Aplicação de modalidades de restrição de fluxo sanguíneo em diferentes desordens musculoesqueléticas: aspectos fisiológicos, metodológicos e clínicos

Introduction: Musculoskeletal disorders are common and can impair function, physical performance and quality of life. Among the interventions used to musculoskeletal disorders management, blood flow restriction (BFR) modalities are gaining space in scientific literature. Purposes: This thesis invest...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Cerqueira, Mikhail Santos
Outros Autores: Vieira, Wouber Hérickson de Brito
Formato: doctoralThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Oclusão vascular parcial
Pré-condicionamento isquêmico
Desuso
Dano muscular induzido por exercício
Osteoartrite de joelho
Reabilitação
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/37336
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Cerqueira, Mikhail Santos
Aplicação de modalidades de restrição de fluxo sanguíneo em diferentes desordens musculoesqueléticas: aspectos fisiológicos, metodológicos e clínicos
description Introduction: Musculoskeletal disorders are common and can impair function, physical performance and quality of life. Among the interventions used to musculoskeletal disorders management, blood flow restriction (BFR) modalities are gaining space in scientific literature. Purposes: This thesis investigated physiological aspects, prescription methods and clinical applications of BFR modalities in musculoskeletal disorders. Methods and results: BFR modalities considered were passive BFR (BFR without concomitant exercise), ischemic preconditioning (IPC) and BFR exercise. Were considered musculoskeletal disorders conditions that caused functional impairment, such as loss of strength and muscle mass, exercise-induced muscle damage (EIMD), muscle fatigue and knee osteoarthritis (OA). The present thesis consists of an introduction, three chapters referring to the BFR modalities, and final considerations. Chapters 1, 2 and 3 deal with passive BFR, IPC and BFR exercise, respectively, and are composed of seven manuscripts involving three study types: systematic review (with and without meta-analysis), narrative review and randomized clinical trial. Chapter 1 is a systematic review (article 1) on the effects of passive BFR to minimize loss of strength and muscle mass (disuse atrophy) in individuals underwent lower limbs unloading. In chapter 1 we observed that although potentially useful, the high risk of bias presented in original studies limits the indication of passive BFR as effective modality against the reduction of strength and muscle mass induced by immobilization. Chapter 2 is a randomized controlled clinical trial (article 2) that investigated the effects of IPC on protection against EIMD in healthy individuals. Article 2 pointed out that IPC was not superior to sham in the protection against EIMD. Chapter 3 addresses physiological, methodological and clinical aspects of BFR combined to physical exercise. The first manuscript of chapter 3 (article 3) is a systematic review and meta-analysis that analyzed muscle excitation (by surface electromyography) during resistance RFS exercise taken to muscle failure or not. Article 3 indicated that muscle excitation during low-load BFR exercise was greater than during matched load exercise without RFS only when muscle failure was not achieved. Additionally, low-load BFR exercise showed less muscle excitation than high-load exercise, regardless of whether or not it achieved voluntary failure. The second manuscript of chapter 3 (article 4) is a systematic review and meta-analysis that investigated whether BFR pressure influences the time to voluntary muscle failure during a fatiguing task. In this article, muscle failure was anticiped during low-load exercises with high- but not low-BFR pressures. The third manuscript of chapter 3 (article 5) is a narrative review that discusses the possible need to adjust BFR pressure over weeks of training. In article 5, we observed that the literature is contradictory and makes it difficult to recommend whether BFR pressure adjustments are needed. Article 6 is a protocol of randomized clinical trial to investigate the effects of lowload and reduced total volume exercise with BFR versus high-load exercise without BFR in knee OA treatment. Article 7 is the randomized clinical trial presenting results of the protocol (article 6) and showed that low-load BFR training with reduced total volume had similar effect to high-load training without BFR on knee pain, muscle performance, physical function and quality of life of patients with knee OA, although the magnitude of strength gains was greater after high-load training. Conclusions: In general, with the exception of IPC to protect against EIMD, BFR modalities are potentially useful in the management of musculoskeletal disorders herein studied. Additionally, we conclude that it is necessary to advance in the understanding of the physiological mechanisms and in the prescription methods of BFR modalities.
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Purposes: This thesis investigated physiological aspects, prescription methods and clinical applications of BFR modalities in musculoskeletal disorders. Methods and results: BFR modalities considered were passive BFR (BFR without concomitant exercise), ischemic preconditioning (IPC) and BFR exercise. Were considered musculoskeletal disorders conditions that caused functional impairment, such as loss of strength and muscle mass, exercise-induced muscle damage (EIMD), muscle fatigue and knee osteoarthritis (OA). The present thesis consists of an introduction, three chapters referring to the BFR modalities, and final considerations. Chapters 1, 2 and 3 deal with passive BFR, IPC and BFR exercise, respectively, and are composed of seven manuscripts involving three study types: systematic review (with and without meta-analysis), narrative review and randomized clinical trial. Chapter 1 is a systematic review (article 1) on the effects of passive BFR to minimize loss of strength and muscle mass (disuse atrophy) in individuals underwent lower limbs unloading. In chapter 1 we observed that although potentially useful, the high risk of bias presented in original studies limits the indication of passive BFR as effective modality against the reduction of strength and muscle mass induced by immobilization. Chapter 2 is a randomized controlled clinical trial (article 2) that investigated the effects of IPC on protection against EIMD in healthy individuals. Article 2 pointed out that IPC was not superior to sham in the protection against EIMD. Chapter 3 addresses physiological, methodological and clinical aspects of BFR combined to physical exercise. The first manuscript of chapter 3 (article 3) is a systematic review and meta-analysis that analyzed muscle excitation (by surface electromyography) during resistance RFS exercise taken to muscle failure or not. Article 3 indicated that muscle excitation during low-load BFR exercise was greater than during matched load exercise without RFS only when muscle failure was not achieved. Additionally, low-load BFR exercise showed less muscle excitation than high-load exercise, regardless of whether or not it achieved voluntary failure. The second manuscript of chapter 3 (article 4) is a systematic review and meta-analysis that investigated whether BFR pressure influences the time to voluntary muscle failure during a fatiguing task. In this article, muscle failure was anticiped during low-load exercises with high- but not low-BFR pressures. The third manuscript of chapter 3 (article 5) is a narrative review that discusses the possible need to adjust BFR pressure over weeks of training. In article 5, we observed that the literature is contradictory and makes it difficult to recommend whether BFR pressure adjustments are needed. Article 6 is a protocol of randomized clinical trial to investigate the effects of lowload and reduced total volume exercise with BFR versus high-load exercise without BFR in knee OA treatment. Article 7 is the randomized clinical trial presenting results of the protocol (article 6) and showed that low-load BFR training with reduced total volume had similar effect to high-load training without BFR on knee pain, muscle performance, physical function and quality of life of patients with knee OA, although the magnitude of strength gains was greater after high-load training. Conclusions: In general, with the exception of IPC to protect against EIMD, BFR modalities are potentially useful in the management of musculoskeletal disorders herein studied. Additionally, we conclude that it is necessary to advance in the understanding of the physiological mechanisms and in the prescription methods of BFR modalities. Introdução: Desordens musculoesqueléticas são comuns e podem comprometer a função, o desempenho físico e a qualidade de vida. Dentre as intervenções utilizadas no manejo de desordens musculoesqueléticas, as modalidades de restrição de fluxo sanguíneo (RFS) vêm ganhando espaço na literatura científica. Objetivos: Essa tese teve o propósito de investigar os aspectos fisiológicos, os métodos de prescrição e as aplicações clínicas de modalidades de RFS em diferentes desordens musculoesqueléticas. Métodos e resultados: As modalidades de RFS consideradas foram a RFS passiva (sem exercício concomitante), o précondicionamento isquêmico (PCI) e a RFS combinada ao exercício. Como desordens musculoesqueléticas foram consideradas condições que causassem prejuízo funcional, tais como perda de força e de massa muscular, dano muscular induzido por exercício, fadiga muscular e osteoartrite (OA) de joelho. A presente tese é composta por introdução, três capítulos referentes às modalidades de RFS, e considerações finais. Os capítulos 1, 2 e 3 versam, respectivamente, sobre RFS passiva, PCI e RFS combinada ao exercício, e são compostos de sete artigos científicos envolvendo três desenhos de estudo: revisão sistemática (com e sem meta-análise), revisão narrativa e ensaio clínico aleatorizado. O capítulo 1 é uma revisão sistemática (artigo 1) sobre os efeitos da RFS passiva para minimizar perdas de força e de massa muscular (hipotrofia por desuso) em indivíduos submetidos a restrições na descarga de peso em membros inferiores. No capítulo 1 observamos que embora potencialmente útil, o alto risco de viés apresentado nos estudos originais limita a indicação de RFS passiva como modalidade eficaz contra a redução de força e de massa muscular induzida por imobilismo. O capítulo 2 é um ensaio clínico controlado e aleatorizado (artigo 2) que investigou os efeitos do PCI na proteção contra o dano muscular induzido por exercício (DMIE) em pessoas saudáveis. O artigo 2 apontou que o PCI não foi superior ao sham para proteger contra o DMIE. O capítulo 3 aborda aspectos fisiológicos, metodológicos e clínicos da RFS combinada ao exercício físico. O primeiro manuscrito do capítulo 3 (artigo 3) é uma revisão sistemática com meta-análise que analisou a excitação muscular (por eletromiografia de superfície) durante exercício resistido com RFS. O artigo 3 indicou que a excitação muscular durante o exercício de baixa carga com RFS foi maior que durante exercício de carga pareada sem RFS somente quando a falha muscular não foi alcançada. Adicionalmente, exercício de baixa carga com RFS apresentou menor excitação muscular que exercício de alta carga, independentemente de alcançar ou não a falha voluntária. O segundo manuscrito do capítulo 3 (artigo 4) é uma revisão sistemática com meta-análise que mostrou uma antecipação da falha muscular durante exercícios de baixa carga com altas pressões de RFS, mas não com baixas pressões. O terceiro manuscrito do capítulo 3 (artigo 5) é uma revisão narrativa que discute a possível necessidade de ajustar a pressão de RFS ao longo das semanas de treinamento. No artigo 5 observamos que a literatura é contraditória, o que dificulta recomendar se tais ajustes na pressão de RFS são necessários. O artigo 6 é um protocolo de ensaio clínico aleatorizado proposto para investigar os efeitos do exercício de baixa carga e volume total reduzido com RFS versus treinamento de alta carga sem RFS no tratamento da OA de joelho. O artigo 7 é o ensaio clínico aleatorizado que apresenta os resultados do protocolo (artigo 6) e mostrou que o treinamento de baixa carga com volume total reduzido e com RFS teve efeito similar ao treinamento de alta carga sem RFS na dor no joelho, desempenho muscular, função física e qualidade de vida de pacientes com OA de joelho, embora a magnitude nos ganhos de força tenha sido maior após treino de alta carga. Conclusões: De forma geral, com exceção do PCI para proteger contra o DMIE, as modalidades de RFS são potencialmente úteis no manejo das disfunções musculoesqueléticas aqui estudadas. Adicionalmente, concluímos que é necessário avançar no entendimento dos mecanismos fisiológicos e no estudo dos métodos de prescrição das diferentes modalidades de restrição de fluxo sanguíneo. 2021-09-20T22:44:37Z 2021-09-20T22:44:37Z 2021-06-18 doctoralThesis CERQUEIRA, Mikhail Santos. Aplicação de modalidades de restrição de fluxo sanguíneo em diferentes desordens musculoesqueléticas: aspectos fisiológicos, metodológicos e clínicos. 2021. 219f. Tese (Doutorado em Fisioterapia) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/37336 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FISIOTERAPIA

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