Høringen av NOU 2003: 24

A investigação em Biomecânica tem estudado a arquitetura do músculo-esquelético in

vivo com o intuito de caracterizar a dinâmica da contração muscular e identificar as

relações mecânicas estabelecidas entre comprimento e tensão musculares. Para uma adequada compreensão dos fenómenos associados ao movimento humano, esta investigação envolve, frequentemente, a análise da interação músculo-tendão, formando uma unidade indivisível que requer dos investigadores o seu estudo conjunto (complexo músculo-tendinoso). Basicamente, o complexo músculo-tendinoso é dividido em dois componentes mecânicos: o componente elástico e o componente contráctil. O componente elástico compreende todo o tecido conjuntivo que o compõe (epimísio, perimísio, endomísio, sarcolema e estruturas sarcoméricas) e o contráctil é composto pelo tecido muscular propriamente dito.

Com origem no latim textus connectivus que significa conectar, o tecido conjuntivo apresenta-se como uma estrutura hiperecoíca [126, 237], podendo ser bem identificado em imagens de ultrassonografia. As principais estruturas conjuntivas são os mísios e o tendão, cuja principal função é a transmissão da força muscular às peças ósseas onde se insere. O epimísio (membrana mais superficial que reveste exteriormente todo o ventre muscular e está unido ao tendão nas suas extremidades),

o perimísio (membrana que delimita os fascículos musculares) e o tendão, são as estruturas conjuntivas músculo-tendinosas melhor visualizadas em imagens de ultrassom. Assim, os fascículos podem ser identificados no plano longitudinal, como estruturas hipoecoícas paralelas e independentes [197], separados por linhas hiperecoícas de tecido conjuntivo (perimísio), permitindo a diferenciação dos respetivos padrões de organização muscular. Por seu lado, as fibras individuais e o endomísio não são discerníveis em imagens de ultrassonografia.

Provavelmente devido à sua relevância para a locomoção, os músculos extensores do joelho apresentam-se com uns dos mais investigados em biomecânica. O quadricípite crural ou femoral (quadríceps femoris) é um vasto e potente grupo muscular que ocupa grande parte do compartimento anterior da coxa. É composto por quatro porções musculares: o reto femoral (rectus femoris), vasto interno (vastus medialis), vasto externo (vastus lateralis) e crural (vastus intermedius). As quatro porções têm origens diferentes no fémur e no osso coxal, mas partilham uma inserção comum na tuberosidade anterior tíbia, através do tendão rotuliano.

O vasto externo, considerado o maior componente do quadricípite femoral, tem origem numa ampla aponevrose que se insere na borda ântero-inferior do grande trocânter, na parte superior da linha intertrocantérica, na crista externa da tuberosidade glútea e na metade superior e externa da linha áspera. Algumas fibras nascem no tendão do grande glúteo e no septo intermuscular externo, junto à porção curta do bicípite femoral. Ao longo do próprio músculo, são, usualmente, discriminadas duas porções distintas [123]: as fibras proximais com origem na crista externa da linha áspera do fémur e inserção no terço médio do tendão do músculo quadricípite, formando a porção longitudinal do vasto externo, e as fibras posterolaterais, mais oblíquas e com inserção na borda superior externa da rótula, representando o músculo vasto externo oblíquo [297].

Na literatura existem alguns estudos de caracterização anatómica do Vasto Externo que envolvem, sobretudo, medidas de comprimento do músculo, comprimento dos fascículos, ângulo de penação e área de secção transversal fisiológica. Estes estudos são, na sua maioria, considerados anatómicos e representam medições diretas em peças de cadáveres humanos [15, 104, 123, 250, 301, 306]. Existem, no entanto, algumas descrições baseadas em técnicas de imagem, seja por ressonância magnética [89], tomografia computorizada [89], ou ultrassonografia [33, 106]. Os

resultados podem ser difíceis de comparar e discutir, uma vez que os autores nem sempre descrevem claramente a metodologia utilizada. Por exemplo, relativamente à determinação do ângulo de penação, algumas investigações não clarificam qual a zona do músculo ou que fascículos foram alvo de avaliação [15, 104, 123, 250, 301, 306].

No entanto, o ângulo de penação não sendo homogéneo ao longo do músculo, é normalmente reportado como um valor médio representativo dessa variabilidade [15, 123, 250, 301, 306]. Reider et al. [250] afirmam que os fascículos do vasto externo se inserem na rótula com um ângulo médio de 31° (22° - 45°), resultado similar ao relatado por Andrikoula et al. [15] (20° - 38°). Nestes dois estudos, consumados em cadáveres, o ângulo de penação foi determinado tendo em consideração a orientação dos fascículos relativamente ao eixo longitudinal do tendão do reto femoral.

Complementarmente, nos estudos de Hallisey et al. [123], e Weinstabl et al. [301] é descrita uma evidente orientação fascicular mais oblíqua na porção distal do músculo vasto externo. Hallisey et al [123] reportam um valor médio de 48,5° e 38,6 para o ângulo de penação do vasto lateral oblíquo em espécimes masculinos e femininos, respetivamente. Em contraste, e embora se desconheça o género e a idade dos espécimes, Weinstabl et al [301] reportam ângulos de penação do vasto lateral oblíquo bastante inferiores, quantificados num valor médio de 32,4°.

Relativamente à porção longitudinal do vasto externo foram encontrados resultados semelhantes em dois estudos – 12,5° [104], e 13° [301]). Num deles [301], os autores utilizaram o eixo longitudinal do fémur para determinar o ângulo de penação, mas no outro [104] não existe descrição relativamente à referência utilizada. De qualquer modo, estes resultados diferem significativamente dos reportados para a porção distal do vasto externo, confirmando a presença de duas orientações fasciculares distintas.

Mais recentemente, os estudos imagiológicos permitiram a medição in vivo da arquitetura muscular, e acrescentaram alguma informação aos ângulos de penação do vasto externo [33, 106, 158]. Blazevich et al [33] foram os primeiros autores a determinar valores para o ângulo de penação em diferentes partes do músculo com recurso à ultrassonografia, tendo reportado valores médios para as porções proximal, média e distal de 9,7°, 13,2° e 11,7°, respetivamente. No entanto, resultados prévios a este estudo, igualmente obtidos com a técnica de ultrassom e determinando o ângulo de penação de igual forma (ângulo entre a aponevrose interna e o espaço entre

fascículos) apresentam valores médios de 17° [106] e 18,8° [158]. Estes trabalhos determinaram o ângulo de penação na região média da coxa (ponto médio entre o grande trocânter e a fossa poplítea), e são ligeiramente superiores aos valores encontrados por Blazevich et al. [33] na região média do músculo (13,2°). A diferença pode ser explicada pela posição angular do joelho no momento da avaliação. Fukunaga et al. [106] e Kawakami et al. [158] realizaram as suas medições com os joelhos fletidos a 20°, enquanto Blazevich et al. [33] determinaram uma flexão do joelho de 45°, fazendo prever que um maior alongamento das fibras musculares promove a diminuição da curvatura do fascículo e do ângulo de penação.

Relativamente ao comprimento dos fascículos, as várias referências disponíveis apresentam procedimentos de medição algo diferenciados. Nalguns estudos, o músculo é considerado como um todo homogéneo, sendo reportado apenas o valor médio do comprimento dos fascículos [104, 306], podem reportar comprimentos médios de compartimentos representativos do músculo [33], ou apresentar um trabalho exaustivo de medição de todos os fascículos do músculo [24].

Medidas de comprimento fascicular de todo o Vasto Externo foram apresentados por Friederich e Brand [104] e Wickiewicz et al [306] que reportaram valores médios de 8,0 cm e 6,6 cm, respetivamente. Estes estudos, de cariz anatómico, envolveram uma seleção aleatória de fascículos não sendo claro quais as regiões musculares que representam. Do mesmo modo, Ward et al [299] analisaram fascículos de três regiões representativas do vasto externo (terço proximal, médio e distal) mas apenas reportaram um valor médio de 9,9 ± 1,8 cm. Estes autores ressalvam, no entanto, a existência de uma grande variabilidade arquitetural regional, sugerindo a necessidade de um mapeamento do músculo de forma a garantir uma representação muscular fidedigna. Neste sentido, os escassos estudos in vivo, têm procurado definir com precisão a localização dos fascículos analisados [37, 230] e até descrito o comprimento dos fascículos em função da sua localização. No seu estudo pioneiro, Blazevich et al [37] estimaram, com recurso a imagens de ultrassom, o comprimento dos fascículos na porção média do vasto externo, considerando esta medida como representativa da totalidade do músculo. Os valores reportados, apesar de estimados por extrapolação linear e determinados numa amostra de 9 homens e 10 senhoras, foram de 7,5 ± 1,1 cm. Também Noorkoiv et al. [230] utilizando uma metodologia idêntica, aplicada a uma amostra de 10 homens ativos, reportaram um comprimento ligeiramente superior –– 8,0 ± 0,9 cm. Esta diferença de resultados pode ser atribuída

ao facto da amostra de Blazevich e al. [37] ser constituída maioritariamente por senhoras, que geralmente possuem fascículos mais reduzidos [170].

2.1.4