Guia para Dor Patelofemoral – Parte 2

Continuação da série de artigos sobre a Síndrome de Dor Femoropatelar (SDFP), aos que ainda não leram a parte 1 aqui vai o link: Guia para Dor Femoropatelar – Parte 1.

 

Guia para a Dor Femoropatelar: Parte 2 – Biomecânica do Joelho

Dan Pope

Adaptação: Prof Marcus Lima

 

A Síndrome de Dor Femoropatelar (SDFP) é a forma de dor no joelho mais comum tratada nas clínicas de fisioterapia. Escrevi esta série de artigos no intuito de ajudar as pessoas a entenderem esta condição, porque ocorre e como consertar. Na parte 1 repassamos a prevalência, apresentação e anatomia associada com a síndrome, se ainda não leu a parte 1 definitivamente recomendo que o faça.

Na parte 2 iremos discutir a biomecânica do joelho e como isso se relaciona com a SDFP. Antes de entrar nas especificidades precisamos entender os 2 principais fatores biomecânicos que ocorrem durante a SDFP:

  1. Stress Femoropatelar.
  2. Trajetória da Patela. 

 

1 – Stress Femoropatelar

Quando desempenhamos movimentos como agachar, correr e subir um lance de escadas, a articulação femoropatelar é estressada. Isso é importante para entendermos o conceito. Não importa quão perfeita é a técnica ou quão forte é o indivíduo, a articulação irá receber estresse durante estes movimentos. Também tenha em mente que ela foi concebida para lidar com este stress e tem uma cartilagem muito durável capaz de lidar com as forças aplicadas durante estas atividades.

Imagem de ressonância magnética no plano sagital, mostrando a sobreposição da cartilagem: PC – Cartilagem articular da patela; TC – Cartilagem articular do sulco intercondilar. As barras mostram a altura de cada uma das cartilagens que se sobrepõem.

No entanto, as vezes o stress é tanto que o joelho torna-se sintomático. Esse é um conceito central na Síndrome de Dor Femoropatelar (SDFP). Ainda, quando em recuperação de SDFP devemos nos assegurar de não sobrecarregar demais a articulação, mas, ao invés, aplicar a dose correta de stress para que ela se recupere. Portanto, faz sentido que tenhamos uma espécie de consciência de quais atividades e movimentos articulares criam maior ou menor estresse no joelho. Para nossa sorte, a quantidade de stress na articulação patelofemoral pode ser medida para que tenhamos uma ideia do quanto recebe a articulação e de quais movimentos criam o maior (ou menor) stress articular.  

Existem 2 aspectos a serem entendidos quando se discute stress na articulação patelofemoral. A primeira é a quantidade total da área de superfície disponível na articulação para dissipar força. Antes de entrarmos nesse assunto gostaria de discutir brevemente área de superfície e stress.

Um conceito central a ser entendido é que uma superfície maior de contato dissipa força mais facilmente do que uma superfície menor. Em outras palavras, a mesma força aplicada a uma grande área de superfície ira gerar menos força por cm² do que se fosse aplicada em uma área de superfície menor.

Aqui vai outra maneira de se pensar a respeito. Comparemos ser golpeado por um punho versus ser golpeado com uma faca. A área de superfície do punho é ampla e quando atinge seu ombro pode até doer, mas provavelmente não irá causar muito dano. Se a faca atinge seu ombro com a mesma força aplicada, a área de superfície da ponta da faca é tão pequena que penetra no ombro causando bastante dano.

Pequena área de superfície (faca) = mais difícil de dissipar força.
Ampla área de superfície (punho) = mais fácil de dissipar força.

Baseado nessa regra, ter uma maior área de superfície para dissipar forças no joelho é bom. No entanto, a quantidade de área de superfície disponível entre a patela e o fêmur para dissipar força durante movimento é variável dependendo em quanto o joelho é flexionado.

Quando o joelho está estendido na verdade não existe contato (área de superfície disponível) do fêmur contra a patela. Quando começamos a flexionar o joelho, nos primeiros 20° de movimento articular a patela começa a entrar em contato com o fêmur. Inicialmente existe muito pouco contato ósseo entre as 2 estruturas, no entanto, na medida em que o joelho começa a flexionar um pouco mais existe cada vez mais contato (área de superfície) entre a patela e o fêmur. A área de superfície de contato continua aumentando até cerca de 90-120° de flexão do joelho. Neste ponto a área de contato começa a diminuir ao nos aproximarmos da flexão completa (2).

Esse ponto é bastante complexo, então vamos recapitular (2):

  • 0° de flexão do joelho = sem contato entre patela e fêmur.
  • 0-90° de flexão = área de superfície de contato aumenta constantemente (**Efeito de embrulho inicia aos 70°).
  • ~90° de flexão = máxima área de superfície de contato entre patela e fêmur.
  • 90-135° de flexão = área de superfície de contato diminui.

**Nota: Para confundir um pouco mais, quando o joelho passa dos 70° o tendão do quadríceps entra em contato com o fêmur. Isso também serve para aumentar para aumentar a área de contato da articulação femoropatelar, potencialmente aumentando a área de superfície disponível para dissipar força. Isso é conhecido como “efeito de embrulho” (N.T: “Wrapping effect” no original em inglês). Esse efeito de embrulho pode potencialmente auxiliar a dissipar forças quando descemos a uma profundidade abaixo de 70 graus, no entanto, não existe na literatura muita pesquisa que dê suporte ou refute essa alegação.

 

 

Área de superfície aumentada entre a patela e o fêmur é uma coisa boa. Mais contato fornece maior área para dissipar as forças articulares. Portanto, ao redor de 90° de flexão do joelho existe a menor quantidade de stress na articulação, certo? Todos deveríamos agachar até 90° de flexão do joelho para minimizar o stress no joelho, certo?

Gostaria que fosse simples assim…

O segundo princípio a ser entendido são forças de reação articulares e a contração do quadríceps. Basicamente, quanto mais o joelho flexiona e quanto mais forte a contração do quadríceps, maior a força na articulação femoropatelar. Em termos mais simples, à medida em que agachamos as forças na articulação patelofemoral aumentam de forma constante.

Fq (Força do quadríceps); Fp (Força do tendão patelar); R – seta vermelha (Força de reação na articulação patelofemoral).

Portanto, a despeito do aumento da área de superfície de contato à medida em que alcançamos os 90° de flexão do joelho no agachamento, as forças patelofemorais aumentam substancialmente e não são compensadas pelo aumento da área de superfície da articulação (2).

Para refletir: De uma perspectiva evolucionária talvez nossos joelhos desenvolveram mais superfície de contato ao redor dos 90° de flexão em uma tentativa de amortecer um pouco o aumento de stress advindo da flexão do joelho.

Atividades que requerem mais flexão do joelho tendem a estressar mais o joelho (N.T: Como foi discutido nos parágrafos anteriores, apesar do aumento da área de superfície, o que em tese auxilia a dissipar as forças aplicadas no joelho, esse princípio não compensa o grande aumento da força de compressão exercida pelo cabo de guerra entre o tendão do quadríceps e o tendão patelar, a maior área de contato e as forças exercidas nesse cabo de guerra resultam em maior stress ao redor de 90° de flexão do joelho). Temos algumas pesquisas para mostrar o quanto de stress sofre a articulação patelofemoral durante várias atividades (4). Note que atividades que requerem mais flexão do joelho tendem a colocar mais stress na articulação.

  • 1,3 x o peso corporal durante a marcha. 
  • 3,3 x o peso corporal durante subir escadas.
  • 5,6 x o peso corporal durante a corrida.
  • 7,8 x o peso corporal durante uma flexão profunda do joelho ou agachamento.

Pensa-se que a síndrome de dor patelofemoral ocorre devido à sobrecarga na articulação. A partir das informações acima podemos facilmente ver que correr e agachar podem criar dor no joelho se feitas em demasia e porque escadas podem irritar o local uma vez que o quadro de síndrome de dor patelofemoral já esteja instalado. Isso também ajuda a explicar porque aqueles que fazem agachamentos profundos em demasia são suscetíveis à dor no joelho.

Área diminuída de superfície de contato na parte baixa do agachamento + alta contração do quadríceps = Alto stress na articulação patelofemoral.

Não estou dizendo para parar de agachar, o que estou dizendo é que entendo porque as pessoas têm joelhos doloridos de tempos em tempos, especialmente porque adicionar sobrecarga no agachamento aumenta o stress na articulação patelofemoral (16).

Nota: Para os fins dessa discussão estou descrevendo o quanto de força a articulação suporta durante atividades de cadeia cinética fechada, como agachar, correr, subir/descer escadas. Estes princípios não são os mesmos quando estressamos a articulação em atividades de cadeia cinética aberta (quando o joelho está fixo e os pés estão livres. Como em uma extensão do joelho em uma cadeira extensora, por exemplo). Para nossa sorte, a maior parte dos movimentos que desempenhamos na vida e na academia que colocam carga na articulação femoropatelar são feitos em cadeia fechada. 

Outro fator que pode aumentar o stress na articulação é a rigidez no grupo muscular do quadríceps (1). Isto é documentado como um problema de compressão femoropatelar (1). O quadríceps insere diretamente na patela e então o tendão patelar insere na tíbia, Isso forma uma alça. À medida que o joelho flexiona cada vez mais, a alça enrijece e comprime a patela no sulco intercondilar, causando compressão na articulação. Isso é potencialmente a razão pela qual pacientes que sofrem com síndrome de dor femoropatelar também sentem dor com períodos prolongados sentados. Eles simplesmente estão sentados em uma posição que comprime a articulação por um longo período de tempo e pode eventualmente causar dor.

Pacientes com Síndrome de Dor Femoropatelar (SDFP) também apresentaram rigidez no quadríceps e flexores do quadril (testados com o “Teste de Thomas”), assim como rigidez no trato iliotibial (usando o “Teste de Ober”) (1). Restaurar a flexibilidade normal (Testes de Thomas e Ober) nessas áreas tem mostrado ser um preditor da recuperação na SDFP (1).

(N.T: Abaixo uma figura que mostra o Teste de Thomas, as setas indicam a posição ideal da coxa, paralela ou abaixo da linha da maca. Se o joelho estender em demasia no teste é um indicativo que existe rigidez em demasia dos extensores, o quadríceps).

 

 

 

 

 

 

 

(N.T: No Teste de Ober o examinador coloca a coxa em uma posição de abdução e leve extensão, o joelho pode estar flexionado, como na figura abaixo, ou estendido. Quando a coxa é liberada ela deveria ir naturalmente para uma posição de adução, devido à força da gravidade, se ela permanecer em abdução isso indica uma rigidez no trato iliotibial).

 

 

2 – Trajetória Patelar

Na parte 1 desta série discutimos o sulco intercondilar do fêmur e como a patela se encaixa nessa estrutura. À medida que o joelho flexiona, a patela desliza para baixo ao longo do sulco intercondilar. Como discutimos anteriormente, ter um alinhamento ideal da patela nesse sulco é importante para a saúde da articulação. Isso permite uma maior área de superfície na articulação para dissipar forças e assegura que essas forças se espalhem igualmente. Vários fatores podem afetar esta trajetória e os discutiremos abaixo.

Lembre-se que na parte 1 desta série falamos sobre estabilizadores ativos e passivos da articulação patelofemoral. Um dos estabilizadores passivos é o encaixe ósseo da patela no sulco intercondilar. Quanto melhor o encaixe, mais fácil é o movimento patelar.

É importante entender que esse encaixe é variável (4). Infelizmente, isso não é algo que se pode resolver cirurgicamente e algumas pessoas têm problemas de luxação patelar (que é tópico para outra discussão). Confira algumas variações abaixo.

Pessoas com a patela hipermóvel têm demonstrado estar em maior risco de desenvolver SDFP. Na SDFP existe um stress generalizado aumentado na parte lateral da articulação patelofemoral. Isso irá ocorrer por uma variedade de razões, mas uma causa potencial para isto pode ser rigidez na parte lateral da perna. Estas estruturas potencialmente rígidas incluem:

  • Ligamento lateral patelofemoral.
  • Trato iliotibial.
  • Retináculo lateral.

Rigidez no trato iliotibial coloca tensão diretamente na patela através do retináculo lateral teoricamente puxando a patela lateralmente e causando mal-alinhamento. Isso aumenta o stress na parte lateral da articulação (1). Felizmente, como iremos discutir adiante, normalizar esta flexibilidade tem se mostrado um preditor daqueles que se reabilitam da síndrome de dor femoropatelar (1).

Tenha em mente que não é somente a rigidez da parte lateral da perna que causa problemas. Podemos também ter frouxidão, fraqueza ou atraso de ativação dos estabilizadores mediais (N.T: Problemas com a sincronicidade da ativação muscular, os estabilizadores devem contrair antes dos mobilizadores). Frouxidão ou fraqueza destas estruturas pode fazer com que haja lateralização da patela durante seu trajeto no sulco intercondilar durante o exercício. Algumas destas estruturas são:

  • Cápsula articular.
  • Ligamento meniscopatelar lateral.
  • Retináculo medial.
  • Ligamento patelofemoral medial.
  • Quadríceps (Vasto Medial Oblíquo).
  • Músculos da pata de ganso (N.T: Os músculos da pata de ganso são: Sartório, Grácil e Semitendíneo).
  • Bíceps femoral.

Visão medial do joelho

Fibras oblíquas do vasto medial ou Vasto Medial Oblíquo-VMO


Lembre-se que o Vasto Medial Oblíquo (VMO) é um estabilizador medial ativo do joelho. Indivíduos com Síndrome de Dor Femoropatelar tendem a ter um atraso de ativação dessas fibras oblíquas do Vasto Medial. Uma falta de controle desse músculo pode alterar a trajetória patelar (8). Temos algumas pesquisas disponíveis mostrando que a alteração na sincronia de ativação do VMO pode predizer pessoas que irão desenvolver Síndrome de Dor Femoropatelar (SDFP) (N.T: Aqui um estudo a respeito, citado no texto: Intrinsic risk factors for the development of anterior knee pain in an athletic population. A two-year prospective study).

 

 

 

 

 

Recapitulando:

  • Síndrome de Dor Femoropatelar é majoritariamente uma condição causada por sobrecarga. 
  • Mal alinhamento patelar pode aumentar o stress na articulação.
  • Atividades com a flexão aumentada do joelho podem aumentar o stress na articulação patelofemoral.
  • Aumento de carga e a contração do quadríceps aumentam o stress na articulação patelofemoral.
  • Frouxidão ou fraqueza das estruturas mediais do joelho podem afetar a trajetória patelar. 
  • Rigidez das estruturas laterais ou anteriores do joelho podem aumentar o stress de compressão na articulação femoropatelar.

Agora você já sabe que a SDFP é uma condição de sobrecarga (N.T: Overuse é o termo em inglês, usado muitas vezes no original) e sabe também que certas atividades colocam mais estresse na articulação femoropatelar do que outras. Por último, a trajetória patelar pode afetar a articulação, e certas estruturas no joelho têm uma influência nisso.

Na próxima parte iremos discutir como o pé, o tornozelo e o quadril desempenham um papel em todo este cenário.

 

Confira a Parte 3

 

 

 

Referências Bibliográficas:

  1. Current Concepts and Treatment of Patellofemoral Compressive Issues IJSPT 2016 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27904792.

  2. Current Concepts in Biomechanical Interventions for Patellofemoral Pain IJSPT 2016 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27904791.

  3. Examination of the Patellofemoral Joint IJSPT 2016 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5095938/.

  4. Biomechanics and pathomechanics of the Patellofemoral Joint IJSPT 2016 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5095937/.

  5. Salsich GB, Perman WH. Patellofemoral joint contact area is influenced by tibiofemoral rotation alignment in individuals who have patellofemoral pain. J Orthop Sports Phys Ther. 2007;37(9):521-528.

  6. Tibiofemoral and Patellofemoral Mechanics are Altered at Small Knee Flexion Angles in People with Patellofemoral Pain https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3425715/.

  7. Kay M Crossley, Marienke van Middelkoop, Michael J Callaghan, Natalie J Collins, Michael Skovdal Rathleff, Christian J Barton, 2016 Patellofemoral pain consensus statement from the 4th International Patellofemoral Pain Research Retreat, Manchester. Part 2: recommended physical interventions (exercise, taping, bracing, foot orthoses and combined interventions) BJSM http://bjsm.bmj.com/content/early/2016/05/31/bjsports-2016-096268.

  8. Christian John Barton, Simon Lack, Steph Hemmings, Saad Tufail, Dylan Morrissey, The ‘Best Practice Guide to Conservative Management of Patellofemoral Pain’: incorporating level 1 evidence with expert clinical reasoning BJSM 2015http://bjsm.bmj.com/content/49/14/923#T.

  9. Patellofemoral pain syndrome and its association with hip, ankle, and foot function in 16- to 18-year-old high school students: a single-blind case-control study. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21622633.

  10. Factors associated with patellofemoral pain syndrome: a systematic review. BJSM 2013 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22815424.

  11. The Pathophysiology of Patellofemoral Pain Syndrome – Scott Dye http://prdupl02.ynet.co.il/ForumFiles_2/19447772.pdf.

  12. Hartmann, H., Wirth, K., & Klusemann, M. (2013). Analysis of the Load on the Knee Joint and Vertebral Column with Changes in Squatting Depth and Weight Load. Sports Med.

  13. 2016 Patellofemoral pain consensus statement from the 4th International Patellofemoral Pain Research Retreat, Manchester. Part 1: Terminology, definitions, clinical examination, natural history, patellofemoral osteoarthritis and patient-reported outcome measures” in Br J Sports Med, volume 50 on page 839.

  14. Trunk and lower extremity segment kinematics and their relationship to pain following movement instruction during a single-leg squat in females with dynamic knee valgus and patellofemoral pain. 2015 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24836048.

  15. The Basic Science of Articular Cartilage – Sports Health 2009 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3445147/.

  16. Patellofemoral joint kinetics while squatting with and without an external load. JOSPT 2002 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11949662.

  17. The Development and Application of an Injury Prediction Model for Noncontact, Soft-Tissue Injuries in Elite Collision Sport Athletes. (n.d.). Retrieved August 01, 2016, from https://www.researchgate.net/publication/46288877_The_Development_and_Application_of_an_Injury_Prediction_Model_for_Noncontact_Soft-Tissue_Injuries_in_Elite_Collision_Sport_Athletes.

  18. Relationship Between Training Load and Injury in Professional Rugby League https://www.researchgate.net/profile/Tim_Gabbett/publication/49775412_Relationship_between_training_load_and_injury_in_professional_rugby_league_players/links/551894590cf2d70ee27b41ad.pdf.

  19. Training and game loads and injury risk in elite Australian footballers. (n.d.). Retrieved from https://www.researchgate.net/profile/Brent_Rogalski/publication/234699103_Training_and_game_loads_and_injury_risk_in_elite_Australian_footballers/links/53dadd6b0cf2a19eee8b3f9f.pdf.

  20. The acute:chronic workload ratio predicts injury: high chronic workload may decrease injury risk in elite rugby league players. Retrieved from http://bjsm.bmj.com/content/50/4/231 Hulin, Gabbett, Lawson, Caputi, Sampson.

  21. Prospective Predictors of Patellofemoral Pain Syndrome: A Systematic Review With Meta-analysis. Sports Health 2012 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23016077.

  22. Factors associated with patellofemoral pain syndrome: a systematic review. BJSM 2013 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22815424.

  23. Is body mass index associated with patellofemoral pain and patellofemoral osteoarthritis? A systematic review and meta-regression and analysis. BJSM 2017 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27927675.

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  25. The psychological features of patellofemoral pain: a systematic review. BJSM 2017 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28320733.

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  27. The effect of reduced ankle dorsiflexion on lower extremity mechanics during landing: A systematic review Journal Sci Med Sport 2017 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26117159.

  28. Stress and Your Body: The Great Courses by Robert Sapolsky.

  29. Effectiveness of Manual Therapy on Pain and Self-Reported Function in Individuals With Patellofemoral Pain: Systematic Review and Meta-Analysis JOSPT 2018 https://www.jospt.org/doi/pdf/10.2519/jospt.2018.7243.

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  31. Exercise for treating patellofemoral pain syndrome: an abridged version of Cochrane systematic review. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26158920 Cochrane 2016.

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  33. Managing Chronic Pain – John Otis: Treatments that Work.

  34. A prospective study predicting the outcome of chronic low back pain and physical therapy: the role of fear-avoidance beliefs and extraspinal painhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26995499.

  35. Nonspecific Low Back Pain and Return to Work https://www.aafp.org/afp/2007/1115/p1497.html#sec-7.

  36. Therapeutic Neuroscience Education – Adriaan Louw.

Artigo original: Why Do I Have Knee Pain? Complete Guide to Patellofemoral Pain Syndrome: Part 2 – Biomechanics of the Knee.

 

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