Influence of low back pain in kinematics, coordination and muscle activation of trunk of recreational runners

Objetivos: Verificar a influência da dor lombar na cinemática e coordenação dos segmentos do tórax, coluna lombar e pelve, associada à análise da atividade muscular do tronco entre corredores recreacionais, com dor lombar e controles. Método: Foi realizado um estudo transversal com a avaliação de 26 corredores, sendo 13 destes com dor lombar crônica. A corrida foi avaliada em esteira nas velocidades de 2,5 e 3,3 m/s. Foram analisadas as curvas da amplitude articular do tórax, coluna lombar e pelve nos três planos de movimento, como um modelo de segmento rígido. Foi analisada a média de ativação muscular do oblíquo externo, glúteo máximo e eretores da espinha durante o ciclo da corrida. Com os dados cinemáticos foi realizada a análise da coordenação entre estes segmentos por meio da técnica de Vector Coding. As médias dos grupos foram comparadas com o teste t de Student independente e calculado o tamanho do efeito (𝑑̅ de Cohen). Resultados: A análise cinemática revelou diferenças no plano transversal dos três segmentos com menores rotações no grupo dor lombar (GDL), principalmente na fase de oscilação. A ativação muscular do oblíquo externo foi menor no GDL, principalmente em maior velocidade: GDL: 𝑥̅ = 38,7% (DP:6,8) e controle (GC) 47,1% (7,8) P=0,02; 𝑑̅=0,96). Os outros músculos não mostraram diferenças no percentual de ativação. Na análise da coordenação, diferenças ocorreram entre a pelve e a lombar no plano frontal, o GDL apresentou maior padrão em fase em relação ao GC durante o ciclo (GDL:50,1% (10,9); GC:38,8% (9,0); P=0,008 𝑑̅=1,13). Entre os segmentos lombar e tórax, diferenças ocorreram nos planos sagital e frontal, com o GDL apresentando um padrão de coordenação em que o movimento da lombar antecede o do tórax em 10% maior em relação aos controles. Os movimentos de flexão e extensão entre a pelve e tórax foi mais em anti-fase no grupo controle, principalmente na maior velocidade (GDL:33,5% (7,8); GC:47,8% (11); P=0,001; 𝑑̅=1,49). Conclusão: Diferenças ocorreram entre os grupos, com o aumento da velocidade. O GDL apresentou menor rotação axial nos três segmentos, com menor ativação do músculo oblíquo externo. A coordenação entre os segmentos no GDL ocorreu predominantemente em fase ou com o movimento da lombar, antecipando o segmento adjacente.Aims: To verify the influence of low back pain in the kinematics and coordination of the thorax, lumbar spine, and pelvis segments, associated with trunk muscle activation analysis between recreational runners with chronic low back pain (CLBP) and matched controls. Method: A cross-sectional study was performed with 26 runners, 13 with CLBP. Running was performed on a treadmill at two fixed velocities: 2.5 and 3.3 m/s. The thorax, lumbar spine, and pelvis kinematic curves were analyzed in the three motion planes, with a rigid segment model. The mean of activation of the external oblique, gluteus maximus, and spinal erectors was evaluated during the running cycle. With the kinematic data, the coordination between the segments was evaluated using the Vector Coding technique. The means of the groups were compared with the independent Student t-test and the effect size (Cohens 𝑑̅) was calculated. Results: The kinematic analysis showed differences in the transversal plane for the three segments with lower rotations in the CLBP group, mainly in the oscillation phase. The muscle activation of the external oblique was lower in the CLBP group, mainly at the higher velocity: CLBP: 𝑥̅ 38.7% (SD: 6.8) and control group (CG) 47.1% (7.8) P=0.02; 𝑑̅=0.96). The other muscles did not show differences between groups. In the coordination analysis, differences occurred between the pelvis and lumbar spine in the frontal plane, the CLBP group presented greater values in the phase pattern in relation to the CG group (CLBP: 50.1% (10.9); CG: 38.8% (9.0); P=0.008; 𝑑̅=1.13). In the analysis between lumbar and thorax spine segments, differences occurred in both the sagittal and frontal plane, with the CLBP group demonstrating a coordination pattern in which the lumbar spine movement preceded the thorax by 10% greater than controls. The flexion and extension movements between the thorax and pelvis in the CG were greater in antiphase, mainly at the higher velocity (CLBP: 33.5% (7.8); CG: 47.8% (11); P=0.001; 𝑑̅=1.49). Conclusion: Differences occurred between the groups, predominantly at the higher velocity. The CLBP demonstrated lower axial rotation in the three segments, in accordance with the lower activation of the external oblique. The coordination results showed a mechanism of protection, the movement between the segments in the CLBP group occurred predominantly in phase or the movement of the spine lumbar anticipated the movement of the adjacent segment