Estimulação muscular elétrica pós-operatória para estimular a síntese de proteínas musculares em humanos (PoEMS)

A contração dos músculos esqueléticos depende da regulação do sistema nervoso e da coordenação da função neuromuscular. O menor sistema nervoso motor associado à contração muscular é a unidade motora (UM), que consiste em um neurônio motor eferente e todas as fibras musculares que ele inerva. O tecido muscular também sofre alterações adaptativas em resposta a estímulos externos, como o declínio gradual da massa e força muscular durante o envelhecimento e atrofia após o desuso muscular. Vários estudos demonstraram que diferentes tipos de movimentos voluntários, como treinamento de exercícios de resistência (RET), podem prevenir ou atenuar essas alternâncias até certo ponto por meio de aumentos na síntese de proteínas musculares (MPS).

No entanto, certas situações, como repouso no leito pós-operatório, tornam as intervenções RET uma opção inatingível. A estimulação elétrica neuromuscular (NMES) pode ser aplicada como substituto; agindo para evocar a contração involuntária dos músculos-alvo por meio de corrente elétrica aplicada ao ventre muscular. Embora a estimulação NMES tenha sido amplamente testada no ambiente de terapia intensiva, os resultados mostraram eficácia variável - talvez devido à falência de múltiplos órgãos e ao ambiente catabólico sistêmico associado encontrado pela maioria desses pacientes.

Recentemente, mostramos que em pacientes pós-operatórios de cirurgia abdominal, 5 dias de EENM, realizada na frequência de 30 Hz em um padrão de contração de 1 segundo "ligado" e 1 segundo "desligado", pode mitigar as perdas de massa e função muscular. No entanto, este estudo 'emprestou' um protocolo da literatura anterior de cuidados intensivos e, como tal, pode não ser ideal em relação à frequência ou padrão de contração. Dado que este protocolo foi altamente tolerado pelos pacientes em nosso estudo anterior (ou seja, com base em 30 min de EENM diário, os pacientes neste estudo disseram que o tolerariam por 45 a 240 (média de 90) min), é plausível que uma frequência mais alta NMES (~100 Hz), permitindo maior produção de força pode ser viável e resultar em maior mitigação de perda de massa muscular e função. Também foi demonstrado que o tempo em que o músculo está sob tensão durante o RET pode ser um importante modulador do MPS e dos ganhos subseqüentes de massa muscular. Portanto, aumentar a contração relativa ao tempo de relaxamento durante a EENM (por exemplo, 3 segundos ligado, 1 segundo desligado) pode ser outra estratégia viável e talvez mais benéfica para reduzir as perdas de massa muscular em populações onde um aumento na frequência pode não ser possível ou tolerável.

Sabendo que a manutenção muscular é baseada em um equilíbrio dinâmico entre o MPS e a degradação da proteína muscular, o impacto de diferentes protocolos de NMES no MPS, sinalização celular associada e vias de entrega de nutrientes precisa ser explorado para que uma intervenção ideal possa ser testada em ambientes clínicos associados com atrofia por desuso. Até o momento, nenhum estudo anterior comparou diferentes frequências de NMES nas respostas metabólicas musculares em adultos mais velhos, nem o efeito de diferentes padrões de contração induzidos por NMES.