Fisioter Bras. 2023;24(6):770-83
ARTIGO
ORIGINAL
Ativação
neuromuscular do reto abdominal nos exercícios hundred,
plank e crunch: Comparação eletromiográfica de superfície
Neuromuscular activation of the rectus abdominis in
hundred, plank and crunch exercises: A surface electromyographic comparison
André de
Aguiar Santos Filho1, Tereza Cristina dos Reis Ferreira1,
Marcio Clementino Souza Santos1, Paulo Eduardo Santos Ávila2,
Tiago Costa Esteves3, Gabriella Melo de Andrade1, Altair Valinoto Klautau4, João Sérgio de Sousa Oliveira1
1Universidade do Estado do Pará (UEPA),
Belém, PA, Brasil
2Universidade Federal do Pará (UFPA),
Belém, PA, Brasil
3Faculdade Inspirar, Belém, PA, Brasil
4Universidade da Amazônia (UNAMA), Belém,
PA, Brasil
Recebido
em: 23 de maio de 2023; Aceito em: 10 de novembro de 2023.
Correspondência: João Sérgio de Sousa Oliveira, joaosergio@uepa.br
Como citar
Santos Filho AA, Ferreira TCR, Santos MCS, Ávila PES, Esteves T, Andrade GM, Klautau AV, Oliveira JSS. Ativação neuromuscular do reto abdominal nos exercícios hundred, plank e crunch: Comparação eletromiográfica de superfície. Fisioter Bras. 2023;24(6):770-83. doi: 10.33233/fb.v24i6.5476
Resumo
Introdução: O músculo reto abdominal possui entre
suas funções estabilizar e fletir o tronco, existindo diversos exercícios
estáticos e dinâmicos que podem condicioná-lo para o desempenho esportivo ou
reabilitação. Objetivo: Comparar a ativação neuromuscular do reto
abdominal entre os exercícios hundred, plank e crunch por
eletromiografia de superfície. Métodos: Estudo transversal com discentes
do gênero feminino de uma universidade pública, idade de 18 e 30 anos.
Avaliadas durante a execução dos exercícios por eletromiografia de superfície,
equipamento Miotool 400, software MiotecSuite,
eletrodos unipolares de superfície posicionados bilateralmente nas porções
superiores do músculo reto abdominal, considerando valores da raiz quadrada da
média normalizados por pico dinâmico no exercício crunch
e contração isométrica voluntária máxima no hundred e
plank. Resultados: As participantes com idade
em torno de 20 anos, durante a realização do exercício hundred,
evidenciou diferença significante (p = 0,0146) entre a ativação dos ventres
musculares do reto abdominal, revelando maior ativação no esquerdo em relação
ao direito; o exercício plank foi o que revelou a
maior discrepância entre os ventres musculares (p = 0,0001), expondo elevada
ativação do ventre esquerdo em comparação ao direito; já o exercício crunch não evidenciou diferença significativa entre os
ventres musculares (p = 0,1834), com menor ativação entre os exercícios. Conclusão:
O exercício abdominal crunch se mostrou um exercício
isotônico que recrutou menor número de unidades motoras, sugerindo maior
efetividade ao se executar a tarefa de forma plena.
Palavras-chave: reto abdominal; exercício; eletromiograma.
Abstract
Introduction: The rectus
abdominis muscle has among its functions to stabilize and flex the trunk. There
are several static and dynamic exercises that can condition it for sports
performance or rehabilitation. Objective: To compare the neuromuscular
activation of the rectus abdominis between hundred, plank and crunch exercises
by surface electromyography. Methods: Cross-sectional study with female
students from a public university, 18 to 30 years old. Evaluated by surface
electromyography, equipment Miotool 400, software MiotecSuite, unipolar surface electrodes positioned
bilaterally in the upper portions of the rectus abdominis muscle, considering
values of the square root of the mean normalized by dynamic peak in crunch
exercise and maximum voluntary isometric contraction in hundred and plank. Results:
We evaluated 34 female students, mean age of 20.47 years, where the exercise
hundred evidenced significant difference (p = 0.0146) between the activation of
the muscle belly of the rectus abdominis, revealing greater activation in the
left in relation to the right; the exercise plank was the one that revealed the
greatest discrepancy between the muscle bellies. The plank exercise revealed
the greatest discrepancy between the muscle bellies (p = 0.0001), exposing a
high activation of the left abdomen in comparison to the right; the crunch
exercise showed no significant difference between the muscle bellies (p =
0.1834), with less activation between the exercises. Conclusion: The
abdominal crunch exercise proved to be an isotonic exercise that recruited
fewer motor units, suggesting greater effectiveness when performing the task
fully.
Keywords: rectus abdominis; exercise; electromyogram.
O
músculo reto abdominal (MRA), também denominado de reto do abdome, está
recoberto por uma bainha fundida pelas aponeuroses dos músculos oblíquo
externo, oblíquo interno e transverso do abdome que o mantém em sua posição
[1], além de formar a linha alba, uma forte estrutura fibrosa na linha média
[2]. O MRA é longo, aplainado, com direcionamento vertical de suas fibras
musculares e recobre toda a face anterior da parede abdominal, sendo
intercedido por faixas fibrotendíneas chamadas de
interseções tendíneas, que interrompem
transversalmente cada músculo e misturam-se inseparavelmente a camada anterior
da bainha do reto, porém raramente possuem espessura total, não se estendendo a
camada posterior da bainha [1,2].
O
MRA possui ventres pareados, em forma de cinta, separados pela linha alba,
ambos localizados nos flancos abdominais direito e esquerdo respectivamente,
onde cada músculo possui duas origens tendíneas, uma
porção medial localizada na superfície anterior da sínfise púbica e outra
lateral na borda superior da crista púbica [3]. Suas inserções estão
localizadas na quinta, sexta e sétima cartilagens costais, além do processo
xifoide do esterno [2]. Em relação aos aspectos biomecânicos e cinesiológicos, o MRA é importante para manutenção da postura
normal da pelve, contenção de estruturas abdominais, lordose lombar, postura
corporal, estabilização do tórax, função expiratória, flexão da coluna
vertebral aproximando o tórax a pelve anteriormente, entre outras funções [4].
Apesar
do papel significativo do MRA como maior flexor do tronco comparado com outros
músculos abdominais, existem controvérsias em relação aos tipos de exercícios
que tentam realizar sua contração de forma diferenciada, sejam por meio de
técnicas especializadas ou exercícios abdominais tanto isotônicos como
isométricos [5].
O
hundred é exercício abdominal isométrico típico
utilizado no método Pilates associado ao padrão respiratório e a movimentação
de membros superiores, caracterizado por extensões e flexões de ombros
sequenciadas e ritmadas para toda inspiração e expiração [6], no qual esse
padrão respiratório repete-se por dez vezes em uma contagem total de cem
movimentações dos membros superiores com objetivos de estimular a circulação
sanguínea, centro de forças, respiração e a resistência muscular [7]. O plank é um exercício isométrico utilizado para estabilizar
o core e a coluna vertebral por meio do fortalecimento dos músculos do tronco,
entre eles o MRA [8], podendo ser facilmente modificados usando várias posições
para aumentar a exigência de força muscular e em níveis de dificuldade, como o
frontal, cotovelo, lateral e reverso [9]. O crunch é
um dos exercícios isotônicos mais comuns para recrutamento do MRA, podendo ter
variações que exigem mais a porção superior e outras a porção inferior, além de
ser simples e prático [5,10].
A
avaliação da função do MRA durante o exercício realizado em diversas condições
é muito importante tanto para prevenção de lesões como para o condicionamento
de atividades esportivas e ocupacionais [11]. Dentre os recursos de análise
biomecânica que podem ser utilizados na avaliação do MRA está a eletromiografia
de superfície (EMGs), que pode providenciar
informações claras sobre os variados padrões de ativação muscular, como resultado
dos recrutamentos de suas unidades motoras [12].
A
EMGs é uma técnica não invasiva utilizada para
registrar graficamente o somatório de sinais elétricos dos músculos
superficiais voluntários por meio de eletrodos não invasivos posicionados na
superfície da pele, quantificando a atividade neuromuscular, tanto em repouso
como em determinado padrão de movimento [13,14], que devem ser levados em
consideração ao selecionar e prescrever exercícios [15], além disso vem sendo
utilizada em diversos estudos que envolvem o MRA [4,16-19]. Nesse contexto o
presente estudo apresentou como objetivo comparar a função neuromuscular do
reto abdominal nos exercícios hundred, plank e crunch por meio de
eletromiografia de superfície.
Foi
realizado um estudo transversal seguindo as recomendações da iniciativa Strengthening the Reporting of Observational
Studies in Epidemiology
(STROBE) [20]. Respeitou as normas de pesquisa envolvendo seres humanos pelo
cumprimento das resoluções n°466/12 e nº580/18 do Conselho Nacional de Saúde,
sendo iniciado após submissão e aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa do
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, da Universidade do Estado do Pará
(CEP/CCBS/UEPA), sob parecer nº5.322519. As participantes consentiram e assinaram
o termo de consentimento livre e esclarecido, sendo garantido o sigilo e
confidencialidade das informações.
As
análises foram realizadas no laboratório de recursos terapêuticos do curso de
fisioterapia do CCBS/UEPA, localizado na cidade de Belém/PA, no período de
agosto a outubro de 2022. As participantes do estudo foram de discentes do
curso de fisioterapia do CCBS/UEPA, devidamente matriculadas no curso, sendo a
amostra selecionada por conveniência. Os critérios de inclusão foram de idade
entre 18 e 30 anos, sem cirurgias abdominais, fora do período menstrual, eutróficas e sem problemas respiratórios descompensados.
Foram excluídas aquelas que praticavam exercício físico regular e lesão osteomioarticular recente.
A
avaliação por eletromiografia de superfície para aquisição de dados do sinal eletromiográfico foi conduzida com o equipamento Miotool 400 (Miotec® Equipamentos
Biométricos S.A., Porto Alegre/RS, Brasil), com conversor analógico-digital de
04 canais. O processamento de dados foi realizado no software Miograph (Miotec®, MiotecSuite 1.0.1108), com resolução de 16 bits, instalado
em um notebook Hewlett-Packard, processador intel®, CoreTM i7-7500U, armazenamento 1TB e memória 8GB. Os
parâmetros do equipamento foram ajustados para um ganho final de 1000 vezes,
com filtros gerando uma banda passante entre 10 e 500 Hz (passa-alta 10 Hz e
passa-baixa 500 Hz), filtro Notch de 60 Hz para
redução da amplitude gerada pela eletricidade da rede ambiente [21].
Foram
utilizados eletrodos unipolares de superfície adesivos 10 mm (Ag/AgCl, KendalTM, Mansfield, MA,
EUA), posicionados em pares com distância 20 mm entre os eletrodos. O
posicionamento dos eletrodos seguiu as recomendações do programa de saúde e
investigação biomédica da União Europeia para utilização de eletromiografia de
superfície para avaliação não invasiva do músculo (SENIAM) [22]. Um par de
eletrodos foi posicionado seguindo a localização do próprio software Miograph (figura 1A), colocado aproximadamente no ponto
médio entre o umbigo e o processo xifoide do esterno, mas não na inserção do
tendão, a 3 cm lateralmente a linha média do MRA no hemicorpo esquerdo e
direito (figura 1B) [5], com eletrodo de referência fixado no processo
estiloide do rádio. Antes do posicionamento dos eletrodos, a pele foi tricotomizada e limpa com algodão embebido em álcool 70%
para redução da impedância.
Foi
considerado inicialmente o desvio padrão da raiz quadrada da média (RMS) em
valores brutos em microvolts (µV), em seguida os valores do sinal eletromiográfico foram normalizados de acordo com o tipo de
exercício abdominal: pico dinâmico no crunch e
contração isométrica voluntária máxima (CIVM) no plank
e hundred. A coleta de dados tanto nas contrações
musculares isotônicas como nas isométricas foram por uma janela de captação de
15s, sendo descartados os cincos primeiros e últimos segundos, por meio de
variáveis quantitativas contínuas expressas em percentuais. Elevados
percentuais foram associados com maiores recrutamentos de unidades motoras, porém
com menor efetividade no desempenho biomecânico do MRA.
Fonte: Autoria própria
Figura
1 - 1A, Atlas
anatômico para posicionamento do eletrodo de superfície do software miograph. 1B, posicionamento dos eletrodos de superfície
unipolares bilateralmente no músculo reto abdominal. 1C, posicionamento inicial
do hundred. 1D, Execução do hundred.
1E, Execução do exercício plank. 1F, Posicionamento
inicial do crunch. 1G, Execução do crunch
O
exercício hundred (figuras 1C e 1D) foi realizado em
uma série com o participante em contração isométrica, decúbito dorsal, quadris
e tronco semiflexionados em membros inferiores
estendidos sem contato com o solo, deixando apenas a coluna lombar em contato
com a superfície, braços estendidos ao longo do corpo fazendo movimentos
ritmados de flexão e extensão do ombro com 5 movimentos dos braços em
inspiração e 5 outros 5 movimentos em expiração [16].
O
exercício plank (figura 1E) cotovelos foi realizado
em contração isométrica por 5 segundos, em duas séries, com um intervalo de
repouso de 3 minutos entre as séries. O participante ficou posicionado em
decúbito ventral, ombros e cotovelos em ângulo de 90º, o corpo apoiado somente
sobre os antebraços e dedos dos pés em contato com a superfície, mantendo
quadris alinhados com os ombros, coluna vertebral e cabeça em posição neutra,
tórax rígido e pernas estendidas durante todo o exercício [9]. Foi mantida uma
distância entre o hálux do pé direito e esquerdo, por meio de seus alinhamentos
com seus respectivos quadris, prevenido a indução de forças de abdução do
quadril [17].
O
exercício crunch (figuras 1F e 1G) foi desempenhado
por meio de uma série, com 8 a 10 repetições, com o participante permanecendo
em decúbito dorsal, coluna vertebral fletida em cerca de 30º de amplitude
articular de movimento, cotovelos fletidos e mãos apoiadas na lateral cabeça,
quadris e joelhos flexionados a 45º e 90º respectivamente, com os pés fixos na
superfície, minimizando o movimento lombar e reduzindo a ação do músculo psoas
[18,19], sendo apenas as escápulas levantadas do solo durante a contração
muscular [23].
Os
dados coletados foram digitados e tabulados em banco de dados no software
Microsoft Excel® 2010. Para a análise estatística foi utilizado o software BioEstat 5.3, e o teste D’Agostino Pearson para avaliar a
normalidade das amostras que se revelaram não paramétricas, teste de Wilcoxon para as amostras pareadas, e teste de Kruskal-Wallis com comparações múltiplas de Dunn para amostras independentes, onde os resultados com p ≤
0,05 foram considerados significativos.
A
amostra foi constituída por 34 participantes do gênero feminino e com idade
média de 20,47 anos. O Gráfico 1 ilustra comparações de ativações do reto
abdominal entre os ventres musculares direito e esquerdo nos exercícios e entre
os hundred, plank e crunch. O exercício hundred
evidenciou diferença significante (p = 0,0146) entre a ativação dos ventres do
MRA, revelando maior ativação no ventre esquerdo em relação ao direito; já o
exercício plank foi o que revelou a maior
discrepância entre os ventres musculares (p = 0,0001), expondo uma maior
ativação do ventre esquerdo em comparação com o direito; já o exercício crunch não evidenciou diferença significativa entre os
ventres musculares (p = 0,1834). Os resultados sugerem evidências de que os
exercícios isométricos para o MRA, o hundred
apresentou maior recrutamento de unidades motoras em relação ao plank. Já entre os três exercícios, o isotônico crunch foi o que demonstrou menor recrutamento de unidades
motoras com maior efetividade neuromuscular.
O
Gráfico 2 exibe as comparações dos ventres direitos do MRA entre os três
exercícios, as quais revelaram diferenças de ativações neuromusculares entre
eles. As comparações múltiplas mostraram que em todas houve significância
estatística (p < 0,05), seja na relação do crunch
com o plank, do crunch com
o hundred e entre o plank e
o hundred. Observou-se uma maior ativação do ventre
do MRA direito durante o exercício hundred tanto em
atividades isométricas (plank e hundred)
como em atividades isotônicas (crunch). E o exercício
que menos recrutou unidades motoras no ventre direito foi o exercício isotônico
crunch.
Gráfico
1 - Ativação
neuromuscular por eletromiografia de superfície em raiz quadrada média entre os
ventres musculares direito e esquerdo do reto abdominal nos exercícios crunch, plank e hundred
Gráfico
2 - Ativação
neuromuscular por eletromiografia de superfície em raiz quadrada média do
ventre muscular direito do reto abdominal nos exercícios crunch,
plank e hundred
No
Gráfico 3 foram demostradas as comparações das ativações neuromusculares dos
ventres do MRA esquerdo entre os três exercícios abdominais. Assim como nos
ventres do MRA direito, os ventres esquerdos mostraram em suas comparações
múltiplas que em todas houve significância estatística (p < 0,05). O
exercício Hundred novamente apresentou ativação de
mais unidades motoras, agora nos ventres esquerdos entre o exercício isométrico
plank e o isotônico crunch.
O exercício crunch evidenciou menor ativação
neuromuscular.
Gráfico
3 - Ativação
neuromuscular por eletromiografia de superfície em raiz quadrada média do
ventre muscular esquerdo do reto abdominal nos exercícios crunch,
plank e hundred
Os
resultados encontrados evidenciaram que o exercício isotônico crunch se mostrou com mais efetividade para o recrutamento
dos ventres direito e esquerdo do músculo reto abdominal por ter menor ativação
neuromuscular, ou seja, menor recrutamento de unidades motoras durante a
realização desse movimento. Além desse aspecto, ainda foi observado que os
exercícios isométricos recrutaram mais o ventre muscular esquerdo quando comparado
ao ventre direito do MRA.
O
exercício tradicional crunch é um dos exercícios mais
utilizados para fortalecimentos dos músculos abdominais com o participante em
decúbito dorsal, flexões de quadril a 45º e joelhos a 90º [24], podendo
apresentar diferenças na execução em relação ao posicionamento dos braços que
atuará como carga, podendo estar atrás da cabeça ou cruzados sobre o peitoral
ou ao longo do tronco ou colocados sobre as coxas [25]. Estudos realizados por EMGs evidenciaram que o crunch
proporciona ativação principalmente dos músculos reto abdominal e oblíquos
externos, já os oblíquos internos atuaram como sinergistas,
e transverso do abdome com pouca ativação neuromuscular [18,26].
No
presente estudo, evidências sugerem que a maior efetividade do crunch em realizar a flexão de tronco com menor ativação de
unidades motoras pode estar relacionada com a posição de flexão do quadril,
exigindo a atuação dos músculos flexores, em particular o psoas, o que
resultaria em menor recrutamento do MRA, principalmente de sua porção inferior
[18]. Um estudo utilizando EMGs para analisar a
ativação do MRA em exercícios isotônico e isométricos verificaram que
contrações da musculatura abdominal com o quadril em flexão, inibem as ações
dos músculos ileopsoas, retofemoral
e sartório, reduzindo com isso a lordose da coluna
lombar e melhor ação dos músculos abdominais [11].
Entretanto,
autores ressaltam aspectos importantes que devem ser considerados ao se
prescrever o crunch para fortalecimento do MRA, um
que é importante para melhorar a estabilização do core no plano sagital, sendo esta apenas uma parte da estabilidade necessária em
atividades diárias, o que limita a efetividade do exercício crunch
na estabilidade do core em múltiplos planos [27,28], além disso, é necessária a
seleção de uma variedade de exercícios abdominais para desafiar suficientemente
a musculatura do abdômen e atender diferentes objetivos de treinamento [10]. O
outro aspecto na prescrição do crunch está
relacionado a flexão e extensão da coluna vertebral durante esse exercício
isotônico, causando uma pressão local relativamente alta nas vértebras e nos
discos intervertebrais [29].
Em
relação aos exercícios isométricos hundred e plank, ambos realizaram maior ativação das unidades motoras
do ventre muscular esquerdo quando comparado ao ventre muscular direito do MRA.
Vale ressaltar que a simetria de ativação das unidades motoras entre os ventres
dos músculos abdominais é importante para fornecer uma adequada estabilidade a
coluna vertebral e para prevenir desequilíbrio biomecânicos secundários [30].
Evidências demonstraram que indivíduos que praticam esportes assimétricos podem
apresentar diferenças no tamanho e recrutamento das fibras do ventre do MRA do
hemicorpo esquerdo e direito [31,32], outro estudo já expõe a assimetria da
musculatura abdominal em decorrência de alterações de alinhamento da coluna
vertebral, como observada na escoliose idiopática em indivíduos adolescentes
[30].
Esportes
como o críquete e o remo que exigem movimentos rotacionais do tronco, envolvem
o lado dominante e não dominante do corpo em padrões cinemáticos e cinéticos
específicos [33], o que geraria uma carga mecânica repetitiva típica por um
período prolongado de tempo, resultando em adaptações crônicas como o aumento
assimétrico do volume muscular da parede abdominal lateral, dentre eles o do
MRA [34]. O que expõem os atletas há um maior número de lesões do MRA por essas
assimetrias do lado dominante em relação ao não dominante, assim como maior na
porção inferior comparada a superior [35]. Tais diferenças de desempenho dos
ventres direito e esquerdo do MRA estão associadas a um maior risco de lesão
por esforço [36], por gerar desequilíbrios entre a força dos músculos
abdominais e dos extensores do tronco [35], porém com raros casos de distensões
graves e formação de hematomas [37]. Além dos aspectos esportivos, a assimetria
muscular abdominal pode estar relacionada a dor ou lesão do tronco,
principalmente a região da coluna lombar [38]. Em atividades esportivas e nos
processos de reabilitação, as prescrições de exercícios com assimetria
abdominal podem ser utilizadas para seletivamente ativar um lado dos músculos
globais do abdômen [33].
O
estudo apresentou algumas limitações que devem ser consideradas, iniciando pelo
pequeno tamanho amostral, inclusão apenas do gênero feminino. Além disso,
devido a restrições tecnológicas da EMGs como o crosstalk dos músculos abdominais superficiais vizinhos,
assim como pela ausência de eletromiogramas de outros
músculos abdominais, pois foram examinados apenas os padrões de ativação do
músculo reto abdominal e somente em sua porção superior bilateralmente. Um
ponto relevante que precisa ser observado foi a comparação de dois exercícios
isométricos com um exercício isotônico por meio da EMGs,
o que implica em normalização de sinais brutos do sinal eletromiográfico
de formas distintas, visto que um foi por pico dinâmico e os outros por CIVM.
Considerando
esta população avaliada na comparação da função neuromuscular do reto abdominal
nos exercícios hundred, plank
e crunch por meio de eletromiografia de superfície,
foi possível evidenciar que o abdominal crunch se
mostrou um exercício isotônico que recrutou menor número de unidades motoras,
sugerindo maior efetividade ao se executar a tarefa de forma plena. Enquanto
que os exercícios isométricos hundred e plank recrutaram mais unidades motoras do reto abdominal,
podendo servir como progressão de treinamento para este músculo abdominal.
Outros estudos devem esclarecer a aplicabilidade dos achados a outras
populações.
Conflitos
de interesse
Os
autores declaram não haver conflitos de interesse de qualquer natureza.
Fontes
de financiamento
Financiamento
próprio.
Contribuição
dos autores
Concepção
e desenho da pesquisa:
Oliveira JSS, Ferreira TCR, Santos Filho AA; Coleta de dados: Santos Filho AA,
Ferreira TCR, Andrade GM, Klautau AV; Análise e
interpretação dos dados: Oliveira JSS, Santos MCS, Esteves TC, Ávila PES; Análise
estatística: Santos MCS, Esteves TC, Ávila PES; Redação do manuscrito:
Santos Filho AA, Oliveira JSS, Klautau AV, Andrade
GM, Esteves TC; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual
importante: Oliveira JSS, Ferreira TCR, Ávila PES, Klautau
AV.