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10Imaginologia de Estruturas Ligadas ao Desempenho Físico Humano

O uso de da tecnologia no campo das ciências está sendo largamente utilizado. Na área médica a tecnologia ligada a imagens, no intuito de diagnóstico está bastante avançada, o desenvolvimento de cirurgias minimamente invasiva, acompanhada através da fibra óptica e incisões muito pequenas, na qual o cirurgião visualiza através de uma tela a área a ser operada (WEBER et al. 2009; WHITTAKER et al. 2007).

Muito utilizado para exames principalmente ortopédicos a radiografia por meio do (Raio X) expõe estruturas ósseas com bastante nitidez, não sendo um método de imagem significativo para explorar outros tecidos. E expõe o paciente e os técnicos a alto risco de radiação. A tomografia computadorizada, utilizam tubos de raios x em torno do paciente, esse grande número de imagens em diversos ângulos é tratado matematicamente gerando imagens seccionais. Essas imagens seccionais comparada com as imagens planas de radiografia melhora consideravelmente a resolução de contraste dos tecidos (WEBER et al. 2009; WHITTAKER et al. 2007)

Imagens adquiridas através da ressonância magnéticas (RM), nos permite diferenciar diversos tipos de tecido, ossos, cartilagens, ligamentos, tendões, músculos e até mesmo vasos.  De uma maneira requintada nos mostra o contraste dos tecidos em partes moles, estruturas que não são demostradas em outros exames de imagem (WEBER et al. 2009). A RM é um dos métodos de diagnóstico por imagem que não utiliza radiação ionizante para gerar imagens do interior dos objetos em forma de tomos ou cortes, e sim o auxílio de um campo magnético e ondas de rádio frequência (WEBER et al. 2009; WHITTAKER et al. 2007).

Sendo a RM considerada o padrão ouro dos exames de imagem, podendo gerar imagem nos três planos ortogonais, Sagital, coronal e transversal. Não expões os pacientes e os técnicos a radiações e gera uma imagem que diferencia vários tipos de tecidos. O que inviabiliza esse tipo de exame para o desempenho humano é o auto custo (WEBER et al. 2009; WHITTAKER et al. 2007).

Seynnes et al. (2007) avaliaram a mudanças no tamanho muscular e arquitetura durante um período de 35 dias em um programa de treinamento de força de alta intensidade. Participaram do estudo sete jovens saudáveis, no qual realizaram extensão bilateral da perna três vezes por semana. Foi analisada área de secção transversa (AST) por exame de RM da musculatura do quadríceps na porção proximal e distal, antes e após 10, 20 e 35 dias.

O Ultrassom (US), pulsos sonoros de alta frequência 20 MHz, a qual está no limite superior detectável pelo ouvido humano, transmitido por um transdutor (probe) posicionado sobre apele, os ecos que retornam se transformam em pixels brilhantes em uma imagem de vídeo em escala de cinza. A quantidade de quadros de imagens criados em ultrassonografia é rápida o suficiente para ser em tempo real. Tem aparelhos portáteis de alta qualidade e com o custo bem abaixo dos demais métodos supracitados, tornando a ultrassonografia um exame de imagem viável e confiável para a análise da arquitetura muscular e espessura muscular em diversos estudos relacionado ao desempenho humano (JENKINS et al. 2015; WEBER et al. 2009; WHITTAKER et al. 2007).

 O padrão ouro considerado para a AST, é a RM. No entanto, a RM é dispendiosa e muitas vezes inacessível. Reeves et al. (2004) testaram a reprodutibilidade e validade de um método alternativo mais acessível usando ultrassonografia. Examinaram as áreas transversais no músculo vasto lateral de seis indivíduos. As varreduras de US do plano transversal foram tomadas em níveis determinados ao longo do comprimento total do músculo. A varredura US foi repetida em dias diferentes (confiabilidade) e validada contra medições baseadas em ressonância magnética. Os coeficientes de correlação intraclasse médios foram 0,998 para a confiabilidade de US e 0,999 para a validade de US contra RM.

Damas et al. (2015) avaliaram dez homens jovens destreinados, durante dez semanas de treinamento de força, com o objetivo de determinar se o aumento precoce da AST do músculo durante um período de treinamento de força foi concomitante ao edema muscular. A análise da AST do músculo vasto lateral e sua respectiva intensidade do eco (echo intensity) (EI), foi através de imagens de ultrassom quadro a quadro. Essa técnica consiste em, marcar a área onde será coletado as imagens e o posicionamento do probe a cada imagem a ser coletada, após a coleta, as imagens são sobrepostas tipo “cartas de baralho” usando como referência as fáscias musculares e o segmento ósseo, para gerar uma imagem de toda a musculatura a ser analisada, como foi realizado nos estudos de (DAMAS et al., 2015; REEVES et al., 2004).

Jenkins et. al. (2015) compararam dois protocolos de treinamento com intensidades diferentes, 80% vs 30% de 1RM em indivíduos treinados de ambos os sexos. 18 voluntários, 9 homens e 9 mulheres foram divididos em dois grupos 80% e 30% de 1RM, em um protocolo de exercício que consistiu em três séries de extensão de pernas até a falha mecânica com o IR de 90 segundos em todas as séries nos dois protocolos. A AST da musculatura do quadríceps foi analisada a través de imagens panorâmicas, no qual a imagem foi coletada por um equipamento de US capaz de gerar uma imagem panorâmica com apenas o deslocamento do probe.

Caresio et al. (2014) avaliaram a questão da confiabilidade da intensidade do eco muscular e investigaram a relação entre intensidade e tamanho do eco muscular, forma e localização da região de interesse utilizada para a quantificação da intensidade do eco. Exames ultrassonográficos dos cinco músculos seguintes foram adquiridos em vinte indivíduos saudáveis: bíceps braquial, reto femoral, vasto lateral, tibial anterior e gastrocnêmio cabeça medial.

Estudos demostram que deve ser utilizado uma área de pelo menos 15% da área retangular total da musculatura em análise para se obter uma medida confiável. Essa variável é mensurada analisando a intensidade do brilho da imagem em uma escala de cinza que varia de 0 (preto) a 255 (branco).

Vieira et al. (2016) “in press”, determinaram a confiabilidade inter-avaliador de espessura muscular (EM) e EI avaliado por US em mulheres jovens. A EM e a EI foram mensuradas através de imagens de US adquiridas dos flexores do braço (Músculos bíceps braquial e braquial). Participaram do estudo 41 mulheres jovens (22 ± 2 anos).

Kawakami et al. (1993), com o uso de imagens de US, investigaram a relação entre o ângulo de penação de fibras e o tamanho do músculo em 32 indivíduos do sexo masculino (indivíduos não treinados e culturistas altamente treinados). A partir da imagem de um US, foram determinados os ângulos de penação de fibras e a espessura do músculo tríceps braquial.

Kegawa et al. (2008), examinaram o efeito do ângulo de penação e a AST nos músculos extensores do cotovelo em atletas que treinam força. Participaram do estudo um total de 52 voluntários, culturistas masculinos (n = 32) e levantadores de peso olímpicos (n = 20). Realizaram a extensão isométrica máxima do cotovelo em um dinamômetro isocinético. A AST e o ângulo de inclinação da musculatura dos músculos do tríceps braquial foram medidos por ultrassonografia.

O’Neill et al. (2016) validaram o uso de US na avaliação da composição corporal de atletas, determinando os locais adequados para medição. Participaram do estudo 67 atletas de elite recrutados no Laboratório de Performance Humana da University College Cork - Irlanda, nos quais foram submetidos à dupla medida de composição corporal. A espessura subcutânea do tecido adiposo foi mensurada em 7 locais anatômicos (tríceps, bíceps, subescapular, supraspinhal, abdominal, coxa e cabeça medial do gastrocnêmio), foram medida usando US e comparada com porcentagem de valores de gordura corporal determinados usando Absorptiometria de raio-X de energia dupla (DEXA).

%Gordura = (0.476 × soma das 07 espessuras) + 1.846

Em nosso estudo, foi utilizada imagens de US para avaliar a espessura dos músculos reto femoral e vasto intermédio antes e imediatamente após as sessões de exercício. O transdutor (10 MHz) foi posicionado longitudinalmente sobre a pele e as medidas foram realizadas com o voluntário em decúbito dorsal. Foi utilizado um lápis dermográfico de alta fixação para garantir o posicionamento do transdutor no mesmo local em todas as sessões, o qual foi posicionado no ponto médio da espinha ilíaca anterossuperior e a borda superior da patela. Uma fita adesiva anecóica foi afixada no local de medição, a qual forneceu uma sombra vertical de referência na imagem. Uma generosa camada de gel de transmissão hidrossolúvel foi aplicada cobrindo a superfície do transdutor, para fornecer uma transmissão acústica apropriada sem haver depressão da pele. Os voluntários permaneceram em repouso por cinco minutos antes das coletas.  A espessura muscular (EM) dos músculos reto femoral e vasto intermédio foi calculada considerando a maior distância aferida entre a borda do fêmur e o tecido adiposo subcutâneo. Essa variável foi mensurada, com a utilização de um software  ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, MD, EUA) (YASUDA et al., 2010).

De forma aguda, a espessura muscular aumentou significativamente do pré para o pós, mas não apresentou significância entre os métodos, caracterizando apenas uma hiperemia muscular.

Em respostas agudas ao treinamento de força a intensidade do ecose mostrou ser um método ineficaz de medida, assim como reportado por Jenkins et al. (2015), em nosso estudo também não foi encontrado diferenças na intensidade do eco entre os momentos e nem entre os métodos, corroborando com o estudo do Jenkins et al. (2015).

Imagens geradas por US, vem sendo reportada pela literatura como um método eficiente e de baixo custo para a avaliação de parâmetros musculares na melhoria do rendimento atlético. O equipamento de US além de ser bem mais barato que o equipamento de RM, ainda é portátil facilitando a coleta no ambiente desportivo, nos fornecendo uma imagem em tempo real da atual condição muscular do atleta.

Referências

CARESIO, C.; MOLINARI, F.; EMANUEL, G.; MINETTO, M. A. Muscle echo intensity: Reliability and conditioning factors. Clinical Physiology and Functional Imaging, p. 393–403, 2014.

DAMAS, F.; PHILLIPS, S. M.; LIXANDRÃO, M. E.; et al. Early resistance training-induced increases in muscle cross-sectional area are concomitant with edema-induced muscle swelling. European Journal of Applied Physiology, v. 116, n. 1, p. 49–56, 2015.

JENKINS, N. D. M.; HOUSH, T. J.; BERGSTROM, H. C.; et al. Muscle activation during three sets to failure at 80 vs. 30% 1RM resistance exercise. European Journal of Applied Physiology, v. 115, n. 11, p. 2335–2347, 2015.

KAWAKAMI, Y.; ABE, T.; FUKUNAGA, T. Muscle-fiber pennation angles are greater in hypertrophied than in normal muscles. Journal of Applied Physiology, v. 74, n. 6, p. 2740–2744, 1993.

KEGAWA, S. H. I.; UNATO, K. A. F.; SUNODA, N. A. T.; ANEHISA, H. I. K.; UKUNAGA, T. E. F. MUSCLE FORCE PER CROSS-SECTIONAL AREA IS INVERSELY RELATED WITH PENNATION ANGLE IN STRENGTH TRAINED ATHLETES. Journal of Strength & Conditioning Research, v. 22, n. 1, p. 128–131, 2008.

O’NEILL, D. C.; CRONIN, O.; O’NEILL, S. B.; et al. Application of a Sub-set of Skinfold Sites for Ultrasound Measurement of Subcutaneous Adiposity and Percentage Body Fat Estimation in Athletes. International Journal of Sports Medicine, v. 37, n. 5, p. 359–363, 2016.

REEVES, N. D.; MAGANARIS, C. N.; NARICI, M. V. Ultrasonographic assessment of human skeletal muscle size. European Journal of Applied Physiology, v. 91, n. 1, p. 116–118, 2004.

SEYNNES, O. R.; BOER, M. DE; NARICI, M. V. Early skeletal muscle hypertrophy and architectural changes in response to high-intensity resistance training. Journal of Applied Physiology, v. 102, p. 368–373, 2007.

WEBER, E. C.; VILENSKY, J. A.; CARMICHAEL, S. W. Netter, Anatomia em imagens essencial. Elsevier ed. Rio de Janeiro, 2009.

WHITTAKER, J. L.; TEYHEN, D. S.; ELLIOTT, J. M.; et al. Rehabilitative Ultrasound Imaging: Understanding the Technology and Its Applications. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy, v. 37, n. 8, p. 434–449, 2007.

YASUDA, T.; FUJITA, S.; OGASAWARA, R.; SATO, Y.; ABE, T. Effects of low-intensity bench press training with restricted arm muscle blood flow on chest muscle hypertrophy: A pilot study. Clinical Physiology and Functional Imaging, v. 30, n. 5, p. 338–343, 2010.