias, sendo o grupo Hinge composto por 25 cirurgias e o grupo controle por 26 cirurgias primárias. Não observamos diferenças significativas entre os grupos Hinge e controle nos valores do KSS funcional (p = 0,54), KSS objetivo (p = 0,91), pico de torque flexor (p = 0,25) e pico de torque extensor (p =0,08). Os pacientes do grupo Hinge que realizaram artro-plastias primárias apresentaram um pico de torque flexor maior (0,76 Nm/kg) que aqueles que utilizaram o implante em revisão após falha séptica (0,33 Nm/kg) (p < 0,05). O implante constrito foi indicado em cirurgias de revisão de artroplastia com instabilidade ligamentar grave e em casos de artroplastias primárias complexas com destruição óssea ou deformidade coronal grave no plano coronal. Conclusão: O uso de implantes bloqueados possibilita função articular e força muscular comparáveis a dos pacientes que realizaram artroplastia primária utilizando implantes convencionais com estabilização posterior. Pacientes submetidos à revisão séptica com prótese Hinge rotatória apresentam menor força da musculatura flexora em relação àqueles submetidos a artroplastia primária com implante constrito.
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ABSTRACT Introduction: There has been little research on changes in rate of torque development (RTD) and muscle architecture. This study evaluated the effect of fatigue on RTD and muscle architecture of the vastus lateralis (VL). Methods: Seventeen volunteers (25.5 ± 6.2 years; 177.2 ± 12.9 cm; 76.4 ± 13.1 kg) underwent isokinetic knee extension assessment at 30°/s to obtain the peak torque (PT-ISK), before and after a set of intermittent maximal voluntary isometric contractions (MVIC) (15 reps - 3 s contraction, 3 s rest) used to promote muscle fatigue, monitored by the median frequency (MDF) of the electromyography from the VL, rectus femoris and vastus medialis muscles. Before and after the fatigue protocol, ultrasound images of the VL were obtained to measure muscle thickness (MT), fascicle length (FL), and fascicle angle (FA). The peak isometric torque (PT-ISM) and the RTDs in 50 ms windows were calculated for each MVIC. The RTDs were reported as absolute values and normalized by the PT-ISM. Results: Fatigue was confirmed due to significant reductions in MDF in all three muscles. After the fatigue protocol, the PT-ISK was reduced from 239.0±47.91 to 177.3±34.96 Nm, and the PT-MVIC was reduced from 269.5±45.63 to 220.49±46.94 Nm. All the RTD absolute values presented significant change after the fatigue protocol. However, the normalized RTD did not demonstrate any significant differences. No significant differences were found in the muscle architecture of the VL. Conclusions: The reduction in explosive strength occurred concomitantly with the reduction in maximum strength, as evidenced by the lack of changes in normalized TDT. Level of Evidence III.
RESUMEN Introducción: Los cambios en la tasa de desarrollo del torque (TDT) y la arquitectura muscular causada por la fatiga son temas poco investigados. Esta investigación evaluó el efecto de la fatiga en la TDT y la arquitectura muscular del vasto lateral (VL). Métodos: 17 voluntarios (25.5 ± 6.2 años; 177.2 ± 12.9 cm; 76.4 ± 13.1 kg) se sometieron a una evaluación isocinética de la extensión de la rodilla a 30º/s para obtener el pico de torque (PT-ISK), antes y después de una serie de contracciones voluntarias máximas intermitentes (CVIM) (15 repeticiones - contracción 3 s, intervalo 3 s) utilizadas para causar fatiga muscular, monitoreadas por la frecuencia media (FMD) de la electromiografía VL, recto femoral y vasta medial. Antes y después del protocolo de fatiga, se obtuvieron imágenes de ultrasonido VL para medir el grosor muscular, la longitud del fascículo y el ángulo del fascículo. Se calculó el par isométrico máximo (PT-ISM) y las TDT en ventanas de 50 ms para cada CVIM. Las DTT se calcularon en valores absolutos y se normalizaron mediante PT-ISM. Resultados: la fatiga se confirmó por reducciones significativas en la fiebre aftosa de los tres músculos. Después de la fatiga, el PT-ISK se redujo de 239.0 ± 47.91 a 177.3 ± 34.96 Nm, y el PT-CVIM de 269.5 ± 45.63 a 220.49 ± 46.94 Nm. Todos los valores absolutos de TDT fueron significativamente diferentes después del protocolo de fatiga. Sin embargo, las TDT normalizadas no mostraron diferencias significativas. No se observaron diferencias significativas en la arquitectura muscular de la LV. Conclusiones: La reducción en la capacidad explosiva ocurrió simultáneamente con la reducción en la fuerza máxima, evidenciada por la falta de cambios en la TDT normalizada. Nível de evidencia III.
RESUMO Introdução: Alterações na taxa de desenvolvimento de torque (TDT) e arquitetura muscular causadas pela fadiga são temas pouco investigados. Esta pesquisa avaliou o efeito da fadiga na TDT e arquitetura muscular do vasto lateral (VL). Métodos: Dezessete voluntários (25,5 ± 6,2 anos; 177,2 ± 12,9 cm; 76,4 ± 13,1 kg) realizaram avaliação isocinética de extensão do joelho em 30º/s para obtenção do pico de torque (PT-ISK) antes e após uma série de contrações voluntárias isométricas máximas (CVIM) intermitentes (15 reps - 3 s contração, 3 s intervalo) utilizadas para causar fadiga muscular, monitoradas pela frequência mediana (FMD) da eletromiografia do VL, reto femoral e vasto medial. Antes e após o protocolo de fadiga, imagens de ultrassonografia do VL foram obtidas para mensuração da espessura muscular, comprimento de fascículo e ângulo do fascículo. O pico de torque isométrico (PT-ISM) e TDTs em janelas de 50 ms foram calculados para cada CVIM. As TDTs foram calculadas em valores absolutos e normalizadas pelo PT-ISM. Resultados: A fadiga foi confirmada devido a reduções significativas da FMD dos três músculos. Após a fadiga, o PT-ISK foi reduzido de 239,0 ± 47,91 para 177,3 ± 34,96 Nm, e o PT-CVIM de 269,5 ± 45,63 para 220,49 ± 46,94 Nm. Todos os valores de TDT absolutos apresentaram-se significativamente diferentes após o protocolo de fadiga. Contudo, as TDTs normalizadas não demonstraram diferença significativa. Não foram observadas diferenças significativas na arquitetura muscular do VL. Conclusões: A redução da capacidade explosiva ocorreu de maneira concomitante com a redução da força máxima evidenciada pela falta de alterações na TDT normalizada. Nível de Evidência III.
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ABSTRACT Objective: Adolescent idiopathic scoliosis (AIS) is a spinal deformity that can cause cardiorespiratory dysfunction, contributing to decreases in tolerance for aerobic exercise (TAE) and in functionality. The objective is to assess the TAE and lung capacity of patients who underwent corrective AIS surgery in the pre- (PRE) and postoperative (POST) periods. Methods: Sixty individuals, PRE (n=30, age: 18.5±2.4 years) and POST (n=30, age: 24.5±4.5 years), participated in the study. The forced vital capacity (FVC), the forced expiratory volume in the first second (FEV1) and the FEV1/FVC ratio, as well as the maximum inspiratory and expiratory pressure were verified. The TAE was assessed by the distance travelled in the 6-minute walk test (6MWT), together with blood pressure, heart rate, respiratory rate and peripheral oxygen saturation measured at the beginning and at the end of the test. Results: A mild restrictive pattern in lung function and reduced expiratory muscle strength were observed in both groups, but with no difference between the PRE and POST groups. No difference was found between the PRE (534±67.1 m) and POST (541± 69.5 m) groups for the distance travelled in the 6MWT, though both were below the predicted percentage (82.8±10.0% and 84.8±10.9%, respectively). Hemodynamic and respiratory changes caused by the 6MWT were observed, except for the peripheral oxygen saturation. Conclusion: The results suggest that even after surgical correction, patients with AIS continue to have low TAE. Level of evidence III; Therapeutics Study - Investigation of Treatment Results / Case-control study.
RESUMO Objetivo: A escoliose idiopática do adolescente (EIA) é uma deformidade da coluna que pode ocasionar disfunções cardiorrespiratórias, contribuindo para a diminuição da tolerância ao exercício aeróbio (TEA) e da funcionalidade. O objetivo é avaliar a TEA e a capacidade pulmonar em pacientes no pré (PRÉ) e pós-operatório (PÓS) de correção da EIA. Métodos: Participaram 60 indivíduos PRÉ (n = 30, idade: 18,5 ± 2,4 anos) e PÓS (n = 30, idade: 24,5 ± 4,5 anos). A capacidade vital forçada (CVF), o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) e a razão VEF1/CVF, assim como as pressões inspiratória e expiratória máximas, foram verificados. A TEA foi avaliada pela distância percorrida no teste de caminhada de 6 minutos (TC6), acompanhado de medidas de pressão arterial, frequência cardíaca, frequência respiratória e saturação periférica de oxigênio no início e no final do teste. Resultados: Um padrão restritivo leve na função pulmonar e força da musculatura expiratória reduzida foram observados em ambos os grupos, mas sem diferença entre PRÉ e PÓS. Não foi encontrada diferença entre PRÉ (534 ± 67,1 m) e PÓS (541 ± 69,5 m) para a distância percorrida no TC6, abaixo do predito para ambos os grupos (82,8 ± 10,0% e 84,8 ± 10,9%, respectivamente). Foram observadas alterações hemodinâmicas e respiratórias provocadas pelo TC6, exceto para a saturação periférica de oxigênio. Conclusões: Os resultados sugerem que mesmo após a correção cirúrgica os pacientes com EIA continuam apresentando baixa TEA. Nível de evidência III; Estudos terapêuticos - Investigação dos Resultados do Tratamento / Estudo de caso-controle.
RESUMEN Objetivo: La escoliosis idiopática del adolescente (EIA) es una deformidad de la columna que puede causar disfunciones cardiorrespiratorias, contribuyendo para la disminución de la tolerancia al ejercicio aeróbico (TEA) y de la funcionalidad. El objetivo es evaluar la TEA y la capacidad pulmonar en pacientes en el pre (PRE) y postoperatorio (POS) de corrección de la EIA. Métodos: Participaron 60 individuos PRE (n=30, edad: 18,5±2,4 años) y POS (n=30, edad: 24,5±4,5 años). Fueron verificadas la capacidad vital forzada (CVF), el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1) y la razón VEF1/CVF, así como las presiones inspiratoria y espiratoria máximas. La TEA fue evaluada por la distancia recorrida en el test de caminata de 6 minutos (TC6), acompañado de mediciones de presión arterial, frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria y saturación de oxígeno al inicio y al final del test. Resultados: Fueron observados un patrón restrictivo leve y fuerza muscular espiratoria reducida en ambos grupos, pero sin diferencia entre PRE y POS. No fue encontrada diferencia entre PRE (534 ± 67,1 m) y POS (541 ± 69,5 m) para la distancia recorrida en el TC6, por debajo de los predicho para ambos grupos (82,8 ± 10,0% y 84,8 ± 10,9%, respectivamente). Se observaron alteraciones hemodinámicas y respiratorias provocadas por el TC6, excepto para la saturación periférica de oxígeno. Conclusiones: Los resultados sugieren que incluso después de la corrección quirúrgica, los pacientes con EIA continúan presentando baja TEA. Nivel de evidencia III; Estudios Terapéuticos - Investigación de los Resultados del Tratamiento / Estudio de caso-control.
Asunto(s)
Humanos , Pruebas de Función Respiratoria , Escoliosis , Tolerancia al Ejercicio , Prueba de PasoRESUMEN
OBJECTIVES: To evaluate how transtibial amputation (TT) affects bodyweight distribution, voluntary knee joint position sense (JPS), and quadriceps (QUA) and hamstrings (HAM) strength in prosthetized patients. METHODS: Only TT patients who had been prosthetized for more than one year were included, and an age-paired able-bodied group was used as control. The participants stood on force plates with their eyes open to measure bodyweight distribution between the limbs. Knee voluntary JPS was assessed by actively reproducing a set of given arbitrary joint angles using a video analysis approach, and QUA and HAM strength were assessed isometrically with a hand-held dynamometer. RESULTS: Sixteen TT subjects (age: 39.4±4.8 years) and sixteen age-paired control subjects (age: 38.4±4.3 years) participated in the study. The amputees supported their bodyweight majorly on the sound limb (54.8±8.3%, p<0.001). The proprioceptive performance was similar between the amputated (absolute error (AE): 2.2±1.6°, variable error (VE): 1.9±1.6°, constant error (CE): -0.7±2.0°) and non-amputated limbs (AE: 2.6±0.9°, VE: 2.1±0.9°, CE: 0.02±2.3°), and was not different from that of control subjects (AE: 2.0±0.9°, VE: 1.4±0.4°, CE: -1.1±1.7°). There was a considerable weakness of the QUA and HAM in the amputated limb compared with the sound limb and control subjects (p<0.001 both). CONCLUSIONS: The asymmetric bodyweight distribution in the transtibial amputees was not accompanied by a reduction in knee proprioception. There was significant weakness in the amputated limb, which could be a potential issue when designing rehabilitation programs.
Asunto(s)
Humanos , Adulto , Amputados , Propiocepción , Estudios Transversales , Fuerza Muscular , RodillaRESUMEN
ABSTRACT We aimed to assess upper and lower limbs explosive strength, and its correlation with biceps brachii (BB) and vastus lateralis (VL) architecture. Absolute and maximum torque normalized rate of torque development (RTD) were measured from isometric elbow flexion (EF) and knee extension (KE). BB and VL architectures were assessed by ultrasound. Absolute RTD of KE was higher (129-272%), although normalized RTD was higher in EF (80-21%). The absolute RTD was correlated to muscle thickness only in the BB (r=.39-46). No relationship was found between muscle architecture and normalized RTD. In conclusion, the higher RTD from KE seems to be due to their greater strength. Only the muscle architecture could not explain the differences found in the RTD.
RESUMO Nosso objetivo foi avaliar a força explosiva de membros superiores e inferiores e a sua correlação com a arquitetura do bíceps braquial (BB) e vasto lateral (VL). A taxa de desenvolvimento de torque (TDT) absoluta e normalizada pela força máxima foi medida na flexão de cotovelo (FC) e extensão de joelho (EJ). A arquitetura do BB e do VL foi avaliada por ultrassonografia. A TDT absoluta de EJ foi maior (129-272%), mas a TDT normalizada foi maior na FC (80-21%). A TDT absoluta foi correlacionada com a espessura do BB (r=.39-46). A TDT normalizada não foi correlacionada à arquitetura muscular. Concluindo, a TDT superior da EJ parece causada pela maior força máxima. Apenas a arquitetura muscular não parece explicar a diferença na TDT.
RESUMEN Nuestro objetivo era evaluar la fuerza explosiva de los miembros superiores y inferiores y su correlación con la arquitectura del bíceps braquial (BB) y vasto lateral (VL). Se medio la tasa de desarrollo de torque (TDT) absoluta y normalizada por la fuerza máxima in la flexión de codo (FC) e extensión de rodilla (ER). La arquitectura del BB y VL fue evaluada por ultrasonido. La TDT absoluta de ER fue mayor (129-272%), pero la TDT normalizada fue mayor en la FC (80-21%). La TDT absoluta se correlacionó con el grosor del BB (r=.39-46). La TDT normalizada no se correlacionó con la arquitectura. En conclusión, la TDT superior del ER parece estar causado por la mayor fuerza máxima. La arquitectura muscular sola no parece explicar la diferencia en la TDT.