Konseptualisering av de rhizomatiske prinsipper

Treino em esteira por

30 min (Dia 1 ao Dia 9) REAVALIAÇÃO (Dia 4) REAVALIAÇÃO (Dia 9) FOLLOW-UP 40 DIAS DEPOIS

28 5.10.1 Grupos do estudo

Antes de iniciar as intervenções, todos os participantes foram orientados a utilizar calçado próprio habitual durante todo o treinamento, e aqueles que fizerem uso prévio de órteses para o membro inferior não deveriam utilizá-las durante as sessões de treinamento. Os terapeutas do estudo (graduandos de iniciação científica do curso de Fisioterapia da UFRN) foram previamente treinados quanto à realização de todos os procedimentos relativos às intervenções, a partir de um estudo piloto.

No início de cada sessão de treinamento, os participantes eram questionados quanto à realização dos exercícios domiciliares pelos terapeutas do estudo, e era solicitado que os pacientes executassem os exercícios propostos, permitindo a correção conforme a necessidade. Os terapeutas também registravam na ficha de acompanhamento das sessões (Apêndice 06) a realização ou não dos exercícios, enfatizavam a importância destes e reforçavam as orientações sobre a estimulação do MIP.

 GC – Treinamento de marcha em esteira:

Para o treinamento de marcha em esteira foi utilizado o sistema Gait Trainer (Gait Trainer System 2 - Biodex Medical Systems®) (Figura 04), que contém uma esteira elétrica com área para caminhada de 160 x 51cm e uma barra anterior com sensores de bio-impedância para monitoração cardíaca. Este equipamento possibilita incrementos na velocidade da ordem de 0,04m/s e velocidade máxima de 4,7m/s, com fornecimento de dados em tempo real sobre a velocidade e sobre a distância percorrida. Associado à esteira, há o sistema de suporte parcial de peso - Unweighing System, composto por um colete acoplado a um mecanismo de suspensão do peso corporal. Contudo, como foi objetivo do estudo realizar suporte de peso corporal nesses pacientes, o colete foi utilizado apenas com a finalidade de proporcionar segurança e equilíbrio, sem prover nenhum suporte (LAM et al., 2009).

No Dia 1, os participantes eram inicialmente submetidos a alguns minutos de treinamento na esteira para familiarização, sendo orientados a segurar a barra frontal da esteira com a mão não-parética para provimento de estabilidade (CHEN et al., 2005b). A velocidade da esteira era selecionada como a “máxima confortável”, ou seja, a máxima tolerada pelo indivíduo, desde que fosse mantida uma postura ereta e adequada em todo o ciclo da marcha, sem haver compensações musculares ou fadiga (LAM et al., 2009; RIBEIRO et al., 2013). Os participantes eram incentivados a alcançar a máxima

29 velocidade no início da sessão de treinamento, e depois de atingida tal velocidade, ela permanecia constante durante toda aquela sessão.

Figura 04. Sistema para treinamento de marcha - Gait Trainer System 2.

A partir do Dia 2, os participantes eram encorajados a retirar o apoio da mão não- parética sobre a barra da esteira. No dia seguinte à retirada deste suporte, os participantes eram estimulados a aumentar a velocidade da esteira, de acordo com a tolerância de cada indivíduo. Uma vez que a velocidade tivesse sido aumentada em um determinado dia, os terapeutas incentivavam o aumento da velocidade no início de cada uma das sessões subsequentes.

O fato de o aumento da velocidade ocorrer apenas após a retirada do suporte da mão não-parética da barra da esteira reforça a preocupação com a qualidade da marcha, uma vez que este suporte manual tem sido associado com o aumento do tempo de apoio parético e melhora da simetria da marcha em indivíduos com AVC (CHEN et al., 2005b). Assim sendo, somente após adquirir padrões mais simétricos e estáveis, a velocidade era estimulada.

Os terapeutas eram também responsáveis pelo monitoramento da postura, alinhamento corporal, posição do quadril e transferência de peso, de acordo com demandas individuais, efetuando correções e fornecendo incentivos verbais sempre que necessário (RIBEIRO et al., 2013). Entretanto, não era fornecida assistência manual aos membros inferiores.

30 As sessões de treino na esteira tinham duração de 30 minutos (LAM et al., 2009), sendo permitidos dois pequenos períodos de repouso (de aproximadamente três minutos), não contabilizados na duração total da sessão. Nestas pausas, os terapeutas realizavam a aferição das medidas de pressão arterial - utilizando-se um esfigmomanômetro digital de braço (Visomat Comfort III, Incoterm®₎ – e frequência cardíaca, por meio de um cardiofrequencímetro (Polar®_{). A frequência cardíaca, entretanto, era monitorada durante} toda a sessão, de modo a não ultrapassar os valores submáximos permitidos (75% da frequência máxima), e para que o treinamento pudesse ocorrer mantendo-se a frequência- alvo de 50% da frequência cardíaca máxima (BILLINGER et al., 2014).

 GE – Treinamento de marcha em esteira + adição de carga ao MINP:

Os participantes do GE realizaram treinamento idêntico ao descrito para o GC; porém, com uma carga aplicada por meio de caneleiras ao tornozelo do MINP (Figura 05).

Figura 05. Representação do posicionamento das caneleiras para o treinamento do grupo experimental. (A) Visão anterior; (B) Visão lateral.

Nos únicos estudos que realizaram treino de marcha com adição de carga ao MINP como forma de restrição deste membro, foram utilizados os parâmetros de 2kg para

(A)

31 mulheres e 4kg para homens, com AVC subagudo (REGNAUX et al., 2008) ou crônico (BONNYAUD et al., 2013). Ponderando que os cálculos baseados em porcentagens do peso corporal parecem ser mais específicos, uma vez que priorizam a individualidade de cada sujeito, no presente estudo foi utilizada carga equivalente a 5% do peso corporal. Esse valor foi determinado a partir de estudo piloto, selecionado por ser semelhante aos valores utilizados previamente pelos autores supracitados, porém, respeitando as características físicas pessoais de cada indivíduo. Lam e colaboradores (2009) demonstraram que a carga equivalente a 5% do peso corporal, adicionada à porção média da perna parética de indivíduos com AVC crônico, se mostrou útil em não alterar de forma negativa o padrão de marcha desses pacientes.

O protocolo experimental desta pesquisa foi elaborado em formato de artigo científico (Apêndice 07) e submetido à revista científica especializada. Além disso, no período do estudo, foi desenvolvido um artigo de revisão sobre a terapia de restrição e indução do movimento para recuperação do membro inferior após AVC, publicado em 2014 (Anexo 07).

5.11 Redução dos dados

Inicialmente, os dados cinemáticos bidimensionais captados pelo sistema Qualisys foram processados no software QTM, no qual foram nomeados os marcadores e selecionados os intervalos para análise. Neste programa, foi permitida a interpolação da trajetória dos marcadores por perdas de até, no máximo, 10 frames. Além disto, para eliminar os ruídos decorrentes da movimentação dos marcadores, foi aplicado um filtro do tipo passa baixa, com frequência de corte estabelecida em 6Hz às trajetórias dos marcadores (ROBERTSON & DOWLING, 2003).

Posteriormente, os dados foram exportados para o software Visual 3D para a construção do modelo biomecânico, utilizando a posição dos marcadores na coleta estática e os dados antropométricos (altura e peso) do indivíduo. Neste software, para obtenção dos ângulos articulares, foi realizada a associação dos segmentos, sendo considerada a sequência de Cardan (COLE et al., 1993). O ângulo do quadril foi gerado pela associação dos segmentos pelve e coxa; o ângulo do joelho, pelos deslocamentos entre a coxa e a perna; e o ângulo do tornozelo, pela união do pé virtual (criado em laboratório) com a perna. Os deslocamentos angulares do quadril, joelho e tornozelo foram representados em porcentagem no decorrer do ciclo de marcha (0% a 100%).

32 Os ciclos de marcha selecionados para análise excluíram o primeiro e os últimos dois passos (REGNAUX et al., 2008). Para delimitar o início e do fim do ciclo, foram definidos, para cada membro inferior, dois eventos consecutivos de contato inicial (momento em que o pé toca no solo) e dois eventos de retirada do pé do solo - ou toe-off, obtidos manualmente por análise visual. O contato inicial foi determinado pela observação dos marcadores inseridos no calcâneo ou na cabeça do 5º metatarso. Para o toe-off, a definição foi feita por meio do marcador inserido na cabeça do 5º metatarso. Os eventos foram determinados baseados na representação gráfica desses marcadores no eixo Z (vertical) (MICKELBOROUGH et al., 2000).

O movimento de giro de 180° foi considerado da seguinte forma: era iniciado a partir do contato inicial relativo ao primeiro passo (logo após o participante levantar-se do banco), sendo finalizado no toe-off do pé que realizou o último passo em linha reta (imediatamente antes do girar para sentar-se). Essa estratégia foi utilizada para que, embora o giro estivesse dentro da atividade de marcha, apenas o movimento do giro fosse considerado, semelhante ao que ocorre, por exemplo, no protocolo padronizado para avaliação do desempenho do giro de 180° utilizando-se equipamento específico (FARIA et al., 2009). Os eventos de contato inicial e retirada do pé do solo foram determinados de acordo com os critérios descritos previamente para as coletas dinâmicas da marcha.

A partir da delimitação dos eventos de contato inicial e retirada do pé do solo pôde-se obter a medida das variáveis espaço-temporais e angulares relacionadas ao passo, em ambos os membros inferiores. Vale salientar que apenas os ciclos mais homogêneos (ou seja, nos quais não houve interrupção da marcha) foram selecionados para análise, com uma média de quatro ciclos para o movimento de giro e cinco ciclos para a marcha. Para o movimento de giro, foram investigadas as variáveis espaço-temporais relativas à passada, de modo a fornecer dados sobre a performance do giro. Para a marcha, foram analisadas as variáveis espaço-temporais, sobretudo as relativas ao passo parético e não- parético. Além destas, foram analisados os deslocamentos angulares (°) das articulações do quadril, joelho e tornozelo do MIP e MINP no plano sagital (BONNYAUD et al, 2013; REGNAUX et al., 2008).

5.12 Análise dos dados

A análise dos dados foi realizada por um avaliador mascarado quanto à alocação dos participantes nos grupos, utilizando-se o software Statistical Package for the Social

33 Sciences (SPSS, IBM®, USA) para Windows (versão 20.0). Todas as análises dos artigos que compõem os resultados deste estudo foram elaboradas utilizando-se o SPSS, com nível de significância atribuído em 5% para todas as variáveis estudadas.

Considerando-se as diferentes análises realizadas em cada artigo, as particularidades serão descritas separadamente.

Análise do artigo 01:

A normalidade dos dados foi verificada aplicando-se o teste de Kolmogorov- Smirnov com correção de Lilliefors. Testes não-paramétricos (Mann-Whitney e Qui- Quadrado) foram utilizados para comparar variáveis quantitativas e frequências entre os grupos (experimental e controle) na avaliação inicial. Análise de variância (ANOVA) two-way com medidas repetidas foi usada para comparar valores e variações das medidas de desfecho, comparando-se a primeira e a última sessão de treinamento (efeitos a médio prazo) e entre os grupos experimental e controle. Alguns desfechos também foram comparados entre os grupos dentro de cada sessão de treinamento, porém utilizando-se testes t para amostras independentes. Por fim, análises bivariadas (testes de correlação de Pearson e Spearman) e multivariadas (regressão linear múltipla) foram utilizadas para identificar se alguma variável do estudo poderia influenciar a velocidade final da marcha (desfecho primário). Somente foram incluídas na análise multivariada aquelas variáveis que apresentaram associação com a velocidade final da marcha na análise bivariada (P< 0,15).

Artigo 02:

A normalidade dos dados foi verificada aplicando-se o teste de Kolmogorov- Smirnov com correção de Lilliefors. Testes não-paramétricos (Mann-Whitney e Qui- Quadrado) foram utilizados para comparar variáveis quantitativas e frequências entre os grupos na avaliação inicial. Para as variáveis de desfecho, foram analisados efeitos a médio e longo prazo. Foi aplicada a ANOVA two-way com medidas repetidas, considerando medidas temporais (baseline, post-training e follow-up) como fator intra- sujeitos e os grupos (experimental e controle) como fator entre sujeitos. O ajuste de Bonferroni foi considerado para múltiplas comparações (post hoc). A análise da intenção de tratar foi realizada para aqueles que não concluíram todas as avaliações, utilizando a última avaliação disponível para representar os dados perdidos. Médias e intervalos de confiança (95%) foram calculados para todos os desfechos.

34 Artigo 03:

A normalidade dos dados foi verificada aplicando-se o teste de Shapiro-Wilk, e como alguns dados não apresentaram distribuição normal, o teste de Mann-Whitney foi utilizado para comparar os grupos na avaliação inicial. Para as variáveis de desfecho, foram analisados efeitos a curto, médio e longo prazo. Foi aplicada a ANOVA two-way com medidas repetidas, considerando medidas temporais (baseline, mid-training, post- training e follow-up) como fator intra-sujeitos e os grupos (experimental e controle) como fator entre sujeitos. O ajuste de Bonferroni foi considerado para múltiplas comparações (post hoc). A análise da intenção de tratar foi realizada para aqueles que não concluíram todas as avaliações, utilizando a última avaliação disponível para representar os dados perdidos. Médias, desvios-padrão e intervalos de confiança (95%) foram calculados para todos os desfechos.

35 6 RESULTADOS E DISCUSSÃO

36

A seção de resultados e discussão será apresentada por meio de três artigos científicos elaborados a partir dos dados coletados neste estudo.

O artigo 01 é intitulado “Is there influence of the load addition during treadmill training on cardiovascular parameters and gait performance in patients with Stroke? A randomized clinical trial.” Após as considerações da banca examinadora, este

artigo será submetido à apreciação pela revista NeuroRehabilitation, que atualmente possui Qualis A1 segundo a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) para a área 21 (Educação Física, Fisioterapia, Fonoaudiologia e Terapia Ocupacional), com fator de impacto 1.124.

O artigo 02 tem como título “Effects of treadmill training with load addition on non-paretic lower limb on gait parameters after stroke: a randomized controlled clinical trial.” Este artigo será submetido, após os ajustes sugeridos pela banca examinadora, à revista científica Gait & Posture, que atualmente apresenta Qualis A1 na CAPES para a área 21 e fator de impacto 2.752.

O artigo 03 é intitulado “Effects of Treadmill Training with Adding Load on

Measurements of Functional Mobility and Postural Balance in Subjects with Stroke: A Randomized Controlled Trial.” Este artigo será submetido, após as considerações da banca examinadora, ao periódico Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, que, segundo a última avaliação da CAPES, apresenta Qualis A1 para a área 21, com fator de impacto 2.565.

37 6.1 Artigo 01

Is there influence of the load addition during treadmill training on cardiovascular parameters and gait performance in patients with Stroke? A randomized clinical trial

Tatiana Souza Ribeiroa_{*, Tállyta Camila Chaves da Silva}a_{, Renata Carlos Felipe}a_{, Emília} Márcia Gomes de Souza e Silvaa_{, Matheus Oliveira Lacerda,}a _{Ana Paula Spaniol,}a _Ana Raquel Rodrigues Lindquista_.

a _{Department of Physical Therapy, Federal University of Rio Grande do Norte, Natal,} Brazil.

*Corresponding author: Tatiana Souza Ribeiro, Department of Physical Therapy, Federal University of Rio Grande do Norte, Av. Senador Salgado Filho, Post office box: 1524, Natal, RN, Brazil. Zip Code: 59072-970, Tel: +55(84)3342-2010; Fax: +55(84)3342- 2010; Email: [email protected]

38 ABSTRACT

BACKGROUND: Although exercises involving both lower limbs are indicated for aerobic training, stroke patients have shown expressive asymmetry between the paretic and non-paretic lower limb (NPLL). Performing activities that stimulate the paretic limb during aerobic exercise may optimize training results.

OBJECTIVE: To evaluate if there is influence of load addition on NPLL during treadmill training on cardiovascular parameters and gait performance of subacute stroke patients.

METHODS: 38 stroke subjects with gait deficits were randomized into experimental group, which underwent treadmill training with a mass attached on NPLL, and control group, which underwent only treadmill training. Interventions lasted 2 weeks (9 sessions). Main outcomes were heart rate, arterial blood pressure, gait speed and distance covered. Assessments occurred at rest, 10th and 20th minutes of the session and immediately after each session.

RESULTS: There was improvement in speed and walking distance in both groups. All cardiovascular parameters had showed no changes compared to 1st and 9th sessions and there were no differences between groups within each session.

CONCLUSIONS: Load addition on NPLL did not alter cardiovascular parameters and gait training provide better gait performance of subacute stroke patients, which indicates this therapy can be considered useful and safe for these patients.

39 1. Introduction

Cardiovascular diseases and stroke produce significantly health and economic globally burdens, even though are strongly associated with modifiable risk factors, such as hypertension, diabetes mellitus, high blood cholesterol, physical inactivity, obesity and tobacco smoking (Lennon, Carey, Gaffney, Stephenson, & Blake, 2008; Mozaffarian et al., 2015). Although stroke rate remain alarmingly high in low and middle-income countries, especially in Latin America, studies have shown a decrease in stroke incidence in the last few years (Lavados et al., 2007; Del Brutto & Del Brutto, 2013). This reduction can be related to a more effective control of risk factors and the improvement of quality of health care, since this is the trend observed in developed countries (Copstein, Fernandes & Bastos, 2013).

Since physical inactivity has been attributed as the second leading risk factor for stroke, according to a multinational case-control study (O’Donnell et al., 2010), exercise programs have been strongly recommended for individuals who suffered stroke (Billinger et al., 2014). Stroke survivors have shown low levels of activity, mainly due to disability and co-morbidities, which lead to a sedentary lifestyle and consequently a low endurance for exercise, with early and persistent decline in aerobic capacity (Stoller, de Bruin, Knols & Hunt, 2012; Billinger et al., 2014). Impaired aerobic capacity has been associated with limited activities of daily living and loss of independence (Saltychev, Sjögren, Bärlund, Laimi, & Paltamaa, 2015), thus aggravating a vicious cycle of physical inactivity and functional decline (Pang, Charlesworth, Lau, & Chung, 2013). Furthermore, after stroke, abnormalities of heart rate (HR) and blood pressure are commonly observed, which may be caused by high activity of the sympathetic nervous system - a cardiac autonomic dysregulation linked to the stroke (Raimundo et al., 2013). This autonomic imbalance can be reduced by aerobic activity (Katz-Leurer & Shochina, 2007). Physical inactivity,

40 however, worsens the cardiovascular status, contributing to atherosclerotic processes and increased arterial stiffness after stroke, which results are increased arterial wall stress and left ventricular afterload and reduced coronary and peripheral perfusion pressure (Tang et al., 2014).

Studies have shown that aerobic exercise improve cardiovascular parameters (Cardiac risk score, HR recovery, systolic blood pressure) (Potempa et al., 1995; Lennon, Carey, Gaffney, Stephenson, & Blake, 2008; Jin, Jiang, Wei, Chen, & Ma, 2013) and cardiovascular fitness (O2 consumption - VO2, Peak VO2, 6-Minute Walk Test) after stroke (Macko et al., 2005; Lennon, Carey, Gaffney, Stephenson, & Blake, 2008; Toledano-Zarhi, Tanne, Carmeli, & Katz-Leurer, 2011; Jin, Jiang, Wei, Chen, & Ma, 2013) and it also improves gait, balance, functional mobility and function of the lower limbs of these patients (Duncan et al., 1998; Macko et al., 2005; Letombe et al., 2010; Globas et al., 2012). Treadmill training is one of the most popular forms of aerobic exercise used in poststroke rehabilitation. It allows the practice of exercise in standing posture - which also can be facilitated by the use of body weight support -, and it has been suggested as being more effective than other kind of exercises to improving aerobic capacity of stroke survivors (Saltychev, Sjögren, Bärlund, Laimi, & Paltamaa, 2015). Treadmill also allows repetitive gait practice at high speeds, being able to provide increased maximum gait speed in stroke patients (Pang, Charlesworth, Lau, & Chung, 2013).

Although exercises involving both lower limbs are indicated for aerobic training (as leg ergometry and treadmill), stroke patients have shown expressive weight bearing asymmetry in orthostatic position, with more weight being sustained by the non-paretic lower limb (NPLL) (Genthon et al., 2008). This asymmetric pattern still remains while exercises and performing functional tasks, and it has been observed a greater force and

41 work generation by NPLL, even in activities performed in sitting position, as in cycle ergometers (Sibley, Tang, Brooks, Brown, & McIlroy, 2008; Billinger, Guo, Pohl, & Kluding, 2010). Therefore, performing tasks that simultaneously stimulate the use of paretic lower limb (PLL) and promote aerobic activity may optimize the training results (Sibley, Tang, Brooks, Brown, & McIlroy, 2008).

Using constraint-induced movement paradigm to increase PLL involvement and thus to improve motor control and gait, Regnaux and co-workers (Regnaux et al., 2008) proposed load addition during treadmill training in subacute stroke patients. With an external mass attached around non-paretic ankle, patients walked on the treadmill for 20 minutes, exhibiting as immediate effect improvement in several gait parameters, such as increased gait speed and weight bearing on the PLL, as well as improved angular kinematic of the PLL. Despite promising results, use of load as a restraint of non-paretic limb movement in stroke patients has not been extensively researched, with only one similar study identified (Bonnyaud et al., 2013), which had also evaluated the immediate effects and did not investigate the cardiovascular impact of this training.

Studies have shown that aerobic training should be initiated in the early poststroke stages, have been found to be safe and feasible in the sub-acute stage (Letombe et al.,