Methods and applicability of activity energy expenditure in the assessment of children: Review of the literature

Study Design: Literature review. Children with chronic morbidities, progressive and / or functional disabilities are less active than healthy children. The metabolic changes that affect them favour increased energy expenditure (EE). The assessment of energy expenditure activity (EEA) provides specific details of the movement efficiency, and provides resources for establishing a therapeutic protocol.The gold standard for assessment of EEA by maximum oxygen uptake (VO2) is limited in a clinical routine by the complexity of data acquisition and its high charge value. Thus, predictive equations based on the linear relationship between heart rate (HR) and VO2 have been appointed as simple alternatives and easy to perform. However, there is no consensus about the best method to obtain the variables that compose these equations. Then, the aim of this study was to review the methods used to assess the EEA based on HR, pointing out the advantages and disadvantages in order to guide the clinical practice. In this review, 15 studies were analyzed considering (a) different types of route: tests performed on soil and mats; (b) speed: comfortable, self-selected and selected by the researchers; (c) predictive equations and variables analyzed: HR, time, distance traveled; (d) sample group: children with cerebral palsy, muscular dystrophy, cystic fibrosis and / or healthy. In general, the EEA, estimated by the energy expenditure index (EEI), was prevalent among these studies and its use has been reported as practical and reliable. Nevertheless, some methodological parameters could be improved in future studiesModelo de estudo: Revisão da literatura. Crianças com morbidades crônicas, progressivas e/ou inabilidades funcionais são menos ativas que crianças saudáveis. As alterações metabólicas que as acometem, favorecem o aumento do gasto energético (GE). A avaliação do gasto energético de atividade (GEA) fornece dados específicos sobre a eficiência da marcha, e serve como ferramenta de auxilio na eleição das intervenções terapêuticas. O método padrão ouro de avaliação do GEA pelo consumo máximo de oxigênio (VO2) tem sua prática limitada na rotina clínica pela complexidade de aquisição de dados e seu valor financeiro elevado. Assim, equações preditivas, baseadas na relação linear entre a frequência cardíaca (FC) e o VO2 têm sido apontadas como alternativas simples e de fácil execução. Entretanto, os estudos científicos são heterogêneos quanto ao melhor método de obtenção das variáveis que compõem estas equações. Diante disto, este estudo objetivou realizar uma revisão da literatura apresentando os métodos mais utilizados para avaliar o GEA baseado na FC, apontando as vantagens e desvantagens, a fim de orientar sua aplicabilidade na prática clínica. Nesta revisão foram inseridos 15 estudos que analisaram diferentes tipos de (a) percurso: testes em esteiras e realizados em solo; (b) velocidade: confortável, auto selecionada e selecionada pelos autores; (c) equações preditivas e variáveis analisadas: FC, tempo, distância percorrida; (d) grupo amostral: crianças com paralisia cerebral, distrofia muscular, fibrose cística e/ou saudáveis. Da análise, conclui-se que o GEA, estimado pelo índice do gasto energético (IGE), foi prevalente entre os estudos e o seu uso foi classificado como prático e confiável. Ainda assim, alguns parâmetros metodológicos podem ser melhor aperfeiçoados em estudos futuro

Propriedades mecânicas do gastrocnêmio eletroestimulado pós-imobilização Mechanical properties of gastrocnemius eletrostimulated after immobilization

INTRODUÇÃO: As propriedades mecânicas (PM) consistem num instrumento de aplicabilidade clínica para profissionais de saúde que atuam no sistema músculo-esquelético. OBJETIVOS: Avaliar dois protocolos de estimulação elétrica neuromuscular (NMES) na potencialização do restabelecimento das PM no complexo músculo-tendíneo após imobilização segmentar de ratas. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados 50 animais distribuídos em: Controle (GC, n=10); Imobilizado (GI, n=10); Imobilizado e remobilizado livre (GIL, n=10), Imobilizado e NMES uma vez ao dia (GIE1, n=10) e Imobilizado e NMES duas vezes ao dia (GIE2, n=10). A imobilização foi realizada por 14 dias. O GIL foi liberado posteriormente por 10 dias. A NMES foi aplicada pós-imobilização por 10 dias, GIE1 aplicado pela manhã (10 minutos) e, GIE2 aplicado pela manhã e à tarde (totalizando 20 minutos). Posteriormente, o músculo gastrocnêmio foi submetido ao ensaio mecânico de tração sendo as PM de rigidez, resiliência, carga e o alongamento no limite máximo avaliadas. RESULTADOS: A imobilização reduziu os valores das propriedades de carga e rigidez (p<0,05). A NMES utilizada duas vezes ao dia determinou resultados menos satisfatórios das PM avaliadas que àqueles obtidos uma vez ao dia e no grupo remobilizado (p>0,05). CONCLUSÃO: O músculo gastrocnênio tornou-se estruturalmente mais organizado frente à aplicação unitária da NMES e na remobilização.<br>INTRODUCTION: Mechanical properties (MP) are clinically applicable tools for healthcare professionals working on the musculoskeletal system. OBJECTIVES: The aim of this study was to evaluate two protocols of neuromuscular electric stimulation (NMES) to improve MP regeneration of the myotendinous complex after segment immobilization in female rats. MATERIALS AND METHODS: Fifty animals were equally distributed into five groups: Control (CG, n=10); Immobilized (IG, n=10); Immobilized and freely remobilized (IFG, n=10); Immobilized and NMES once /day (IEG1, n=10); Immobilized and MNES twice/day (IEG2, n=10). Immobilization was kept for 14 days, and remobilization was subsequently released for 10 days. NMES was applied for 10 days, post-immobilization, every morning for 10 minutes to IEG1 animals and every morning and afternoon (total 20 minutes) to the IEG2 group. After these procedures, the gastrocnemius muscle was submitted to the mechanical traction assay to evaluate stiffness, resilience, load and stretching at maximum limit MPs. RESULTS: Immobilization reduced the MP values concerning load and stiffness (p<0.05). Results for NMES applied twice a day were less satisfactory than the ones obtained with one application or in the remobilized group (p> 0.05). CONCLUSION: It is concluded that the gastrocnemius muscle became structurally better organized through a single NMES application and by remobilization

Propriedades mecânicas do músculo gastrocnêmio de ratas, imobilizado e posteriormente submetido a diferentes protocolos de alongamento Mechanical properties of gastrocnemius muscle of female rats immobilized and posteriorly submitted to different stretching protocols

O alongamento é amplamente utilizado na prática clínica da fisioterapia e no desporto, porém, as alterações mecânicas que essa técnica gera no músculo esquelético são pouco exploradas cientificamente. Este estudo avaliou as alterações mecânicas que acometem o músculo gastrocnêmio de ratas Wistar, adultas jovens, após 14 dias de imobilização e, secundariamente, submetido a alongamento manual passivo por 10 dias consecutivos, aplicado uma ou duas vezes ao dia. Foram utilizados 50 animais, sendo 10 para cada grupo: Controle (GC); Imobilizado (GI); Imobilizado e Liberado (GIL); Imobilizado e alongado uma vez ao dia (GIA1); e Imobilizado e alongado duas vezes ao dia (GIA2). O músculo gastrocnêmio foi submetido ao ensaio mecânico de tração, onde foram avaliadas as propriedades de carga e alongamento nos limites máximo e proporcional, além de rigidez e resiliência. A imobilização reduziu os valores das propriedades mecânicas de carga no limite máximo (CLM), carga no limite proporcional (CLP), alongamento no limite máximo (ALM), rigidez e resiliência, em 44,4%, 34,4%, 27,6%, 64,4% e 54%, respectivamente, quando comparados com os valores do GC. A remobilização livre e o alongamento restauraram as propriedades de CLM, CLP, ALM, rigidez e resiliência do músculo, exceto para o GIA2, que foi incapaz de restabelecer a propriedade de ALM (31,3% menor que GC). Concluí-se, portanto que, após 14 dias de imobilização segmentar, cargas individuais de alongamento e a livre movimentação permitem restituir as propriedades mecânicas do tecido muscular.<br>Stretching is widely employed in physiotherapeutic clinical practice and in sportive activities; however, the mechanical alterations of the skeletal muscle generated by this technique are poorly scientifically investigated. This study evaluated the mechanical alterations suffered by the gastrocnemius muscle of young adult female Wistar rats, submitted to14 days of immobilization followed by passive manual stretching during 10 consecutive days once or twice a day. Fifty animals were equally distributed in five groups, Control (CG); Immobilized (IG); Immobilized and liberated (ILG); Immobilized and submitted to stretching once a day (IEG1); Immobilized and submitted to stretching twice a day (IEG2). The gastrocnemius muscle was analyzed by mechanical traction assay and the properties related to load and maximal and proportional stretching evaluated in addition to stiffness and resilience. Immobilization decreased load at maximal thresholds (MTL), load at proportional thresholds (LPT), stretch at maximal thresholds (SMT), stiffness and resilience were reduced in 44.4%, 34.4%, 27.6%, 64.4% and 54% respectively, compared to CG values. With subsequent free remobilization and stretching, all parameters were restored except for IEG2 in which SMT remained reduced in 31.3%, when compared to CG. It is concluded that after 14 days of segmental immobilization, individual stretching loads and free movements contribute to regain muscle mechanical properties