Universidade do Vale do Paraíba

Universidade do Vale do Paraíba
Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento
LEONARDO ALVIM HAUCK
ESTUDO DO EFEITO DO LASER VS LED NA REGIÃO DO
INFRAVERMELHO PRÓXIMO SOBRE A ATIVIDADE MUSCULAR
ESQUELÉTICA: ESTUDO CLÍNICO
São José dos Campos
2012
Leonardo Alvim Hauck
Estudo Do Efeito Do Laser Vs Led Na Região Do Infravermelho
Próximo Sobre A Atividade Muscular Esquelética: Estudo Clínico
Dissertação de Mestrado apresentada ao
Programa de Pós-graduação em Engenharia
Biomédica, como complementação dos créditos
necessários para obtenção do título de mestre
em Engenharia Biomédica.
Orientadora: Profª Dra. Renata Amadei Nicolau
SÃO JOSÉ DOS CAMPOS
2012
ESTUDO DO EFEITO DO LASER VS LED NA REGIÃO DO
INFRAVERMELHO PRÓXIMO SOBRE A ATIVIDADE MUSCULAR
ESQUELÉTICA: ESTUDO CLÍNICO
Dissertação de Mestrado aprovada como requisito parcial à obtenção do grau de
Mestre em Engenharia Biomédica, do Programa de Pós Graduação em
Bioengenharia, do Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento da Universidade do Vale
do Paraíba, São José dos Campos, SP, pela seguinte banca examinadora:
Presidente: Prof. Dr. Luis Eduardo Silva Soares (UniVap)__________________
Orientadora: Profª Dra. Renata Amadei Nicolau (UniVap) __________________
Membro Externo: Prof. Dr. Carlos Alberto Kelencz (UNINOVE) _____________
Profa. Dra. Sandra Maria Fonseca da Costa
Diretora do IP&D-UniVap
São José dos Campos, 19 de março de 2012.
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho:
A Deus por ter me oferecido a oportunidade de viver, evoluir a cada dia e
conhecer todas as pessoas que citarei abaixo.
Aos meus pais e irmão pelo apoio e carinho oferecidos em todo
momento de minha vida e principalmente neste.
Aos meus avós, tios e demais familiares, por terem acreditado e fornecido
condições para que eu concluísse mais uma etapa desta vida.
DEDICATÓRIA ESPECIAL
Ao meu inesquecível avô, Sr. José Sebastião Alvim (em memória),
exemplo de pai, irmão, avô e amigo,
figura de grande importância em minha formação
e de quem sinto muitas saudades.
AGRADECIMENTOS
A Profa. Dra. Renata Amadei Nicolau, que foi vital sua presença ao meu lado
durante o curso, guiando, orientando, ensinando-me na pesquisa e de certa forma,
na minha vida, porque não há nada mais importante do que ter por perto grandes
profissionais amigos como você. Saiba que depois de tanto tempo informando e
fazendo parte de meu dia a dia, será difícil não sentir saudade.
Tem pessoas que são essenciais em nossas vidas, umas passam por nós
deixando saudades, outras passam e deixam um brilho e a luz da sabedoria,
comprovando que elas são relevantes para nós e a humanidade. Esta pessoa é
você, doutoranda Ingrid S. Muñoz.
Thiago S. Maciel, amigo de todas as horas, pessoa cheia de atributos, ele é o
cara da hora, a bola da vez. Obrigado de coração.
Ao Prof. Dr. Carlos A. Kelencz, que não mediu esforços para fazer com que
minha pesquisa fosse concluída, pois sem os equipamentos não teria como obter a
coleta de dados. Saiba que lhe serei eternamente grato, tendo certeza que ainda
nos encontraremos para aprofundarmos nesta pesquisa.
A todos os professores do IP&D, que não medem esforços na formação de seus
alunos de pós graduação.
Às secretárias, Da. Ivone e Da. Neusa, pela dedicação de atender todos os alunos
e funcionários.
À bibliotecária Rúbia, pelas dicas, atenção e carinho.
Aos voluntários, sem suas colaborações não seria possível esta dissertação.
Muito obrigado a todos!
ESTUDO DO EFEITO DO LASER VS LED NA REGIÃO DO INFRAVERMELHO
PRÓXIMO SOBRE A ATIVIDADE MUSCULAR ESQUELÉTICA: ESTUDO CLÍNICO
RESUMO
Estudos têm demonstrado a efetividade do laser no infravermelho (IV) sobre a
atividade músculo-esquelética. Contudo, poucos estudos foram desenvolvidos com o
objetivo de analisar a aplicação da radiação emitida por um LED (Light Emitting
Diode) no IV na prevenção de fadiga muscular, assim o presente estudo objetiva
analisar o efeito do laser vs LED, na região do IV próximo, na prevenção da fadiga
muscular induzida em músculo masseter (MM). Participaram do estudo 12
voluntários analisados por eletromiografia (atividade muscular, força e tempo de
fadiga) e nível de lactato sanguíneos (mmol/L) após terapia placebo, laser ou LED.
Os sinais obtidos previamente a cada terapia foram considerados como controle. Os
parâmetros de irradiação (laser ou LED) foram: potência de saída de 0,02 W,
densidade de energia de 4 J/cm2, área do feixe de 0,2 cm2. Foram irradiados 8
pontos sobre o MM, de forma perpendicular e transcutânea, com distância de 1 cm
entre os pontos. A força média do músculo masseter se manteve inalterada, assim
como tempo de fadiga após as diferentes terapias aplicadas (placebo, laser ou LED).
As terapias utilizadas no estudo não promoveram modificações significativas nos
níveis de lactato sanguíneo. Pode-se concluir que houve aumento da atividade
muscular pós-terapia LED em relação aos valores controle, assim como o aumento
da força máxima pós-terapia LED quando comparada à força máxima pós-terapia
laser.
Palavras chaves: Músculo masseter, fadiga muscular, lactato, laser, LED
Study the effect of lasers versus LEDs in the near-infrared region of the skeletal
muscle activity: Clinical study
ABSTRACT
Studies have demonstrated the effectiveness of infrared laser (IR) on the activity
of skeletal muscle. However, few studies have been developed with the aim of
analyzing the application of radiation emitted by an LED (Light Emitting Diode) in IR
in the prevention of muscle fatigue. The objective of this study was to analyze the
effect of laser vs LED in the near-infrared region, to prevent the muscular fatigue
induced in the masseter (MM). The study included 12 volunteers, which were
analyzed by electromyography (muscle activity, strength and time to fatigue) and
blood lactate levels (mmol / L) after placebo, laser (GaAlAs, 780nm) or LED (GaAlAs,
880 nm) therapy. The signals obtained beforehand in each treatment were taken as
control. The irradiation parameters (laser or LED) were output power of 0.02 W, the
energy density of 4 J/cm2 beam area of 0.2 cm2. The MM was irradiated on 8 points,
in a perpendicular and transcutaneous form, with a distance of 1 cm between the
points. The average strength of the masseter muscle remained unchanged, as well
as time to fatigue after the different treatments applied (placebo laser or LED). The
therapies used in the study did not cause significant changes in blood lactate levels.
It can be concluded that there was an increase in muscular activity LED posttreatment compared to control values, as well as maximum increase in strength after
therapy LED maximum strength when compared to post-laser therapy.
Keywords: masseter muscle, muscular fatigue, lactate, laser, LED.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 A: Músculo masseter: DP, porção profunda; SP, porção superficial. B:
função: elevação da mandíbula................................................................................. 18
Figura 2: Posicionamento dos eletrodos nos músculos. ........................................... 23
Figura 3: Material empregado para análise dos níveis de lactato sanguíneo. ALactímetro Accusport. B- Tiras para análise BM-Lactate (Roche Diagnostics). CSuporte para lancetas. D- Lancetas descartáveis. E- Gaze para limpeza da pele com
álcool 70%. F- Caixa coletadora de pérfuro-cortantes G- Embalagem fita mestre. ... 34
Figura 4: Plataforma oclusal. ..................................................................................... 35
Figura 5: Desinfecção da plataforma oclusal............................................................. 35
Figura 6: Eletromiógrafo 16 canais............................................................................ 36
Figura 7: Voluntário realizando força máxima por 60 segundos................................ 37
Figura 8: Laser GaAlAs (A) e LED (B) utilizados na pesquisa................................... 38
Figura 9: Pontos de terapia (placebo, laser ou LED) no músculo masseter. A –
Origem (arco zigomático); B – Inserção (ângulo da mandíbula); C – Superficial:
Fibras que correm para baixo e ligeiramente para trás; D – Profunda: Fibras que
correm numa direção ................................................................................................ 39
Figura 10: Posicionamento do equipamento sobre a superfície da pele na região de
musculatura do masseter do voluntário durante a irradiação. ................................... 40
Figura 11: Valores de RMS. Dados expressos em % em relação grupo controle ..... 41
Figura 12: Força muscular máxima. # P<0,05 Vs laser. ............................................ 42
Figura 13: Força muscular média do músculo masseter ........................................... 42
Figura 14: Análise da fadiga muscular. ..................................................................... 43
Figura 15: Tempo fadiga muscular do músculo comparado. ..................................... 43
Figura 16: Comparação dos níveis de lactato basal (- - - -) vs pós-terapia placebo,
laser ou LED.............................................................................................................. 44
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Levantamento dos artigos envolvendo a fadiga muscular e a concentração
de lactato sanguíneo entre os anos de 2009 e 2011................................................. 27
Tabela 2: Síntese de estudos empregando a fototerapia na prevenção de fadiga
muscular .................................................................................................................... 29
Tabela 3: Parâmetros de irradiação laser e LED....................................................... 38
Tabela 4: Análise da atividade eletromiográfica dos músculos masseter direito e
esquerdo. Os dados estão expressos em média ± desvio padrão. ........................... 41
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
%
0
C
ADP
Ag
AgCl
ATM
ATP
Ca+
CK
CVM
DE
DP
DTM
EMG
FM
GaAlAs
H+
J/cm2
K+
Kgf
KHz
LED
LLLT
mm
MM
ms
mV
Na+
nm
P
PCr
RMS
SNC
W/cm2
Porcentagem
Graus Celsius
Adenosina difosfato
Prata
Cloreto de prata
Articulação temporomandibular
Adenosina trifosfato
Íons cálcio
Creatina quinase
Concentração voluntária máxima
Densidade de energia
Densidade de potência
Disfunção temporomandibular
Eletromiografia
Fadiga muscular
Arsenieto de Gálio e Alumínio
Hidrogênio
Joule por centímetro quadrado
Íons potássio
Quilograma força
Quilohertz
Light Emitting Diode
Low Level Laser Therapy
Milímetro
Músculo masseter
Milissegundo
Milivolts
Íons sódio
Nanômetro
Fosfato
Creatina fosfato
Root Mean Square
Sistema nervoso central
Watt por centímetro quadrado
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO ................................................................................................... 15
1.1
Músculo masseter ........................................................................................ 17
1.2
Fadiga muscular ........................................................................................... 20
1.2.1
Eletromiografia....................................................................................... 21
1.2.2
Lactato ................................................................................................... 25
1.3
Fototerapia sobre atividade muscular .......................................................... 28
1.3.1 Radiação eletromagnética coerente (lasers) e não coerente (LEDs)
sobre a atividade neuromuscular. ...................................................................... 28
2
3
4
OBJETIVOS....................................................................................................... 32
2.1
Objetivo geral ............................................................................................... 32
2.2
Objetivos específicos ................................................................................... 32
METODOLOGIA ................................................................................................ 33
3.1
Seleção de voluntários ................................................................................. 33
3.2
Critério de inclusão....................................................................................... 33
3.3
Instrumentação ............................................................................................ 33
3.4
Processo e aquisição de dados ................................................................... 36
3.5
Tratamento dos dados obtidos e análise estatística .................................... 40
RESULTADOS .................................................................................................. 41
4.1
Análise da atividade muscular – RMS (Root Means Square)....................... 41
4.2
Análise da força muscular ............................................................................ 42
4.3
Análise do tempo para fadiga muscular ....................................................... 43
4.4
Análise do lactato ......................................................................................... 44
5
DISCUSSÃO ...................................................................................................... 45
6
CONCLUSÃO .................................................................................................... 50
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 51
APÊNCIDE A: Resumo de protocolo para registro eletromiográfico, lactato e
aplicação de Laser, LED e placebo........................................................................ 63
APÊNDICE B: Anamnese e Exame Intra-Oral ....................................................... 65
ANEXO A: Termo de consentimento livre e esclarecido ..................................... 66
ANEXO B: Autorização para realização de exame físico ..................................... 67
ANEXO C: Comitê de Ética e Pesquisa ................................................................. 68
15
1
INTRODUÇÃO
A fadiga muscular é uma experiência comum na vida diária, embora os
mecanismos celulares e fisiológicos não sejam muito bem compreendidos (LEAL JR
et al., 2009a). A fadiga muscular pode ser definida como uma manifestação
produzida por algum tipo de exercício prolongado (ENOKA; STUART, 1992;
GUYTON; HALL, 2002; DIMITROVA; DIMITROV, 2003), alterando a atividade
muscular (FITTS, 1994) devido ao esgotamento de mediadores em vários níveis,
que podem causar desequilíbrio muscular, facilitando aparecimento de lesões
(ARANTES, 2003; ABOUHALA et al., 2007). A fadiga muscular é um processo
complexo e multifatorial que envolve elementos físicos (CLEBIS; NATALI, 2001;
DIMITROVA; DIMITROV, 2003), biomecânicos e psíquicos (WEIR et al., 2006). A
idade e o gênero são fatores importantes para determinar a capacidade de
contração do músculo e assim o desenvolvimento da fadiga (FITTS, 1994; HURLEY,
1995; GREEN, 1997; LEAL JR et al., 2009a, 2009b). A fadiga pode estar relacionada
com o nervo motor, junção neuromuscular, Sistema Nervoso Central (SNC) e
também aos mecanismos contráteis (CLEBIS; NATALI, 2001), onde a fadiga ocorre
através do esgotamento de adenosina trifosfato (ATP) (SEJERSTED; VOLLESTAD,
1993), glicogênio muscular e aumento da concentração de ácido láctico (PYNE et
al., 2001; SAEY et al., 2006).
O músculo esquelético quando exposto a um grande esforço físico e contínuo,
tende a perder a sua capacidade contrátil (GUYTON; HALL, 2002; DIMITROVA;
DIMITROV, 2003), isso ocorre porque durante a contração, a pressão intramuscular
excede a pressão arterial, obstruindo nutrição e fluxo de oxigênio (ABOUHALA et al.,
2007).
Na fadiga ocorre a redução do fornecimento de energia das mitocôndrias nas
fibras musculares, que leva rapidamente à fadiga (WHELAN et al., 2000; YEH et al.,
2010). As principais características da fadiga muscular são: diminuição da força
muscular e dor muscular, posterior ao exercício físico de grande intensidade (CRAIG
et al., 1999; LOPES-MARTINS et al., 2006).
A contração forte e prolongada de um músculo geralmente provoca fadiga,
resultando na incapacidade dos processos metabólicos e contráteis das fibras
16
musculares (CRAIG et al., 1999; MAEGAWA et al., 2000; CAIRNS; LINDINGER,
2008; IZAL et al., 2010).
Para o desenvolvimento de atividade muscular repetitiva é necessário que a
fadiga seja previnida e, se possível, suprimida visando evitar possíveis lesões
musculares. Tratando-se de musculatura estomatognática diversos estudos têm
abordado o emprego da LLLT (Low Level Laser Therapy ou Terapia Laser de Baixa
Intensidade) na prevenção e/ou tratamento de fadiga muscular (MUÑOZ et al., 2006;
CALIFANO et al., 2008; MUÑOZ et al., 2009; CALIFANO et al., 2009). Esta pode
retardar o desenvolvimento da fadiga durante alta intensidade de exercício físico
(LIU et al., 2009). A energia depositada por um laser no tecido músculo-esquelético
se transforma em energia vital para a atividade celular (KELENCZ et al., 2010) e,
dessa maneira promove reações químicas, culminando em aumento da atividade
metabólica nos tecidos, elevação da síntese de ATP (KARU et al., 2001),
permeabilidade vascular (ROSSI; TIRAPEGUI, 1999) modificação do gradiente
iônico, aumento da atividade de Na+K+-ATPase (WEBB et al., 1998; VILLA et al.
2001; CORAZZA et al., 2005; IHSAN et al., 2005; BORATO et al., 2008 ) e protônico
(KARU, 2004).
Segundo autores, a biomodulação tecidual promovida pela fototerapia está
relacionada principalmente ao aumento do fluxo sanguíneo local (QUEIROZ et al.,
2008) e atividade neuromuscular (WHELAN et al., 2000). A fadiga sendo um
processo muscular local, possivelmente, aumenta o dano muscular após exercícios
vigorosos (TORISU et al., 2006; ABOUHALA et al., 2007; CAIRNS; LINDINGER,
2008; SANTOS et al., 2008). A LLLT tem sido reportada clinicamente devido a
efeitos positivos sobre a atividade muscular em diferentes áreas da saúde,
especialmente no que se refere à atividade muscular ou processo de reabilitação
(KOGAWA et al., 2005; FRARE; NICOLAU, 2008; MUÑOZ et al., 2009).
Estudos revelam que lasers no infravermelho, aplicado antes da atividade física
prolongada e/ou de alta intensidade, pode aumentar a remoção de lactato sanguíneo
e reduzir o dano muscular (LOPES-MARTINS et al., 2006; BJORDAL et al., 2006).
Lactato é um composto orgânico produzido naturalmente pelo corpo. O nível de
lactato em humanos é da ordem de aproximadamente 2 mmol/l. A principal fonte de
produção do lactato é a quebra do glicogênio. Este se quebra em piruvato e produz
energia. Se o piruvato não é quebrado, é geralmente transformado em lactato
(GUYTON; HALL 2000). Durante a atividade intensa, ocorre acúmulo de
17
metabólicos, como o ácido láctico, sendo acompanhado por uma queda de pH
tecidual (GLADDEN, 2000). Durante o repouso, as concentrações de lactato
sanguíneos estão reduzidas. Já nos exercícios de baixa intensidade, o aporte de
oxigênio é adequado para suprir as necessidades metabólicas (SPRIET et al., 2000).
Após instalado o quadro de fadiga muscular, observa-se o aumento dos níveis de
lactato e íons de hidrogênio nas células musculares e sanguíneas, ocorrendo uma
diminuição no pH (GRASSI et al., 1999). O ácido láctico provoca inibição nos canais
de cálcio, que contribui para o surgimento da fadiga muscular (FAVERO et al.,
1997).
Achados clínicos indicam que a LLLT antes do exercício físico pode proteger
músculos contra danos e reações inflamatórias após exercícios pesados (KELENCZ
et al., 2010). Segundo Leal et al. (2010) e Dias et al. (2010) a LLLT pode retardar a
fadiga muscular e cansaço, provavelmente por mecanismos locais, incluindo a
minimização do estresse oxidativo ou diminuição a produção de espécies reativas de
oxigênios.
Recentemente, autores observaram que a terapia com radiação eletromagnética
não coerente (LED - Light Emitting Diode) pode modificar processos metabólicos
teciduais em nível de sistema músculo-esquelético (PAOLILLO et al., 2011;
CAMARGO et al., 2012). A terapia com LED apresenta vantagens sobre os lasers
quanto ao custo e tamanho de equipamento e por apresentar uma vida útil longa
(STAHL et al., 2000; BASTOS et al., 2009; BABILAS et al., 2010; YEH et al., 2010).
A terapia com laser no infravermelho melhora o desempenho muscular
(MAEGAWA et al., 2000; CARACAS et al., 2007), podendo ser aplicada na
prevenção de fadiga do sistema estomatognático. Estudos clínicos, empregando
LED terapia na região do infravermelho para prevenção de fadiga em músculo
masseter, não foram observados na literatura, justificando estudos nessa área.
1.1
Músculo masseter
O músculo masseter tem seu formato retangular, com origem na apófise
zigomática e se insere no ângulo da mandíbula criando uma inclinação pósteroanterior. Sua inserção na mandíbula se estende da região do segundo molar em
18
direção ao ângulo da mandíbula. Ele apresenta um feixe profundo e outro superficial.
O feixe profundo tem uma inclinação mais verticalizada e origina-se da margem
inferior e face medial do arco zigomático, prolonga-se até o limite da eminência
articular, localizado posteriormente. O feixe superficial é robusto e possui inclinação
póstero-anterior tendo sua origem na margem inferior do osso zigomático,
estendendo-se até a metade do arco zigomático, situa-se mais anteriormente
(OLIVEIRA, 2002).
No processo de mastigação, é necessário que vários grupos musculares se
contraiam coordenadamente. Entre eles estão os músculos masseter, temporal,
pterigoideo medial e lateral (DOUGLAS, 1998). Dentre estes músculos, os que mais
se destacam são os masseter e temporal, sendo eles os mais importantes para o
fechamento da boca (PAIVA, 1998; MADEIRA, 2001) durante a mastigação (PAIVA,
1998). Do grupo dos músculos da mastigação, o masseter é o mais superficial,
sendo palpável quando a mandíbula é fechada com força (VELAYOS; SANTANA,
2004).
Quando este músculo se contrai, a mandíbula faz o movimento para cima e para
frente, fazendo com que o côndilo assuma uma posição de máxima capacidade de
absorção de forças em relação ao disco e à fossa mandibular (figura 1). A zona mais
central do disco articular é a parte mais delgada e não é vascularizada e inervada. O
fundo da fossa possui características estruturais histológicas adequadas à absorção
de grandes esforços (MADEIRA, 2001; OLIVEIRA, 2002).
Figura 1 A: Músculo masseter: DP, porção profunda; SP, porção superficial. B: função:
elevação da mandíbula.
Fonte: Okeson (2000)
19
O músculo masseter é um dos principais músculos que estão relacionados à
mastigação e é frequentemente estudado utilizando eletromiografia (EMG) dada a
sua fácil acessibilidade em se fixar eletrodos em sua superfície (PITA et al., 2011).
As fibras do músculo masseter, quando se contraem, projetam a mandíbula para
cima e os dentes entram em contato. O músculo masseter é um músculo potente,
que fornece força necessária para a mastigação (OKESON, 2000).
Ao nível do arco zigomático, fibras profundas do masseter entrelaçam-se com
fibras superficiais do músculo temporal surgindo uma forte fixação entre os dois
músculos (MADEIRA, 2001; OLIVEIRA, 2002).
O músculo masseter pode desenvolver hipertrofia, devido ao desenvolvimento
excessivo do tecido muscular, alterando o contorno facial gerando alterações
estéticas e desconforto para o indivíduo. A origem da patologia de hipertrofia ainda é
desconhecida, porém autores correlacionam hipertrofia idiopática de masseter com
problemas como: ausência dentária, dentição defeituosa, hábitos deletérios,
desarranjo da ATM e principalmente bruxismo. Essa hipertrofia pode ocorrer uni ou
bilateralmente, sendo que o distúrbio psicológico propicia alteração do tônus
muscular podendo causar hipertrofia (RISPOLIB et al., 2008). O bruxismo
compreende a realização de movimentos rítmicos e periódicos de ranger e/ou
apertar os dentes, decorrentes da contração dos músculos durante o sono o qual
pode
desencadear
dor
ou
desconforto
na
musculatura
da
mastigação,
principalmente no músculo masseter (SANDER et al., 2006).
Estudos demonstram diferenças nos achados eletromiográficos entre homens e
mulheres, onde a força de contração muscular do músculo masseter é menor no
gênero feminino durante funções orofaciais quando comparado com o gênero
masculino. Em relação à idade, o crescimento facial ocorre até aos 20 anos de
idade, sendo que há uma menor probabilidade do indivíduo apresentar problemas
periodontais e perdas dentais até os 30 anos de idade (MUÑOZ et al., 2004).
A desordem temporomandibular (DTM) consiste em um conjunto de sinais e
sintomas que envolvem músculos mastigatórios, ATM e estruturas associadas
(SANTOS et al., 2006). Portanto, os indivíduos que apresentam DTMs, podem
apresentar dores musculares e/ou articulares, dores de cabeça, estalos na
articulação, crepitação, dificuldade de realizar movimentos mandibulares, etc
(FELÍCIO et al., 2006). A laserterapia tem sido utilizada em consultórios
20
odontológicos para o alívio de sintomas relacionados à DTM. Observa-se que existe
redução da dor, promovendo bem estar muito significativo para o paciente (FRARE;
NICOLAU, 2008).
1.2
Fadiga muscular
A fadiga muscular é caracterizada pela diminuição da força durante e após a
atividade física prolongada ou repetida (PLACE et al., 2010). Ela está relacionada
com diversos fatores bioquímicos. Uma das substâncias bioquímicas pesquisadas é
a creatina fosfato (PCr) utilizada em condições anaeróbicas em esforço de alta
intensidade e curta duração para o restabelecimento de ATP. Há comprovação
realizada por biópsia que ocorre a depleção da PCr durante um exercício de
contrações máximas mantidas, apesar de ser diretamente responsável pela energia
utilizada durante uma atividade física, as moléculas de ATP sofrem depleção numa
velocidade menor que a PCr (WILMORE et al., 2010).
As manifestações da fadiga têm sido associadas ao declínio da força muscular
gerada durante e após exercícios submáximos e máximos, a incapacidade de
manter uma determinada intensidade de exercício no tempo, à diminuição da
velocidade de contração e ao aumento do tempo de relaxamento musculares (SILVA
et al., 2011).
Segundo autores Califano et al., (2008; 2009), Motta, (2009) e Kelencz et al.,
(2010) os músculos faciais como masseter e temporal entram no estágio de fadiga
antes de completarem 60 segundos de contração muscular isométrica. Estes
estudos indicam que após atingir o pico máximo de força do músculo, o músculo
começa a fadigar depois de um declínio de 20% do pico máximo de força.
A fadiga muscular está relacionada com diversos fatores bioquímicos,
mecânicos ou metabólicos (ARANTES, 2003). Também pode estar relacionada a
algum tipo de falha na junção neuromuscular, no sarcolema, nos túbulos transversos
ou no retículo sarcoplasmático que está envolvido no armazenamento, liberação e
receptação de Ca2+ (FIAMONCINI; FIAMONCINI, 2006).
As concentrações de H+, lactato, P, ADP ou ATP, embora influenciem na
produção de força pelas fibras musculares, não são somente estes fatores que irão
21
determinar a fadiga muscular. As alterações do pH, fluxo sanguíneo, temperatura e
principalmente resultantes da hidrólise do ATP têm sido algumas sugestões para a
fadiga muscular (ASCENSÃO et al., 2003).
A fadiga é acompanhada de dor muscular em um tempo relativamente curto,
embora os dois fatores não sejam necessariamente concomitantes. Para que este
processo seja reduzido, estudos têm sido realizados com laser no infravermelho,
demonstrando eficiência deste sobre a atividade neuromuscular (NICOLAU et al.,
2004).
Ao fazer a relação entre o ácido lático e a fadiga, é importante lembrar que o
ácido lático é um subproduto da glicólise anaeróbia. Embora a maioria das pessoas
acredite que o ácido lático seja responsável pela fadiga em todos os tipos de
exercício, apenas ocorre acúmulo desta substância intramuscular em exercícios de
alta intensidade e curta duração. Outro detalhe importante que deve ser considerado
é que a presença de ácido lático não deve ser a única responsável pela sensação de
fadiga (WILMORE et al., 2010).
Segundo estudos a terapia LLLT pode prevenir a fadiga, acelerar a recuperação
(DIAS et al., 2011) e causar um efeito de relaxamento muscular esquelético após
exercícios. Estes efeitos são associados ao aumento do metabolismo celular, devido
ao ganho de energia devido à transformação de ADP em ATP nas células expostas
ao feixe da luz laser (BERTOLUCCI; GREY, 1995).
1.2.1 Eletromiografia
A tecnologia de registros eletromiográficos para a análise de fadiga muscular
está amplamente em desenvolvimento (SUVINEN et al., 2007). A EMG de superfície
tem sido utilizada, demonstrando-se uma importante ferramenta de trabalho, pois é
possível obter diferentes parâmetros de análise (GARCIA et al., 2004). A EMG de
superfície não é invasiva e não interfere na função natural dos músculos (YAVICH,
2001).
A EMG é uma técnica que permite registros de sinais elétricos gerados a partir de
células musculares, possibilitando a análise da atividade muscular durante o
movimento (OCARINO et al., 2005). Com esta técnica pode-se realizar o registro de
22
atividade elétrica de um músculo isolado ou de um grupo muscular. O registro da
atividade elétrica é obtido através de eletrodos que são colocados na pele
(OLIVEIRA; MANSUR, 2007). A detecção e registro dos potenciais elétricos nas
fibras musculares podem ser realizados de modo simultâneo, como exemplo os
músculos bilaterais da região craniomandibular (DE LUCA, 2002).
A contração muscular e a produção de força são geradas pela mudança de
posição de várias moléculas ou filamentos no interior do arranjo muscular. O
deslizamento dos filamentos é provocado por um fenômeno elétrico conhecido como
potencial de ação. O potencial de ação é o resultado da mudança no potencial de
membrana que existe entre o interior e o exterior da célula muscular (GONÇALVES
et al., 2006). Os primeiros estudos descrevendo o uso de EMG na odontologia foram
publicados por volta de 1940 (SUVENEN; KEMPPAINEN, 2007). Desde então a
instrumentação, eletrodos e as técnicas foram modificadas e padronizadas,
permitindo assim uma avaliação repetitiva, além de estatística dos dados registrados
(FERRARIO et al., 2000).
Com a EMG é possível avaliar e quantificar o equilíbrio muscular, tanto entre os
músculos dos dois lados do corpo (simetria), como entre pares de músculos. Além
disso, a análise quantitativa dos padrões de contração muscular durante atividades
dinâmicas controladas permite avaliar a coordenação neuromuscular (FERRARIO et
al., 1999).
Com a EMG é possível registrar a atividade muscular em microvolts (mV), com
intervalos de tempo na ordem de décimos de segundos, a partir da fixação de
eletrodos bipolares, na região correspondente a cada músculo sobre a superfície da
pele (ONCINS et al., 2006).
Segundo De Luca (2002), a partir de um sinal da EMG de superfície, pode-se:
• Indicar o início da ativação muscular;
• Avaliar a força produzida por um músculo;
• Identificar o índice do processo de fadiga;
• Obter informações sobre a contribuição de força de músculos individuais
bem como de grupos musculares.
Na EMG podem-se registrar os potenciais de ação que ocorrem através da
ativação voluntária do músculo ou através da resposta deste, frente a uma
estimulação elétrica (TORRIANI; CYRILLO, 2003). Uma vez detectado o sinal
deverá ser filtrado para minimizar variações específicas de frequências, proveniente
23
de interferências ou ruídos (intrínseco ou extrínseco) e amplificar em função da
baixa amplitude do sinal durante a aquisição para então realizar seu processamento
(KONRAD, 2005).
Os fatores que podem causar interferências ou ruídos intrínsecos são de
características fisiológicas, anatômicas e bioquímicas referente ao músculo que será
analisado, levando em consideração (DE LUCA, 2002):
− o número de unidades motoras ativas no momento da contração,
relacionadas à amplitude do sinal detectado;
− a composição da fibra muscular irá determinar o pH do fluido intersticial
muscular durante a contração;
− o fluxo sanguíneo local que determinará a taxa de remoção de metabólicos
durante a contração;
− a quantidade de tecido existente entre a superfície do músculo e o eletrodo
também podem causar interferências durante a EMG.
Os fatores extrínsecos estão relacionados à colocação dos eletrodos e sua
colocação na pele sobre o músculo (figura 2). Inclui nesta relação a área, forma,
distância e a localização do eletrodo em relação ao ponto motor do músculo que
influencia na amplitude e característica da frequência do sinal detectado (DE LUCA,
2002).
Figura 2: Posicionamento dos eletrodos nos músculos.
Fonte: De Luca (1997)
Ferramentas computacionais têm exercido um papel importante durante a análise
do sinal eletromiográfico no sentido de facilitar, agilizar e padronizar as análises.
24
Uma das técnicas muito utilizada é a raiz quadrada da média (Root Mean Square RMS), que determina a densidade do espectro e avalia o nível de atividade do sinal
eletromiográfico (HOGREL, 2005; ARABADZHIEV, 2010).
Atualmente a EMG tem sido empregada na Odontologia para a análise da função
dos músculos da mastigação (LANDULPHO et al., 2003). Este método de análise
tem sido apresentado como eficiente no diagnóstico e avaliação de DTM. Embora a
severidade da dor não possa ser refletida na atividade eletromiográfica, os
movimentos mandibulares limitados aumentam a atividade tônica muscular. Assim,
os pacientes com DTM apresentam um leve aumento no tônus muscular basal,
detectado através de EMG, associado à redução na capacidade de fechamento da
boca e inibição disfuncional na porção anterior do músculo temporal direito, durante
o movimento de lateralidade direita (PINHO et al., 2000).
Rodrigues et al. (2006) verificaram a relação entre a correção ortodôntica da
mordida cruzada posterior dentária e as alterações no padrão da atividade dos
músculos masseter e temporal em vinte jovens de ambos os gêneros. Todos
voluntários apresentavam mordida cruzada posterior dentária, corrigida através de
aparelhos ortodônticos removíveis. A análise EMG bilateral ocorreu em condição de
repouso e de mastigação aleatória. A análise EMG mostrou que após um mês do
início do tratamento ortodôntico ocorreu uma leve diminuição da atividade muscular
do músculo masseter em repouso, aumentando gradativamente sua atividade logo
após e mantendo-se alta um mês depois do tratamento. Durante a mastigação
aleatória também ocorreu melhora da atividade. Já a atividade dos músculos
temporais diminuiu um mês do início da terapia ortodôntica e permaneceu baixa logo
após e um mês depois do tratamento ortodôntico.
Em 2008, Ries et al. avaliaram a simetria da atividade EMG dos músculos
masseter, temporal e esternocleidomastoideo em indivíduos com DTM e indivíduos
sem desordem (controle). Verificou-se que as atividades simétricas dos músculos
temporais, masseter e esternocleidomastoideo foram menores no grupo com DTM
comparada ao grupo controle. Puderam concluir em sua pesquisa que a assimetria
dos músculos do pescoço e mandíbula era uma compensação para gerar
estabilidade no sistema mandibular e cervical durante a função mastigatória.
Gomes
et
al.
(2008)
investigaram
a
correlação
entre
a
atividade
eletromiográfica do músculo masseter e medidas cefalométricas em crianças com
maloclusão dental classe III de Angle, durante o repouso mandibular. Eles
25
verificaram uma correlação entre a análise cefalométrica e a função do músculo
masseter, concluindo que na condição clínica de repouso, há uma forte influência da
musculatura no estabelecimento da maloclusão dental classe III de Angle.
Utsumi et al. (2010) investigaram o movimento da mandíbula de ratos durante
a mastigação de alimentos de diferentes texturas analisando a relação de
coordenação dos músculos masseter e temporal. Foram utilizados ratos de 11
semanas de idade e os eletrodos foram posicionados no masseter e temporal para
registro da EMG. Alimentos duros e macios foram utilizados na pesquisa. A trajetória
dos movimentos da mandíbula de ratos no plano sagital mostrou contrária a dos
seres humanos. Maiores discrepâncias Antero-posterior entre a abertura e
fechamento foram observados ao mastigar alimentos duros, especialmente na fase
de fechamento tardio. A amplitude média do temporal foi significativamente maior na
fase de fechamento tardio ao mastigar alimentos mais duros do que o alimento
macio. Concluiram que durante a mastigação de alimentos duros, a mandibula se
fecha em uma posição mais posterior, o que poderia definir a trituração na oclusal
dos dentes posteriores, consequentemente, a trituração dos alimentos seria maior.
1.2.2 Lactato
O lactato é uma substância produzida naturalmente pelo nosso corpo e funciona
como um marcador bioquímico da fadiga muscular, em estado de repouso a
concentração de lactato no sangue é de aproximadamente 2mmol/l. A principal fonte
de produção de lactato é o glicogênio. Através da cascata bioquímica o glicogênio se
quebra em piruvato ocorrendo a produção de energia anaeróbia (sem auxílio do
oxigênio), já quando o piruvato se quebra, ainda mais, com o auxílio do oxigênio e
se produz ainda mais energia denomina-se energia aeróbia. Porém, quando as
células perdem a capacidade de gerar energia, o piruvato se quebra e se transforma
em lactato (GUYTON; HALL, 2000).
Hautala et al. (2001) e Kiviniemi et al. (2006) sugerem que esforços físicos de
maior intensidade podem gerar respostas hemodinâmicas diferentes, possivelmente
pelas concentrações de lactato e de catecolaminas plasmáticas pós-exercícios.
Considerando que as catecolaminas estimulam a glicólise e a glicogenólise, Richter
26
et al. (1982), sugerem que o aumento da atividade simpática seja um mecanismo
primário gerador da aceleração da glicólise, aumentando assim, o lactato sanguíneo
durante atividade física.
Quanto mais condicionado o atleta estiver, mais baixo são os níveis de lactato
sanguíneo. Um estudo mostrou que em atletas corredoras de meia e média distância
o pico máximo de lactato produzido pela mulher é menor que o pico máximo produzido
pelo homem, cerca de 45%. No entanto esta observação ainda não foi elucidada
(WILMORE, 2010).
No estado de repouso a concentração de lactato muscular está reduzida, mas ao ser
realizado um exercício físico de alta intensidade a demanda de ácido lático aumenta
significativamente (SPRIET et al., 2000). Com a fadiga muscular já instalada, os níveis de
ácido lático e hidrogênio nas células musculares e sanguíneas são aumentados, ocorrendo
uma redução no pH. O acúmulo de lactato pode estar associado à baixa quantidade de
oxigênio na musculatura (GRASSI et al., 1999). O ácido láctico prova a inibição dos canais
de cálcio, que contribuem para o surgimento da fadiga muscular (FAVERO et al., 1997).
Caso o indivíduo consiga reduzir a produção de lactato ou diminua o tempo necessário
para eliminação do lactato, consequentemente ele irá reduzir a produção dos íons de
hidrogênio que causam a redução do pH. Quando se trata de um atleta bem condicionado
fisicamente o corpo reduz os níveis de lactato nas musculaturas recrutadas durante o
esforço físico (BROOKS et al., 2000).
Embora alguns autores (BARNETT, 2006; CAIRNS, 2006) questionem a validade da
concentração de lactato como parâmetro para determinar a recuperação muscular pósexercício, este método tem sido amplamente utilizado com esta finalidade. Já se sabe, por
exemplo, que a recuperação ativa acelera a velocidade de remoção do lactato do músculo e
da circulação sanguínea (DOTAN, 2000; REILLY, 2005).
A mensuração dos níveis de lactato como marcador bioquímico da fadiga muscular é
frequentemente utilizada paralelamente com outros recursos para evidenciar a fadiga como
a EMG. A tabela 1 apresenta uma síntese de estudos sobre a relação dos níveis de lactato
sanguíneo com a fadiga muscular.
Ao fazer a relação entre o ácido lático e a fadiga, é importante lembrar que o ácido lático
é um subproduto da glicólise anaeróbia. Embora a maioria das pessoas acredite que o ácido
lático seja responsável pela fadiga em todos os tipos de exercício, apenas ocorre acúmulo
dessa substância intramuscular em exercícios de alta intensidade e de curta duração. Outro
detalhe importante que deve ser considerado é que a presença de ácido lático não deve ser
a única responsável pela sensação de fadiga (WILMORE et al., 2010).
27
Tabela 1: Levantamento dos artigos envolvendo a fadiga muscular e a
concentração de lactato sanguíneo entre os anos de 2009 e 2011.
Amostra
Sedentários
3
Praticante de
atividades física
Atletas
Sedentários
Sedentários
Capilar
Orelha
(capilar)
Veia
antecubital
Pré (Imediatamente)/Pós
(Imediatamente) e 1 hora após
Sim
Bicicleta ergométrica
Pré (Imediatamente) /Pós (3 min)
Sim
Esteira (corrida)
Pré (2 min) / Pós (3min)
Não
Prática esportiva
(natação)
Pré (30min) / Pós (1, 3 e 5 min)
Não
corrida
Pré (Imediatamente)/ durante (10
min) / Pós (imediatamente)
Durante jogo ( 15,30,45,60,75 e
90 min)
Não
Atletas
Pós (3 min)
Sim
Atletas
Veia
antecubital
Pré (imediatamente) / Pós (15, 25
min)
Sim
Atletas
Orelha
(capilar)
Sim
Orelha
(capilar)
Veia
antecubital
Pré (imediatamente) Pós
(imediatamente, 1, 4, 7, 10 e 15
min)
Pré (imediatamente) /Pós (3 e 5
min)
Pré (Imediatamente) / Pós
(imediatamente)
Sedentários
Veia
antecubital
Pré (Imediatamente) / Pós
(imediatamente, 1, e 15 min)
Sim
Praticante de
atividades física
Dedo
(capilar)
Pré (imediatamente) / Pós (5 min)
Sim
durante
Não
Pré (5 min) / durante / Pós (a
cada 5min)
Atletas
Dedo
(capilar)
Veia
antecubital
Não
Sim
Sim
Bicicleta
Prática esportiva
(futebol)
Prática esportiva
(ciclismo)
Exercício de alta
intensidade
(anaeróbio)
Bicicleta ergométrica
Prática esportiva
(natação)
Prática esportiva
(tênis)
Exercício de alta
intensidade (Rosca
bíceps)
Exercício de alta
intensidade
(Flexão/extensão de
joelho)
Fonte
Nakajima et al.,
2010
Oliveira et al.,
2010
Paroutyet al.,
2010
Peliceret al.,
2011
Rasmussen et al
2010.,
Russell et al.,
2011
Schladeret al.,
2011
Seoet al., 2011
Sperlichet al.,
2010
Strinet al .,2011
Wu et al., 2010
Yasudaet al.,
2010
Zafeiridis, 2010
Corrida
Chmura&Nazar,2
010
Não
Bicicleta
Tenanet al., 2011
Dipla,2009
Jordan,2010
Praticante de
atividades física
Dedo
(capilar)
Pré (imediatamente) / Pós (3 min)
Sim
Exercício de alta
intensidade (Flexão/
Extensão de joelho)
Praticante de
atividades física
Dedo
(capilar)
Pré (imediatamente) / Pós (21
dias)
Sim
Corrida
Sedentários
Dedo(capilar)
Pré (30 min) / durante / Pós
(imediatamente 15, 30, 60 min)
Sim
Exercício de alta
intensidade (extensão
de joelho)
Sim
Prática esportiva
(Luta Greco-romana)
Barbas et al,
2011
Não
corrida
Koehler,2011
Bicicleta
Goto et al 2011
Atletas de elite
Atletas de elite
Praticante de
atividades física
Atletas de elite
Atletas
Atletas
sedentários
Veia
antecubital
Veia
antecubital
Dedo
(capilar)
Orelha
(capilar)
Dedo
(capilar)
Veia
antecubital
Veia
antecubital
Atletas
6
Tipo de exercício
Veia
(anticubita)
Atletas
5
Alteração
dos níveis
de lactato
Capilar
Atletas
6
Veia
antecubital
Dedo
(capilar)
Tempo pré/pós
Atletas
Atletas
8
Local de
coleta
Pré (1 semana)/ Pós (1° a 5°
semana)
Pré(imediatamente) / Pós
(imediatamente)
Pré(imediatamente) / Pós (0, 30,
60, 90, 120, 150, 180min)
Pré(imediatamente) / Pós
(imediatamente)
Pré (imediatamente) / Pós
(imediatamente)
Pré(imediatamente) / Pós (3, 10,
20 min)
Pré (imediatamente) / Pós
(imediatamente)
Pré (imediatamente) / Pós (30, 60
e 90 min)
Sim
Sim
Não
Sim
Sim
Sim
Atletas
Dedo
(capilar)
Pré (imediatamente) / Pós
(imediatamente e 15 min)
Não
Atletas
Dedo
(capilar)
Pré (imediatamente) / Pós (3, 15
e 25 min)
Não
Atletas
Veia
antecubital
Pré (imediatamente) / Pós (1
hora e 24 hras)
Sim
Sedentários
Capilar
Pós (imediatamente)
Sim
Prática esportiva
(futebol)
Prática esportiva
(Vôlei)
Bicicleta
Corrida
Prática esportiva
(futebol)
Exercício de alta
intensidade (Saltos
laterais)
Bicicleta
Exercício de alta
intensidade
(Extensão de joelho)
Corrida
Aldayelet al,
2010
Mohret al., 2010
Edwards et al.,
2009
Junior et al.,
2011
Aptekmann&
Cesar 2010
Gardineret al.,
2011
Oliveira &
Ribeiro, 2010
Baroniet al 2010
Pournotet al.,
2011
Baron et al., 2009
28
1.3
Fototerapia sobre atividade muscular
1.3.1 Radiação eletromagnética coerente (lasers) e não coerente (LEDs) sobre a
atividade neuromuscular.
A terapia com luz de baixa intensidade consiste da utilização da luz na faixa
do vermelho e infravermelho (600 a 1000 nm) para que possam ocorrer modulações
em vários níveis celulares. A luz emitida por LED, com comprimento de onda
próximo a 620 nm, penetra na pele e no tecido em uma profundidade aproximada de
23 cm (DESMET, 2006).
A laserterapia corresponde à aplicação local de uma fonte de luz
monocromática de baixa intensidade. Os efeitos dessa aplicação têm sido
confirmados através de diversos estudos (BENSADOUN, 2006). Clinicamente seus
efeitos são manifestados em ações regenerativas, antiinflamatórias, analgésicas
(BENSADOUN, 2001; BENSADOUN, 2006; ARORA, 2008; ANTUNES, 2008) e
relaxamento muscular (RIZZI et al., 2010).
Recentemente, foram observados por alguns autores casos onde o LED no
vermelho resultou em melhoras no processo metabólico, aceleração de cicatrização
de feridas e controle sobre efeitos secundários, como dor, exsudação, crosta e
edema (WHELAN et al., 2000; WHELAN et al., 2001; SMITH, 2005; QUEIROZ et al.,
2008; KELENCZ et al., 2010; YEH et al., 2010). Já a terapia LED no infravermelho
tem a capacidade de estimular a geração de mais força em um determinado
músculo ao longo do tempo, e também tem a capacidade de reduzir a fadiga
muscular (PAOLILLO et al., 2011).
A interação do laser com o tecido biológico pode ser melhor compreendida a
partir do momento em que são conhecidos os fatores relacionados, tanto ao tecido
quanto ao laser (PINHEIRO et al., 1997).
O laser terapêutico tem sido utilizado como recurso para a prevenção de
fadiga muscular nos últimos anos (BARONI et al., 2010). Entretanto, não está
totalmente elucidado, já que este recurso depende de uma série de parâmetros
envolvidos como, por exemplo: o biótipo da amostra, comprimento de onda, potência
29
do aparelho e energia, como mostra a tabela 2 em um levantamento bibliográfico
realizado com artigos utilizando as palavras chaves: “fatigue” e “laser”.
Tabela 2: Síntese de estudos empregando a fototerapia na prevenção de fadiga muscular
Modelo
Terapia
Potência
(mW)
λ
(nm)
DP
(W/cm²)
DE
(J/cm²)
Energia
(J)
Efeito
Tempo
(s)
Humano
Laser
50
660;
830
17,85
1,785
5
+
100
Humano
Laser
200
810
5,495
164,85
30
+
30
Humano
Laser
60
808
21,42
214,28
0,6
+
10
Humano
Laser
60
808
21,42
214,28
0,6
+
70
1; 3; 6; 9
+
10; 30;
60; 90
Rato
Laser
100
810
3.57
35,71;
107,14;
214,29;
321,43
Humano
LED
10;
30
660;
850
0,05;
0,15
1,5; 4,4
0,3; 0,9
+
30
Rato
Laser
200
810
5,495
164,85
6
+
30
Humano
Laser
100
830
0,0036
1,4; 1,1
4;3
+
40; 30
12,3; 43
NC
+
600
Rato
Laser
40
632,
2
0,02;
0,05;
0,07
Rato
Laser
15
904
0,07
0,5;1,5;
5; 15
0,1; 0,3;
1; 3
+
7; 20;
67; 200
Rato
Laser
100
660
0,03
133,3
4
+
40
Humano
Laser
200
810
6,90
206,90
6
+
30
Humano
LED
10; 30
660;
850
0,05; 0,1
1,5; 4,5
0,03; 0,9
+
30
36; 14,4;
24
+
600; 240
Rã
Laser
60; 100
808
0,07;
0,12
45,6;
18,2; 76;
30,3
Rato
Laser
0,5; 1
780;
140
0
0,002;
0,003
0,5;1
0,15; 0,3
+
300
Humano
LED
0,22
640
0,0116
2; 4; 6
1; 2,1;
3,1
+
9; 18; 27
Humano
LED
Laser
200; 10;
30
0,05;
0,01
164,84;
1,5; 4,5
6; 0,3;
0,9
+
30
Humano
LED
10; 30
1,5; 4,5
0,3; 0,9
+
30
Humano
LED
10; 30
1,5; 4,5
0,3; 0,9
+
30
810;
660;
850
660;
850
660;
850
0,05;
0,01
0,05;
0,15
Rato
Laser
NC
660
0,09
10,8;
21,6;
32,4
NC
+
1200;
2400;
3600
Rato
Laser
0,0025
655
0,03
0,5; 1;
2,5
0,08;
0,2; 0,4
+
32; 80 e
160
Humano
Laser
40
790
NC
1,5; 2,5;
3
NC
+
NC
Fonte
Almeida,
et al,.
2011
Marchi, et
al., 2012
Vieira, et
al.,2012
Ferraresi,
et al.,2011
Ramos, et
al., 2012
Leal, et
al.,2011
Leal, et
al.,2010
Leal, et
al., 2009
Liu, et
al.,2009
Leal, et
al.,2010
Sussai, et
al., 2010
Baroni, et
al., 2010
Leal, et
al., 2010
Komatsu,
et al.,2008
AbouHala, et
al., 2007
Kelencz,
et al.,
2010
Leal, et
al., 2009
Leal, et
al., 2009
Baroni, et
al., 2010
Hayworth,
et al.,
2010
LopesMartins, et
al., 2006
Shinozaki,
et al.,
2006
30
É necessário observar a relação entre parâmetros e as propriedades do laser
para estabelecer a dosimetria. A padronização dos parâmetros físicos é importante
para estabelecer um protocolo eficiente e objetivo (MELLO; MELLO, 2001).
A LLLT incide sobre o tecido, ocasionando efeitos fotoquímicos (SCHAFFER
et al., 2000), ou seja, radiações com baixa DP 0,01 W/cm2 a 1 W/cm2 e também
baixa DE, de 1 a 10J/cm2 (SCHINDL et al., 2000). Nestes limites são produzidos um
pequeno e insignificante aumento de temperatura, não ultrapassando 1ºC (KARU,
1987).
Acredita-se que a ação do laser de baixa intensidade sobre o tecido esteja
relacionada à possibilidade de inibição do aparecimento de fatores quimiotáticos nos
estágios iniciais da inflamação (CAMPANA et al., 1999) e inibir a síntese das
prostaglandinas (BJORDAL et al., 2006).
Segundo Podbielski et al. (2006) o efeito do laser de baixa intensidade
acelera a proliferação de células miogênicas e o processo de regeneração muscular,
sugerindo uma fagocitose mais eficiente de células sanguíneas extravasadas e
fibras musculares necrosadas.
A irradiação com laser de GaAlAs (630-680 nm, 1,0 J/cm2) pode auxiliar na
remoção de metabólicos e no aumento de aporte sanguíneo em musculatura de
ratos em processo de fadiga. Segundo Marcos (2002) a irradiação pode gerar
vasodilatação local e contribuir para a síntese de ATP, aumentando a resistência do
músculo à fadiga.
Hansson (1989) concluiu que a irradiação laser infravermelho com
comprimento de onda de 904 nm, na região da ATM, promove diminuição de dor já
nos primeiros dias de aplicação, aumentando a abertura bucal e diminuindo a
crepitação da articulação. A rápida redução da inflamação conseguida através do
laser na região infravermelho do espectro eletromagnético contribui para a
estabilização oclusal e simetria das funções musculares, que influenciaram nos
processos reparativos.
Segundo Lowe e Baxter (1999), o laser no comprimento de onda no
infravermelho (830 nm), tem uma ação mais profunda e melhor do que quando
comparado à luz vermelha.
Abouhala et al. (2007) estudou o músculo tibial anterior submetido à fadiga
muscular pós-irradiação com laser em 632 nm. Observou que o grupo tratado
conseguiu manter a intensidade de atividade muscular e aumentar a resistência à
31
fadiga, sendo mais evidente quando irradiados com 1,0 J/cm2, demonstrando assim
a eficácia na resistência à fadiga muscular em ratos.
O laser produz efeitos que estimulam fotorreceptores que fazem parte de vias
bioquímicas celulares, podendo regular o metabolismo. O fotorreceptor presente na
membrana mitocondrial absorve a luz na faixa do visível ao infravermelho próximo
ao intervalo espectral, quando se encontram em seu estado nem totalmente
reduzido ou nem oxidado, de modo que a excitação através de transferência de
elétrons ocasione uma resposta biológica final (MAIA; VIEIRA, 2009).
Estes efeitos contribuem para uma maior concentração de energia celular.
Essas respostas podem ser de fundamental importância na reabilitação de pacientes
e no desempenho de atletas, como por exemplo, no aumento da resistência à fadiga
(VIEIRA, 2008).
Lisboa (2010) observou a redução de dor em pacientes com DTM e aumento
da amplitude de movimento da musculatura, após terapia com laser no
infravermelho (830 nm, 4 J/cm2). O autor concluiu que o tratamento com laser no
infravermelho previne a fadiga.
A laserterapia na região do infravermelho próximo tem sido utilizada na
Odontologia para a redução de dor e regeneração tecidual em DTM. Porém, os
efeitos da terapia LED sobre a prevenção de fadiga muscular ainda não foram
amplamente estudados, justificando-se a realização de investigações nesta área.
32
2
2.1
OBJETIVOS
Objetivo geral
O objetivo do presente estudo é analisar o efeito da radiação eletromagnética
coerente (laser, 780 nm) e não-coerente (LED, 880 nm) sobre atividade muscular.
2.2
Objetivos específicos
Estudar o efeito do laser e do LED sobre a atividade muscular esquelética do
músculo masseter por:
− Análise da atividade muscular, força e tempo de fadiga através de
eletromiografia;
− Níveis de lactato através de exame sanguineo basal e pós-fadiga
muscular.
33
3
METODOLOGIA
O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Instituto de Pesquisa &
Desenvolvimento da Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP), pelo número de
protocolo n0. H01/CEP/2011 (ANEXO A). O estudo foi realizado no Centro de
Laserterapia e Fotobiologia (CEFALO) do Instituto de Pesquisa & Desenvolvimento
da Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP).
3.1
Seleção de voluntários
Participaram do presente estudo 12 voluntários do sexo masculino, com idade
média de 28 anos (± 6). Seguindo o Conselho Nacional de Saúde, resolução 196/96,
os
voluntários
foram
informados
dos
procedimentos
antecipadamente
ao
experimento. Uma vez assinado o termo de consentimento livre e esclarecido
(Anexo B) e a autorização para realização de exame físico (Anexo C) os voluntários
foram incluídos no grupo de pesquisa do referente estudo.
3.2
Critério de inclusão
Como critérios de inclusão os indivíduos deveriam ter a dentição completa,
articulação temporomandibular saudável e gozar de boa saúde em geral.
3.3
Instrumentação
O estudo envolveu cinco coletas de sangue por indivíduo para fins de
verificação das concentrações de lactato basal e lactato pós-fadiga muscular. A
34
aferição do lactato ocorreu anteriormente ao protocolo, após controle e terapias
(placebo, laser ou LED) e cinco minutos após o término do mesmo.
O lactato plasmático foi analisado antes e após o protocolo de indução de fadiga
utilizando-se o equipamento Accusport (Roche Diagnostics, Mannheim, Alemanha) e
tiras para análise BM-Lactate (Roche Diagnostics, Mannheim, Alemanha) (figura 3).
Após a calibração do aparelho pela “fita mestre” foi executada a leitura, onde cada
tira de teste teve sua zona de teste coberta totalmente pelo sangue, sendo sempre
mensurada por um mesmo avaliador. A amostra de sangue foi obtida do paciente
por meio de uma lanceta na região da falange distal do dedo médio.
Figura 3: Material empregado para análise dos níveis de lactato sanguíneo. A- Lactímetro
Accusport. B- Tiras para análise BM-Lactate (Roche Diagnostics). C- Suporte para lancetas. DLancetas descartáveis. E- Gaze para limpeza da pele com álcool 70%. F- Caixa coletadora de
pérfuro-cortantes G- Embalagem fita mestre.
B
F
G
C
D
E
A
Para a indução da fadiga muscular (FM) foi utilizada uma plataforma oclusal
de borracha de 12 mm de largura e 4 mm de espessura entre os dentes molares
(lado direito e esquerdo) limitando o fechamento da boca bilateralmente
(dinamômetro) figura 4.
35
Figura 4: Plataforma oclusal.
Como a plataforma oclusal seria inserida na cavidade bucal, durante o
processo de FM e registro eletromiográfico, esta necessitou de cuidados de
biossegurança, no que se refere à higienização da peça e controle de infecção
através de recobrimento com filme plástico. A plataforma oclusal pode ser definida
como instrumento semi-crítico por entrar em contato com a mucosa (moldeiras,
espelhos) (RAZABONI, 2004). Assim, a desinfecção da plataforma ocorreu da
seguinte forma (figura 5).
− Secagem e anti-sepsia com gazes embebida em álcool 70%;
− Recobrimento da placa oclusal com filme de PVC.
Figura 5: Desinfecção da plataforma oclusal.
36
Para a aquisição de sinais biológicos foi utilizado um módulo de 16 canais
(EMG System do Brasil Ltda). Foi utilizado filtro passa banda de 20 a 500Hz. Os
dados foram processados através de software específico para aquisição e análise
(EMG V1.01 Analysis), uma placa de conversão de A / D 16 bits para converter o
sinal analógico em sinal digital com uma frequência de 1,0 KHz para cada canal e
entrada de 5 mW (figura 6). Eletrodos descartáveis de Cloreto de Prata (Ag/AgCl)
revestidos por folha de papel alumínio com pré-hidrogel sintético de alta
condutividade e baixa impedância foram utilizados.
Figura 6: Eletromiógrafo 16 canais
Fonte: EMGSystem do Brasil ([2011])
Os eletrodos foram fixados à pele perpendicular as fibras no ponto médio do
músculo masseter, na sequencia anatômica referente à Perotto e Delagi (2005)
garantindo-se que os eletrodos estivessem próximos ao maior ponto de atividade
elétrica. Durante a colocação dos eletrodos, houve o cuidado com os músculos
adjacentes, pois se os eletrodos estivessem muito próximos de outros músculos que
não o músculo escolhido para a pesquisa, poderia ocorrer o fenômeno de crosstalk
(interferência de sinais de músculos adjacentes).
3.4
Processo e aquisição de dados
Previamente antes da colocação dos eletrodos no músculo masseter,
realizou-se a limpeza da pele com algodão embebido em álcool 70%, com intuito de
diminuir possíveis interferências na aquisição dos sinais eletromiográficos. Para o
37
correto posicionamento dos eletrodos, pediu-se que o voluntário fizesse movimento
de oclusão forte, possibilitando assim a localização do centro do ventre muscular
(contração isotônica bilateral).
Os eletrodos foram fixados no músculo masseter com fita adesiva (marca 3M,
modelo crepe) antialérgica.
Utilizou-se um eletrodo de aterramento posicionado na região cervical,
próximo a nuca, que propicia o aterramento elétrico necessário para um bom
funcionamento do eletromiógrafo.
Antes de todos os procedimentos, o voluntário era posicionado sentado em
uma cadeira e ficava em repouso por 5 minutos e após este período era coletado
sangue para análise de lactato.
Para os registros dos sinais eletromiográficos, o paciente foi posicionado
sentado confortavelmente em uma cadeira em frente à plataforma oclusal, fixada a
uma haste para que fosse possível realizar os ajustes de altura em relação à arcada
dentária do voluntário. Após estes ajustes, pediu-se para o voluntário posicionar as
arcadas dentárias na plataforma oclusal, observando que os dentes estivessem
localizados acima de 2,0 mm na barra de mensuração e através de um comando
verbal o voluntario manteve a mordida com força máxima por 60 segundos (figura 7).
Após este procedimento, aguardou-se 5 minutos e foi realizada a 2ª coleta de lactato
e imediatamente após a coleta a irradiação da musculatura.
Figura 7: Voluntário realizando força máxima por 60 segundos.
38
Para os procedimentos de fototerapia foram empregados um aparelho laser
GaAlAs (Twin Flex Evolution®, MMOptics, Classe 3b, registro ANVISA 80051420014,
São Carlos-SP, Brasil) e um aparelho de LED (Fisioled®, MMOptics, registro ANVISA
80051420003, São Carlos-SP, Brasil) figura 8. Os equipamentos foram aferidos
previamente ao inicio dos experimentos com o auxílio de um medidor de potência
(Melles Griot-Broadband Power/Energy – Meter 13PEM001, Melles Griot Photonics
Components Group, EUA).
Figura 8: Laser GaAlAs (A) e LED (B) utilizados na pesquisa.
A irradiação foi realizada em forma de contato, com o equipamento em um
ângulo de 90º graus da pele e uma leve pressão em 8 pontos do músculo masseter,
separados em 1 cm em todas as direções (figura 9). A terapia (placebo, laser ou
LED) foi realizada seguindo parâmetros contidos na tabela 3.
Tabela 3: Parâmetros de irradiação laser e LED
Parâmetros
Laser
LED
A (cm²)
DE (J/cm²)
Diodo
DP (W/ cm²)
E (J)
Ø (cm)
P (W)
t (s)
λ (nm)
0,2
4,0
GaAlAs
0,1
0,8
0,5
0,02
40
780
0,2
4,0
GaAlAs
0,1
0,8
0,5
0,02
40
880
Nota: Parâmetros laser e LED. A– área. DE– Densidade de energia. DP– Densidade
de potência. E– Energia. Ø- Diâmetro. P- potência. t- tempo. λ– comprimento de
onda.
39
A irradiação teve início no ponto de origem (processo zigomático da maxila e arco
zigomático) do músculo masseter e terminou próximo à sua inserção (ângulo da
mandíbula). Durante toda irradiação a boca do voluntário permaneceu fechada. O
tempo de terapia (placebo, laser ou LED) foi de 40 segundos por ponto (figura 9). A
musculatura direita foi avaliada, porém não recebeu irradiação. As medidas
eletromiográficas dos músculos masseter pré-irradiação foram consideradas
controle.
Figura 9: Pontos de terapia (placebo, laser ou LED) no músculo masseter. A – Origem (arco
zigomático); B – Inserção (ângulo da mandíbula); C – Superficial: Fibras que correm para baixo
e ligeiramente para trás; D – Profunda: Fibras que correm numa direção
Fonte: Adaptado de: Soares, Castilio e Sequeira ([2011?])
Após 5 minutos (tempo de recuperação da fadiga muscular) da medida
controle e de cada terapia, era realizada a análise eletromiográfica, com objetivo de
averiguar possível efeito da terapia com placebo, laser e LED sobre a atividade
muscular, tempo de fadiga e força do músculo.
40
Figura 10: Posicionamento do equipamento sobre a superfície da pele na região de
musculatura do masseter do voluntário durante a irradiação.
Os sinais eletromiográficos controle, pós-terapia placebo, laser ou LED de
todos dos indivíduos, foram registrados. Foram aplicados terapias placebo, laser ou
LED em todos os indivíduos no músculo masseter esquerdo. Medidas foram
realizadas antes da irradiação, a fim de gerar sinais de controle e minimizar as
variações individuais. O controle de registro de sinais e informações foi considerado
padrão do sinal EMG normal (informação individualizada); Root Mean Square
(RMS), força máxima e média (Kgf) e tempo até fadiga.
3.5
Tratamento dos dados obtidos e análise estatística
Para análise estatística dos dados obtidos através da eletromiografia foi utilizado
o teste de Kolmogorov-Smirnov para análise da distribuição dos dados e o teste de
Wilcoxon para análise dos dados pré e pós-tratamentos. O nível de significância foi
estabelecido em 5% (p<0,05).
41
4
RESULTADOS
A tabela 4 mostra os dados obtidos da análise de atividade muscular através
da RMS, tempo de fadiga e força máxima e média do músculo masseter direito e
esquerdo pré (controle), e pós-irradiação (placebo, laser e LED).
Tabela 4: Análise da atividade eletromiográfica dos músculos masseter direito e esquerdo. Os
dados estão expressos em média ± desvio padrão.
Parâmetros
Controle
Placebo
Laser
LED
AMMD (µV)
27
4
29
5,
36
7
39
7
#
#
#
#
AMME (µV)
17
3
20
4,
25
5
27
5
Kgf (máxima)
41
1
40
16
39
1
41
1
§
Kgf (média)
17
7
17
7,
17
7
18
7
FT (s)
30
1
23
10
30
1
28
1
Nota: AMMD – Atividade do músculo masseter direito. AMME – Atividade do músculo masseter
#
esquerdo. Kgf – Kilograma força. FT (s)- Tempo de fadiga. p<0,05 = direito vs esquerdo, *p<0,05 vs
§
controle. p<0,05 vs laser.
4.1
Análise da atividade muscular – RMS (Root Means Square)
Observou-se atividade muscular significativamente maior no masseter direito
quando comparado ao esquerdo, tanto pré (controle) como pós-terapia (placebo,
laser ou LED).
Pode-se observar que a AMME, irradiado com laser ou LED, apresentou um
aumento significativo (p<0,05 e p<0,001, respectivamente) quando comparada com
os valores de AMME controle (Figura 11).
Figura 11: Valores de RMS. Dados expressos em % em relação grupo controle
42
4.2
Análise da força muscular
A força máxima do MM pós-irradiação com LED foi significativamente maior
que a observada após a irradiação com laser (p=0,0067). Não foram observadas
diferenças significativas na força máxima (Figura 12) e média (Figura 13) entre os
valores controle e pós-terapia placebo, laser ou LED (p>0,05).
Figura 12: Força muscular máxima. # P<0,05 Vs laser.
Figura 13: Força muscular média do músculo masseter
43
4.3
Análise do tempo para fadiga muscular
A fadiga muscular foi calculada através do Programa EMGworks Analysis (Figura
14), onde verificou-se o pico máximo de força durante a contração de 60 segundos e o
decaimento da força até a fadiga do músculo masseter.
Figura 14: Análise da fadiga muscular.
Nota: A- pico de força máxima e B- momento no qual o músculo entrou em fadiga.
Na comparação entre o tempo de fadiga do MM pré e pós-terapia placebo
laser ou LED não foram observadas diferença estatística significativas (Figura 15).
Figura 15: Tempo fadiga muscular do músculo comparado.
Nota: controle vs pós-terapia placebo, laser ou LED masseter. *p=0,0445, **p=0,0019.
44
4.4
Análise do lactato
Não foram observadas diferenças significativas (p>0,05) dos níveis de lactato
nos voluntários após as terapias placebo, laser ou LED quando comparados aos
valores basais (figura 16).
Figura 16: Comparação dos níveis de lactato basal
(- - - -) vs pós-terapia placebo, laser ou LED.
Lactato (mmol/L)
3
2
1
0
Placebo
Laser
p>0,05
Nota: Dados expressos em média ± erro padrão.
LED
45
5
DISCUSSÃO
No presente estudo, o músculo masseter foi induzido à fadiga muscular e
foram avaliadas as suas funções durante a mastigação seguindo metodologia
apresentada por Kelencz et al. (2010). Para a investigação da fadiga foi utilizada a
EMG, técnica eletrodiagnóstica amplamente empregada (OCARINO et al., 2005;
RIEDI, 2006; SHINOZAKI et al., 2006). Para Vollestad (1997) a EMG de superfície é
reconhecida por inúmeros pesquisadores como uma técnica
fidedigna
para
avaliação da fadiga muscular por possibilitar uma satisfatória análise da amplitude
do espectro de potência do sinal dos músculos de superfície. No presente estudo foi
avaliado o tempo de fadiga do músculo masseter pré e pós-terapias placebo, laser
ou LED.
Para o estudo foram selecionados 12 voluntários com características
específicas, afim de que nenhuma variável pudesse interferir nas coletas dos dados.
Tais características determinaram a inclusão dos voluntários no estudo. Foram
incluídos na pesquisa somente indivíduos do gênero masculino. A idade e o gênero
dos voluntários são fatores importantes que podem determinar a habilidade de
contração músculo-esquelético e a capacidade de tolerância à fadiga. Há indícios de
que indivíduos do gênero masculino apresentam um decaimento mais rápido da
força (LEAL et al., 2010). Em contrapartida, de acordo com a pesquisa realizada por
Pita el al. (2011), não há diferença significativa da atividade muscular entre os
gêneros masculino e feminino. Segundo Simão et al. (2007) o ciclo menstrual pode
influenciar na força e consequentemente no desempenho muscular dos membros
inferiores, devido aos fatores hormonais. Na fase pré-menstrual devido ao aumento
da produção de progesterona pode haver uma redução do desempenho muscular,
entretanto na fase pós-menstrual, devido ao aumento da taxa de estrogênio e maior
secreção de noradrenalina, pode-se observar uma melhora no desempenho.
Foram selecionados apenas indivíduos com dentição completa e sem queixas
e sinais clínicos de disfunção da ATM, pois indivíduos com oclusão equilibrada
apresentam movimentos mastigatórios regulares e coordenados (OKESON, 2000).
O desequilíbrio oclusal pode ser um possível causador de alterações da musculatura
mastigatória (RAHAL; GOFFI-GOMEZ, 2007). Os resultados apontam para uma
maior atividade do músculo masseter direito quando comparado ao esquerdo, tanto
46
pré (controle) como pós-terapia (placebo, laser ou LED). Um estudo realizado com
18 pessoas revelou que apenas 10% apresentaram mastigação bilateral simultânea,
75% mastigação bilateral alternada e 15% mastigação unilateral direita ou esquerda.
Via de regra, no lado de balanceio, ou seja, o lado contrário do lado de trabalho, o
músculo é mais alongado e com tônus muscular diminuído (RAHAL; GOFFIGOMEZ, 2007). Segundo Rodrigues et al. (2006), quando a mastigação ocorre de
forma unilateral direita ou esquerda, o lado de trabalho terá um estímulo maior em
suas estruturas, gerando assim, um músculo mais forte e resistente que o lado de
balanceio. Muñoz (2004) observou que indivíduos com oclusão clinicamente normal,
sempre apresentam um lado de preferência durante a mastigação para realizar a
trituração de alimentos. O autor pressupõe que a população investigada tem
preferência em mastigar pelo lado direito, porém isso não pode ser justificado, pois
90% da população é composta por indivíduos destros e estudos anteriores
reafirmam que não há relação direta entre a dominância cerebral e o lado de
preferência mastigatória. Segundo Oncins et al. (2006) em seu estudo, existe a
prevalência de mastigação do lado direito (100%) e consequentemente uma maior
atividade elétrica do músculo masseter direito. De acordo com dados da literatura,
indivíduos que apresentam oclusão aceitável devem mastigar bilateralmente, de
forma alternada ou simultânea (JABUR, 2001). Com base nesses dados e
resultados obtidos no presente estudo (AMMD maior que a AMME), é possível
apontar para uma tendência de mastigação do lado direito (trabalho) dos voluntários,
fazendo com que a musculatura deste lado seja maior que a do lado de balanceio no
que se refere ao tônus muscular.
Shinozaki et al. (2010) utilizaram laser diodo GaAlAs (790 nm) para promover
redução de dor muscular causada pela DTM. Utilizaram 1,5J/cm2 em 4 pontos da
ATM e 3J/cm2 em 3 pontos do músculo temporal. Pela EMG, puderam observar
redução da atividade muscular em todos os momentos após a LLLT (5 e 20
minutos). O músculo temporal apresentou maior atividade EMG quando comparado
ao músculo masseter. Puderam observar que a LLLT promoveu relaxamento
imediato e significativo no músculo masseter e um ligeiro aumento de recrutamento
muscular quando comparado aos dados basais. Eles acreditam que estes efeitos
são devidos ao aumento do metabolismo celular acompanhado de um ganho de
energia devido à transformação de ADP em ATP nas células expostas ao feixe da
irradiação laser.
47
Segundo Kelencz et al. (2010), utilizando um LED de 640 nm com doses de 2,
4, ou 6 J/cm2 por ponto de irradiação, observaram que a dose de 1 J/ponto
aumentou o recrutamento muscular e atividade elétrica do músculo masseter. Não
foram observadas alterações significativas na força média e máxima do músculo
masseter após as terapias com LED nas três doses testadas. Os autores atribuem o
aumento do recrutamento muscular e atividade elétrica, a um possível aumento de
neurotransmissores,
gradientes
iônicos
e
energia
intracelular.
Outro
fator
contribuinte para tal fato é o aumento da perfusão sanguínea, devido ao aumento
local da microcirculação causada pela irradiação LED, observado por Queiroz et al.
(2008) em orelha de camundongos, irradiadas com 3J/cm2.
No presente estudo, a força máxima do músculo masseter foi maior quando
tratado com LED comparada à terapia com laser. Já a força média, foi maior quando
aplicada a terapia com LED comparada a todos outros parâmetros de terapia e
controle. O aumento da AMME após terapia laser e LED na região do infravermelho
comparada ao controle foi significativa, o que indica que a terapia laser ou LED
aumentou a potência muscular, sugerindo maior capacidade de gerar força
rapidamente a todo tempo durante tarefas motoras que requerem a ação deste
músculo. O estudo indica aumento do recrutamento muscular e da atividade elétrica
corroborando dados obtidos por Kelencz et al. (2010), os quais empregaram
radiação eletromagnética no vermelho. Paolillo et al. (2011) em seu estudo utilizando
um LED 850 nm (55,8J/cm2 e 31mW/cm2) sobre o quadríceps, em vinte mulheres na
menopausa com treinamento em esteira por 3 meses, duas vezes por semana
durante 30 minutos, observou na associação do LED com treino em esteira, uma
melhora na força periférica sem produzir fadiga no quadríceps.
Neste contexto, a LLLT tem se mostrado eficaz na ativação bioenergética do
tecido muscular ao realizar determinada atividade física. A aplicação do LLLT
apresenta relação direta com mitocôndrias, pois esta organela possui receptores de
fótons. A enzima citocromo-c-oxidase é importante no transporte de elétrons sendo
diretamente envolvida com síntese de ATP. A LLLT pode aumentar a síntese de
ATP no tecido muscular (VIEIRA et al., 2011).
No presente estudo não foi observada diferença significativa no tempo de
fadiga após os diferentes tratamentos (placebo, laser ou LED). Este dado clínico
contraria dados obtidos com laser na região do vermelho por Lopes-Martins et al.,
(2006) e infravermelho por Leal Jr et al. (2010) e Almeida (2011). Lopes-Martins et
48
al., (2006) realizaram um protocolo de irradiação com diferentes doses (0,5; 1,0 e
2,5J/cm2) e repetidas contrações tetânicas, promovidas eletricamente em músculo
tibial anterior dissecado de ratos. O comprimento de onda utilizado foi de 655 nm.
Observaram que a fototerapia pode reduzir a resposta à fadiga em músculos
esqueléticos, e apontam que a LLLT foi capaz de reduzir o dano muscular pela
medida dos níveis de CK. Estes foram corroborados por Leal Jr et al. (2010) com o
mesmo modelo experimental, porém utilizando a LLLT com laser na região do
infravermelho (904 nm).
Almeida (2011) investigou se a LLLT seria capaz de
retardar o
desenvolvimento da fadiga muscular induzida durante 3 minutos de exercício
realizando flexão isométrica do cotovelo. Dez voluntários do sexo masculino foram
tratados com luz vermelha, infravermelho e terapia placebo (660 ou 830 nm,
1,7J/cm2, 17,8 W/cm2). A sequência de tratamento foi de acordo com o
procedimento de randomização. A força máxima foi maior no vermelho (12,14%)
seguindo o LLLT infravermelho (14,49%) do que a terapia placebo. A força média
também foi significativamente maior no vermelho (13,09%) seguindo a LLLT
infravermelho (13,24%) do que a terapia placebo. Não houve diferença significativa
na força média ou força máxima entre a terapia no vermelho e infravermelho. Ele
também concluiu que tanto no vermelho e infravermelho, a LLLT foi capaz de
retardar o desenvolvimento da fadiga muscular e melhorar o desempenho do
músculo esquelético.
No presente estudo não foram observadas diferenças significativas no nível
de lactato em indivíduos submetidos ao tratamento placebo, laser ou LED, ainda que
uma tendência maior pós-terapia laser e LED serem percebidas. Leal Jr et al.
(2009c) observaram o efeito da LLLT de 830 nm na fadiga muscular do bíceps
braquial através dos níveis de lactato sanguíneos e do número de contrações
voluntárias até a exaustão utilizando-se 75% da contração voluntária máxima.
Participaram do estudo 10 jogadores profissionais de voleibol, onde um grupo foi
submetido à terapia laser (830 nm, 1,4 J/cm2, 35,7 W/cm2) e o outro grupo era o
placebo, usando-se o laser desligado. No grupo do LLLT ativo houve um maior
número de repetições em comparação ao grupo placebo, no entanto, não houve
diferença entre os níveis de lactato sanguíneo entre os grupos. Na pesquisa de Leal
Jr et al. (2008) observou-se também a fadiga muscular do bíceps braquial por meio
dos níveis de lactato sanguíneo e do número de contrações voluntárias máximas
49
(CVM) até a exaustão utilizando-se 75% da CVM em 12 jogadores profissionais de
voleibol. Foram utilizados os parâmetros (655 nm, 500 J/cm2, 5 W/cm2). Os
resultados foram bastante semelhantes ao da pesquisa anterior, onde houve um
maior número de repetições em comparação ao grupo placebo, no entanto, houve
um pequeno aumento nos níveis de lactato entre os grupos.
De acordo com estudos realizados por Kelencz et al. (2010) tem sido
comprovada a eficiência da terapia LED de baixa intensidade na região vermelha do
espectro eletromagnético quando aplicada em tecidos biológicos. Esta energia vital é
capaz de interagir com a atividade biológica aumentando potencialmente o nível das
respostas e reações bioquímicas celulares modulando de forma positiva o processo
metabólico dos tecidos.
De acordo com Myers et al. (1997) voluntários submetidos a exercícios físicos
apresentam aumento da concentração de lactato em decorrência de uma resposta
do exercício físico progressivo. A radiação laser, na região do infravermelho,
conforme descreve Rizzi et al. (2010), provoca aumento da vascularização,
promovendo assim, a remoção de metabólicos da região mais rapidamente. Neste
sentido, no presente estudo foi estudado o nível de lactato dos voluntários. De
acordo com os resultados obtidos não foi possível observar diferenças significativas
entre os valores basais de lactato e pós-fototerapia (laser ou LED) ou placebo.
Contudo, observa-se um aumento expressivo do nível de lactato pós-fototerapia,
tanto laser quanto LED. Um número maior de voluntários poderia reduzir o
coeficiente de
variação
( Χ ≈ 54%),
significativas entre os grupos.
permitindo
observação de diferenças
50
6
CONCLUSÃO
Com base nos resultados obtidos, nos parâmetros testados neste estudo,
pode-se concluir que houve aumento da atividade muscular pós-terapia LED em
relação aos valores controle, assim como o aumento da força máxima pós-terapia
LED quando comparada à força máxima pós-terapia laser. A força média do
músculo masseter se manteve inalterada, assim como tempo de fadiga após as
diferentes terapias aplicadas (placebo, laser ou LED). As terapias utilizadas no
estudo não promoveram modificações significativas nos níveis de lactato sanguíneo.
51
REFERÊNCIAS
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of Muscle Fatigue in Rats. Braz. Arch. Biol. Technol., v.50, n. 3, p.403-407, 2007.
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skeletal muscle fatigue in humans: what it better? Laser Med Sci., v. 27, n.2, p. 453458, 2011. DOI 10.1007/s10103-011-0957-3.
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Oral Cir Bucal., v. 13, n. 3, p 189-192, 2008.
ARABADZHIEV, T. I. Et al.. Interpretation of EMG integral or RMS and estimates of
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63
APÊNCIDE A: Resumo de protocolo para registro eletromiográfico, lactato
e aplicação de Laser, LED e placebo.
1. Os voluntários foram informados dos procedimentos antes do experimento.
Uma vez assinado o termo de consentimento livre e esclarecido (Anexo B) e
autorização para realização de exame físico (Anexo C) os indivíduos foram incluídos
no grupo de pesquisa.
2. Voluntário sentado confortavelmente em uma cadeira foi coletado o lactato
sanguíneo utilizado como basal.
3. Assepsia da plataforma oclusal e recobrimento com filme PVC.
4. Realização da fricção da pele com algodão embebido em álcool 70% na
região do músculo masseter, com intuito de diminuir possíveis interferências na
aquisição dos sinais eletromiográficos.
5. Para o posicionamento dos eletrodos pediu-se para que os voluntários
fizessem movimento de oclusão forte, possibilitando a localização exata de fixação
dos eletrodos.
6. Os eletrodos foram fixados no músculo masseter com fita antialérgica e um
eletrodo de aterramento foi coloca na região cervical.
7. Para o registro dos sinais eletromiográficos, o voluntário foi posicionado
sentado confortavelmente em uma cadeira em frente à plataforma oclusal onde foi
realizado ajuste em relação à arcada dentária de cada voluntário.
8. Pediu-se para que o voluntário posicionasse as arcadas dentárias na
plataforma oclusal, sempre observando que os dentes estivessem localizados no
mínimo 2,0 mm na barra de mensuração.
9. Através de contato verbal o voluntário manteve mordida por 60 segundos.
10. Após este procedimento, aguardou-se 5 minutos e foi realizada outra coleta
de lactato.
64
11. Imediatamente após este procedimento, foi realizada a terapia placebo, com o
laser desligado, em forma de contato, em 8 pontos no músculo masseter esquerdo,
separados a uma distância de 1 cm em todas as direções. O tempo de terapia foi de
40 segundos por ponto.
12. Após este procedimento, repetiu-se a análise eletromiográfica, com objetivo
de averiguar possíveis efeitos da terapia placebo sobre a atividade muscular, tempo
de resistência à fadiga e força do músculo.
13. Em seguida, aguardou-se 5 minutos e foi realizada outra coleta de lactato.
14. Imediatamente, após este procedimento, foi realizada a irradiação laser em
forma de contato em 8 pontos do músculo masseter esquerdo, separados em 1 cm
em todas as direções. O tempo de irradiação foi de 40 segundos por ponto.
15. Após este procedimento, repetiu-se a análise eletromiográfica, com objetivo
de averiguar possíveis efeitos da terapia laser sobre a atividade muscular, tempo de
resistência à fadiga e força do músculo.
16. Após este procedimento, aguardou-se 5 minutos e foi realizada outra coleta
de lactato.
17. Imediatamente, após este procedimento, foi realizada a irradiação LED, em
forma de contato, em 8 pontos do músculo masseter esquerdo, separados a uma
distância de 1 cm em todas as direções. O tempo de irradiação foi de 40 segundos
por ponto.
18. Continuando com o procedimento, repetiu-se a análise eletromiográfica, com
objetivo de averiguar possíveis efeitos da terapia LED sobre a atividade muscular,
tempo de resistência à fadiga e força do músculo.
19. Após este procedimento, aguardou-se 5 minutos e foi realizada a última coleta
de lactato.
65
APÊNDICE B: Anamnese e Exame Intra-Oral
66
ANEXO A: Termo de consentimento livre e esclarecido
67
ANEXO B: Autorização para realização de exame físico
68
ANEXO C: Comitê de Ética e Pesquisa