Tecnologia de compressão pneumática intermitente para recuperação esportiva

Tecnologia de compressão pneumática intermitente para recuperação esportiva

Tom Waller1,  Mike Caine1 and Rhys Morris1.

1 Sports Technology Research Group, Wolfson School of Mechanical and Manufacturing Engineering, Loughborough University, UK, t.m.waller@lboro.ac.uk

2 Medical Physics and Bioengineemg , University ofWales College of Medicine, Cardiff, UK

Resumo

As tecnologias de compressão pneumática intermitente (IPC) são amplamente utilizadas em clínicas para auxiliar na redução de edemas nos membros e para a profilaxia das tromboses da veia profunda (TVP). O aplicativo IPC dentro do universo esportivo não é amplamente utilizado. O principal mecanismo para a eficácia do IPC é que ele aumenta o fluxo sanguíneo venoso e arterial através da inflação periódica dos membros externos. Acreditamos que isso pode ser benéfico para o aquecimento das atividades de atletas. A remoção de resíduos pode ajudar a reduzir o risco de lesão e o fenômeno da dor muscular subsequente (DOMS). Uma nova implementação da tecnologia foi desenvolvida para testar a extensão do potencial efeito de aquecimento provocado pelo tratamento do IPC em atletas. Este artigo apresenta um estudo piloto em que os participantes do sexo masculino foram expostos ao IPC após o exercício intensivo. O tratamento específico compreendeu 60 segundos de inflação e 60 segundos de deflação de um vestuário de compressão sequencial na área da coxa (relação 70: 65: 60 mmHg) em cada perna. Este ciclo foi implementado por uma bomba elétrica com os participantes na posição parcialmente elevada. O protocolo de recuperação foi projetado para avaliar a capacidade do IPC para reduzir os sintomas de dor muscular subsequente (DOMS) provocada por repetidas corridas de alta intensidade. Um tratamento IPC de uma hora foi implementado neste caso. O abalo muscular foi usado para identificar qualquer alteração no desempenho pré e pós-teste. Nas escalas visuais foram utilizadas +1, +24 e +48 horas após os testes para avaliar a presença de DOMS. Durante estes testes, as medidas de frequência cardíaca e pressão arterial foram registradas.

1 Introdução

A compressão pneumática intermitente (CPL) tem sido utilizada como método mecânico de profilaxia da trombose venosa profunda durante vários anos. Esses sistemas compreendem a inflação bombeada e deflação de veias de ar dentro de vestuários que podem cobrir o pé, a coxa ou perna inteira. A inflação pode ser aplicada de forma uniforme ou sequencial com uma variedade de pressões com sequencias rápidas ou moderadas. O mecanismo central para a eficácia desses sistemas é a prevenção da estafe, aumentando o fluxo sanguíneo venoso e arterial (Morris e Woodcock 2002 e 2004). Da mesma forma, esta tecnologia tem sido utilizada para a redução do linfedema (Pappas e O’Donnell 1992) e para melhorar a recuperação muscular localizada (Wiener, Mizrahi e Verbitsky, 2001).

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Dado estes mecanismos anti-inflamatórios e de recuperação muscular, acredita-se que o IPC pode ter aplicação no tratamento da dor muscular subsequente (DOMS). DOMS é um fenômeno frequentemente associado às contrações musculares incomuns, que originam os danos às fibras musculares durante os períodos de exercício e faz com que a dor muscular possa persistir por vários dias. Isso causa efeitos que podem suspender os programas de treinamento dos atletas e, portanto, as soluções para reduzir a duração do sofrimento são de grande benefício.
Uma das condições, muitas vezes associada à ocorrência de DOMS, é a corrida de alta intensidade (Thompson, Nicholas e Williams, 1999). Este artigo descreve, portanto, um estudo piloto para investigar a influência do IPC após a ocorrência de DOMS após o período de fortes treinamentos.

2 Metodologia

Nove participantes masculinos saudáveis (idade 25,2 ± I.72yrs, altura 184,8 ± 9,94m, massa corporal 87 ± 10,46 kg, gordura corporal 14,9 ± 3,61% e V02max de 53,1 ± 2,69 ml · kg-1 · min- 1) foram atendidos o Centro de atletismo de alto desempenho da Loughborough University em quatro ocasiões distintas. Solicitou-se que os participantes não consumissem alimentos durante 2 horas antes de chegarem e se abstiveram de álcool, cafeína e exercício rigoroso durante pelo menos 24 horas antes dos testes.

A primeira sessão foi um teste para estimar a absorção máxima de oxigênio (V02max). Isso foi feito usando uma esteira (Ramsbottom, Brewer e Williams, 1988) e permitiu o agrupamento de participantes para o Teste de corrida descontinuido de Loughborough modificado (LIST, Nicholas, Nuttall e Williams 2000), adaptado para acentuar a dor muscular subsequente. Todos os participantes também foram habituados com compressão pneumática intermitente (IPC) e equipamentos especializados (Jump Meter, Just Jump). A massa corporal e a composição foram medidas usando um conjunto de balanças eletrônicas (BF Scales, Tanita) e a dobra cutânea foi medida em 4 vezes, respectivamente (Jackson e Pollock, 1985).
Cada participante foi então atribuído a um grupo (n> I) que inclui outros com resultados de execução de exercícios progressivo similares para a conclusão do seguinte teste LIST:

  • 12 x 20m na velocidade de jogging (4 x 3 lances sequenciais intercalados com o arrancada)
    • 12 x 20m na velocidade de rotação máxima (sprint) (4 x 3 lâminas sequenciais intercaladas com a jogging)
    • 18 x 20 m a pé
    • Repitido (aproximadamente 12 vezes, equivalente a duração total de horas)

Os exercícios forçados foram repetidos em três ocasiões separadas por cada participante (com pelo menos 3 dias de intervalo) e precederam uma sessão de tratamento que incluía: um descanso por uma hora; um tratamento IPC de baixa pressão de uma hora (20:15: 10mmHg) ou; um tratamento IPC de alta pressão de uma hora (70: 65: 60 mmHg). Todos os tratamentos foram realizados em posição parcialmente supina e a ordem de aplicação foi aleatória.

A massa corporal, o salto vertical e a circunferência da panturrilha / coxa foram registrados antes e imediatamente após a sessão de tratamento concluída. A frequência cardíaca foi registrada durante os testes (Polar Team System, Polar Electro). Um monitor de sinais vitais Smartsigns Assist, Huntleigh Healthcare) foi utilizado para registrar a frequência cardíaca e a pressão arterial durante as sessões de tratamento. Após a conclusão das sessões, os participantes completaram um diagrama de dor (Fig. I) com a ajuda de uma escala de 10 pontos com âncoras que variam de I (Not sore) a 10 (Very, very sore). Os participantes foram alertados para avaliar o nível de dor percebido e identificar a localização marcando o diagrama de acordo. Isso foi repetido sem supervisão +24 e +48 horas pós-teste.


Fig. 1.
Diagrama de dor e escala visual acompanhante

Testes de medidas repetidas foram utilizados para investigar quaisquer diferenças nos dados entre os tratamentos de alta pressão, baixa pressão e sem pressão. A significância foi tomada em p <O.05. Todos os resultados são apresentados como valores médios ± 1 desvio padrão.

3 Resultados

3.1 Sessões em repetição

Frequências cardíacas consistentes foram registradas em todos os individuos em cada uma das sessões de exercícios. As frequências cardíacas observadas durante todos os ensaios variaram de um mínimo de 118,9 ± 12,3 bpm até um máximo de I81,8 ± 9,1 bpm. Esses traços cardíacos também foram utilizados para verificar a consistência dos conjuntos de corridas e das durações dos componentes de arrancada. Os resultados mostram que tanto o set quanto as arrancadas foram consistentes para todos os indivíduos com 6,8 ± O.7 e 3,0 ± O.3min para o set e os tempos de arrancada, respectivamente.

3.2 Sessões de tratamento

Ao longo do tratamento, a taxa de hipertensão aproximou-se gradualmente dos valores de repouso de taxas elevadas imediatamente após a corrida. Durante este tempo, tanto os tratamentos de alta e baixa produziram valores de frequência cardíacas média significativamente menores do que a condição de não tratamento (83 ± 6,9 e 82,4 ± 9,1 vs. 87,3 ± 8,1bpm, respectivamente). Aliás, os tratamentos de alta e baixa pressão não foram significativamente diferentes. A pressão arterial diastólica também foi significativamente maior sem compressão das pernas (76 ± 2,4 contra 7I.7 ± 2,0 e 7I.5 ± 1.9mmHg para os tratamentos de alta e baixa pressão, respectivamente). De acordo com os gráficos de frequência cardíaca, não houve diferença significativa entre altas e baixas pressões.

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3.3 Medidas de desempenho

Não houve alteração significativa ou consistente nas circunferências medidas da panturrilha e da coxa. O desempenho do salto vertical foi reduzido em todas as ocasiões, porém a magnitude da redução foi menor após tratamentos de IPC de alta e baixa pressão. O tratamento com alta pressão produziu uma redução média significativamente menor do que o tratamento com baixa pressão e nenhum tratamento (1,9 ± 1,4 vs. 4,4 ± 3,8 e 5,9 ± 3,4 cm, respectivamente).


Fig. 2.
Redução no desempenho do salto vertical (* significativo, p <O.05)

3.4 Medidas de dor

A média de dor percebida medida nas canelas, panturrilhas, quadríceps e na musculatura posterior da coxa foi significativamente reduzida pelo tratamento IPC de alta e baixa pressão +1 hora (2,1 ± 1,2, 3 ± 1,1 cf 4 ± 1,5), +24 horas (1,3 ± O). 2, 2 ± O.8 cf 3 ± 1) e +48 horas (O.6 ± 0,2, 1,1 ± 0,3 cf 1,9 ± O.7) em comparação com nenhum tratamento após o os exercícios. Em cada caso, o tratamento com baixa pressão produziu classificações significativamente mais baixas do que após nenhum tratamento e o tratamento com alta pressão produziu classificações significativamente mais baixas do que o tratamento de baixa pressão e nenhum tratamento.

Intermittent Pneumatic Compression Technology for Sports Recovery 395


Fig. 3.
Pontuação média de dor para canela, panturrilhas, quadríceps e na musculatura posterior da coxa (* significativo, p <O.05)

4 Argumentação

A análise dos dados de frequência cardíaca durante os testes mostra como resultado que uma boa consistência foi mantida ao longo dos ensaios em termos de duração e esforço de cada individuo. As mudanças relativas nos dados remanescentes podem, portanto, ser consideradas confiáveis.

Durante a sessão de tratamento do IPC, a frequência cardíaca e a pressão arterial foram menores em comparação com a condição de não tratamento. É interessante notar, no entanto, que os valores de pressão baixa e alta são semelhantes. Isso poderia sugerir que apenas uma baixa pressão é necessária para reduzir o trabalho cardíaco, no entanto, uma inspeção adicional do equipamento evidencia uma explicação mais provável. A bomba IPC de baixa pressão aplicou pressão em ambas as pernas simultaneamente, enquanto que a bomba de alta pressão comprimiu cada perna à prova. Isso pode resultar em um efeito de fluído menor com a perna sob alta pressão e a perna não recebendo pressão, formando um equilíbrio mais baixo, comparável ao tratamento com pressão mais baixa. Este fator não parece ter influenciado nos dados de desempenho e dor.

Os resultados do salto vertical mostram claramente um benefício do IPC dada a redução do déficit de desempenho. Essa melhora é maior e atinge significância com o tratamento de alta pressão sugerindo que o IPC é capaz de manter os níveis de desempenho mesmo após o trabalho de alta intensidade. O mecanismo para este benefício pode ser explicado pelos dados de dor, dado que os valores de dor mais baixos foram registrados após o tratamento de IPC de alta pressão. Essa dor reduzida pode ter permitido uma ativação muscular mais livre de dor na manobra de salto vertical final. Curiosamente, há também uma redução na dor com o tratamento com pressão mais baixa. Isso sugere que pode haver outros mecanismos que contribuam para a dor reduzida, como o isolamento térmico ou os benefícios de suporte. Além disso, é claro que este tratamento pode ser otimizado. As pressões aplicadas estavam de acordo com as instruções do fabricante e escolhidas para produzir uma magnitude de efeito no sangue 396 Tom Waller, Mike Caine e a dinâmica de Rhys Morris. Um programa de otimização pode ser necessário para entender melhor os benefícios de aumentar a pressão e talvez a aplicação de calor ou frio.

396 Tom Waller, Mike Caine and Rhys Morris

Esperávamos ver algum aumento na circunferência da panturrilha ou da coxa provocada pela coleta de fluido nos membros durante o tratamento. Nós hipotetizamos que o tratamento do IPC reduziria esse inchaço. Os dados sugerem, no entanto, que não há mudança. Isso pode ser devido à insuficiência de dano muscular, no entanto, é mais provável que os resultados sejam devidos a diferenças posturais. A primeira medida foi tomada no momento da chegada à sessão de teste em um músculo frio, enquanto que a segunda medida foi tomada imediatamente após a hora na posição supina. Pode, portanto, ter sido mais apropriado tomar uma terceira medida entre a conclusão do turno e antes da sessão de tratamento.

5 Conclusão

Este estudo mostrou que o IPC fornece benefícios em termos de redução de desempenho após o exercício de alta intensidade e reduz a dor logo após o exercício, bem como 48 horas depois.

Isso sugere favoravelmente que os atletas que realizam o IPC como parte de seu programa de treinamento devem poder aumentar seu volume de treinamento com um risco reduzido de desconforto e lesão. Outras investigações serão úteis na otimização da tecnologia, aumentando assim a magnitude desses efeitos.

Reconhecimentos

Os autores agradecem a Huntleigh Healthcare pelo apoio ao projeto e pelo fornecimento de equipamentos e vestuário IPC.

Referências

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  • Morris , R.J. and Woodcock, J.P. (2002) Effects of supine intermittent compression on arteri al inflow to the lower limb. Arch. Surg. 137,1269-1273.
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  • Pappas, C.J. and O’Donnell, T.F. Jr. (1992) Long-term results of compression treatment for lymphedema. J. Vase. Surg. 16, 555-564.
  • Ramsbottom, R., Brewer, J. and Williams, C. ( 1988) A progressive shuttle run to estimate maximal oxygen uptake. Brit. J. Sports. Med. 22, 14 1-144.
  • Thomp son, D., Nicholas, C.W. and Williams, C. (1999) Muscular soreness following prolonged intermittent high-inten sity shuttle running. J. Sports Sci. 17,387-395
  • Wiener, A., Mizrahi , J. and Verbitsk y, O. (200 I) Enhancement of tibialis anterior recovery by intermittent sequential pneumatic compre ssion of the legs. Basic Appl. Myol. 11,87-90.