PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DO MOVIMENTO (ATIVIDADE FÍSICA, SAÚDE E EDUCAÇÃO) ANÁLISE DE BIOIMPEDÂNCIA LOCALIZADA (L-BIA) EM MEMBROS INFERIORES COM ELETRODOS POSICIONADOS EM PONTOS ANATÔMICOS DISTINTOS VITOR CABRERA BATISTA Presidente Prudente 2023 2 PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DO MOVIMENTO (ATIVIDADE FÍSICA, SAÚDE E EDUCAÇÃO) ANÁLISE DE BIOIMPEDÂNCIA LOCALIZADA (L-BIA) EM MEMBROS INFERIORES COM ELETRODOS POSICIONADOS EM PONTOS ANATÔMICOS DISTINTOS VITOR CABRERA BATISTA Dissertação apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Ciências do Movimento Inter Unidades, Campus de Presidente Prudente, Universidade Estadual Paulista, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Ciências do Movimento. Orientador: Prof. Dr. Luís Alberto Gobbo Presidente Prudente 2023 3 4 5 DEDICATÓRIA Em especial, à minha mãe, Dulce Guastalli Cabrera Batista, que sempre me permitiu buscar meus sonhos e viver. E para meu pai, Vanderlei José Batista – embora tenhamos perdido sua presença muito cedo, carrego sua força e sabedoria para sempre. 6 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente ao meu orientador, amigo e professor Luís Alberto Gobbo, que desde o início da minha jornada na UNESP, em fevereiro de 2013, sempre depositou sua confiança em mim, me incentivando e proporcionando conhecimento. Você faz parte da minha história e é um dos responsáveis por eu chegar até aqui. A minha mãe, Dulce Guastalli Cabrera Batista e a minha irmã, Aline Batista que sempre me colocaram de pé, me apoiando e acreditando em mim em todos os momentos. A meu pai, Vanderlei José Batista, espero que esteja orgulhoso, olhando por nós aí de cima. A minha namorada, Marcela Alvim Albino, e a seus pais, Noeli Cristina Alvim e Fernando Messas Pimentel. Sem o suporte de vocês, esta jornada teria sido muito mais difícil, obrigado por tudo. Não poderia deixar de citar alguém muito especial também, que não se encontra mais neste plano. Meu querido amigo Mauro da Silva Gomes, você cuidava de mim sem que eu soubesse. Até um dia. Eu comecei e terminei, Mauro. Aos professores Fábio Santos de Lira, Leandro dos Santos e Ezequiel Moreira Gonçalves, membros da banca examinadora, pela disposição em participar do exame e por toda a atenção oferecida na realização de correções e sugestões para este trabalho. Aos meus amigos do laboratório LABSIM. Aos voluntários participantes desta pesquisa, cuja realização seria impossível sem a presença e a disponibilidade destes. A todos que contribuíram de forma direta ou indireta para a conclusão deste trabalho. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001. 7 EPÍGRAFE “As espécies que sobrevivem não são as mais fortes, nem as mais inteligentes, mas sim aquelas que se adaptam melhor às mudanças.” (Leon C. Megginson) “Feliz aquele que transfere o que sabe e aprende o que ensina.” (Cora Carolina) 8 RESUMO O objetivo do presente projeto foi analisar as alterações da resistência (R), reatância (Xc) e ângulo de fase (ANGF) obtidos por meio de análise de impedância bioelétrica (BIA) de corpo inteiro e localizada (L-BIA) de forma aguda em extensão de joelho em adultos jovens, com eletrodos posicionados em diferentes pontos anatômicos em membros inferiores com intensidade e volume ajustados. Para tanto, 28 adultos jovens do sexo masculino foram avaliados em momento pré e pós de extensão de joelho na cadeira extensora, com três encontros. No primeiro encontro, os participantes foram preparados para as devidas avaliações, na seguinte sequência: 1) todas as medidas corporais e mensuração de bioimpedância de corpo inteiro; 2) mensuração de bioimpedância localizada; 3) teste 1RM para o segmento a ser analisado; 4) mensuração de bioimpedância localizada e 5) mensuração de bioimpedância de corpo inteiro. No segundo encontro (após 72 horas) foi a sessão de extensão de joelho na cadeira extensora. Nas seguintes ordens de avaliações: 1) todas as medidas corporais e mensuração de bioimpedância de corpo inteiro; 2) mensuração de bioimpedância localizada; 3) 5 séries a 80% de 1RM até a falha; 4) mensuração de bioimpedância localizada pós sessão e 15’, 30’, 45’, e 60’ após a sessão; e 5) mensuração de bioimpedância de corpo inteiro. No terceiro e último encontro, após 24 horas da sessão de extensão de joelho, os adultos jovens realizaram medidas corporais, mensuração de bioimpedância localizada, mensuração de bioimpedância de corpo inteiro e DEXA. Eletrodos do tipo AgCL/Ag em base gel, de contato, foram colocados nos participantes do estudo. Os eletrodos foram posicionados longitudinalmente, a partir do ponto medial do quadríceps entre o processo inguinal e a borda superior da patela, formando seis e três combinações de colocações, respectivamente, para as análises longitudinal do músculo específico. Os parâmetros de BIA e L-BIA foram mensurados por meio de bioimpedância elétrica, utilizando um analisador de frequência de 50 kHz. Medidas de resistência e reatância foram obtidas e, subsequentemente, o ângulo de fase foi calculado. O teste de 1RM dos voluntários foram realizados a partir de protocolos descritos na literatura. Análise de variância univariada e para medidas repetidas foram utilizadas para comparações dos valores dos parâmetros brutos entre as posições dos eletrodos e os momentos iniciais e finais, com teste de post hoc de Bonferroni, para comparações múltiplas. Regressão linear foi utilizada para análise da correlação entre as variáveis, com utilização do valor de beta e os respectivos intervalos de confiança (95%) para comparação das correlações. Para todas as análises estatísticas foram aceitas a significância de P < 0,05. Como resultado, das 6 combinações, 3 combinações onde corrente e eletrodos estavam separados por apenas 1cm um do outro foram as que apresentaram a melhor comparação no RM-Anova (p<0,001) e na análise de correlação de Pearson entre todas as combinações (r >0,7, p<0,001). Em conclusão, a colocação dos eletrodos para L-BIA na coxa com os eletrodos de corrente e tensão mais próximos (<1cm) é a melhor opção para resultados melhores e válidos, independente do comprimento da perna e distância dos pares de eletrodos. Palavras-chave: impedância bioelétrica, impedância miográfica, exercício, massa muscular 9 ABSTRACT The objective of this project was to analyze changes in resistance (R), reactance (Xc) and phase angle (ANGF) obtained through acute whole-body and localized bioelectrical impedance analysis (BIA) (L-BIA) in knee extension in young adults, with electrodes positioned at different anatomical points on the lower limbs with adjusted intensity and volume. For this purpose, 28 young male adults were evaluated before and after knee extension in the leg extension chair, with three meetings. In the first meeting, participants were prepared for the appropriate assessments, in the following sequence: 1) all body measurements and measurement of whole body bioimpedance; 2) measurement of localized bioimpedance; 3) 1RM test for the segment to be analyzed; 4) measurement of localized bioimpedance and 5) measurement of whole body bioimpedance. The second meeting (after 72 hours) was the knee extension session on the leg extension chair. In the following orders of evaluations: 1) all body measurements and whole body bioimpedance measurement; 2) measurement of localized bioimpedance; 3) 5 sets at 80% of 1RM until failure; 4) measurement of localized bioimpedance after the session and 15', 30', 45', and 60' after the session; and 5) measurement of whole body bioimpedance. In the third and last meeting, 24 hours after the knee extension session, the young adults performed body measurements, measurement of localized bioimpedance, measurement of whole body bioimpedance and DEXA. AgCL/Ag gel-based contact electrodes were placed on the study participants. The electrodes were positioned longitudinally, from the medial point of the quadriceps between the inguinal process and the upper edge of the patella, forming six and three placement combinations, respectively, for the longitudinal analysis of the specific muscle. BIA and L-BIA parameters were measured by means of electrical bioimpedance, using a 50 kHz frequency analyzer. Resistance and reactance measurements were obtained and, subsequently, the phase angle was calculated. The volunteers' 1RM test was performed based on protocols described in the literature. Univariate analysis of variance and for repeated measures were used for comparisons of raw parameter values between electrode positions and initial and final moments, with Bonferroni's post hoc test, for multiple comparisons. Linear regression was used to analyze the correlation between the variables, using the beta value and the respective confidence intervals (95%) to compare the correlations. For all statistical analyses, significance of P < 0.05 was accepted. As a result, of the 6 combinations, 3 combinations where current and electrodes were separated by only 1cm from each other were the ones that showed the best comparison in RM-Anova (p<0.001) and Pearson's correlation analysis between all combinations (r >0.7, p<0.001). In conclusion, placing the electrodes for L-BIA on the thigh with the current and voltage electrodes closer together (<1cm) is the best option for better and valid results, regardless of leg length and distance of electrode pairs. Keywords: bioelectrical impedance, myographic impedance, exercise, muscle mass 10 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Representação gráfica do Ângulo de Fase............................................................................................................................16 Figura 2 - Fluxograma do estudo...............................................................................26 Figura 3 - Modelo de membros inferiores para a colocação dos eletrodos........................................................................................................ .............27 Figura 4 - Eletrodos e suas disposições....................................................................28 Figura 5 - Gabarito para a colocação dos eletrodos..................................................29 Figura 6 - Comparação dos valores do Ângulo de Fase de acordo com as combinações em cada momento da sessão de treino ....................................................................................................................................36 11 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Características descritivas da amostra no momento inicial do projeto.........................................................................................................................33 Tabela 2. Valores do ângulo de fase médio (e desvio padrão) de acordo com eletrodos em diferentes posições em diferentes momentos............................................................................................................... ....35 Tabela 3. Análise de correlação de Pearson entre os eletrodos em diferentes posições no momento inicial do estudo – Pré- teste......................................................................................................................... ...37 Tabela 4. Análise de correlação de Pearson entre os eletrodos em diferentes posições após 15 minutos a realização da sessão de extensão de joelho – Pré- teste............................................................................................................................37 12 LISTA DE ABREVIAÇÕES 1RM: uma repetição máxima voluntária AI: alta intensidade ANGF: ângulo de fase BI: baixa intensidade BIA: bioimpedância elétrica CK: creatine kinase DEXA: absorciometria por raios-X com dupla energia DM: dano muscular EFC: elemento de fase constante FCVM: força de contração voluntária máxima IMC: índice de massa corporal L-BIA: bioimpedância localizada MG: massa gorda MM: massa muscular PT: pico de torque R: resistência TE: tamanho do efeito TR: treinamento resistido Xc: reatância Z: impedância 13 SUMÁRIO RESUMO .............................................................................................................................................. 8 ABSTRACT .......................................................................................................................................... 9 LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................................... 10 LISTA DE TABELAS ........................................................................................................................ 11 LISTA DE ABREVIAÇÕES .............................................................................................................. 12 APRESENTAÇÃO ............................................................................................................................ 14 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 15 1.1 JUSTIFICATIVA ................................................................................................................ 22 2. OBJETIVOS .................................................................................................................................. 23 3. MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................................................ 24 3.1 AMOSTRA ................................................................................................................................... 24 3.2 DESENHO DO ESTUDO ........................................................................................................... 25 3.3 PONTOS ANATÔMICOS PARA COLOCAÇÃO DOS ELETRODOS ................................ 27 3.4 VARIÁVEIS DE ESTUDO ......................................................................................................... 30 3.5 VARIÁVEIS INDEPENDENTES ............................................................................................... 30 3.6 SESSÃO DE EXTENSÃO DE JOELHO ................................................................................. 31 3.7 TRATAMENTO ESTATÍSTICO ................................................................................................ 32 4. RESULTADOS ............................................................................................................................. 33 5. DISCUSSÃO ................................................................................................................................. 38 6. CONCLUSÃO ............................................................................................................................... 42 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................... 43 8. ANEXOS ........................................................................................................................................ 48 ANEXO 1. COMITE DE ÉTICA ....................................................................................................... 48 ANEXO 2. TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO ................................... 51 14 APRESENTAÇÃO Esta dissertação adota o modelo tradicional, sendo composta de uma introdução, justificativa, objetivo, materiais, métodos, resultados, discussões e conclusão, originados de pesquisas realizadas no Laboratório de Avaliação do Sistema Musculoesquelético (LABSIM) do Departamento de Educação Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT), Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP) – Campus de Presidente Prudente. Posteriormente, os resultados serão expostos em formato de dois artigos científicos: o BATISTA, V. C. et al. Localized bioimpedance analysis (L-BIA) in lower limbs with electrodes positioned in different anatomical points. Submetido à apreciação (Anexo 3), visando publicação na revista European Journal of Applied Physiology – ISSN 1439-6327 (Fator de Impacto = 3,632; Qualis 2017- 2020 = A2). o BATISTA, V. C. et al. Analysis of localized bioelectrical impedance performed on active and non-active lower limbs in a resistance training session. Será submetido para apreciação da revista The Journal of Strength and Conditioning Research – ISSN 1064-8011 (Fator de Impacto = 4,415; Qualis 2017-2020 = A1). 15 1. INTRODUÇÃO Dentre os benefícios oriundos do exercício físico regular, as alterações da composição corporal, em especial aquelas sobre os tecidos musculares, aparecem com grande destaque na literatura, tendo em vista a importância do musculoesquelético sobre os sistemas fisiológico, metabólico e funcional do corpo humano. Neste sentido, para a observação e análise da evolução destas alterações ocasionadas pelo exercício físico, diferentes propostas de avaliação são apresentadas, com diversos equipamentos e distintos níveis de validade, dentre os quais, são verificados com maior frequência a absorciometria por raios-X de dupla energia (DEXA), a ressonância magnética, a ultrassonografia e a análise de bioimpedância elétrica (BIA). Uma vez realizada a prescrição do exercício físico de forma inadequada, com intensidades e/ou volumes alterados, o indivíduo pode sofrer uma má adaptação, sendo que exercícios mal estruturados e executados podem acarretar danos ao sistema musculoesquelético, como contusões, contraturas e estiramento muscular, o que pode demandar dias ou mesmo semanas para a subsequente recuperação (CLARKSON, 1997; PROSKE et al., 2001). Desta forma, a adequada utilização dos métodos de avaliação dos tecidos magros é imprescindível ao planejamento do programa de treinamento. Dos métodos apresentados, a BIA aparece como uma alternativa com boa relação custo-benefício. Esta proposta consiste na mensuração da água corporal total do indivíduo através de uma corrente elétrica de baixa intensidade transmitida pelo corpo (THOMASETT, 1962). Os tecidos corporais fazem oposição à corrente. Esta oposição é denominada impedância (Z) e calculada a partir de dois vetores, classificados como resistência (R) e reatância (Xc) (KYLE et al., 2004). A resistência (R) está associada à diferença entre a massa gorda (MG) e a massa magra (MM) (MARINI et al., 2013). O tecido adiposo é mau condutor de corrente elétrica, apresentando menor fluxo devido à baixa quantidade de água. A massa livre de gordura pode ser predita através da água corporal total. Indivíduos com maiores quantidades de massa livre de gordura e água corporal, apresentam menor resistência à corrente elétrica, facilitando o fluxo (THOMASETT, 1962). 16 Por outro lado, a reatância (Xc) indica a resistência à corrente elétrica – também denominada capacitância ou resistividade – na membrana celular, considerada condensadora de energia, uma vez que as membranas possuem efeitos isolantes e seletivos do meio extra ao meio intracelular (SÁNCHES-IGLESIAS, FERNÁNDEZ- LUCAS e TERUEL, 2012). A partir da relação entre Xc e R, é possível obter o valor do ângulo de fase (ANGF), considerado um parâmetro de impedância mais bem estabelecido clinicamente (NORMAN et al., 2012). Para tanto, é utilizada a equação abaixo (BAUMGARTNER, CHUMLEA e ROCHE, 1988): Ângulo de Fase (ANGF, em graus) = (arco tangente Xc/R) x (180/π), em que π = 3,1415926. A representação gráfica do ANGF está apresentada na Figura 1. Em tese, o ANGF pode variar entre 0 e 90 graus. No entanto, em seres humanos saudáveis, os valores normalmente encontram-se entre 4 e 10 graus (SILVA, 2007; BARBOSA- SILVA et al., 2005). Os valores médios do ANGF na vida adulta para homens e mulheres são de 7,3 e 6,4 graus, respectivamente (MATTIELLO et al., 2019), enquanto os de atletas são frequentemente superiores a 9,5 (TORRES et al., 2008). Figura 1 – Representação gráfica do Ângulo de Fase. Adaptado de COLE, 1940. O ANGF representa o deslocamento angular – chamado de diferença de fase – entre forma de ondas sinusoidais de tensão e corrente, retratando assim, o tempo de atraso destas variáveis na interface dos tecidos e membranas celulares (DI VINCENZO, MARRA e SCALFI, 2019). Assim sendo, quaisquer alterações no meio intracelular ou danos na membrana celular podem impactar diretamente os valores do ANGF (BARBOSA-SILVA et al., 2003). Tais variações podem retratar as mudanças 17 ocorridas na condução da eletricidade pelo corpo, demonstrando as alterações da integridade da membrana celular, o tamanho e a qualidade celular, além da distribuição de água no espaço intercelular (SCHEUNEMANN, WAZLAWK e TRINDADE, 2008). A dinâmica das alterações do ANGF é dependente das mudanças dos valores de R e Xc, com o ANGF positivamente relacionado com Xc e negativamente relacionado com R. Baixos valores de ANGF podem indicar valores relativamente mais baixos de Xc e mais altos de R, sinalizando alterações na permeabilidade da membrana celular, e indicando o possível surgimento ou piora de uma condição clínica. Por outro lado, altos valores de ANGF podem indicar valores relativamente mais altos de Xc e mais baixos de R, indicando maior quantidade de células íntegras (membranas celulares com maior integridade). Esta situação pode sugerir uma melhor condição de saúde, bem como uma maior massa corpórea (SILVA, CARUSO e MARTINI, 2007; DE AZEVEDO et al., 2007). Assim, valores mais elevados de ANGF denotam melhores níveis clínicos, sendo este marcador sensível à massa celular corporal, e associado ao estado nutricional, tendo em vista o fato de que as propriedades da membrana celular são diretamente impactadas pelas alterações ocorridas na massa celular (NAGANO, SUITA e YAMANOUCHI, 2000). Além da ligação com o estado nutricional, também tem sido estudada a associação entre o ANGF, força e massa muscular (NORMAN et al., 2015; BEBERASHVILI et al., 2014; SELBERG e SELBERG, 2002). Ademais das associações estabelecidas em estudos transversais, evidências recentes têm demonstrado os efeitos positivos do treinamento resistido sobre o ANGF (DOS SANTOS et al., 2016; RIBEIRO et al., 2017; CUNHA et al., 2018; TOMELERI et al., 2018; CAMPA, SILVA e TOSELLI, 2018; WILMS et al., 2012; NUNES et al., 2019). Todavia, as alterações no ANGF ocasionadas pelo treinamento resistido ainda não foram amplamente estudadas em populações mais jovens, tendo em vista que a grande maioria dos estudos supracitados foram realizados com amostras de pessoas idosas. Da mesma forma, ainda é vago o entendimento sobre sua correlação com outras variáveis alteráveis pelo exercício físico, como o volume e a intensidade de treino. Com a apresentação das possibilidades de avaliação das variáveis R, Xc e ANGF por meio da BIA, é fato que há vantagens desta técnica para a avaliação da 18 composição corporal, já que, além dos componentes celulares, é capaz de analisar as quantidades de água extra e intracelular, sendo utilizada em pessoas saudáveis para acompanhar e avaliar as mudanças morfológicas. Também é um método de operação relativamente simples, pouco invasivo, portátil, de baixo custo e com resultados reprodutíveis (KYLE et al., 2004; JOSSINET, 2005), podendo ser realizado em indivíduos – além dos saudáveis – em diversas situações clínicas, como gestação e condições pré e pós-operatórias, e para prognóstico de doenças, como desnutrição, traumas e câncer, assim como em crianças, idosos e atletas (KYLE et al., 2004). Nas avaliações de corpo inteiro, mais comumente realizadas, todos os segmentos corporais são mensurados, com avaliação da água corporal total, que pode sofrer influência de fatores como o próprio estado de hidratação do sujeito, as quantidades de gordura corporal e regional, as condições de contorno geométricas, entre outros (KYLE et al., 2004). Assim, a fim de normalizar estes efeitos que influenciam diretamente os valores, vem sendo sugerida a análise de BIA em pontos anatômicos específicos do corpo, conhecida como bioimpedância localizada (L-BIA). A L-BIA tem sido utilizada de forma regionalizada em segmentos específicos, minimizando as possíveis influências e produzindo resultados mais fidedignos (KYLE et al., 2004), sendo os grupos musculares mais utilizados quadríceps e bíceps, de acordo com Cebrián-Ponce et al. (2021) na revisão de literatura para L-BIA com diferentes metodologias de colocação. Considerando minimizar erros e obter as medições mais confiáveis e precisas, diferentes técnicas e tipos de tecnologia são aplicáveis em contextos distintos para as avaliações de bioimpedância elétrica, sendo que alguns fatores podem afetar os resultados na medida localizada, como as características anatômicas do músculo, os dispositivos e os materiais para medir a bioimpedância, a preparação do sujeito e as características dos eletrodos. Em relação aos materiais dos eletrodos, o mais comum é o eletrodo de Ag/AgCl, apesar da presença de outros como eletrodos secos, eletrodos têxteis e eletrodos fisioterapêuticos (CEBRIÁN-PONCE et al., 2021). De qualquer forma, é muito importante a colocação dos eletrodos ao longo do ventre muscular, pois quaisquer alterações podem interferir de maneira significativa nos resultados (JAFARPOOR et al., 2013; SANCHEZ et al., 2016b; RUTKOVE et al., 2017), sendo que utilizar a mesma distribuição para músculos grandes e pequenos não faz sentido. 19 Semelhante à BIA convencional, a L-BIA por medições elétricas, acompanha as mudanças nos tecidos musculares lesionados devido a sua propriedade de avaliação da membrana celular (NESCOLARDE et al., 2014). O aumento da água extracelular em relação à água corporal total pode indicar desnutrição em situação de avaliação da BIA de corpo inteiro, mas, em avaliação de L-BIA, pode, por exemplo, indicar um edema (acúmulo de fluidos na região lesionada), provocado por inflamação ou lesões musculares. Via de regra, tais lesões são ocasionadas por despreparo ou incapacidade na atividade física ou mesmo durante a prática esportiva, que afeta frequentemente os tecidos moles. A L-BIA é um importante método para analisar segmentos específicos com a finalidade de acompanhar possíveis mudanças nos tecidos causadas pelo exercício físico e/ou pela prática esportiva. Pensando nisso, Nescolarde et al. (2014) avaliaram atletas profissionais de futebol da Espanha que apresentaram lesões musculares em diferentes regiões dos membros inferiores. Por meio da L-BIA, foi possível verificar a validade do uso do equipamento de BIA para acompanhar a recuperação das lesões (três graus diferentes de lesão muscular) em comparação com a técnica de ressonância magnética. Nesta perspectiva, R demonstrou a redução do edema localizado resultante da lesão muscular, ao passo que Xc apresentou a recuperação das estruturas musculares ao longo do período de recuperação dos atletas, até a liberação para o treino com bola. Em outras palavras, as avaliações de L-BIA no momento da lesão em comparação com o momento anterior à lesão demonstraram a redução dos valores de R (acúmulo de fluido local) e Xc (ruptura da integridade da membrana celular e lesão) com intensidade proporcional ao grau de cada lesão, sendo que, ao longo do tempo, os valores de R e Xc apresentaram tendência de retorno aos valores iniciais, anteriores à lesão. A partir das evidências verificadas da correlação entre os parâmetros de BIA e a lesão muscular, especialmente nos estudos com jogadores de futebol (NESCOLARDE et al., 2014; NESCOLARDE et al., 2017; NESCOLARDE et al., 2020), surge outra corrente de estudo com análise dos parâmetros de BIA não para estudar a lesão muscular em si, mas os chamados danos musculares em praticantes de exercícios físicos sistematizados. 20 O dano muscular (DM) representa qualquer alteração na estrutura muscular responsável pela incapacidade de produzir força (MORGAN e ALLEN, 1999). Quando a tensão gerada por forças externas sobre a estrutura muscular excede a tensão desenvolvida pelas linhas Z do sarcômero, o músculo é ativado à medida que ele é alongado, no que também é conhecido como ação muscular excêntrica. A esta ação, é atribuída a maior capacidade do exercício de gerar lesões nos tecidos. Durante este processo, podem ocorrer falhas que acarretam a incapacidade da contração muscular, tais como alterações no sistema nervoso central, no nervo motor ou na junção neuromuscular, dificuldade de excitação das células musculares, redução da secreção de cálcio pelos túbulos T do retículo sarcoplasmático da fibra muscular, entre outros. Após sessão de treinamento de força com carga a 80% de 1RM, Gibala et al. (1995) verificaram, a partir de biópsias, quantidades de fibras rompidas de até 82% após o exercício excêntrico e de até 37% após o exercício concêntrico, com a força dos segmentos que realizaram exercício concêntrico recuperada em 24h, enquanto, nos exercícios excêntricos, em até 96h após o treino. Além desta redução na capacidade do músculo de produzir tensão, o DM também é caracterizado pelo aumento no plasma sanguíneo de enzimas intramusculares, como a creatina quinase (CK) (SCHOENFELD, 2010). Sabendo que programas de treinamento resistido (TR) demandam adequada manipulação de variáveis como intensidade, volume, pausa, velocidade de execução, ações musculares (especialmente concêntricas e excêntricas), amplitude de movimento, nível de condicionamento do praticante, entre outras (DE AZEVEDO et al., 2007), a correta manipulação destas variáveis acarretará a otimização do treino mediante processo adequado de supercompensação. Desta forma, tendo em vista a importância do TR para a saúde, o processo desencadeador do dano muscular e o respectivo reparo, a L-BIA pode ser apresentada como uma ferramenta indicativa de proxies da intensidade (dano muscular) e do volume do treino, além de possíveis danos musculares, bem como da recuperação dos danos, tal qual tem sido proposta para a utilização em acompanhamento de lesões musculares em atletas. Entretanto, faz-se necessária a correta e adequada colocação dos eletrodos nos locais e pontos anatômicos a serem estudados, tendo em vista a sensibilidade dos valores de R e, especialmente, de Xc quando da alteração dos eletrodos nos pontos anatômicos. Estudos do nosso laboratório e relatos de pesquisadores da área, 21 tendo em vista a literatura ainda incipiente sobre o tema (falta de evidências a respeito), indicaram variação considerável e significante dos valores dos parâmetros de acordo com as distâncias entre os eletrodos em cm, com situações em que valores de Xc foram apresentados como negativos, o que não é biologicamente plausível. Até o presente momento, o que se tem para a avaliação padronizada de L-BIA é a utilização de quatro eletrodos dispostos linearmente sobre o músculo específico em uma única frequência de 50 kHz (CEBRIÁN-PONCE et al., 2021). Pequenas mudanças na mensuração podem afetar diretamente os resultados, dificultando a comparação entre os resultados de diferentes técnicas de investigação (JAFARPOOR et al., 2013; SANCHEZ et al., 2016b; RUTKOVE et al., 2017). No entanto, este não foi o único protocolo seguido nos estudos revisados, que apresentaram importantes inconsistências mesmo no protocolo citado. Por este motivo, é fundamental padronizar um protocolo de avaliação. Desta forma, é interessante desenvolver uma metodologia como faz o Projeto SENIAM, que tenta superar o problema, padronizando a colocação de eletrodos em cada músculo e desenvolvendo uma metodologia de eletromiografia de superfície (HERMENS et al., 2000). Quando avaliações de corpo inteiro são realizadas, por exemplo, com equipamentos tetrapolares (com quatro eletrodos, dois nos membros superiores direitos e dois nos membros inferiores direitos), pequenas variações na colocação dos eletrodos não causam alterações significantes nos valores, tendo em vista a distância entre os polos, que geralmente é de 10% da altura da pessoa avaliada. Por outro lado, quando a análise dos parâmetros é feita a partir de L-BIA, a distância entre os polos é, muitas vezes, de apenas alguns centímetros. Assim, com variações na colocação dos eletrodos nesta situação, a representatividade do erro é superior, podendo ocasionar resultados inadequados e comprometer a conclusão do estudo, seja ele agudo ou crônico. 22 1.1 JUSTIFICATIVA Tendo em vista o número cada vez maior de praticantes de exercícios sistematizados, o controle das cargas de treinamento, o equilíbrio entre volume e intensidade de treino e o monitoramento das etapas de treinamento, proporcionar ganhos sobre os componentes musculares e de força torna-se o maior desafio para os profissionais envolvidos nestas etapas. Como uma ferramenta de proxies para a intensidade (dano muscular) e o volume do exercício físico, bem como para a recuperação dos danos, a L-BIA poderá assessorar estes profissionais na flexibilização das intensidades de treino, evitando o sobretreinamento. Entretanto, diferentemente das propostas para a avaliação de BIA de corpo inteiro, cujo método é amplamente conhecido e reproduzido, especialmente no que diz respeito à colocação dos eletrodos nos pontos anatômicos, falta para a L-BIA uma padronização que permita a comparação e a análise em conjunto dos dados, cada vez mais apresentados por meio da produção científica. Tal qual é proposto para a análise eletromiográfica com o SENIAM (HERMENS et al., 1999), uma padronização similar pode ser apresentada para a L-BIA. Para tanto, análises iniciais em músculos bastante utilizados em programas de treinamento resistido (quadríceps) serão de utilidade para pesquisadores e profissionais da área clínica. Com o conhecimento dos pontos anatômicos específicos para apresentar os valores brutos de BIA (L-BIA) – R e Xc – da forma mais válida possível, os profissionais poderão utilizar um equipamento portátil, relativamente barato e de baixa complexidade para prescrever e acompanhar programas de treinamentos distintos. 23 2. OBJETIVOS Analisar as alterações do ângulo de fase obtidos por meio de avaliações de L- BIA de forma aguda em uma sessão de extensão de joelho em adultos jovens, com eletrodos posicionados em diferentes pontos anatômicos em membros inferiores com intensidade e volume ajustados. o Averiguar o comportamento celular, através da resistência, reatância, ângulo de fase, de adultos jovens, em comparação com as disposições dos eletrodos e quais dessas disposições apresentam maior correlação após serem submetidos a uma sessão de extensão de joelho a 80% da sua capacidade máxima. 24 3. MATERIAL E MÉTODOS Estudo com característica de correlação e de proposta de protocolo, com análises transversais, realizadas em adultos jovens, em músculo específico, mensurado por bioimpedância elétrica localizada, submetidos há uma sessão de extensão de joelho com intensidade calculada através de teste de 1 repetição máxima voluntária (1RM). 3.1 AMOSTRA A amostra foi composta por homens adultos jovens, fisicamente ativos que participaram de uma sessão de extensão de joelho na Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT) da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP), Presidente Prudente, São Paulo. A seleção da amostra foi por conveniência, estabelecida mediante entrevista individual, anamnese clínica, avaliação de força e massa muscular. Como critério de inclusão, foram aceitos no estudo adultos jovens do sexo masculino com idade entre 18 e 40 anos, com índice de massa corporal (IMC) inferior a 24,9kg/m2, que não fizeram autorrelato de doenças crônicas não transmissíveis que os incapacitassem de participar do protocolo proposto, das avaliações, e que pudessem interferir nas adaptações geradas, que não fizeram uso de esteroides anabolizantes, que não tiveram implantados no corpo marcapassos ou qualquer equipamento com sinais elétricos (implantes) e que tiveram em algum momento da vida contato com treinamento resistido. Todos os participantes, foram convenientemente informados sobre a proposta do estudo e procedimentos aos quais seriam submetidos, assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. O presente projeto faz parte de um projeto maior intitulado “Saúde celular de pessoas adultas e idosas envolvidas em programas de treinamento resistido”, com os protocolos revisados e aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual Paulista (Processo CAAE 54939222.7.0000.5402). 25 3.2 DESENHO DO ESTUDO A proposta de protocolo foi composta por uma sessão de extensão de joelho, na cadeira extensora, para avaliação nos momentos pré e pós sessão dos valores de L-BIA (registro dos parâmetros R, Xc, ANGF) no segmento escolhido, quadríceps. No primeiro encontro, os participantes foram preparados para as devidas avaliações, na seguinte sequência: 1) todas as medidas corporais e mensuração de bioimpedância de corpo inteiro; 2) mensuração de bioimpedância localizada; 3) teste 1RM para o segmento a ser analisado; 4) mensuração de bioimpedância localizada e 5) mensuração de bioimpedância de corpo inteiro. No segundo encontro (após 72 horas) foi a sessão de extensão de joelho na cadeira extensora. Nas seguintes ordens de avaliações: 1) todas as medidas corporais e mensuração de bioimpedância de corpo inteiro; 2) mensuração de bioimpedância localizada; 3) 5 séries a 80% de 1RM até a falha; 4) mensuração de bioimpedância localizada pós sessão e 15’, 30’, 45’, e 60’ após a sessão; e 5) mensuração de bioimpedância de corpo inteiro. No terceiro e último encontro, após 24 horas da sessão de extensão de joelho, os adultos jovens realizaram medidas corporais, mensuração de bioimpedância localizada, mensuração de bioimpedância de corpo inteiro e DEXA. 26 Figura 2. Fluxograma do estudo. 27 3.3 PONTOS ANATÔMICOS PARA COLOCAÇÃO DOS ELETRODOS Eletrodos do tipo AgCl/Ag PT2334 em base gel, de contato, da marca Bio Protech Inc, South Korea (mediando 2,3cm de largura x 3,4cm de altura) foram colocados nos participantes do estudo de acordo com a indicação na Figura 3. Os eletrodos (oito ao todo) foram posicionados em ordem numérica decrescente, tanto distal quanto proximal do músculo, a partir do ponto medial do quadríceps entre o processo inguinal e a borda superior da patela. Figura 3. Modelo de membros inferiores para colocação dos eletrodos. Foi avaliado o músculo da cadeia do quadríceps. Na linha do reto femoral, o primeiro eletrodo (eletrodo número 4) foi colocado na posição distal da coxa, imediatamente 2,5 cm abaixo do ponto médio da coxa (média entre a borda superior da patela e o processo inguinal). A partir do eletrodo de número 4, os demais eletrodos 3, 2 e 1, foram posicionados com distância de 1 cm abaixo do eletrodo 28 anterior. Na sequência, foram dado espaçamento entre o eletrodo número 4 da posição distal para o eletrodo número 4 da posição proximal da coxa de 5 cm, e espaçamentos de 1 cm para os demais eletrodos 3, 2 e 1, até a posição mais proximal da coxa. Com este delineamento das disposições dos eletrodos (eletrodos números 1234 e 4321, respectivamente), foi possível somar até 6 combinações. São elas: • Eletrodos 1122 (combinação 1); • Eletrodos 1133 (combinação 2); • Eletrodos 1144 (combinação 3); • Eletrodos 2233 (combinação 4); • Eletrodos 2244 (combinação 5); • Eletrodos 3344 (combinação 6). Figura 4. Eletrodos e suas disposições. 35 A fim de realizar as avaliações tão logo cada série finalizar, e não deixar de ser registrada pela L-BIA as adaptações agudas por conta de atraso nos registros das medições, dois equipamentos de BIA foram conectados às diferentes combinações de eletrodos simultaneamente para registro, com início dos registros entre um equipamento e outro imediatamente após a apresentação do resultado no visor do primeiro equipamento, para que não haja interferência entre as correntes elétricas. Neste caso, foram necessárias três conjuntos de mensurações, e não seis, o que tornou as respostas às adaptações agudas mais rápidas. Também a ordem das colocações dos eletrodos será aleatoriamente sorteada previamente ao início da sessão de treino, conforme apresentado abaixo (ordem para o equipamento de BIA 1 e equipamento de BIA 2, respectivamente): • 1 = Combinação 1 + Combinação 6 • 2 = Combinação 2 + Combinação 5 • 3 = Combinação 3 + Combinação 4 Na análise de L-BIA, momentos pré e pós, a colocação dos eletrodos nos participantes foram de acordo com as seis combinações possíveis. Para evitar qualquer erro de colocação dos eletrodos um gabarito foi utilizado (Figura 5). Figura 5 – Gabarito da colocação dos eletrodos. 30 3.4 VARIÁVEIS DE ESTUDO Parâmetros de L-BIA Os parâmetros de L-BIA R, Xc e ANGF foram mensurados por meio da bioimpedância elétrica, utilizando um analisador de frequência de 50 kHz (BIA Analyzer, The Nutritional Solutions Corporation, Harrisville, MI, EUA). Medidas de resistência e reatância foram obtidas e, subsequentemente, o ângulo de fase foi calculado (arco-tangente (resistência/reatância) x 180°/π). As avaliações foram realizadas em uma sala preparada na temperatura entre 22 – 24ºC, com todos os participantes medidos em decúbito dorsal para a BIA de corpo inteiro, deitados em uma maca isolada de condutores elétricos, na posição supinada, com as pernas abduzidas num ângulo de 45º. Para a L-BIA, os participantes foram avaliados na posição inicial do exercício escolhido, com os músculos relaxados. Após a limpeza da pele com álcool, quatro eletrodos foram colocados nas respectivas superfícies do segmento avaliado (mão e pé direito para BIA de corpo inteiro, e os pontos anatômicos específicos supracitados para L-BIA). Na tentativa de minimizar possíveis erros de estimativa, os participantes foram orientados a urinar cerca de 30 minutos antes da realização das medidas, absterem- se da ingestão de alimentos ou bebidas nas últimas três horas, evitar a prática de exercícios físicos vigorosos por pelo menos 24h, e absterem-se do consumo de álcool e bebidas cafeinadas por no mínimo 24h. 3.5 VARIÁVEIS INDEPENDENTES A força de contração voluntária máxima (FCVM) foi avaliada por meio de testes executados no exercício escolhido (cadeira extensora). Inicialmente foi realizada a familiarização, quando os participantes realizaram entre uma e duas séries de 10 a 15 repetições (para o respectivo exercício) com uma carga leve, separadas por 72 horas para realização da sessão. Para cada sessão de teste de 1RM, os sujeitos realizaram o aquecimento específico (6 a 10 repetições), com aproximadamente 50% da carga estimada subjetivamente para a primeira tentativa. Os voluntários foram incentivados a executar duas repetições com a carga utilizada, sendo que nas situações cujas tentativas forem 31 executadas com sucesso, a carga foi aumentada para a próxima tentativa na ordem de 3-10%, e nas situações cujas tentativas não foram executadas com sucesso, a carga foi reduzida na mesma proporção. O período de descanso entre as tentativas fora de três a cinco minutos. A carga para a primeira tentativa na segunda e terceira sessão de testes foi a carga máxima obtida na sessão anterior. O valor de 1RM para o exercício foi registrado como a carga mais alta levantada em uma única ação voluntária máxima concêntrica e excêntrica nas três sessões de testes (NASCIMENTO et al., 2013). Três pesquisadores experientes supervisionaram todas as sessões para a segurança e integridade dos participantes. A técnica de execução do exercício foi padronizada e continuamente monitorada para garantir a confiabilidade das medidas. 3.6 SESSÃO DE EXTENSÃO DE JOELHO A sessão de extensão de joelho na cadeira extensora foi supervisionada no período determinado nas dependências da Universidade Estadual Paulista. Todos os participantes foram acompanhados pessoalmente por profissionais de educação física para garantir um desempenho consistente e seguro. O protocolo foi composto por 1 exercício, sendo para membros inferiores - extensão de joelho - realizado no mesmo equipamento utilizado para o teste de 1RM. Os instrutores ajustaram a carga de cada exercício para 80% de 1RM, de acordo com a carga máxima atingida na sessão de teste de 1RM (100% de 1RM), realizada no início do projeto. Previamente ao exercício os participantes foram instruídos sobre o posicionamento correto na cadeira do equipamento. Para aquecimento, realizaram com carga estabelecida a 50% de 1RM, composto por 3 séries com 10 repetições, intervalo de descanso entre as séries de 1 a 2 minutos. Durante as avaliações, todos os participantes realizaram 5 séries a 80% de 1RM, até a falha voluntária ou a incapacidade de sustentar o exercício de forma correta, com intervalo de descanso entre as séries de 2 minutos. 32 3.7 TRATAMENTO ESTATÍSTICO Inicialmente, o teste de Shapiro-Wilk foi utilizado para a análise da distribuição dos dados. Informações sobre tendência central e dispersão dos dados foram apresentadas em média e desvio-padrão. O teste de Levene será utilizado para análise da homogeneidade das variâncias. Análise de variância (ANOVA) one-way para medidas repetidas foi utilizada para comparação do ângulo de fase entre os momentos iniciais e finais. O teste de Mauchly foi aplicado para verificar a esfericidade e posteriormente quando necessário ajustado pela correção de Greenhouse Geiser. O teste post hoc de Bonferroni, para comparações múltiplas, foi empregado para a identificação das diferenças específicas nas variáveis em que os valores de F encontrados serem superiores aos do critério de significância estatística estabelecido. Análise de correlação linear foi utilizada entre as variáveis (posições distintas). Comparação entre as variações percentuais entre os momentos para as diferentes posições dos eletrodos (valores de média e desvio padrão) para a variável ângulo de fase foram calculadas. Para todas as análises estatísticas foi aceita significância de P < 0,05. Os dados foram registrados e analisados nos pacotes estatísticos SPSS para Windows, versão 29.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). 33 4. RESULTADOS A amostra (N = 28) foi composta por adultos jovens com idade entre 18 e 33 anos, com IMC médio de 24,4 kg.m-2 (valores entre 18 e 30, ~70% eutróficos) (Tabela 1). Os adultos jovens atingiram pesos entre 40 e 138 no teste de 1RM (média = 88kg) e valores de ANGF de corpo inteiro entre ~5 e ~8º (média = 7,1º). Tabela 1. Características descritivas da amostra no baseline (N = 28 adultos jovens). Variáveis Mínimo Máximo Média ± DP Idade, em anos 18,3 33,2 25 ± 4,1 Peso corporal, em kg 52,0 106,0 76,6 ± 12,2 Estatura, em cm 163,0 191,0 176,7 ± 7,9 IMC, em kg.m-2 18,0 30,4 24,4 ± 2,9 Circunferência de coxa proximal, em cm 46,8 66,8 56,2 ± 5 Circunferência de coxa medial, em cm 42,7 63,6 51,4 ± 5 Circunferência de coxa distal, em cm 38,0 56,5 45,6 ± 4,2 Comprimento de coxa, em cm 35,0 47,0 41 ± 2,6 Repetição máxima, em kg 40,0 138,0 87,9 ± 25,2 80% de 1 Repetição Máxima, em kg 32,0 110,0 70,3 ± 20,2 Resistência de Corpo Inteiro, em ohms 372,0 577,0 465,4 ± 50,5 Reatância de Corpo Inteiro, em ohms 45,0 75,0 57,5 ± 8 Ângulo de Fase, em graus 4,7 8,5 7,1 ± 0,8 Notas: DP = desvio-padrão, IMC = índice de massa corporal. Quando os valores de ANGF foram comparados ao longo do período de avaliação (desde o momento pré-treino até 60 minutos após o término da sessão aguda de treinamento), para cada combinação de colocação de eletrodos, verificou- se especialmente para as combinações 1, 4, 5 e 6 (p<0,001) mudanças estatisticamente significantes nos valores ao longo do período, com redução da ANGF principalmente no 15º e 30º minutos, e aumento do 45º minuto para o 60º minuto. Os valores médios dos eletrodos colocados de acordo com as combinações 1, 4 e 6 foram mais semelhantes, iniciando na linha de base com valores maiores que 8 graus, e finalizando com valores maiores que 6 graus. As combinações 2 e 5 apresentaram valores consideravelmente inferiores, com valores médios em determinados momentos da avaliação próximos de 0, ou negativos, no caso da combinação 5. E a combinação 3, a única sem apresentar diferença estatisticamente significativa entre os momentos (p> 0 .05), começa na linha de base com valores negativos de ANGF, com todos os momentos apresentando valores abaixo de 0 (Tabela 2). 34 A considerar a equação do ANGF, com a razão entre a Xc e a R (ANGF = Arcotangente [Xc/R] x [180/π]), as principais alterações do ANGF do momento pré- treino para o momento 15 minutos após o fim da sessão de treino para as combinações 1, 4 e 6 foram justificadas por maior alteração dos valores de Xc nestes momentos: -52,4%, -54% e -52,3% nos valores de Xc respectivamente para as combinações 1 (eletrodos nas posições 1221), 4 (posições (2332) e 6 (posições 3443), enquanto a queda para a resistência foi de apenas -5%, -6,6% e -7,1%, respectivamente. Para a recuperação, entretanto, o padrão de alteração foi diferente, com a combinação 4 apresentando redução do ANGF especialmente pela baixa recuperação (aumento) da variável Xc (1,4%) entre os momentos 15 e 60 minutos, enquanto os momentos 1 e 6 apresentaram maiores valores de recuperação, com alterações de 10,6% e 20,9% para Xc, para as combinações 1 e 6 respectivamente, nos respectivos momentos. Neste mesmo período avaliado (15 e 60 minutos), a resistência alterou positivamente de forma mais consistente, entre 5,2% e 6,1% para as três combinações. Desta forma, os valores de ANGF das três combinações alteraram, do momento 15 para o momento 60 minutos, 8,5%, -1,5% e 19,5%, respectivamente, para as combinações 1, 4 e 6 (Tabela 2 e Figura 6). 35 Tabela 2. Valores do ângulo de fase médio (e desvio padrão) de acordo com eletrodos em diferentes posições em diferentes momentos (N = 28 adultos jovens). Eletrodos Pré Pós 15’ 30’ 45’ 60’ p R-ANOVA Comb. 1 8,1 ± 3,6abcd 8,1 ± 3,8efg 5,7 ± 2,8ae 5,8 ± 3,2bf 6,5 ± 2,9cgh 6,6 ± 3,1di <0,001 Comb. 2 2,8 ± 3,5ab 2,4 ± 3,6cde 0,6 ± 2,7a 0,0 ± 4,1bc 0,5 ± 3,4d 0,6 ± 4,0e 0,005 Comb. 3 -7,2 ± 5,2 -7,6 ± 5,5 -8,9 ± 5,8 -8,7 ± 6,8 -9,7 ± 6,0 -8,6 ± 6,9 0,497 Comb. 4 9,6 ± 4,9ab 8,4 ± 4,3c 6,0 ± 3,4acd 6,9 ± 3,5b 7,1 ± 3,8 7,3 ± 3,9d <0,001 Comb. 5 1,7 ± 3,8abcd 0,0 ± 5,7 -2,9 ± 4,6a -2,3 ± 3,9b -1,9 ± 4,5c -2,0 ± 5,1d <0,001 Comb. 6 9,0 ± 4,6abcd 7,2 ± 4,6e 4,5 ± 3,2aefg 5,1 ± 3,3b 5,9 ± 3,8cf 6,1 ± 4,2dg <0,001 Notas: Comb. 1 = combinação com eletrodos na posição 1221; Comb. 2 = posição 1331; Comb. 3 = posição 1441; Comb. 4 = posição 2332; Comb. 5 = posição 2442; Comb. 6 = posição 3443. Para letras iguais, diferenças estatisticamente significantes entre os respectivos momentos (p<0,05). 36 Na análise das comparações dos valores de ANGF entre cada combinação em tempos diferentes (Figura 6), verificou-se que as combinações 1, 4 e 6 tiveram valores mais semelhantes e com diferenças estatisticamente menos significativas (p>0,05) ao longo dos tempos analisados, sendo semelhantes nos momentos 1 e 2 (pré e pós sessão). No tempo 3, as combinações 1 e 4 foram semelhantes, e no tempo 4, as combinações 1 e 6 foram semelhantes (p>0,05). Nos tempos 5 e 6, as combinações 1, 4 e 6 foram estatisticamente semelhantes, exceto nos tempos 5, entre as combinações 4 e 6 (p=0,048). As demais combinações – 2, 3 e 5 – apresentaram diferenças estatisticamente significativas (p<0,05) para todas as outras combinações e entre elas, em todos os momentos de análise. Figura 6. A comparação dos valores do Ângulo de Fase de acordo com as combinações em cada momento da sessão de treino (N = 28 adultos jovens). Finalmente, a análise de correlação de Pearson foi realizada para verificar as correlações entre os valores de ANGF de acordo com as combinações, primeiro na linha de base do estudo (Tabela 3) e depois no momento 15' após o término da sessão de treinamento (Tabela 4). As maiores correlações (>0,7), positivas e com 37 significância estatística (<0,001) foram verificadas entre as combinações 1 e 6, 2 com 4 e 5 e 5 e 6. As piores correlações foram verificadas com a combinação 3 e demais combinações, exceto 2 (p<0,05). Tabela 3. Análise de correlação de Pearson entre eletrodos em diferentes posições na linha de base – Pré-teste (N = 28 adultos jovens). Eletrodos Comb. 1 Comb. 2 Comb. 3 Comb. 4 Comb. 5 Comb. 1 1 Comb. 2 0,558** 1 Comb. 3 0,27 0,394* 1 Comb. 4 0,571** 0,731** 0,201 1 Comb. 5 0,672** 0,770** 0,354 0,645** 1 Comb. 6 0,752** 0,644** 0,25 0,667** 0,713** Notas: Comb. 1 = combinação com eletrodos na posição 1221; Comb. 2 = posição 1331; Comb. 3 = posição 1441; Comb. 4 = posição 2332; Comb. 5 = posição 2442; Comb. 6 = posição 3443. * A correlação é significante no nível 0,05; ** A correlação é significante no nível 0,01. No momento 15' (Tabela 4), os valores de r de Pearson aumentaram (r>0,8), e as maiores correlações foram verificadas entre as combinações 1 com 4 e 6, 3 e 4, 4 com 5 e 6 e 5 e 6. Nessas análises, as combinações 1 e 6 foram estatisticamente correlacionados com todos os outros (p<0,001). Tabela 4. Análise de correlação de Pearson entre os eletrodos em diferentes posições após 15 minutos de realização da sessão de extensão de joelho – Pré-teste (N = 28 adultos jovens). Eletrodos Comb. 1 Comb. 2 Comb. 3 Comb. 4 Comb. 5 Comb. 1 1 0,529** 0,595** 0,921** 0,591** Comb. 2 0,529** 1 0,146 0,37 0,500** Comb. 3 0,595** 0,146 1 0,754** 0,652** Comb. 4 0,921** 0,37 0,754** 1 0,725** Comb. 5 0,591** 0,500** 0,652** 0,725** 1 Comb. 6 0,804** 0,486** 0,666** 0,856** 0,878** Notas: Comb. 1 = combinação com eletrodos na posição 1221; Comb. 2 = posição 1331; Comb. 3 = posição 1441; Comb. 4 = posição 2332; Comb. 5 = posição 2442; Comb. 6 = posição 3443. * A correlação é significante no nível 0,05; ** A correlação é significante no nível 0,01. 38 5. DISCUSSÃO O objetivo do presente estudo foi examinar o efeito da colocação do eletrodo na L-BIA e gerar informações normativas replicáveis para o uso desta ferramenta técnica na avaliação muscular. Ao fornecer uma análise do impacto da colocação dos eletrodos na L-BIA, esperamos melhorar a padronização e a comparabilidade objetiva de estudos futuros. Inicialmente, foi possível observar as alterações geradas pela sessão de extensão de joelho com carga de 80% de 1RM, que causaram danos musculares decorrentes do extravasamento de conteúdo intracelular para o meio extracelular, apresentando maior presença de líquido e oferecendo menor resistência na L-BIA. Na análise de comparações e correlações, foi possível verificar melhores resultados para combinações com eletrodos de corrente e tensão com menor distância entre eles, como as posições 1221 (combinação 1), 2332 (combinação 4) e 3443 (combinação 6), independentemente da distância entre os pares de eletrodos. Devido à dificuldade em obter métodos para validar qual combinação melhor refletiria os pontos anatômicos ideais, foram considerados como hipótese inicial do estudo os efeitos agudos da sessão de treinamento de extensão de joelho nos parâmetros da BIA, principalmente na variável ANGF, levando em conta os achados de Nescolarde et al. (2014, 2017, 2020), que encontraram em futebolistas profissionais lesionados um padrão de recuperação das variáveis R, Xc e ANGF, com redução inicial dos valores, justificada pela lesão muscular (o que explica a redução de Xc e ANGF) e pelo edema local (explicando a redução de R). No período subsequente, que variou de acordo com a gravidade da lesão, os valores de R voltaram ao normal com a cessação do edema e, posteriormente, os valores de Xc retornaram aos valores basais, pré-lesão, devido à regeneração muscular. Conseqüentemente, os valores de ANGF retornaram aos valores normais. Para o treinamento resistido, nossa hipótese foi semelhante ao padrão estabelecido nos estudos de Nescolarde et al., com redução inicial nos valores da L-BIA. Porém, tratando-se não de lesão, mas de microlesão (dano) muscular, com um único exercício, com volume e intensidade controlados, a recuperação 39 deve ocorrer em um tempo consideravelmente reduzido. Neste sentido, os padrões de alteração apresentados pelas combinações 1, 4 e 6 foram os que mais se aproximaram dos padrões esperados, com redução do minuto 15 até o minuto 30 e recuperação a partir do minuto 45. Considerando que as análises foram realizadas a cada 15 minutos, não foi possível saber os momentos exatos das mudanças nos valores de ANGF. Vale ressaltar que, no presente estudo, as respostas agudas do exercício de extensão de joelho sobre os parâmetros da L-BIA começaram a aparecer a partir do minuto 15 após a finalização da sessão de treino, representada no estudo por cinco séries a 80% de 1RM até a falha. De maneira geral, os valores mantiveram-se a partir deste momento até o minuto 30, retornaram ao normal a partir do minuto 45 e estabilizaram-se no minuto 60 depois da sessão de treino, o que foi verificado especialmente com os eletrodos posicionados nas combinações 1, 4 e 6. Considerando, portanto, os resultados apresentados pelas três combinações de eletrodos supracitadas, podemos recorrer à literatura para explicar as alterações sobre as variáveis da L-BIA. O estudo de Paschallis et al. (2005) verificou o efeito de diferentes intensidades do exercício excêntrico de extensão de joelho no isocinético sobre as variáveis dano muscular e desempenho muscular com volumes equalizados para alta (AI) e baixa intensidade (BI) em estudo com doze voluntários ao longo de duas semanas, uma semana para cada perna. Na primeira sessão, os participantes foram submetidos ao exercício de AI, executando 12 séries de 10 repetições máximas. Na segunda sessão, os participantes realizaram o exercício contínuo de BI a 50% do pico de torque (PT) até que o trabalho total se equiparasse ao gerado com AI. Foram utilizados como marcadores de dano muscular (DM) CK, dor muscular de início tardio, amplitude de movimento, PT excêntrico e PT isométrico nos seguintes momentos: pré, 24h, 48h, 72h e 96h após o exercício. Na comparação dos marcadores de DM com o momento pré, foram verificadas diferenças estatisticamente significantes (p < 0,05) em quase todos os momentos após o exercício. Como conclusão, foi verificada a maior redução do desempenho para AI do que para BI apesar de ambos os treinos terem respostas similares. 40 Tal situação ocorre devido ao dano muscular induzido pelo exercício mesmo agudo, havendo um estímulo proveniente de um estresse tensional ou metabólico que leva a um estado de perturbação das miofibrilas e matrizes extracelulares e consequentemente desencadeia uma série de cascatas de proteínas inflamatórias. Tais fenômenos conduzem a outros eventos miogênicos que mobilizam leucócitos e células satélites e, por fim, proporcionam aumento da síntese proteica, ocasionando uma elevação do tamanho e da quantidade das proteínas contráteis actina e miosina e, em paralelo, do número de sarcômeros, o que resulta na hipertrofia muscular. No entanto, o exercício em certas ocasiões pode produzir danos de forma localizada no tecido, o que pode acontecer em apenas algumas macromoléculas, ou até mesmo causar rasgos no sarcolema, na lâmina basal e no tecido conjuntivo de suporte, que levam a lesões dos elementos contráteis e do citoesqueleto. Conforme apresentado no presente estudo, a queda dos valores da L-BIA após a sessão está atribuída a vários mecanismos, dentre os quais, o aumento do fluxo sanguíneo para os músculos devido à resposta hemodinâmica do exercício, a dissipação de calor no tecido que aumenta o fluxo sanguíneo cutâneo e provoca a vasodilatação, além do acúmulo de metabólitos no tecido que intensifica sua condutividade elétrica (FREEBORN, REGARD e FU, 2020). Podemos observar a redução destes valores no estudo de Fu e Freeborn (2020), o qual analisou se a participação da amostra em um protocolo de exercício excêntrico alterou os parâmetros do modelo de impedância de Cole (neste caso, modelo de BIS multifrequencial) que representam a bioimpedância localizada do tecido muscular bicipital. Doze indivíduos participaram do estudo (seis participantes não exercitaram o bíceps e seis exercitaram) com execução de 50 repetições excêntricas de rosca bíceps a 90% do peso concêntrico de 1RM (duas séries de 25 repetições com dois minutos de pausa entre as séries). A avaliação ocorreu em seis momentos distintos (pré-exercício, pós-exercício, 24h, 48h, 72h e 96h horas pós-exercício), e os resultados demonstraram diminuição significativa dos resistores (R∞ e R1) e aumento do elemento de fase constante (EFC) nos momentos 72h e 96h pós-exercício para os que exercitaram em comparação aos que não exercitaram, demostrando que o EFC pode ser um marcador eficaz de dano ao músculo esquelético. 41 Também pode ser bem expresso que Xc, medida a 50kHz, é sensível a ponto de permitir a identificação dos graus objetivos de lesão muscular a partir das medidas de ANGF, dano estrutural localizado e acúmulo de fluidos, o que é bem evidenciado em um experimento utilizando a ruptura celular induzida por cozimento de um músculo vasto lateral esquelético de bovino adulto e de uma perna de frango. Nestas avaliações, observaram-se grandes reduções de Xc e ANGF, que correspondem à evidência histológica de destruição da membrana celular, demonstrando um indicador confiável para monitorar o tratamento e retorno da função muscular (NESCOLARDE et al., 2023). Como principais limitações do estudo, podemos destacar o tamanho da amostra e, sobretudo, a falta de um dinamômetro isocinético, um equipamento padrão-ouro para a avaliação da função muscular, que possibilita medir com exatidão a máxima resistência ao longo de toda a amplitude de movimento. A exatidão na medida da força máxima certamente possibilitaria maior sensibilidade na execução das séries (carga total), o que resultaria em danos fisiológicos possivelmente diferenciados para a detecção da L-BIA. Além disso, é interessante ressaltar a falta no presente estudo da análise da L-BIA logo após o exercício, do primeiro ao décimo-quinto minuto, a fim de entender o ponto exato em que há perturbação das células e ocorre a queda dos valores dos segmentos dominante e não-dominante, uma vez que foi verificada a queda dos valores no minuto 15 para a intensidade determinada. Embora não houvesse um equipamento considerado padrão-ouro, a possibilidade de verificar alterações pós-treino em algumas posições de eletrodos permite concluir que há padrões aos quais se deve atentar quanto ao posicionamento destes no momento da avaliação por L-BIA, sendo que deslocamentos mínimos poderão trazer alterações clínicas e estatísticas relevantes para o estudo e/ou para o avaliador. Por fim, o uso da L-BIA para monitoramento de sessão aguda de exercício resistido, mais especificamente, extensão de joelho, parece ser válido principalmente quando os eletrodos de corrente e tensão são posicionados próximos um do outro – no máximo, 1 cm de distância – independentemente da distância entre os pares de eletrodos e do comprimento da perna do sujeito. 42 6. CONCLUSÃO Na avaliação da composição corporal por análise de bioimpedância localizada, é importante a observação quanto ao posicionamento dos eletrodos, especialmente sobre a posição dos eletrodos corrente e voltagem, em relação a proximidade de um ao outro. Neste sentido, e de acordo com os resultados do nosso estudo, eletrodos corrente e de voltagem posicionados próximos (não mais que 1 cm) um ao outro é interessante para se ter os melhores resultados da avaliação, e mesmo em membros que possam ter comprimentos variáveis, como a coxa, por exemplo, é mais importante a observância sobre a distância destes dois eletrodos do que a distância entre os pares distintos (polos distintos) de eletrodos. Uma vez bem posicionados, a L-BIA poderá ser utilizada na análise dos efeitos de sessão aguda de treinamento resistido de jovens universitários. 43 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBOSA-SILVA. Maria Cristina G. et al. Can bioelectrical impedance analysis identify malnutrition in preoperative nutrition assessment? Nutrition. v. 19. n. 5. p. 422-426. 2003. BARBOSA-SILVA. Maria Cristina G.; BARROS. Aluísio JD. Bioelectrical impedance analysis in clinical practice: a new perspective on its use beyond body composition equations. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care. v. 8. n. 3. p. 311- 317. 2005. BAUMGARTNER. Richard N.; CHUMLEA. W. Cameron; ROCHE. Alex F. Bioelectric impedance phase angle and body composition. The American Journal of Clinical Nutrition. v. 48. n. 1. p. 16-23. 1988. BEBERASHVILI. I. et al. Bioimpedance phase angle predicts muscle function. quality of life and clinical outcome in maintenance hemodialysis patients. European Journal of Clinical Nutrition. v. 68. n. 6. p. 683. 2014. BIZE R. JOHNSON JA. PLOTNIKOFF RC. Physical activity level and health-related quality of life in the general adult population: A systematic review. Preventive Medicine. Volume 45. Issue 6. Pages 401-415. 2007. CAMPA. Francesco; SILVA. Analiza Mónica; TOSELLI. Stefania. Changes in phase angle and handgrip strength induced by suspension training in older women. International Journal of Sports Medicine. v. 39. n. 06. p. 442-449. 2018. CEBRIÁN-PONCE. ÁLEX et al. Electrical Impedance Myography in Health and Physical Exercise: A Systematic Review and Future Perspectives. Frontiers in Physiology. vol. 12 740877. 14 Sep. 2021. CLARKSON. P. M. Eccentric exercise and muscle damage. International Journal of Sports Medicine. v. 18. n. S 4. p. S314-S317. 1997. CUNHA. Paolo M. et al. Improvement of cellular health indicators and muscle quality in older women with different resistance training volumes. Journal of Sports Sciences. v. 36. n. 24. p. 2843-2848. 2018. DE AZEVEDO. Paulo Henrique Silva Marques et al. Efeito de 4 semanas de treinamento resistido de alta intensidade e baixo volume na força máxima, endurance muscular e composição corporal de mulheres moderadamente treinadas. Brazilian Journal of Biomotricity. v. 1. n. 3. p. 76-85. 2007. 44 DI VINCENZO. Olivia; MARRA. Maurizio; SCALFI. Luca. Bioelectrical impedance phase angle in sport: a systematic review. Journal of the International Society of Sports Nutrition. v. 16. n. 1. p. 1-11. 2019. DOS SANTOS. L. et al. Changes in phase angle and body composition induced by resistance training in older women. European Journal of Clinical Nutrition. v. 70. n. 12. p. 1408. 2016. FRAGALA. Maren S. et al. Resistance training for older adults: Position statement from the national strength and conditioning association. The Journal of Strength & Conditioning Research. v. 33. n. 8. 2019. FREEBORN, Todd J.; REGARD, Gabriella; FU, Bo. Localized bicep tissue bioimpedance alterations following eccentric exercise in healthy young adults. IEEE Access, v. 8, p. 23100-23109, 2020. FU, Bo; FREEBORN, Todd J. Cole-impedance parameters representing biceps tissue bioimpedance in healthy adults and their alterations following eccentric exercise. Journal of Advanced Research, v. 25, p. 285-293, 2020. GIBALA. M. J.. J. D. MAC DOUGALL. et al. Changes in human skeletal muscle ultrastructure and force production after acute resistance exercise. J Applied Physiology. 78(2): 702-708. 1995. HERMENS. H. J.. FRERIKS. B.. DISSELHORST-KLUG. C.. & RAU. G. Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. Journal of Electromyography and Kinesiology: official journal of the International Society of Electrophysiological Kinesiology. 10(5). 361–374. 2000. HERMENS. H.J.. et al. European Recommendations for Surface Electromyography. Results of the SENIAM project. Enschede: Roessingh Research and Development BV. 1999. JAFARPOOR M.. LI J.. WHITE J. K.. RUTKOVE S. B. Optimizing electrode configuration for electrical impedance measurements of muscle via the finite element method. IEEE Trans. Biomed. Eng. 60. 1446–1452. 2013. JOSSINET. Jacques. Bioimpedance and p-Health. Studies in Health Technology and Informatics. v. 117. p. 35. 2005. KYLE. Ursula G. et al. Bioelectrical impedance analysis—part I: review of principles and methods. Clinical Nutrition. v. 23. n. 5. p. 1226-1243. 2004. 45 MARINI. Elisabetta et al. Efficacy of specific bioelectrical impedance vector analysis (BIVA) for assessing body composition in the elderly. The Journal of Nutrition, Health & Aging. v. 17. n. 6. p. 515-521. 2013. MATTIELLO. Rita et al. Reference values for the phase angle of the electrical bioimpedance: Systematic review and meta-analysis involving more than 250.000 subjects. Clinical Nutrition. 2019. MORGAN. D. L. and D. G. Allen. Early events in stretch-induced muscle damage. J Appl Physiology. 87:2007-2015. 1999. NAGANO. M.. SUITA. S.. & YAMANOUCHI. T. The validity of bioelectrical impedance phase angle for nutritional assessment in children. Journal Of Pediatric Surgery. 35(7). 1035–1039. 2000. NASCIMENTO. M. et al. Familiarization and reliability of one repetition maximum strength testing in older women. Journal of Strength and Conditioning Research. v. 27. n. 6. p. 1636–1642. 2013. NESCOLARDE. L et al. Detection of muscle gap by L-BIA in muscle injuries: clinical prognosis. Physiological Measurement. vol. 38.7 L1-L9. 21 Jun. 2017. NESCOLARDE. L. et al. Effects of muscle injury severity on localized bioimpedance measurements. Physiological Measurement. v. 36. n. 1. p. 27. 2014. NESCOLARDE. L. et al. Localized BIA identifies structural and pathophysiological changes in soft tissue after post-traumatic injuries in soccer players. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 3743-3746. 2014. NESCOLARDE. L. et al. Differentiation Between Tendinous. Myotendinous and Myofascial Injuries by L-BIA in Professional Football Players. Front Physiol. 11:574124. Sep 4; 2020. NESCOLARDE, L. et al. Phase angle in localized bioimpedance measurements to assess and monitor muscle injury. Reviews in Endocrine & Metabolic Disorders. vol. 24,3: 415-428. 2023. NORMAN. Kristina et al. Bioelectrical phase angle and impedance vector analysis– clinical relevance and applicability of impedance parameters. Clinical Nutrition. v. 31. n. 6. p. 854-861. 2012. NORMAN. Kristina et al. The bioimpedance phase angle predicts low muscle strength. impaired quality of life. and increased mortality in old patients with cancer. Journal of the American Medical Directors Association. v. 16. n. 2. p. 173. e17-173. e22. 2015. 46 NUNES. João Pedro et al. Improvements in phase angle are related with muscle quality index after resistance training in older women. Journal of Aging and Physical Activity. v. 27. n. 4. p. 515-520. 2019. PASCHALIS, Vassilios et al. Equal volumes of high and low intensity of eccentric exercise in relation to muscle damage and performance. The Journal of Strength & Conditioning Research, v. 19, n. 1, p. 184-188, 2005. PROSKE. Uwe; MORGAN. David L. Muscle damage from eccentric exercise: mechanism. mechanical signs. adaptation and clinical applications. The Journal of Physiology. v. 537. n. 2. p. 333-345. 2001. PUCCI. Gabrielle Cristine Moura Fernandes et al. Association between physical activity and quality of life in adults. Revista de Saúde Pública. v. 46. n. 1. p. 166-179. 2012. RIBEIRO. Alex S. et al. Resistance training prescription with different load-management methods improves phase angle in older women. European Journal of Sport Science. v. 17. n. 7. p. 913-921. 2017. RUEGSEGGER. Gregory N.; BOOTH. Frank W. Health benefits of exercise. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. v. 8. n. 7. p. a029694. 2018. RUTKOVE. S. B.. PACHECK. A.. & SANCHEZ. B. Sensitivity distribution simulations of surface electrode configurations for electrical impedance myography. Muscle & Nerve. 56(5). 887–895. 2017. SANCHEZ. BENJAMIN et al. Guidelines to electrode positioning for human and animal electrical impedance myography research. Scientific Reports vol. 6 32615. 2 Sep. 2016. SÁNCHEZ-IGLESIAS. Andrés; FERNÁNDEZ-LUCAS. Milagros; TERUEL. José L. Fundamentos eléctricos de la bioimpedancia. Nefrología (Madrid). v. 32. n. 2. p. 133- 135. 2012. SANTOS. EF dos. Corpo: o retrato da cultura: A preocupação com a estética na sociedade contemporânea. Anais do 8º Seminário Internacional Fazendo Gênero- Corpo. Violência e Poder. p. 1-5. 2008. SCHEUNEMANN. Lisiane; WAZLAWK. Elisabeth; TRINDADE. Erasmo Benício Santos de Moraes. Aplicação do ângulo de fase na prática clínica nutricional. Rev. Bras. Nutr. Clín. v. 23. n. 4. p. 292-297. 2008. SCHOENFELD, Brad J. The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. The Journal of Strength & Conditioning Research, v. 24, n. 10, p. 2857-2872, 2010. 47 SCHOENFELD. Brad J. The Mechanisms of Muscle Hypertrophy and Their Application to Resistance Training. The Journal of Strength & Conditioning Research 24(10): 2857-2872. 2010. SELBERG. Oliver; SELBERG. Daniela. Norms and correlates of bioimpedance phase angle in healthy human subjects. hospitalized patients. and patients with liver cirrhosis. European Journal of Applied Physiology. v. 86. n. 6. p. 509-516. 2002. SILVA. L. M. D. L.; CARUSO. L.; MARTINI. L. A. Aplicação do ângulo de fase em situações clínicas. Rev. Bras. Nutr. Clin. v. 22. n. 4. p. 317-21. 2007. THOMASETT A. Bio-electrical properties of tissue impedance measurements. Lyon Med. 207:107–18. 1962. TOMELERI. C. M. et al. Correlations between resistance training‐induced changes on phase angle and biochemical markers in older women. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. v. 28. n. 10. p. 2173-2182. 2018. TORRES. Alexandre G. et al. Biological determinants of phase angle among Brazilian elite athletes. Proceedings of the Nutrition Society. v. 67. n. OCE8. 2008. WILMS. Britta et al. Whole-body vibration added to endurance training in obese women– a pilot study. International Journal of Sports Medicine. v. 33. n. 09. p. 740-743. 2012. 48 8. ANEXOS ANEXO 1. COMITE DE ÉTICA 49 50 51 ANEXO 2. TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO 52