Análise dos efeitos de um programa de exercícios físicos multicomponentes em ambiente aquático e terrestre na funcionalidade, na função muscular, no controle postural e na marcha de pessoas com doença de parkinson

Abstract

Resumo: A Doença de Parkinson (DP) é neurodegenerativa e possui grande heterogeneidade de características que culminam em restrições na mobilidade e em dificuldades na execução de atividades rotineiras. O tratamento vigente é sintomático, principalmente por via medicamentosa. Paralelamente, na última década evidências crescentes apontam que intervenções com exercícios físicos no ambiente terrestre e/ou aquático podem alterar características motoras e não motoras, melhorando a funcionalidade das pessoas com DP. Visando investigar a complementação entre exercícios físicos realizados no ambiente aquático (AA) e terrestre (AT) na mobilidade de pessoas com DP, esta tese de doutorado é composta por dois estudos complementares. Caracteriza-se como um estudo intervencional longitudinal, no qual foi desenvolvido e aplicado um programa de exercícios físicos em ambiente aquático e terrestre (PEFAT) durante 12 meses. O objetivo do Estudo I foi verificar os efeitos do PEFAT na funcionalidade, na função muscular, no controle postural e na velocidade da marcha (VM), bem como as variáveis preditoras para a VM de pessoas com DP. Pessoas com diagnóstico idiopático de DP participaram de um programa de intervenção aquática (IA) e, após um período de retenção, no ambiente terrestre (IT). No total, 18 pessoas (66,83±11,74 anos) com DP iniciaram o PEFAT e 15 participaram das duas intervenções propostas. Os participantes foram avaliados por meio do Timed Up and Go Test (TUG), Dinamic Gait Index (DGI), Five Times Six To Stand (FTSTS), dinamometria isocinética dos membros inferiores (Biodex System), Berg Balance Scale (BBS), Mini-Balance Evaluation Systems Test (MiniBESTest), postura ereta quieta com a plataforma de força (PF) e 10 Meter Walk (10MW) em cinco momentos: Pré-IA, Pós-IA, Pré-IT, Pós- IT, Retenção IT. Utilizou-se a análise Equações de Estimativas Generalizadas (GEE) para verificar os efeitos das intervenções e a predição para a variável dependente VM. O objetivo do Estudo II foi acompanhar a evolução biomecânica da marcha e a função motora durante a aplicação do PEFAT. Neste estudo, foram incluídas 14 pessoas com DP que participaram das etapas aquática e terrestre do PEFAT e possuíam marcha independente. A análise tridimensional da marcha (11 câmeras infravermelho Vicon System e PF AMTI) e os aspectos motores da Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UDPRS) III foram avaliados em quatro momentos: Pré-IA, Pós-IA, Pré-IT e Pós-IT. Utilizou-se a ANOVA de medidas repetidas de dois fatores seguida pelo post-hoc de Bonferroni, bem como o tamanho de efeito para as variáveis espaço-temporais (cadência, velocidade e comprimento da passada, tempo de balanço e de duplo apoio) e UPDRS III. As trajetórias das variáveis cinemáticas (ângulos articulares do quadril, joelho e tornozelo) e cinéticas (momentos articulares do quadril, joelho e tornozelo) foram comparadas entre os momentos das intervenções usando a análise Statistical Parametric Mapping (SPM) unidimensional seguida por post-hoc com teste t e correção de Bonferroni. Os resultados do Estudo I demonstram que houve melhora da interação de todas as variáveis avaliadas após a aplicação total do PEFAT, nas etapas isoladas de IA e IT bem como retenção dos ganhos em ambos os ambientes. Foram identificadas como variáveis preditoras para a VM as intervenções (P=0,0003), a classificação de HY (P=0,063), BBS (P=0,002) e FTSTS (P=0,010), assim como a interação HY, BBS e FTSTS (P=0,004). Na análise das interações, quando os participantes foram analisados por grupos de classificação de Hoehn e Yahr mais grave (HYG) e mais leve (HYL), ambos os grupos apresentaram resposta positiva nas interações entre VM, força de membros inferiores e equilíbrio estático. No entanto, houve maior retenção dos ganhos para os participantes do grupo com HYL, evidenciando a necessidade de pessoas com DP em estadiamentos mais avançados manterem-se realizando exercício físico continuamente. Esse resultado evidencia também a necessidade de intervenções com EF para os HYL, intentando postergar os efeitos da doença. Os resultados do Estudo II indicam que o PEFAT promoveu melhoras nas variáveis espaço-temporais cadência (P<0,01), tempo de balanço (P=0,03) e tempo de duplo apoio (P=0,03) após a fase de IT e melhora nas funções motoras pela UPDRS III (P=0,02) após a fase de IA, todos com tamanho de efeito alto. No entanto, foi necessária a associação entre o tempo e a intervenção nos dois ambientes para haver modificações significativas na cinemática e cinética da marcha. Assim, após a aplicação completa do PEFAT observou-se aumento no pico de flexão do quadril (P=0,002) e joelho (P=0,001) e diminuição da dorsiflexão dos tornozelos (P=0,001). Os momentos extensores de quadril e joelho aumentaram durante a fase de apoio (P (menor ou igual à) 0,001) e houve redução do momento de flexão plantar dos tornozelos (P=0,002). Conclui-se que houve complementação entre os resultados obtidos no AA e no AT e que o PEFAT proporcionou efeitos positivos na funcionalidade, na função muscular, no controle postural e na cinemática e cinética da marcha no quadril e joelho de pessoas com DP.

Abstract: Parkinson's disease (PD) is neurodegenerative and has a great heterogeneity of characteristics that culminate in mobility restrictions and difficulties in performing activities of daily living. The current treatment is symptomatic, mainly through medication. In parallel, in the last decade, growing evidence points out that interventions with physical exercises in terrestrial and/or aquatic environments can alter motor and non-motor characteristics, improving the functionality of people with PD. Aiming to investigate the complementation between physical exercises performed in the aquatic (EA) and terrestrial (TA) environments on the mobility of people with PD, this PhD thesis is composed of two complementary studies. It is characterized as a longitudinal interventional study, where a program of physical exercises in aquatic and terrestrial environments (PEFAT) was developed and applied for 12 months. The objective of Study I was to verify the effects of PEFAT on functionality, muscle function, postural control, and gait speed (VM), as well as the predictive variables for VM in people with PD. People with idiopathic PD diagnosis participated in an aquatic intervention program (AI) and, after a retention period, in the terrestrial environment (IT). A total of 18 people (66.83±11.74 years), with PD started the PEFAT and 15 joined the two interventions. Participants were assessed using the Timed Up and Go Test (TUG), Dynamic Gait Index (DGI), Five Times Sit To Stand (FTSTS), isokinetic dynamometry of the lower limbs (Biodex system), Berg Balance Scale (BBS), Mini-Balance Evaluation Systems Test (MiniBESTest), standing upright posture with force plate and 10 Meter Walk (10MW) at five time points: Pre-IA, Post-IA, Pre-IT, Post-IT, Retained IT. Generalized Estimating Equation (GEE) analysis was used to verify the effects of the interventions and the prediction for the dependent variable gait speed. The objective of Study II was to follow the biomechanical evolution of gait and motor function during the application of the PEFAT. In this study, 14 people with PD who participated in the aquatic and terrestrial stages of the PEFAT and had independent gait were included. Three-dimensional gait analysis (11 infrared camera Vicon System and AMTI force plate) and motor aspects of the Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UDPRS) III were assessed at four time points: Pre-IA, Post-IA, Pre-IT and Post-IT. Two-factor repeated measures ANOVA followed by Bonferroni post-hoc was used, as well as effect size for the spatio-temporal variables (cadence, stride speed and length, swing, and double support time) and UPDRS III. The trajectories of kinematic (hip, knee, and ankle joint angles in the sagittal plane) and kinetic (hip, knee and ankle joint moments) variables were compared between intervention assessments using one-dimensional Statistical Parametric Mapping (SPM) analysis followed by post-hoc t-test and Bonferroni correction. Results from Study I demonstrate that there was interaction improvement of all variables assessed after full PEFAT application, in the isolated stages of AI and IT as well as retention of improvements in both settings. Interventions (P =0.0003), HY (P =0.063), BBS (P =0.002) and FTSTS (P =0.010) ratings, as well as the interaction between HY, BBS and FTSTS (P =0.004) were identified as predictor variables for MV. In the analysis of interactions, when participants were separated as more severe (HYG) and milder (HYL) Hoehn and Yahr classification groups, both groups showed positive response in the interactions between VM, lower limb strength, and static balance. However, there was greater retention of improvements for participants in the HYL group, highlighting the need for people with PD in more advanced stages to maintain continuous physical exercise. This result also highlights the needs for interventions with physical exercises for milder HY (HYL), as an effort to postpone the disease effects. The results of Study II indicate that PEFAT generated improvements in spatial-temporal variables cadence (P<0.01), balance time (P=0.03) and double support time (P=0.03) after the IT phase and improvement in motor functions by UPDRS III (P=0.02) after the AI phase, all with high effect size. However, association between the intervention in the two settings was necessary for significant modifications in gait kinematics and kinetics. Thus, after the full PEFAT application we observed an increase in peak hip (P=0.002) and knee (P=0.001) flexion and reduced ankle dorsiflexion (P=0.001). The hip and knee extensor moments increased during the support phase (P (less or equal) 0.001) and there was a reduction in the ankle plantar flexion moment (P=0.002). We conclude that there was complementation between the results obtained in the AA and AT and that the PEFAT provided positive effects on functionality, muscle function, postural control and on gait kinematics and kinetics in the hip and knee of people with PD.