Resposta hemodinâmica muscular em mulheres com osteoartrite de joelho e sua relação com fatores clinicamente relevantes

Abstract

A osteoartrite de joelho (OAJ) é uma doença degenerativa e inflamatória cuja prevalência tem aumentado de maneira global. Os principais fatores de risco são a idade, o sobrepeso e o sexo feminino, com destaque recente sendo dado às comorbidades sistêmicas como hipertensão, doenças vasculares e doenças metabólicas. O músculo esquelético parece desempenhar um papel fundamental, com alterações morfológicas, fisiológicas e mecânicas musculares contribuindo para a fisiopatologia da OAJ. Apesar das evidências robustas acerca da capacidade de produção de força como determinante da qualidade de vida e função na OAJ e do crescente entendimento da função sistêmica do músculo, a importância clínica da condição hemodinâmica muscular nesses pacientes é pouco explorada. A hemodinâmica muscular em resposta à oclusão vascular permite investigar a qualidade da microcirculação local, atributo relevante tanto à função mecânica, quanto à função sistêmica do músculo como glândula endócrina. Este estudo teve como objetivo avaliar a resposta hemodinâmica do músculo gastrocnêmio medial à oclusão vascular e sua associação com fatores clinicamente relevantes. Foram avaliadas 27 mulheres com OAJ sintomática (61±7 anos; IMC=28±4 kg/m², OAJ 2-4 na escala Kellgren-Lawrence). As magnitudes e as taxas de hemoglobina total e de ressaturação no ventre do gastrocnêmio medial foram avaliadas através da espectroscopia de infravermelho próximo logo após um protocolo de oclusão vascular com um manguito na região distal da coxa (250 mmHg, 2 min). A capacidade funcional foi avaliada a partir do Teste de Sentar e Levantar de 30 segundos (TSL30) e do Teste de Caminhada de 6 minutos (TC6). A severidade da OAJ e tolerância ao exercício foram avaliadas pelos questionários WOMAC e PRETIE-Q modificado, respectivamente. Os resultados indicam que a severidade da OAJ, a capacidade funcional e o nível de tolerância ao exercício em mulheres com OAJ estão relacionados à variabilidade da resposta hemodinâmica muscular pós-oclusão. Especificamente, a magnitude e a taxa de aumento da hemoglobina total pós-oclusão estão positivamente relacionadas à distância no TC6 (r=0,537; r=0,434 respectivamente p<0,05) e ao número de repetições no TSL30 (r=0,402; r=0,469). Não foram observadas associações significativas entre a magnitude ou a taxa de aumento da hemoglobina total e os escores do WOMAC e PRETIE-Q. No entanto, a magnitude e a taxa de ressaturação muscular de oxigênio estão relacionadas ao TSL30 (r=0,432; r=0,600), ao WOMAC (r=-0,442; r=-0,492) e ao PRETIE-Q (r=0,392; r=0,466). Os achados sugerem que a qualidade da microcirculação muscular, avaliada pela resposta hemodinâmica à oclusão, desempenha um papel importante como determinante de fatores clinicamente relevantes na OAJ. Destaca-se, entre as variáveis analisadas, a taxa de ressaturação de oxigênio, que está associada à melhor capacidade funcional, à tolerância ao exercício e à menor severidade da OAJ.

Abstract: Knee osteoarthritis (KOA) is a degenerative and inflammatory disease with a rising global prevalence. The main risk factors include age, overweight, and female sex, with recent emphasis on systemic comorbidities such as hypertension, vascular diseases, and metabolic diseases. Skeletal muscle appears to play a crucial role, with muscle morphological, physiological, and mechanical changes contributing to the pathophysiology of KOA. Despite robust evidence regarding force production capacity as a determinant of quality of life and function in KOA, and a growing understanding of muscle's systemic function, the clinical importance of muscle hemodynamic condition in these patients is underexplored. Muscle hemodynamics in response to vascular occlusion allow for the investigation of local microcirculation quality, a relevant attribute for both mechanical function and the muscle's systemic role as an endocrine gland. This study aimed to evaluate the hemodynamic response of the gastrocnemius muscle to vascular occlusion and its association with clinically relevant factors. Twenty-seven women with symptomatic KOA (61±7 years; BMI=28±4 kg/m², KOA grades 2-4 on the Kellgren-Lawrence scale) were assessed. The magnitudes and rates of total hemoglobin and resaturation in the medial gastrocnemius muscle belly were evaluated using near-infrared spectroscopy immediately following a vascular occlusion protocol (250 mmHg, 2 min, distal thigh region). Functional capacity was assessed using the 30-Second Sit-to-Stand Test (30STS) and the 6-Minute Walk Test (6MWT). Symptom severity and exercise tolerance were assessed using the WOMAC and modified PRETIE-Q questionnaires, respectively. Results indicate that symptom severity, functional capacity, and exercise tolerance in women with KOA are associated with the variability of the post-occlusion muscle hemodynamic response. Specifically, the magnitude and rate of increase in total hemoglobin post-occlusion are positively associated with distance in the 6MWT (r=0.537; r=0.434, respectively, p<0.05) and the number of repetitions in the 30STS (r=0.402; r=0.469). No significant associations were observed between the magnitude or rate of increase in total hemoglobin and the WOMAC and PRETIE-Q scores. However, the magnitude and rate of muscle oxygen resaturation are associated with the 30STS (r=0.432; r=0.600), WOMAC (r=-0.442; r=- 0.492), and PRETIE-Q (r=0.392; r=0.466). The findings suggest that the quality of muscle microcirculation, assessed by the hemodynamic response to occlusion, plays an important role in determining clinically relevant factors in KOA. Among the analyzed variables, the oxygen resaturation rate stands out, being associated with better functional capacity, exercise tolerance, and lower symptom severity.