Análise bilateral da resposta muscular antecipatória do tronco na dor lombar recorrente / Bilateral analysis of the anticipatory trunk muscle response in recurrent low back pain

Introdução: a literatura aponta controvérsias sobre a estabilização proporcionada pela ativação antecipatória dos músculos profundos do tronco e as evidências baseadas na análise bilateral do tempo de reação (onset) muscular de sujeitos com dor lombar são escassas. Objetivos: comparar o onset muscular do tronco entre sujeitos saudáveis e com dor lombar recorrente, bem como, comparar o onset muscular entre os lados do tronco nestas populações. Métodos: 19 sujeitos com dor lombar e 19 sujeitos saudáveis executaram o teste de elevação do membro superior dominante, no qual foram coletados os sinais eletromiográficos dos músculos do tronco. Resultados: na comparação entre os grupos, sujeitos com dor lombar apresentaram respostas mais rápidas do oblíquo interno contralateral ao membro elevado (p= 0,016). Na comparação entre os lados, sujeitos saudáveis apresentaram diferença significativa entre o onset dos oblíquos internos (p= 0,043). Conclusão: a dor lombar recorrente provoca alteração das respostas motoras geradas pela perturbação postural.

Introduction: The literature showed controversies about the stabilization provided by the anticipatory activation of the deep trunk muscles and the evidence based on the bilateral analysis of the muscle reaction time (onset) of subjects with low back pain is poor. Objectives: to compare the trunk muscle onset between healthy subjects and people with recurrent low back pain, as well as to compare the onset between the trunk sides in these populations. Methods: 19 subjects with low back pain and 19 healthy subjects performed the arm elevation test of the dominant upper limb, in which the electromyographic signals of the trunk muscles were collected. Results: in the groups comparison, subjects with low back pain had faster responses of the contralateral internal oblique to the raised limb (p = 0,016). In the comparison between the sides, healthy subjects presented significant difference between the onset of the internal oblique (p = 0,043). Conclusion: recurrent low back pain causes alteration of the motor responses generated by the postural destabilization.

Efeito imediato de uma sessão de treinamento do método Pilates sobre o padrão de cocontração dos músculos estabilizadores do tronco em indivíduos com e sem dor lombar crônica inespecífica / Efecto inmediato de una sesión de entrenamiento del método Pilates sobre el estándar de cocontracción de los músculos estabilizadores del tronco en individuos con y sin dolor lumbar crónico inespecífico / Immediate effect of a Pilates method exercise session on the co-contraction pattern of the trunk stabilizing muscles in individuals with and without nonspecific chronic low back pain

RESUMO Este estudo teve por objetivo analisar o efeito imediato de uma sessão de exercícios do método Pilates sobre o padrão de cocontração (agonista/antagonista) dos músculos superficiais (iliocostal lombar e reto abdominal) e profundos (oblíquo interno e multífido) do tronco em indivíduos com e sem dor lombar durante teste de resistência muscular localizada. Participaram do estudo sujeitos adultos, de ambos os sexos, com idade entre 19 e 59 anos, separados em dois grupos: grupo com dor lombar (n=9) e grupo sem dor lombar (n=9). Foram coletados os sinais eletromiográficos dos músculos: oblíquo interno (OI), multífido lombar (MU), iliocostal lombar (IL) e reto abdominal (RA), durante as contrações isométricas voluntárias máximas e o teste de Biering-Sorensen antes e após a realização do protocolo de exercícios do método Pilates. Foi calculada a cocontração entre OI/MU direito e esquerdo (OI/MUd, OI/MUe) e RA/IL direito e esquerdo (RA/ILd e RA/ILe). A cocontração entre OI/MUd, OI/MUe, RA/ILd e RA/ILe foi, respectivamente, 41,4, 32,4, 56 e 31,2% maior no grupo com dor lombar (p<0,001 e p=0,003, p=0,004 e p=0,01). A condição inicial apresentou cocontração antagonista 26,3 e 43,4% maior entre OI/MUd (p=0,023, p=0,03). Uma sessão de treinamento com exercícios do método Pilates foi capaz de reduzir a cocontração entre os músculos do tronco (em indivíduos com e sem dor lombar inespecífica).

RESUMEN Este estudio tuvo por objetivo analizar el efecto inmediato de una sesión de ejercicios del método Pilates sobre el estándar de cocontracción (agonista/antagonista) de los músculos superficiales (iliocostal lumbar y recto abdominal) y profundos (oblicuo interno y multífido) del tronco en individuos con y sin dolor lumbar durante la prueba de resistencia muscular localizada. Participaron del estudio sujetos adultos, de ambos sexos, con edad entre 19 y 59 años, divididos en dos grupos: el grupo con dolor lumbar (n=9) y el grupo sin dolor lumbar (n=9). Fueron recogidas las señales electromiográficas de los músculos: oblicuo interno (OI), multífido lumbar (MU), iliocostal lumbar (IL) y recto abdominal (RA), durante las contracciones isométricas voluntarias máximas y la prueba de Biering-Sorensen antes y después de la realización del protocolo de ejercicios del método Pilates. Fue calculada la cocontracción entre OI/MU derecho e izquierdo (OI/MUd, OI/MUi) y RA/IL derecho e izquierdo (RA/ILd y RA/ILi). La cocontracción entre OI/MUd, OI/MUi, RA/ILd y RA/ILi fue, respectivamente, el 41,4, el 32,4, el 56 y el 31,2% más grande en el grupo con dolor lumbar (p<0,001 y p=0,003, p=0,004 y p=0,01). La condición inicial presentó cocontracción antagonista el 26,3 y el 43,4% más grande entre OI/MUd (p=0,023, p=0,03). Una sesión de entrenamiento con ejercicios del método Pilates fue capaz de reducir la cocontracción entre los músculos del tronco (en individuos con y sin dolor lumbar inespecífico.

ABSTRACT This study aimed to analyze the immediate effect of a Pilates method exercise session on the co-contraction pattern (agonist/antagonist) of the superficial (iliocostalis lumborum and rectus abdominis) and deep (internal oblique and multifidus) muscles of the trunk in individuals with and without low back pain during local muscle endurance test. Participated in the study adult subjects of both gender, aged between 19 and 59 years, separated into two groups: the group with low back pain (n=9) and the group without low back pain (n=9). Electromyographic signals of the following muscles were collected: internal oblique (IO), multifidus lumborum (MU), iliocostalis lumborum (IL) and rectus abdominis (RA), during maximal voluntary isometric contractions and Biering-Sorensen test, before and after the exercise protocol performance of the Pilates method. The co-contractions between IO/MU right and left (IO/MUr, IO/MUl) and RA/IL right and left (RA/ILr and RA/ILl) were calculated. The co-contraction between IO/MUr, IO/MUl, RA/ILr and RA/ILl was respectively 41.4, 32.4, 56 and 31.2% higher in the group with low back pain (p<0.001 and p=0.003, p=0.004 and p=0.01). The initial condition presented antagonist co-contraction 26.3 and 43.4% higher between IO/MUr (p=0.023, p=0.03). A training session with Pilates method exercises was able to reduce co-contraction between the trunk muscles (in individuals with and without nonspecific low back pain).

Idiopathic scoliosis: Static analysis of the influence of shim use on postural angles / Escoliose Idiopática: Análise estática da influência do uso de calço nos ângulos posturais

Abstract Introduction: Scoliosis is characterized as a three-dimensional deformity. In this scenario, the use of shims can promote correction of postural imbalances. Objective: To verify the static changes associated with unilateral manipulation of shims in idiopathic scoliosis. Methods: Two experimental groups composed of participants with scoliosis with double and single curves, and a control group of participants without scoliosis. 10 reflective markers were used, filmed for 15 seconds in the static position in three conditions (no shim; low shim of 1 cm, and high shim of 3 cm) on the right and left foot. The following postural angles were calculated: alpha 1, alpha 2, alpha 3, and alpha 4. Results: There were differences in the shim condition between the control group (CG) and experimental scoliosis with "S" (GES) for alpha 2 and 4 and Scoliosis "C" (GEC) for alpha 2. For shims under the right foot, there were differences between the control group and GES for alpha 4 and the GEC for alpha 1, 2 and 4, and between shims for the GES for alpha 3 and 4. Shims under the left foot were responsible for significant differences between the control group and the GES and GEC groups. Conclusion: These static postural changes indicate that scoliosis curves show adaptability and postural reorganization in response to manipulation with shims, and the greatest influence is seen in the lower segments, both in simple and double curves. According to the results it is concluded that residual scoliotic curvatures have flexibility that allows postural adjustment with shims.

Resumo Introdução: A escoliose é caracterizada como uma deformidade tridimensional. Neste cenário, o uso de calços pode promover correções de assimetrias posturais. Objetivo: Verificar as alterações estáticas associadas com manipulações unilaterais de calços na escoliose idiopática. Métodos: Dois grupos experimentais compostos de participantes com escoliose de curvas duplas e simples, e um grupo controle de participantes sem escoliose. Foram utilizados 10 marcadores reflexivos, filmados durante 15 segundos na posição estática em três condições (sem calço; com calço baixo de 1 cm; e alto de 3 cm) sob o pé direito e esquerdo. Foram calculados ângulos posturais: alfa 1, alfa 2, alfa 3 e alfa 4. Resultados: Houve diferenças na condição sem calço, entre grupos controle (GC) e experimental com escoliose em "S" (GES) para alfa 2 e 4 e com escoliose em "C" (GEC) para alfa 2. Calços sob o pé direito, houve diferenças entre os grupos controle e GES para alfa 4 e GEC para alfa 1, 2 e 4, e entre calços para GES para alfa 3 e 4. Calços sob o pé esquerdo foram responsáveis por diferenças significantes entre grupos controle e GES e GEC. Conclusão: Estas alterações posturais estáticas indicam que curvas escolióticas apresentam capacidade de adaptação e reorganização postural em resposta à manipulação dos calços, sendo que a maior influência é observada nos segmentos inferiores, tanto em curvas simples como duplas. De acordo com os resultados observados, conclui-se que as curvaturas escolióticas apresentam flexibilidade residual que permite ajustes posturais na presença de calços.

Neuromuscular control strategies of the trunk antagonist muscles during the Biering-Sorensen test in individuals with recurrent low back pain and healthy subjects

Abstract OBJECTIVES To compare the activation pattern of the trunk antagonistic muscles and also the myoelectric manifestations of muscle fatigue between subjects with and without recurrent non-specific low back pain, during the fatigue provocation of the erector spinae. METHODS The study involved 19 subjects with recurrent low back pain with a non-specific cause (seven men, 12 women, 38.53 ± 8.12 years, 68.35 ± 18.12 kg, 1.66 ± 0.09 m), and 19 healthy subjects (seven men, 12 women, 40.42 ± 8.63 years, 69.57 ± 12.76 kg, 1.64 ± 0.07 m). The electromyographic signal of the internal oblique, lumbar multifidus, rectus abdominis and lumbar iliocostalis muscles, bilateral, were collected during Biering-Sorensen test execution. RESULTS The group with low back pain showed a lower co-contraction rate of the internal oblique/lumbar multifidus (p = 0.006) and lower activation amplitude of the internal oblique (p = 0.019), both on the right side when compared to the group without low back pain. No differences were observed between the groups for muscle fatigue indicators (p > 0.05). CONCLUSION When the erector spine muscle fatigue occurs - even when the groups were similar as to the ability of extensors muscles to resist fatigue - differences were found between subjects with and without low back pain regarding the recruitment pattern of the task antagonist muscle, because subjects with low back pain showed lesser activation and co-contraction in relation to the healthy group.

Efeito agudo de exercícios do método Pilates na ativação dos músculos do tronco de pessoas com e sem dor lombar / Acute effect of Pilates method exercises on trunk muscles activation in people with and without low back pain

Introdução: O método Pilates é indicado para reabilitação de pacientes com dor lombar inespecífica (DLI). Contudo, o efeito deste treinamento no padrão de recrutamento muscular é desconhecido. Objetivo: Analisar o efeito agudo do método Pilates na ativação dos músculos do tronco em indivíduos com e sem DLI. Métodos: Participaram do estudo 18 sujeitos, separados em dois grupos: grupo com DLI e sem DLI. No primeiro dia de coleta, foram obtidos: dados pessoais, medidas antropométricas e familiarização com os exercícios. No segundo dia, foram realizados: teste de elevação do braço, teste de Biering-Sorensen, os exercícios e reavaliação. Foram coletados os sinais eletromiográficos dos músculos: oblíquo interno, multífido lombar, iliocostal lombar e reto abdominal. Resultados: Após o treinamento, o grupo com DLI apresentou, no teste de Biering-Sorensen, maior ativação do iliocostal lombar (p=0,016) e menor ativação do oblíquo interno (p=0,031). Conclusão: Uma sessão do método Pilates foi capaz de alterar o padrão de recrutamento dos músculos do tronco em indivíduos com DLI.

Background: Pilates method is prescribed for rehabilitation of patients with nonspecific low back pain (LBP). However, the effect of this training on trunk muscles activation is unknown. Objective: To analyze the acute effect of Pilates method on trunk muscles activation in subjects with and without LBP. Methods: Participated of the study 18 people, separated into two groups: group with LBP and without LBP. In the first day of data collection were recorded: personal data, anthropometrics measures and familiarization was performed. In the second day of data collection were performed the tests: test of arm elevation, Biering-Sorensen, exercises and reassessment. Electromyographic signal of internal oblique, multifidus, iliocostalis lumborum, and rectus abdominal were recorded. Results: The muscles iliocostalis lumborum had higher activation (p=0,016) during Biering-Sorensen test in LBP, while internal oblique had lower activation (p=0,031) after the training in LBP. Conclusion: A single session of Pilates method was able to generate change on trunk muscles recruitment pattern in people with LBP.

Atividade eletromiográfica e cocontração dos músculos do tronco durante exercícios realizados com haste oscilatória: uma análise do efeito de diferentes posturas / Actividad electromiográfica y co-contracción de los músculos del tronco durante ejercicios con barra oscilante: análisis del efecto de diferentes posturas / Electromyographic activity and cocontraction of trunk muscles during exercises performed with an oscillatory pole: an analysis of the effect of different postures

O objetivo deste estudo foi analisar a atividade eletromiográfica (EMG) e cocontração dos músculos do tronco durante a realização de exercícios com haste oscilatória em duas diferentes posturas (pelve neutra e pelve em retroversão).Participaram do estudo 20 mulheres jovens (idades entre 18 e 28 anos),sem dor lombar, recrutadas em uma população universitária. Para a coleta de dados foi realizado um exercício com haste oscilatória posicionada verticalmente ao solo, sendo segurada com ambas as mãos e oscilando no plano sagital. Este exercício foi realizado em duas diferentes posturas da pelve (neutra e retrovertida). Os sinais EMG foram coletados bilateralmente, sobre os músculos: oblíquo interno (OI), reto abdominal (RA), iliocostal lombar (IL) e multífidos (MU). A análise de variância (ANOVA) de medidas repetidas demonstrou interação entre músculos e posturas (F=5,18; p=0,003), sendo que a ativação do músculo IL na postura neutra foi 7,93% maior do que a postura retrovertida (p=0,055), e a ativação do músculo OI foi 13,62% maior na postura retrovertida do que durante o exercício em postura neutra (p=0,002). De acordo com os nossos resultados, a realização do exercício em postura com retroversão da pelve aumentou a ativação do músculo OI, enquanto o músculo IL apresentou maior ativação durante a realização do exercício em postura neutra. Futuros estudos são necessários para o entendimento das adaptações neuromusculares geradas pelo treino com exercícios com haste oscilatória e sua relevância para a prevenção e tratamento da dor lombar inespecífica.

Este estudio tuvo por objetivo analizar la actividad electromiográfica (EMG) y la co-contracción de los músculos del tronco durante el ejercicio con barra oscilante en dos posturas distintas, la pelvis neutral y la en retroversión. Participaron veinte mujeres entre los 18 hasta los 28 años de edad, sin dolor lumbar, reclutadas en una universidad. La recolección de datos se realizó por un ejercicio con barra oscilante, que colocada verticalmente al suelo, podría ser agarrada por ambas manos de las participantes y, así, oscilar en el plan sagital. Las señales EMG se recogieron de forma bilateral en los músculos oblicuo interno (OI), recto abdominal (RA), iliocostal lumbar (IL) y multifidus (MU). El análisis de la varianza (ANOVA) de las medidas repetidas mostró interacción entre músculos y posturas (F=5,18, p=0,003), siendo que la activación del músculo IL en la postura neutral fue un 7,93% mayor que en la postura en retroversión (p=0,055) y la activación del músculo OI fue un 13,62% mayor en la postura en retroversión que durante el ejercicio en la postural neutral (p=0,002). Con respecto a los resultados, el ejercicio realizado con la postura en retroversión de la pelvis aumentó la activación del músculo OI, mientras que el realizado con la postura neutral aumentó la activación del músculo IL. Es necesario que se hagan futuros estudios para comprender mejor las adaptaciones neuromusculares generadas por el entrenamiento con ejercicios con barra oscilante y su importancia para la prevención y el tratamiento del dolor lumbar inespecífico.

This study aimed at analyzing the electromyographic activity (EMG) and cocontraction of torso muscles during exercises with a flexi bar, in two different postures (neutral pelvis and posterior pelvic tilt). 20 young women with no lower back pain took part in the study (ages between 18 and 28 years) and they were recruited from a university population. In order to collect the data, an exercise was performed with a flexi bar being held with both hands. It was perpendicular to the ground and it was oscillating in the sagittal plane. That exercise was conducted in two different pelvis postures (neutral and posterior tilted). The EMG signals were collected bilaterally on the following muscles: internal oblique (IO), rectus abdominals (RA), iliocostalis lumborum (IL) and multifidus (MU). The analysis of variance (ANOVA) of repeated measurements was found to display an interaction between muscles and postures (F=5.18; p=0.003). The activation of IL muscle in the neutral posture was 7.93% higher than in the posteriorly tilted posture (p=0.005), and the activation of IO muscle was 13.62% higher in the posteriorly tilted posture than during the exercise in the neutral posture (p=0.002). According to our results, the performance of the exercise with a posteriorly tilted pelvis increased the activation of IO muscle, whereas IL muscle was found to have a higher activation when the exercise was performed in a neutral posture. Future studies need to be conducted in order to understand the neuromuscular adaptations that are generated by exercises with flexi bars, and their relevance to the prevention and treatment of nonspecific lower back pain.