A contribuição da força muscular para a carga do ligamento cruzado anterior

PONTOS CHAVE

1. Os isquiotibiais parecem proteger o joelho contra a carga do ligamento cruzado anterior (LCA), enquanto o quadricípite induz carga no LCA e induz também força de cisalhamento anterior.
2. O solhar e o glúteo médio parecem proteger contra a carga do LCA, através da aplicação de força de cisalhamento posterior à tíbia e da manutenção do joelho num alinhamento ótimo, respetivamente.
3. As estratégias de movimento são extremamente variadas e individuais, e não se sabe se, ao focar o treino em certos grupos específicos, se reduzirá a incidência de lesões do LCA.

INTRODUÇÃO E OBJETIVOS

As roturas do ligamento cruzado anterior (LCA) são uma das lesões mais comuns do joelho, no desporto, e caracterizam-se por uma reabilitação dispendiosa e prolongada (1). As taxas de reincidência de lesões do LCA foram registadas em 30%, com muitos atletas a perderem várias épocas de competição para a reabilitação da lesão (2). As lesões do LCA ocorrem mais frequentemente durante atividades dinâmicas sem contacto, pouco depois do contacto inicial, em que o joelho sofre cargas mecânicas elevadas, compressão, carga rápida em flexão e grandes graus de valgismo e rotação.

Pensa-se que o treino eficaz de grupos musculares específicos e de padrões de movimento pode atenuar as cargas do LCA durante situações de risco, protegendo assim de lesões. Um pré-requisito importante para os clínicos gerirem a reabilitação e o exercício preventivo para o paciente de reabilitação do LCA é compreender como os músculos individuais contribuem para a carga do ligamento.

Os autores procuraram resumir as evidências existentes sobre como músculos específicos dos membros inferiores contribuem para a carga do LCA.

As taxas de reincidência de lesões do LCA foram registadas em 30%.

Os isquiotibiais, o solhar e o glúteo médio têm a maior capacidade de se opor à carga do LCA.

MÉTODOS

• Os autores incluíram uma variedade de estudos na sua revisão narrativa.

• Na investigação, existem 3 métodos principais para avaliar a forma como a força muscular pode contribuir para a carga do LCA: experiências in vitro (ou in situ) envolvendo cadáveres, experiências in silico envolvendo simulação por computador e experiências in vivo envolvendo organismos vivos.

• Cada método tem vantagens e limitações distintas.

LIMITAÇÕES

• As experiências in vitro aplicam frequentemente forças estáticas através da utilização da robótica para manipular as articulações de cadáveres. Não têm em conta a cinemática do corpo inteiro. No entanto, a sua vantagem distinta é o facto de poderem carregar o tecido até à falha e quantificar a resistência final do tecido.

• As experiências in silico utilizam dados recolhidos de organismos saudáveis e modelação informática para simular forças. Os resultados destes estudos devem ser interpretados com cautela, uma vez que estes métodos têm pouca validade e baseiam-se em pressupostos e incertezas.

• As experiências in vivo oferecem opções de carga mais dinâmicas, uma vez que a implantação cirúrgica de um transdutor de relutância variável diferencial nas fibras do LCA pode quantificar a tensão do LCA em movimentos reais. Os métodos menos invasivos, incluindo a EMG e a fluoroscopia, fornecem, na melhor das hipóteses, uma estimativa aproximada. As experiências in vivo só podem avaliar cargas de lesão subliminares.

• Por último, os dados que analisam os padrões de movimento e a ativação muscular carecem de generalização, uma vez que não têm em conta a variabilidade individual.

RESULTADOS

Quadricípite

• O grupo muscular quadricípite contribui significativamente para a carga do LCA ao produzir uma força de cisalhamento anterior na tíbia.

• Na flexão do joelho <30-50°, o quadricípite induz a maior carga no LCA, contribuindo para a translação anterior da tíbia, rotação interna da tíbia, rotação em valgo do joelho e um momento em valgismo do joelho.

• Na flexão do joelho >80°, o quadricípite ajuda a descarregar o LCA devido à alteração do ângulo de tração do tendão patelar em relação ao eixo longitudinal da tíbia.

• No entanto, a maioria das lesões do LCA ocorre com a flexão do joelho <70°, o que faz do quadricípite um antagonista do LCA em situações de lesão.

Isquiotibiais

• Os isquiotibiais produzem uma força de cisalhamento posterior na tíbia, contribuindo para aliviar a carga do LCA para além dos 20-30 graus de flexão.

• Devido à linha de ação e à pequena vantagem mecânica, os isquiotibiais não são capazes de produzir uma força posterior forte quando o joelho está próximo da extensão total.

• Estudos in vitro e in silico demonstram como a ativação dos isquiotibiais pode reduzir a tensão do LCA durante a co-contração dos isquiotibiais e quadricípite.

• Pensa-se que o bicípite femoral proporciona a maior capacidade de descarga protetora do LCA dos três músculos isquiotibiais.

Tricípite sural

• O papel dos gastrocnémios na carga do LCA permanece inconclusivo, uma vez que muitos estudos publicaram resultados contraditórios.

• O solhar é um músculo monoarticular. Embora não atravesse a articulação do joelho, a sua influência no tornozelo afeta diretamente o joelho.

• A tensão passiva do solhar na flexão dorsal resiste à translação anterior da tíbia, e a ativação do solhar causa a translação posterior da tíbia.

Grupo muscular dos glúteos

• A nossa compreensão da força dos glúteos e da sua associação com a carga na articulação do joelho está limitada a investigações in silico.

• Estudos de modelação mostraram como a diminuição da força do glúteo médio pode levar a um aumento dos momentos de valgismo do joelho e a uma maior carga no LCA.

• Outros estudos de modelação mostraram resultados inconclusivos, na melhor das hipóteses.

Ver a Figura 1 para uma ilustração visual dos vetores de força que atuam na articulação tibiofemoral a partir de diferentes grupos musculares.

IMPLICAÇÕES CLÍNICAS

Os isquiotibiais, o solhar e o glúteo médio parecem ter a maior capacidade de se opor à carga do LCA, enquanto o quadricípite e os gastrocnémios parecem ter a maior capacidade de induzir a carga no LCA. No entanto, num cenário de movimento funcional, é difícil separar a contração do solhar da contração dos gastrocnémios e influenciar a co-contração dos isquiotibiais e do quadricípite. Esta informação pode ser mais eficazmente aplicada num ambiente de reabilitação controlado e é mais útil para os clínicos que prescrevem exercício numa fase inicial ou intermédia da reabilitação.

As estratégias de tarefas compensatórias adotadas por indivíduos durante o movimento dinâmico, incluindo valgo, varo e forças rotacionais no joelho, são extremamente variáveis e individuais. O estudo do movimento é útil para compreender melhor os potenciais padrões e estratégias da cadeia cinética, mas os dados não podem ser generalizados ou amplamente aplicados.

Temos de considerar com prudência o que aprendemos com os estudos in silico e in vivo, entendendo que são apenas mais um contributo para um vasto corpo de investigação sobre a variabilidade do movimento. Os estudos in vitro são úteis para compreender a artrocinemática, mas têm desvantagens significativas.

Apesar das limitações, a investigação futura continuará a investigar a carga do LCA com a esperança de aumentar a nossa compreensão das lesões do LCA e melhorar as nossas técnicas de prevenção e tratamento.

+REFERÊNCIAS DE ESTUDO

Maniar N, Cole M, Bryant A, Opar D (2022) Muscle Force Contributions to Anterior Cruciate Ligament Loading. Sports medicine. Online ahead of print.

MATERIAL DE APOIO

1. Majewski M, Susanne H, Klaus S. 2006. Epidemiology of athletic knee injuries: a 10-year study. Knee.
2. Grindem, H., Snyder-Mackler, L., Moksnes, H., Engebretsen, L., & Risberg, M. A. 2016. Simple decision rules can reduce reinjury risk by 84% after ACL reconstruction: the Delaware-Oslo ACL cohort study. BJSM.