The influence of hip and knee joint angles on quadriceps muscle-tendon unit properties during maximal voluntary isometric contraction

Abstract

Os exercícios de extensão do joelho são comumente usados para tratar lesões no joelho. No entanto, não está claro qual é o posicionamento ideal para exercícios de força de extensão do joelho. 60º de flexão do joelho permite maior produção de força, mas 20º de flexão do joelho reduz o estresse articular. Além disso, o posicionamento sentado versus supino pode influenciar a função musculotendínea. Determinar como funciona a unidade musculotendínea do quadríceps femoral, de acordo com os ângulos das articulações do quadril e do joelho, pode ajudar na tomada de decisão clínica ao prescrever exercícios de extensão do joelho. Nosso objetivo foi determinar o efeito dos ângulos das articulações do quadril e joelho na estrutura e funcionamento neuromuscular de todos os constituintes da musculatura do quadríceps femoral e nas propriedades do tendão patelar. Vinte jovens do sexo masculino foram avaliados em quatro posições: sentado e supino em 20º e 60º de flexão do joelho (SIT20, SIT60, SUP20 e SUP60). A dinamometria computadorizada foi usada para determinar o pico de torque de extensão do joelho durante a contração voluntária isométrica máxima (CVIM). A ultrassonografia foi usada em repouso e durante a CVIM para caracterizar o músculo quadríceps femoral e a rigidez do complexo tendão aponeurose. Além disso, foram avaliadas as propriedades morfológicas, mecânicas e materiais do tendão patelar. Observamos que o pico de torque e a eficiência neuromuscular do quadríceps femoral foram maiores para as posições SUP60 e SIT60 em comparação com as posições SUP20 e SIT20. Encontramos maior comprimento do fascículo e menor ângulo de penação nas posições com o joelho fletido a 60º. A rigidez do complexo tendão aponeurose do quadríceps femoral, a força, a rigidez, o estresse e o módulo de Young do tendão patelar foram maiores em posições mais alongadas (60º) do que em posições encurtadas (20º). O alongamento do tendão patelar foi maior na posição SIT20 comparado ao SUP20. A atividade elétrica muscular do quadríceps femoral, comprimento, tensão e área de secção transversa do tendão patelar permaneceram inalterados entre as posições. Em conclusão, os clínicos devem considerar o posicionamento a 60° de flexão do joelho em vez de 20°, independente se sentado ou deitado, durante a reabilitação para gerar carga na unidade musculotendínea o suficiente para estimular a mecanotransdução. ClinicalTrials.gov (Identificador: NCT03822221).