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Ciências Biomédicas, Biomed Biopharm Res., 2022; 19(1):58-71

doi: 10.19277/bbr.19.1.286; versão pdf aqui [+] versão inglês html [EN] 

 

A flexão plantar isométrica de baixa intensidade e curta duração aumenta a perfusão distal: observações de uma coorte saudável

Margarida Florindo 1,2,3 , João Gregório 1 & Luis Monteiro Rodrigues 1,*

1Universidade Lusófona CBIOS - Research Center for Biosciences and Health Technologies, Av Campo Grande, Lisboa, Portugal (EU); 2U Alcalá PhD Program Health Sciences-Alcalá (Madrid) Spain ; 3ESSCVP - the Portuguese Red Cross Health School. Dep. Physiotherapy, Lisboa, Portugal (EU)

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Resumo

A atividade física controlada pode ser uma ferramenta preventiva e terapêutica na patologia vascular. Neste estudo, o objetivo foi entender como o exercício nos membros inferiores afeta a perfusão num grupo de indivíduos saudáveis. O estudo envolveu uma amostra de conveniência de dezoito indivíduos saudáveis, de ambos os sexos (32,8 ± 12,7 anos) previamente selecionados. Os procedimentos respeitaram todos os princípios da boa prática clínica. A perfusão sanguínea foi avaliada na região dorsal de ambos os pés por fluxometria de laser Doppler (LDF) e espectroscopia polarizada (PSp), após a estabilização basal (fase I), 1 minuto depois da flexão plantar isométrica bípede (fase II) e durante a recuperação (fase III). Foi efectuada análise estatística descritiva e comparativa. Foram detectadas alterações significativas em ambos os pés, em direções opostas – aumentando com LDF e diminuindo com PSp. Essas mudanças indicam que esta abordagem promove uma mobilização adaptativa do sangue do plexo superficial para o mais profundo. Não foram detectadas alterações significativas na pressão arterial ou na frequência cardíaca. Não necessitando de supervisão permanente, este exercício é capaz de promover alterações perfusionais significativas no membro inferior, mostrando potencial para ser explorado em estudos futuros com desenho prospectivo em contexto preventivo e de recuperação.

 

Palavras-chave: flexão plantar, perfusão do pé, fluxometria de laser Doppler, espectroscopia polarizada, RRAH - resposta rápida de adaptação hemodinamica, atividade física, saúde em casa

Recebido: 26/03/2022; Aceite: 10/06/2022

 

Introdução

A atividade física e o exercício controlado são comumente considerados componentes indispensáveis do bem-estar, úteis na prevenção (ou retardamento da progressão) de várias doenças, e capazes de favorecer a recuperação (1,2). O movimento e o exercício controlados são vistos como principais para para as funções cardio-respiratórias e microcirculatórias necessárias ao normal desempenho do tecido (2-5). Para responder ao débito neuroendócrino que afeta o desempenho cardiorrespiratório é necessário um equilíbrio permanente e preciso que envolve a integridade estrutural, a resistência vascular sistêmica e a atividade microcirculatória local (endotelial e miogênica) (3). Quando este equilíbrio não existe, ocorre dano vascular e perda de mobilidade normalmente associados à progressão da doença (6-9). O exercício diário está dentro da primeira linha de opções terapêuticas para a intervenção nestes pacientes. No entanto, os dados sobre o impacto da sua implementação dentro de uma estratégia integrada de saúde ainda são insuficientes. Ensaios recentes parecem confirmar o potencial benefício do exercício físico regular, incluindo a caminhada, na prevenção e recuperação de doentes cardiovasculares (10-12). Contudo, persiste ainda alguma controvérsia. A atividade física regular parece melhorar ou mesmo retardar a fragilidade grave em adultos, embora o exercício aeróbico e de resistência parecam não ser recomendados (5,13). O exercício também tem sido recomendado para melhorar a hemodinâmica dos membros inferiores em pacientes diabéticos (9,14-16), mesmo quando a neuropatia já está presente (15). Os resultados não são tão claros na presença de doença vascular periférica (DVP), pois os benefícios do exercício parecem depender da gravidade das lesões existentes e da presença de claudicação intermitente (17,18).

A adesão, motivação e comunicação do paciente quando integrado num grupo de reabilitação (paciente, terapeuta, família, outros profissionais) também são determinantes importantes para apoiar o progresso positivo em direção aos objetivos clínicos (19). De acordo com vários estudos, a principal razão para o falhanço na atividade física prescrita é a “falta de tempo” (20-22). Alguns processos patológicos são conhecidos por criar e perpetuar um ciclo que desencoraja o paciente a realizar atividades que exijam mobilidade (4,6,8,18,23). Por isso, o envolvimento do paciente é crucial, principalmente se aceitarmos que mesmo pequenos exercícios podem ser úteis na reabilitação vascular (19,23,24). Orientações específicas envolvendo uma combinação complexa de exercícios aeróbicos, educação de força, treinamento de flexibilidade e nutrição foram propostas para abordar muitas dessas preocupações (4,12,14,19,24,25).

O impacto do movimento comum de baixa intensidade na circulação dos membros inferiores tem sido um tema de trabalho para o nosso grupo de investigação, estudando relações entre movimento e perfusão sanguínea para identificar e caracterizar os mecanismos adaptativos envolvidos (26-30). Recentemente identificamos uma resposta centralmente mediada – a Resposta Rápida de Adaptação Hemodinâmica (PAHR). Em vez do que acreditávamos resultar de interações locais como ocorre na hiperemia reativa ou no reflexo venoarteriolar (31) verificámos que desafios simples aplicados a um único membro, como a hiperemia reativa associada à massagem ou o agachamento unipodal, modificam consistentemente a perfusão sanguínea no outro membro (contralateral) por meio desse PAHR (28-31). Assim, estendemos a nossa pesquisa para investigar o impacto da atividade localizada de baixa intensidade e de curta duração, como a flexão plantar, na microcirculação do pé na ausência de doença. O objetivo deste estudo exploratório foi identificar as variações de perfusão distal relacionadas com a flexão plantar isométrica do pé na posição ereta o mais próximo possível do estado fisiológico normal.

Material e Métodos

Participantes

Uma amostra de conveniência de dezasseis voluntários saudáveis de ambos os sexos (n=8 por sexo) com idade média de 31,9 ± 12,9 anos foi escolhida dentro de nossa comunidade universitária. Os participantes selecionados deveriam ser normotensos, não fumadores e livres de qualquer medicação ou suplementação alimentar. Pressão arterial, frequência cardíaca, Índice Tornozelo-Braço um reconhecido indicador de saúde vascular (32) e Índice de Massa Corporal calculado pela fórmula de Quetelet (IMC = peso/altura2, expresso em kg/m2) (33,34) também foram calculados. Todos os participantes relataram algum grau de atividade física, e alguns exercício regular, embora nenhum fosse atleta. Todas as mulheres jovens relataram ciclos menstruais regulares. As características gerais do painel de participantes estão resumidas na Tabela 1.

A ausência de patologia recente do pé que pudesse influenciar a articulação do tornozelo durante a flexão plantar foi critério de exclusão confirmado durante a seleção. Outras restrições incluíam a abstenção do consumo de cafeína e álcool 24 horas antes das medições, bem como qualquer aplicação tópica (incluindo cosmética) nas áreas de avaliação.

A “Footedness” considerada como uma medida de preferência (dominância) e desempenho de um membro, foi determinado pela versão portuguesa validada do Lateral Preference Inventory (LPI) (35) e comparada com os valores de perfusão de fluxometria de laser Doppler, usados como biomarcador.

Todos os participantes foram previamente informados sobre os objetivos e fases do estudo e deram o seu consentimento informado por escrito. Os procedimentos respeitaram integralmente os princípios de boa prática clínica definidos para pesquisa em humanos (36) e foram avaliados pelo Comitê de Ética institucional (EC.ECTS/P03.20 de 2020) antes do início do estudo.

Experimental

As medições foram realizadas no laboratório com condições controladas de temperatura (21 ± 2 ºC), luz e humidade (40 - 60%) e realizadas pelo mesmo experiente investigador. Após adaptação às condições da sala (aproximadamente 15 minutos) na posição ortostática, os participantes completaram um protocolo dividido em três fases: cinco minutos de medição de valores de base em posição ortostática estável com os pés paralelos (fase I); um minuto de flexão plantar isométrica confortável de ambos os pés (fase II); cinco minutos de recuperação do movimento, retornando à posição inicial (fase III). A perfusão sanguínea foi medida continuamente em ambos os pés simultaneamente usando tecnologia não invasiva, especificamente, fluxometria de laser Doppler (LDF) (Perimed PF5010 System, Estocolmo, Suécia) e espectroscopia polarizada (PSp) com o Tissue Viability Imaging® (TiVi) (TiVi701cam, WheelsBridge , Suécia). O LDF detecta variações da perfusão sanguínea (PA) cutânea através do efeito Doppler (3,37). Para este estudo, as sondas de LDF foram colocadas na região ântero-interna de cada pé, um centímetro posterior à primeira articulação metatarsofalângica (Figura 1).

O sistema de espectroscopia polarizada inclui uma câmera digital equipada com filtros polarizados colocados perpendicularmente à pele, sem contato, para registrar e analisar alterações na Concentração de Glóbulos Vermelhos (CRBC) em uma região de interesse escolhida (ROI) relativamente grande (38). A ROI escolhida foi a região dorsal de ambos os pés. A Figura 2 mostra um registro típico de perfusão sanguínea obtido nestas condições. A frequência de pulso (PR) e a pressão arterial também foram monitoradas com um esfigmomanômetro digital (Pic 22012000200 Esfigm Classic Check, Artsana S.p.A, Itália).

Análise estatística

A estatística descritiva e comparativa foi realizada recorrendo ao SPSS v.22.0 (IBM Corp. Amrock, NY, EUA) e ao software Jamovi Versão 2.2 (projeto jamovi, Sydney, AU). Adotou-se um nível de confiança de 95% ao longo da análise. O teste de Shapiro-Wilk foi utilizado para determinar a normalidade da distribuição dos dados. O teste t de Student ou o teste não paramétrico de Mann-Whitney foi usado para avaliar as diferenças para amostras independentes. Após testes de normalidade e homogeneidade, as comparações pareadas entre os pés foram realizadas com o ANOVA para Medidas Repetidas e com o teste post-hoc de Tukey para avaliar as diferenças entre as variáveis. Foi também realizada uma análise de potência post-hoc usando o software Jamovi.

Resultados

Os valores de perfusão sanguínea de ambos os pés são apresentados na Tabela 2, utilizando a média e o desvio padrão (DP) para todas as variáveis que representam a totalidade de cada registo em período. Os resultados da análise de comparação entre os pés e entre as fases (p) também são mostrados (Tabela 2).

O desafio da flexão plantar (fase II) causou alterações estatisticamente significativas na perfusão sanguínea em ambos os pés, como esperarado. A perfusão sanguínea medida por LDF aumentou significativamente em ambos os pés na fase II, e essas diferenças desapareceram no período de recuperação. O índice CRBC indicou diminuição significativa da perfusão em ambos os pés com redução das assimetrias de perfusão previamente detectadas (Tabela 2).

Detectámos diferentes valores de perfusão sanguínea entre os pares de pés medidos com os dois instrumentos (LDF e PSp) embora não significativos. O LDF registrou ser maior no pé direito em 67% dos homens e 44% das mulheres. Esses resultados discordaram dos resultados do LPI aplicado para determinar a preferência de pé, que mostrou uma dominância de 94% do pé direito para todos os participantes. Essas assimetrias perfusionais entre os pés direito e esquerdo sempre estiveram presentes de modo mais ou menos pronunciadas em todas as fases, quando medidas pelo LDF embora sem significado estatistico (Figura 3).

As diferenças percentuais entre as fases para ambos os membros e tecnologias são apresentadas na Tabela 3. Conforme apresentado, o sistema LDF detecta maiores diferenças de amplitude de perfusão em comparação com PSp. Não foram encontradas diferenças entre os membros, indicando que a flexão plantar induz a mesma resposta em ambos os membros. Testes exploratórios para avaliar estas diferenças entre faixas etárias também foram realizados. O delta entre as fases II e III medido pelo PSp para ambos os membros foi significativamente menor nos adultos mais velhos (p=0,019 pé direito; p=0,027 pé esquerdo), sugerindo que a idade pode influenciar a resposta. No entanto, devemos enfatizar que, devido ao baixo número de participantes, essas diferenças devem ser interpretadas com cautela, devendo ser melhor exploradas em estudos futuros.

Discussão

O nosso objetivo foi caracterizar no presente contexto experimental, o impacto da flexão plantar isométrica na perfusão de ambos os pés na posição ereta.

A análise inicial revelou imediatamente uma perfusão assimétrica entre os pés direito e esquerdo, embora não estatisticamente significativa (Tabela 2). As assimetrias têm sido descritas como diferenças entre os membros direito e esquerdo, dominante e não dominante, preferido e não preferido ou mais fortes e fracos (39-41). Também conhecido como footedness (ou lateralidade quando relativa ao membro superior), este é um aspecto complexo do desempenho humano e dos processos cognitivo-motores (39). Na ausência de doença vascular, o significado fisiológico das assimetrias está longe de ser totalmente compreendido, mas evidências recentes sugerem que seja particularmente relevante na medicina desportiva. A Footedness foi classificado como um fator de risco de lesão para o pé preferido no membro inferior (40,42) e é provável que seja considerado no planeamento de programas de treino ou de recuperação. Apesar da relevância desta informação, a maioria dos procedimentos são utilizados por conveniência, e esta falta de normalização dificulta a comparação dos resultados e a compreensão do seu significado (39,43). Alguns estudos associaram o fluxo sanguíneo com a massa muscular (40,41), sugerindo que o stress circulatório pode produzir mais assimetrias e promover lesões de perfusão muscular (40,43). Hemodinâmica, ativação muscular e geração de força têm sido propostas como explicações para essa escala de força ou competência de força entre os pares de membros (40,43-46). Desse ponto de vista o autorrelato da preferência de membro para executar tarefas específicas parece representar um indicador fraco para essa avaliação. Como mencionado anteriormente, a versão em português do LPI revelou uma dominância de 94% do pé direito para todos os participantes. No entanto, usando a perfusão LDF como um marcador biológico (confiável) (39,43,47) indicou maior perfusão no pé direito em 67% dos homens e 44% das mulheres. Dados recentes mostraram que mesmo atividades comuns, como a marcha, requerem quantidades comparáveis de fluxo sanguíneo para ativação muscular distal em membros dominantes e não dominantes (43,46). Portanto, os nossos resultados justificam a opção de estabelecer a preferência do membro de acordo com os maiores valores de perfusão sanguínea medidos pelo LDF.

A flexão plantar aumentou significativamente a perfusão sanguínea medida pelo LDF em ambos os pés. Simultaneamente, observamos efeito contrário com o instrumento PSp, indicando uma redução significativa da perfusão medida pelo CRBC (Tabela 3, Figura 3). Para entender essas duas observações, devemos ter em mente a estrutura vascular particular da pele humana e as tecnologias utilizadas para a medição da perfusão sanguínea. A vasculatura da pele é organizada em dois plexos em diferentes profundidades paralelas à sua superfície [3]. O plexo superficial envolve numerosas ansas capilares que se estendem até a epiderme, conectando pequenas arteríolas e vênulas próximas da derme papilar. O plexo inferior, próximo da interface dermo-hipodérmica, inclui artérias e veias do músculo subjacente e tecido adiposo que perfuram a fáscia para formar arteríolas ascendentes e vênulas descendentes, ligadas ao plexo superficial (3). Essa estrutura peculiar permite que o sangue se mova entre esses dois planos através dessa rede de anastomoses (31,48). Além disso, a contração isométrica do músculo da perna desloca a pressão plantar para o antepé, facilitando o movimento do sangue para a estrutura mais profunda (49,50).

A quantitficação da perfusão sanguínea da pele é comumente avaliada por tecnologias ópticas, sendo o LDF ainda considerado como o padrão de referência. Estas tecnologias utilizam diferentes luzes e frequências de laser, ou sejam medem em diferentes profundidades e revelam diferentes características (50). A nossa experiência corrobora a informação fornecida pelo fabricante de que as frequências de LDF permitem medições de até 1 mm (50), enquanto o sistema PSp mede mais superficialmente, atingindo provavelmente menos de 0,5 mm (38). Considerando estes argumentos, o aumento da perfusão sanguínea detectado pela LDF e a diminuição da perfusão sanguínea detectada pela PSp são coerentes, significando que a flexão plantar provavelmente provoca um deslocamento do sangue do plexo superficial para níveis mais profundos.

Um estudo anterior mostrou que uma contração isométrica de curto prazo que recruta um grande número de fibras musculares exigem um aumento no suprimento sanguíneo local (51). A comunicação permanente entre a bomba muscular dos membros inferiores e o plexo venoso plantar superficial também parece contribuir para esses mecanismos adaptativos (52). No entanto, este aumento substancial da perfusão sanguínea registado com a flexão plantar não parece ser resultado de uma resposta local, mas sim da PAHR descrita anteriormente pelo nosso grupo (28,31,53). Respostas adaptativas semelhantes foram observadas em exercícios unipodais com o membro contralateral em repouso, com modificação da perfusão sanguínea observada nos pés ativos e em repouso (29). A flexão plantar repetida parece desencadear este mecanismo, resultando numa rápida constrição dos vasos superficiais e mobilização do sangue para as estruturas vasculares mais profundas. A pressão anterior sustentada na região plantar, associada ao bombeamento muscular posterior (perna) garante a mecânica local e a hemodinâmica (52). A rápida recuperação dos valores basais observados na fase III (quando o movimento cessou e os voluntários retornaram à posição vertical estável) concorda com os mecanismos observados e descritos anteriormente (26-28).

Na nossa opinião, o exercício não supervisionado, incluindo caminhada, realizado no domicílio ainda é uma ferramenta terapêutica subutilizada e pouco explorada. Estudos recentes em pacientes vasculares sugeriram resultados mais consistentes com os exercícios supervisionados quando comparados com abordagens não supervisionadas (54). No entanto, os resultados são ambíguos e a análise ainda é limitada pelo número reduzido de estudos e participantes (54).

Conclusão

Os nossos resultados levam-nos a admitir que esta atividade de fácil execução, sem necessidade de supervisão especializada, pode ser útil para promover a saúde muscular e, nesse sentido, ser explorada como componente de um programa de atividade física domiciliada, centrado na pessoa . Limitações relevantes a serem apontadas incluem (i) a natureza observacional do nosso estudo, com número reduzido de participantes, o que limita a extrapolação para a população geral bem como a identificação da influência do sexo, idade e doutros potenciais determinantes; (ii) os resultados foram obtidos em participantes saudáveis pelo que o impacto em grupos (específicos) de pacientes cardiovasculares não foram estabelecidos; (iii) as experiências foram conduzidas em laboratório, o que difere do cenário domiciliado; (iv) é necessária uma validação adequada dos procedimentos; e (v) a estratégia proposta é aplicável apenas a indivíduos com mobilidade. À medida que avançamos e expandimos esta pesquisa, essas limitações deverão ser esclarecidas e ultrapassadas.

Agradecimentos

A todos os participantes e investigadores do CBIOS envolvidos neste estudo.

Declaração e contribuição de autores

Concepção, LMR; Análise de dados, JG e MF; Investigação, MF; Metodologia, LMR e MF; Supervisão, LMR; Validação, LMR; Escrita original, LMR, MF e JG; revisão e edição de escrita, LMR.

Conflito de interesses

O editor senior envolvido na autoria deste manuscrito não tiveram qualquer participação no processo de revisão ou de decisão. Todos os autores declararam não haver relações financeiras e/ou pessoais que possam representar um potencial conflito de interesses.

Financiamento

Este estudo é financiado pela FCT – Fundação para a Ciência e Tecnologia, I.P., através dos financiamentos UIDB/04567/2020 e UIDP/ 04567/2020. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, recolha e análise de dados, decisão de publicação ou preparação do manuscrito.

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