Study of quadriceps isometric contractions in subjects with patellofemoral pain - PFP

A Síndrome Dolorosa Femoropatelar (SDFP), possui etiologia multifatorial e acomete cerca de 7 a 15% da população, em sua maioria mulheres, jovens, adultas e ativas. Ela causa dor anterior ou retropatelar e é exacerbada durante gestos motores funcionais, tais como subir e descer escadas ou permanecer longos períodos de tempo sentado, agachado ou ajoelhado. Como a avaliação diagnóstica desta síndrome ainda é indireta, diversos mecanismos e metodologias buscam realizar uma classificação que diferencie os portadores de SDFP com relação aos assintomáticos. Deste modo, o objetivo desse trabalho é estudar as relações entre os sinais eletromiográficos (EMG) do músculo quadríceps em indivíduos com SDFP durante exercícios isométricos distintos (dissipativo e conservativo) em diferentes ângulos da articulação tíbiofemoral, e compará-los com os indivíduos sem SDFP. Foram analisadas a intensidade do sinal EMG (RMS), a frequência mediana (Fmed) e a frequência em 95% (F95) do espectro de potência dos músculos vasto medial oblíquo (VMO), vasto lateral (VL) e reto femoral (RF) para as contrações isométricas dissipativa e conservativa. Participaram deste estudo 24 voluntários do sexo feminino (17 assintomáticos e 7 com SDFP) que realizaram 18 contrações nos ângulos de 90º, 60º e 20º de extensão de joelho, utilizando 30% da carga voluntária máxima. Eletrodos EMG foram posicionados nos referidos músculos para a coleta dos dados, os quais foram posteriormente tratados e processados, possibilitando a análises do sinal EMG nos domínio do tempo e da frequência. Os resultados indicam que o RMS do sinal EMG apresenta-se distinto entre as contrações isométricas para o grupo sintomático e evidenciam que não existe uma relação de intensidade de contração EMG de um músculo comparativamente ao outro quando se altera o gesto motor. A Fmed de VMO e VL podem ser utilizadas como ferramenta na detecção de SDFP, visto que atuam de maneira distinta entre os grupos. A F95 do músculo VMO comporta-se de um modo diferente entre os grupos, sendo que durante a contração isométrica dissipativa em 20º e 60º, seus valores em SDFP foram maiores do que no grupo Controle. Desta maneira, foi possível relatar que é possível diferenciar a SDFP, ou até mesmo detectá-la, utilizando parâmetros EMG de padrões diferentes de contrações isométricas.The Patellofemoral Pain Syndrome (PFPS) has a multifactorial etiology and affects approximately 7-15% of the population, mostly active young women. PFPS causes retropatellar pain, that is exacerbated during motor functional gestures, such as climbing stairs, sitting, squatting or kneeling for long periods of time. Since the diagnostic evaluation of this syndrome is still indirect, different mechanisms and methodologies seek to achieve a classification able to distinguish patients with PFPS from asymptomatic ones. Thus, the purpose of this study is to find the relationship between the electromyographic (EMG) signals of quadriceps in individuals with and without PFPS during isometric exercises (dissipative and conservative) at different angles of the tibiofemoral joint, to analyze the signal pattern of the control subjects and to compare with the SDFP group. We compared the root means square (RMS) of the EMG signal, median frequency (Fmed) and frequency in 95% of the power spectrum (F95) on the vastus medialis oblique (VMO), vastus lateralis (VL) and rectus femoris (RF) for dissipative and conservative contractions. 24 female volunteers participated in this study (17 asymptomatic patients and 7 with PFPS), who performed 18 contractions at angles of 90º, 60º and 20º of knee extension, using 30% of the maximal voluntary contraction. EMG electrodes were placed on those muscles for data collection, which were further processed using AqDAnalysis software for selection of traits, and MatLab® for processing and analysis of the signal in time and frequency domain. The results indicate that the RMS of EMG signal presents differences among the isometric contractions for the symptomatic group and show that there is a relationship of contraction of a muscle compared to the other when it changes the motor gesture. The Fmed of VMO and VL can be used as a tool in the detection of PFPS, because it acts differently in each group. The F95 of the VMO muscle behaves differently between groups, and during the dissipative isometric contraction at 20º and 60º, their values were higher in PFPS than in the control group. Thus, it was possible to report that it is possible to differentiate the PFPS, or even detect it using EMG parameters of different patterns of isometric contraction