universidade federal de são paulo - escola

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO - ESCOLA PAULISTA DE
MEDICINA
ESPECIALIZAÇÃO
A UTILIZAÇÃO DA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA FUNCIONAL (FES) EM
DOENÇAS NEUROMUSCULARES – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
FT. CÁTIA BARION
FT. DANIELE DO NASCIMENTO LISBOA
SÃO PAULO
2006
FT. CÁTIA BARION
FT. DANIELE DO NASCIMENTO LISBOA
A UTILIZAÇÃO DA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA FUNCIONAL (FES) EM
DOENÇAS NEUROMUSCULARES
Monografia apresentada à Universidade
Federal de São Paulo – Escola Paulista
de Medicina, para obtenção do Título de
Especialista
Fisioterapêutica
em
nas
Intervenção
Doenças
Neuromusculares.
ORIENTADOR: DR. EVANDRO PENTEADO VILLAR FÉLIX
CO-ORIENTADOR: MS.VINÍCIUS MARTINS
São Paulo
2006
Barion, Cátia; Lisboa, Daniele do Nascimento
A Utilização da Estimulação Elétrica Funcional (FES) em Doenças
Neuromusculares / Cátia Barion e Daniele do Nascimento Lisboa – São Paulo, 2006.
X. 18
Monografia – Universidade Federal de São Paulo. Escola Paulista de
Medicina. Curso de Especialização em Intervenção Fisioterapêutica nas Doenças
Neuromusculares.
The Utilization of Functional Electrical Stimulation in Neuromuscular Diseases
1. Estimulação Elétrica Funcional. 2 .FES. 3. Fraqueza Muscular. 4. Doenças
Neuromusculares
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO
ESCOLA PAULISTA DE MEDICINA
DEPARTAMENTO DE NEUROLOGIA
INTERVENÇÃO FISIOTERAPÊUTICA NAS DOENÇAS
NEUROMUSCULARES
Chefe do Departamento: Alberto Alain Gabbai
Coordenadores do Curso de Especialização:
Prof. Dr. Acary Souza Bulle Oliveira
Ms. Francis Meire Fávero
Dra. Sissy Velozo Fontes
TERMO DE APROVAÇÃO
Ft. Cátia Barion
Ft. Daniele do Nascimento Lisboa
A UTILIZAÇÃO DA ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA FUNCIONAL (FES) EM DOENÇAS
NEUROMUSCULARES
Presidente da banca: Prof. Dr. ___________________________
Banca Examinadora
Prof. Dr. ______________________________________________
Prof. Dr. ______________________________________________
Aprovada em: _____/_____/_____
Dedicamos este estudo a todos aqueles
que, por alguma razão, se empenham a
pesquisar melhores formas de tratamento,
enriquecendo ainda mais as evidências
sobre o trabalho do fisioterapeuta.
Agradecemos primeiramente a Deus, que nos
concedeu a vida e a oportunidade de adquirirmos
conhecimento. Aos nossos familiares, que nos
apoiaram e nos compreenderam no desenrolar
deste estudo e aos nossos orientadores, que
através de seus conhecimentos nos prestaram
esclarecimentos essenciais que possibilitaram a
execução deste estudo.
RESUMO
A Estimulação Elétrica Funcional (FES), é um método de tratamento que utiliza corrente
elétrica para produzir uma contração muscular efetiva e funcional, promovendo
fortalecimento e manutenção da massa muscular. Este recurso tem sido usado
terapeuticamente na reabilitação de pacientes com disfunções tanto ortopédicas quanto
neurológicas, visando a melhora da função motora. As doenças neuromusculares são
aquelas que afetam o nervo periférico, os neurônios motores e sensitivos relacionados a
estes nervos, suas raízes, a junção mioneural e os músculos. A fraqueza muscular é vista
como um dos fatores que causam maior perda da qualidade de vida destes pacientes. Em
vista disto, qualquer tratamento que melhore a função motora é de grande importância. O
objetivo deste estudo é demonstrar através de uma revisão bibliográfica, a utilização da
Estimulação Elétrica Funcional (FES) na musculatura de pacientes portadores de doenças
neuromusculares. Para tanto, foi realizado um levantamento bibliográfico de 1986 a 2006
nas bases de dados atualmente disponíveis. Não foram encontrados trabalhos específicos
relacionando FES e doenças neuromusculares, no entanto, os achados de sua utilização
em patologias do Sistema Nervoso Central, sugerem que possa ser utilizados com
sucesso nestes pacientes.
SUMÁRIO

Dedicatória .............................................................................................................VII

Agradecimentos .................................................................................................... VIII

Resumo .................................................................................................................. IX

1. Introdução ...................................................................................................... p. 10

2. Objetivo ...........................................................................................................p. 15

3. Método ............................................................................................................p. 16

4. Resultados ......................................................................................................p. 17

5. Discussão ........................................................................................................p. 19

6. Conclusão .......................................................................................................p. 22

7. Referências Bibliográficas ...............................................................................p. 23

Abstract
1. INTRODUÇÃO
A eletroterapia é o tratamento de pacientes com a utilização de meios elétricos,
ocasionando alterações fisiológicas com fins terapêuticos. O uso da eletricidade como
recurso terapêutico é antigo. Os romanos já utilizavam descargas elétricas para
tratamento de gota. Luigi Galvani, em 1786 estimulou os nervos e músculos de rãs com
cargas elétricas. Após a publicação de seu trabalhou em 1791, iniciou-se uma enorme
experimentação científica deste recurso. Humboldt chamou este tipo de aplicação de
¨galvanismo”, onde foram usadas correntes constantes para diferenciá-la de cargas
geradas por fricção (ROBINSON, 2001).
Desde então, as correntes galvânicas (corrente direta contínua), passaram a ser
utilizadas terapeuticamente, principalmente para a introdução de medicamentos através
dos tecidos, método conhecido como iontoforese (LOW e REED, 2001).
Em 1833, Duchenne de Boulogne, identificou as diferenças na resposta entre as
correntes galvânica e farádica (pulso mais curto com duração geralmente entre 0,1 e 1ms
e aplicados com freqüências entre 30 e 100 Hz), com o músculo desnervado respondendo
à corrente galvânica ao invés da farádica. A duração da corrente era o fator decisivo para
desencadear uma contração (SCOTT, 2003).
Em 1841, estudos afirmaram que a eletroestimulação poderia compensar as
mudanças estruturais e fisiológicas que acompanham a inatividade muscular. Desde
então, o interesse por esse suporte terapêutico aumentou (ROBINSON, 2001).
Na Segunda Guerra Mundial a eletroestimulação cresceu e ganhou espaço com o
grande número de ferimentos de guerras que levavam a amputações e paralisias,
culminando na década de sessenta, com o primeiro relato de ortostatismo de um paciente
paraplégico. (ROBINSON, 2001)
A estimulação elétrica funcional (FES) é definida como um método que utiliza
corrente elétrica para gerar contração muscular em músculos normais ou desprovidos do
controle do sistema nervoso central. Podendo promover fortalecimento muscular mesmo
sem ação voluntária do músculo e a manutenção da massa muscular (CUCCURULLO S.,
et. al., 2004; LOW e REED, 2001).
Segundo SOBRINHO (1992), este tipo de estimulação permite a entrada seletiva e
repetitiva aferente até o sistema nervoso central, ativando não só a musculatura local,
mas também mecanismos reflexos necessários à reorganização da atividade motora.
Além disso, o estímulo elétrico diminui o tônus do grupo muscular antagonista, pelo
mecanismo de inibição recíproca.
A estimulação elétrica funcional do músculo difere da contração voluntária. Na
contração voluntária ocorre um disparo não sincronizado e gradual das unidades motoras,
há um aumento das frequências de disparo das unidades motoras e mais unidades são
estimuladas ocorrendo um aumento da força muscular. O uso da FES promove uma
estimulação sincronizada do músculo subjacente ao estimulado, com freqüência de
disparo fixa e o aumento da intensidade da corrente pode ser utilizada para estimular
maior quantidade de fibras musculares (LOW e REED, 2001; LIANZA, 2003).
A contração voluntária leva a uma ativação de unidades motoras menores depois
de unidades motoras maiores.
O potencial de repouso eletronegativo da membrana celular neuronal, pode ser
modificado pela estimulação elétrica externa, desencadeando um potencial de ação
nervoso, tendo como conseqüência a contração das fibras musculares relacionadas aos
nervos intramusculares estimulados.
A estimulação externa com intensidade baixa, estimula fibras sensitivas, com maior
intensidade também estimula fibras motoras, levando a uma contração muscular.
A aplicação eletroterapêutica da FES deve incluir uma especificação dos pulsos
elétricos utilizados (LOW e REED, 2001).
O estímulo deve ser dado no ponto motor (ponto sobre a superfície da pele onde
pode ser conseguida máxima contração muscular, perto do ponto onde o tronco nervoso
motor entra no músculo, geralmente localizado na junção do terço proximal com os dois
terços distais do ventre muscular do músculo e o outro é colocado em outra parte do
corpo, geralmente mais distalmente sobre o ventre muscular (SCOTT, 2003). Utiliza-se
geralmente uma frequência entre 20-80 Hz, valores abaixo de 20 Hz não causam
contração eficiente e acima de 80 Hz levam à fadiga muscular. A intensidade é alterada,
dependendo da tolerância do paciente.
Em síntese, a FES é utilizada para produzir contrações que resultem em
movimento funcional (PETROFSKY, 1988). Esta estimulação leva o músculo privado do
controle normal, a produção de uma contração funcionalmente útil, que possibilita a
facilitação do recrutamento das unidades motoras, o que proporciona um fortalecimento
muscular (SCOTT, 1998).
Este recurso tem sido usado terapeuticamente na reabilitação de pacientes com
disfunções tanto ortopédicas, quanto neurológicas, os efeitos da estimulação elétrica na
reabilitação neurológica podem ser divididos em melhora da função motora (CHAE et. al.,
1998; FRANCISCO et. al.,1998; HESSE et. al., 1998; PAND-YAN e GRANAT, 1997;
POWELL et. al. ,1999; WEINGARDEN, ZEILIG e HERUTI, 1998), redução da
espasticidade (HESSE et. al., 1998), aumento de força muscular (GLANZ et. al., 1996;
POWELL et. al., 1999), aumento da amplitude de movimento do punho ( PANDYAN,
GRANAT e SCOTT, 1997; POWELL et. al., 1999) e redução das disfunções articulares
(CHANTRAINE et..al., 1999; FAGHRI et. al., 1994; WANG, CHAN e TSAI, 2000).
Historicamente, sempre houve cautela ao administrar exercícios de fortalecimento
aos pacientes com doenças neuromusculares, isso deu origem a vários estudos. Porém,
recentemente, surgiram artigos que apóiam o uso de exercícios para melhorar a força ou
a resistência (STOKES, 2000).
Os efeitos da FES relatados na literatura, retardariam a atrofia e degeneração
muscular, enquanto esta musculatura se encontra desprovida de inervação normal
(SPEILHOLZ, 1987). Porém, relatos sobre a aplicação da estimulação elétrica em
músculos onde a inervação está comprometida por desmielinização, lesão axonal ou
degeneração progressiva da fibra muscular, não têm sido descritos.
2. OBJETIVO
O objetivo do presente estudo é demonstrar através de uma revisão bibliográfica, a
utilização da Estimulação Elétrica Funcional (FES) em pacientes portadores de doenças
neuromusculares.
3. MÉTODO
Foi realizado um levantamento bibliográfico em livros clássicos da literatura e
busca direta de artigos científicos nas bases de dados: Medline, Scielo, Lilacs e Pubme. O
período de busca na literatura limitou-se de 1986 a 2006. Foram selecionados artigos
publicados na literatura e trabalhos apresentados em congressos internacionais. As
palavras-chaves utilizadas nas bases de dados foram: doenças neuromusculares, FES,
eletroestimulação, miopatias, neuropatias periféricas, neuromuscular diseases, functional
electrical stimulation, nervous and muscular stimulation, peripheral neuropathy e electrical
stimulation. O cruzamento foi realizado da seguinte maneira: eletroestimulação e doenças
neuromusculares, FES e doenças neuromusculares, eletroestimulação e miopatias,
eletroestimulação funcional e doenças neuromusculares, eletroestimulação funcional e
miopatias, eletroestimulação funcional e neuropatias periféricas, functional electrical
stimulation and neuromuscular diseases, FES and neuromuscular diseases, electrical
stimulation and miopathy, functional electrical stimulation and peripheral neuropathy.
4. RESULTADOS
Não foram encontrados estudos específicos relacionando (FES) e sua aplicação
nas doenças neuromusculares.
Os resultados do presente estudo oferecem dados e evidências favoráveis quanto
a melhoria da capacidade funcional e qualidade de vida de pacientes neurológicos (vide
tabela 1), quando utilizado terapia para aumento da força muscular através da
estimulação elétrica funcional. Porém, se faz necessário melhores evidências sobre a
utilização deste método de tratamento em doenças neuromusculares, por tratar-se de
uma abordagem escassa na literatura.
Tabela 1. Resultados encontrados com o uso de FES em doenças neurológicas
AUTORES
ANO DE PUBLICAÇÃO
CHAE et. al.
1998
FRANCISCO et. al.
1998
HESSE et. al.
1998
PAND-YAN e GRANATY
1997
POWEL et. al.
1999
WEINGARDEN et. al.
1998
Redução da espasticidade
HESSE et. al.
1998
Aumento
GLANS et. al.
1996
POWEL et. al.
1999
BECK
1997
CARMICK
1997b
HAZLEWOOD et. al.
1994
Aumento da amplitude de
PAND-YAN et. al.
1997
movimento
POWEL et. al.
1998
HAZLEWOOD et. al.
1994
COMEAUXet. al.
1997
Redução da subluxação
CHANTRAINE et. al.
1999
de ombro
FAGHRI et. al.
1994
WANG et. al.
2000
PAPE et. al.
1993
Melhora
da
força
muscular
da
Força
Muscular
Função motora
STEINBOCK et. al.
1997
PECKHAM e KUNTSON
2005
STAUB et. al.
2005
BURRIDGE et. al.
1997
Facilitação da contração
CARMICK
1993
muscular
PECKHAM e KNUTSON
2005
Melhora da resistência
RUTHERFORD e JONES
1988
Um estudo realizado por PFEIFER et. al. 1997, relata melhora de força muscular
em indivíduos normais.
De acordo com LOW e REED, 2001, achados sobre as variações em relação aos
parâmetros da FES, utilizados em doenças neurológicas, revelam dados contraditórios, e
talvez seja este um fator a ser melhor especificado e esclarecido, através de estudos
práticos.
Estudos defendem a utilização da estimulação elétrica funcional de forma isolada,
outros a associam a exercícios voluntários, ambos encontraram melhora da força
muscular (NUNES e DAVINI, 2000; ALON, 1994; LOW e REED, 2001)
SALMONS et. al., (2005), realizou um estudo com ratos onde a aplicação da
estimulação elétrica funcional resultou na restauração da massa e força musculares.
5. DISCUSSÃO
Experiências realizadas em laboratório com ratos, demonstraram que a
excitabilidade do músculo estimulado em longa duração com baixa freqüência e alta
intensidade, proporcionou consideravelmente a restauração da massa e força musculares
(SALMONS et. al., 2005).
Exercícios ativos livres, ativos resistidos de forma moderada e ativos assistidos,
são comumente aplicados a pacientes com doenças neuromusculares, em tratamentos
fisioterapêuticos, visando o fortalecimento muscular (AITKENS et. al., (1993); LINDEMAN
et. al., (1995); RUTLAND AND SHIELDS, (1997); KILMER et. al., (1994). Porém, alguns
autores demonstraram um melhor resultado em relação ao ganho de força muscular,
quando o exercício voluntário e ativo, é utilizado juntamente com a aplicação da (FES),
em indivíduos normais e portadores de disfunções neurológicas (ALON, 1994).
NUNES e DAVINI (2000) demonstraram que a eletroestimulação isolada é mais
efetiva no aumento de força muscular que o exercício isométrico voluntário, em indivíduos
normais, enquanto ALON (1994), observou um aumento de força muscular no grupo que
associou a eletroestimulação aos exercícios voluntários. Estudos mostram que a
estimulação elétrica aumenta a força muscular, embora não na mesma extensão que
ocorreria com o exercício voluntário.
LOW E REED (2001) concluíram que, em geral, a estimulação elétrica não é um
substituto satisfatório para a atividade voluntária. Porém, a estimulação elétrica isolada ou
combinada com atividade voluntária, leva a ganhos de força similares ou, em alguns
poucos casos, até maiores do que quando o exercício voluntário é feito isoladamente.
PFEIFER (1997) em seu estudo envolveu adultos saudáveis acima de 65 anos, o
qual encontrou ganho de força quase idênticos (cerca de 25%) no músculo tríceps sural
dos que receberam estimulação elétrica e dos que fizeram exercícios voluntários
De acordo com KERN et. al. (2005), a análise de biópsias realizadas em
musculatura desnervada, estimulada com FES, não mostra diferença significativa entre
antes e depois da aplicação.
Os principais achados positivos da aplicação da FES foram que, a FES em
paralisia cerebral melhorou significativamente a função (PAPE et. al., 1993; STEINBOCK,
REINER e KESTLE, 1997) e a amplitude de movimento de dorsiflexão do tornozelo na
posição sentada (HAZLEWOOD et. al., 1994) ou durante o contato do calcanhar
(COMEAUX et. al., 1997). Houve também uma evidência de que a força muscular
melhorou (BECK, 1997; CARMICK, 1997b; HAZLEWOOD et. al., 1994).
A estimulação elétrica funcional tem sido usada de forma terapêutica para iniciar e
facilitar a contração voluntária de músculos, porém, não é possível distinguir este efeito,
do fortalecimento muscular. Este conceito pode ser aplicado em crianças com paralisia
cerebral, onde a estimulação elétrica pode favorecer a contração muscular e fornecer
sensações de modo que a criança possa acrescentar movimento a uma resposta fraca e
ter resultados efetivos (CARMICK, 1993).
Em mais de 40 anos de pesquisas, os princípios da eletroestimulação funcional
aplicados em tecidos neurologicamente lesados, têm como principal objetivo a contração
muscular e não necessariamente o fortalecimento muscular, levando a uma recuperação
da função (PECKHAM e KNUTSON, 2005).
Estudos iniciais sobre o uso de FES na paraplegia e tetraplegia, verificaram que a
fadiga limitava o tratamento, porém este problema foi parcialmente solucionado pela
preparação da musculatura por condicionamento com baixa freqüência de estímulos, para
aumentar a resistência. Além disso, os padrões de freqüência utilizados para o
condicionamento devem ser observados, pois uma freqüência baixa pode ocasionar
atrofia muscular, enquanto que a aplicação intermitente de alta freqüência pode manter a
força e melhorar a resistência (RUTHERFORD & JONES, 1988).
Um estudo realizado com quatro crianças portadoras de Encefalopatia Crônica não
Progressiva com Diplegia demonstrou melhora da função motora para a marcha, quando
utilizado a FES nos músculos quadríceps femoral e tibial anterior bilateralmente com
freqüência de 40 Hz por 10 minutos (STAUB, e cols., 2005).
O protocolo e a técnica de aplicação da eletroestimulação utilizados são fatores de
extrema importância para a efetividade dos resultados da mesma. Isto explica o grande
número de pesquisas realizadas com o objetivo de determinar o protocolo de estimulação
mais adequado para proporcionar um aumento na atividade contrátil do músculo, ou um
padrão específico de eletroestimulação capaz de produzir hipertrofia muscular.
(NORONHA, 1997)
Os estudos sobre o uso da estimulação elétrica funcional, são aplicados e versam
sobre a musculatura de pacientes com doenças neurológicas centrais, havendo
constatação de benefícios para estes pacientes sugere-se que esta aplicação na
musculatura de pacientes com doenças neuromusculares, poderá apresentar bons
resultados.
Observando-se os princípios fisiológicos da aplicação da eletroestimulação
funcional nos tecidos, nervos e músculos, pode-se dizer, levando-se em consideração
estudos feitos até a presente data, que não há evidências relatando danos ou prejuízos
causados por este método de tratamento, sabendo-se que em musculatura sadia, os
ganhos em relação à melhora da função motora, já estão bem definidos e especificados
na literatura.
6. CONCLUSÃO
Os dados encontrados na literatura sobre estimulação elétrica funcional e doenças
neuromusculares são restritos, por isso mais estudos devem ser realizados, visando
melhores esclarecimentos sobre o assunto, abrindo possibilidades para estudos práticos
que possam basear em evidências um procedimento fisioterapêutico tão utilizado na
atualidade
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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ABSTRACT
The Functional Electrical Stimulation (FES) is a treatment of method that use electric
current to produce a effective and functional muscular contraction, promoting strengthener
and maintenance of muscular mass, even without muscular voluntary action. This resort
has been used therapeutically in the rehabilitation of patients with orthopedic and
neurologics disturbances, aiming of a general mode the improvement of sensorial and
motor function. The neuromuscular diseases are those that affect the second inferior
motor neuronal, nervous root , pheripherical nerve, mioneural shall and muscle, so don’t
have central disorders. The muscular frankness is seen with a of factor that cause bigger
loss of motor function and life’s quality of patients. The study’s objective is to show with a
bibliographic analysis, the utilization of Functional Electrical Stimulation in the
neuromuscular diseases. Was realized a detailed bibliographic analysis in literature‘s
classical books and research of articles in data’s base, limiting in the last twenty years.
The results of the present study give datas and favorables evidences how the
improvement of functional capacity and life’s quality of neurological patients, however, if do
necessary more evidences about the utilization of treatment’s method in neuromuscular
diseases, because don’t have studies that speech about this. Don’t have evidence about
the in improvement or worse however use this method in the denerved muscle by inferior
motor neuronal injury. Studies that speech about the treatment with FES in central
neurologics injuries, show a effective improvement in the walk, functionality and in the life’s
quality of patients. This results justify more efforts in the field and encourage another
researchers irrespective of our hypothesis and conclusions.