Como as propriedades dos músculos e tendões contribuem para a mudança funcional antes e depois da substituição do joelho

A osteoartrite leva à degeneração das superfícies articulares do fêmur e da tíbia, sendo a intervenção de estágio final a substituição dessas superfícies articuladas por meio de um procedimento cirúrgico de artroplastia total do joelho (ATJ). Para pacientes submetidos a ATJ, há um declínio significativo nas habilidades funcionais ao longo do período de espera desde o encaminhamento cirúrgico até a data da cirurgia. Após a cirurgia, há melhora funcional desses pacientes, mas eles não atingem o mesmo nível funcional de indivíduos saudáveis ​​que não realizaram ATJ. Para medir objetivamente as habilidades funcionais, vários testes de força, mobilidade e equilíbrio podem ser avaliados. Até o momento, nenhum estudo foi conduzido para avaliar como essas medidas objetivas de capacidade funcional mudam durante o período de espera pré-cirúrgico e como isso se compara aos níveis após a cirurgia. Para entender melhor os mecanismos por trás dessas mudanças na função, medidas fisiológicas de músculos e tendões podem ser empregadas usando testes elétricos e imagens de ultrassom. Ao avaliar as alterações na fisiologia junto com as alterações na função em pacientes com ATJ e controles saudáveis, podemos obter uma melhor compreensão dos mecanismos subjacentes às alterações observáveis ​​na função de pacientes submetidos a ATJ e como isso se compara às alterações fisiológicas normais em controles saudáveis.

Os pacientes submetidos à artroplastia total do joelho visitarão o laboratório em 5 ocasiões de teste separadas (1, imediatamente após o encaminhamento para ATJ; 2, ponto médio entre o encaminhamento e a cirurgia; 3, 2 semanas antes da cirurgia; 4, 6 semanas após a cirurgia; 5, 6 meses pós-operatório. Em cada sessão de teste, os participantes começarão preenchendo questionários relacionados à capacidade funcional geral. Eles então realizarão testes funcionais da parte superior e inferior do corpo para obter medidas de capacidade funcional dependente do membro. Após as medidas funcionais, as medidas de repouso do músculo e tendão ao redor do joelho e do grupo muscular do quadríceps serão obtidas usando uma combinação de imagens de ultrassom e medições na superfície da pele. Os participantes serão então equipados com eletrodos de eletromiografia de superfície (sEMG) nos músculos que compõem os grupos musculares do quadríceps e isquiotibiais para medir a atividade muscular durante as medidas subsequentes. A atividade reflexa muscular será avaliada por meio de estimulação elétrica submáxima e máxima do nervo femoral por meio de eletrodos de estimulação de carbono colocados na superfície da pele. Os participantes realizarão três contrações voluntárias máximas (MVC), exigindo que eles estendam a perna o mais forte possível contra o transdutor de força. A estimulação será aplicada antes, durante e após os MVCs para avaliar o nível de ativação muscular. A partir dos MVCs, serão estabelecidas tarefas de rastreamento submáximo de 5,10,25,50 e 75% MVC. Usando a força exibida em uma tela na frente dos participantes, eles serão solicitados a produzir contrações até esses níveis de força e manter o nível de força por 5 segundos para quantificar a estabilidade da força. Durante essas tarefas de rastreamento submáximo, a sonda de ultrassom será colocada na junção entre o músculo quadríceps e o tendão para registrar o alongamento do tendão para quantificação das propriedades mecânicas do tendão.

Esses procedimentos serão realizados para a perna cirúrgica de 30 pacientes submetidos a ATJ para comparar as diferenças entre as pernas ao longo dos pontos de tempo, e 30 participantes de controle saudáveis ​​não submetidos a ATJ com idade e sexo compatíveis com o grupo de pacientes também realizarão essas medidas em sua perna não dominante usando o mesmo espaçamento entre as sessões de teste. As medidas serão comparadas entre a cirurgia de pacientes e a perna não dominante de controles saudáveis ​​para avaliar as diferenças ao longo do tempo no grupo de pacientes e como isso se compara às mudanças normais em uma população saudável no mesmo período de tempo. Este estudo tentará determinar quais medidas de mudança fisiológica antes da cirurgia melhor predizem a otimização da função do paciente e a melhora após a cirurgia.