Indução e Avaliação da Exertional lesão muscular esquelético em humanos

O objetivo geral deste procedimento é induzir e quantificar de forma segura lesão muscular esquelética por esforço nos músculos do quadríceps femoral em sujeitos humanos, utilizando contrações excêntricas voluntárias. Este protocolo de lesão muscular pode ajudar os pesquisadores a responderem perguntas fundamentais sobre os mecanismos de adaptação e regeneração muscular após lesão. A principal vantagem desta técnica é que podemos estudar os processos de adaptação muscular em sujeitos humanos, eliminando a necessidade de tradução interespecífica dos resultados.

Embora este método possa ser usado para estudar danos musculares no contexto do exercício, ele também pode ser empregado para analisar danos provocados por lesões evidentes. O procedimento será demonstrado por Jake Sorensen, um estudante de doutorado do meu laboratório. Para criar o protocolo de teste de força isocinética, inicie abrindo o software de controle do dinamômetro no computador.

Selecione um novo protocolo na lista suspensa, depois, na guia unilateral, programe um conjunto de três repetições a uma velocidade de 60 graus por segundo para as contrações de afastamento e de aproximação, inserindo um no campo número de séries, digitando três na linha finalizar por repetições e digitando 60 em ambas as linhas de velocidade de afastamento e velocidade de aproximação. Em seguida, crie um teste de força isométrica com um conjunto de três contrações isométricas com duração de cinco segundos cada, em um ângulo articular de 70 graus, digitando um no campo posições na guia unilateral e digitando três na linha finalizar por repetições sob a coluna posição um. Depois, selecione 70 na linha rotulada ângulo.

Em seguida, programe o protocolo de exercício excêntrico que causa dano muscular clicando na aba unilateral e digitando 10 no campo número de séries. Na primeira coluna, digite 10 na linha identificada como terminar por repetições. Em seguida, digite 180 na próxima linha, identificada como velocidade de afastamento, e 120 na linha identificada como velocidade de aproximação.

Por último, na linha rotulada como torque, digite de 200 a 600 dependendo da força prevista do indivíduo, e insira 60 no campo rotulado como tempo de repouso em segundos. Comece criando uma escala analógica visual desenhando uma linha de 100 milímetros na horizontal em uma página. No lado esquerdo da linha, indique ausência de dor, e no lado direito da linha, indique dor extrema.

Em seguida, acompanhe o sujeito até a sala de teste e instrua-o a realizar dois agachamentos com o peso corporal para coletar as medidas basais de dor muscular. Realize ambos os agachamentos com os braços estendidos para frente, ao nível dos ombros, e os pés afastados na largura dos ombros, atingindo a profundidade adequada quando a parte superior das coxas estiver paralela ao solo. Em seguida, peça ao sujeito que indique a intensidade da dor sentida nos músculos do quadríceps femoral durante os agachamentos traçando uma linha vertical no ponto apropriado da escala visual analógica.

Por fim, quantifique o nível de dor do sujeito medindo a distância em milímetros da extremidade sem dor da escala visual analógica até a marca feita pelo sujeito. Após um breve aquecimento em um cicloergômetro, peça ao sujeito para sentar na cadeira do dinamômetro. Ajuste as configurações de posição do dinamômetro de modo que o eixo de rotação do joelho se alinhe com o do braço da alavanca e fixe a perna ao braço do eixo.

Registre essas configurações para uma configuração repetível no futuro. Estabilize o sujeito com cintas nos ombros, quadris, tornozelos e coxas. Em seguida, informe o sujeito de que ele realizará contrações contra o braço da alavanca, o qual permanecerá estacionário.

Você deve instruir o participante de acordo com as instruções exibidas na tela do computador para realizar três contrações com duração de cinco segundos cada. Inicie o protocolo isométrico no computador. Defina os limites de ADM, calibre o dinamômetro e permita que o participante realize o teste de duas a três vezes com esforço submáximo para familiarizá-lo com o procedimento.

Uma vez que o sujeito esteja pronto, peça-lhe para cruzar os braços sobre o peito. Inicie o teste e incentive verbalmente o sujeito a realizar o máximo esforço em cada contração. Registre as medidas basais de torque, potência e trabalho.

Permita que o sujeito descanse por dois a três minutos e, em seguida, carregue no computador o protocolo do teste de força isocinética. Informe o sujeito de que realizará três contrações de extensão e flexão contra o braço de alavanca, que se moverá a uma velocidade constante. Informe-o de que o braço de alavanca parará ao final da amplitude de movimento e que o objetivo é contrair com a maior força possível ao longo de toda a amplitude de movimento em cada contração.

Após alguns testes práticos submáximos para familiarizar o sujeito, peça-lhes para cruzarem os braços sobre o peito e iniciar o teste. Incentive verbalmente o sujeito a realizar um esforço máximo e a respirar normalmente. Registre as medidas basais de torque, potência e trabalho.

Um a três dias após a coleta das medidas basais isométricas e isocinéticas, solicite que o sujeito retorne ao laboratório para realizar o protocolo de exercício excêntrico causador de dano muscular. Após um aquecimento, posicione e fixe o sujeito no dinamômetro utilizando as configurações de ajuste previamente registradas e carregue o protocolo de exercício. Instrua o sujeito a contrair-se contra o braço da alavanca para iniciar o movimento do braço do eixo em cada contração.

Em seguida, explique que, à medida que o braço do eixo se move em sua direção a uma taxa fixa, o objetivo deles é contrair-se contra ele com a maior força possível. Quando o sujeito estiver pronto, inicie o primeiro conjunto de contrações pressionando o botão de início na tela e, enquanto realizam as contrações excêntricas, incentive-os verbalmente a manter o esforço máximo em cada contração. Por fim, imediatamente após o exercício causador de dano muscular, repita os testes de força isocinéticos e isométricos, bem como nas 24, 48, 72 e 96 horas seguintes.

Além disso, repita a medição da dor muscular aos 24, 48, 72 e 96 horas após o teste de exercício. Resultados obtidos com sete homens jovens não treinados mostram que, em comparação com os valores pré-exercício, a força isométrica e a força isocinética diminuíram até 24 e 48 horas após o exercício, respectivamente, e retornaram a valores semelhantes aos pré-exercício a partir de então. Por outro lado, a dor muscular aumentou significativamente aos 24, 48 e 72 horas após o exercício.

Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada com segurança e confiabilidade, desde que executada corretamente. Lembre-se de que é importante considerar as limitações físicas de cada indivíduo e adaptar os parâmetros de acordo. Os parâmetros de ângulo articular no protocolo devem ser reduzidos para indivíduos com amplitude de movimento limitada, e a força alvo deve ser reduzida para indivíduos mais fracos.

Após este procedimento, outros métodos, como a obtenção de uma amostra de sangue ou músculo, podem ser realizados para responder perguntas adicionais relacionadas às respostas celulares e moleculares ao dano. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como induzir e quantificar de forma segura e ética o dano muscular por esforço em sujeitos humanos. Por fim, não se esqueça de que este protocolo apresenta um pequeno risco de causar rabdomiólise.

Os indivíduos devem ser avaliados quanto a sinais e sintomas de rabdomiólise, que incluem urina marrom-escura, náusea e fraqueza muscular extrema durante as visitas de acompanhamento.