Características biomecânicas de membros inferiores associadas à terminação de marcha não planejada sob diferentes velocidades de caminhada
Summary
Este estudo comparou as características biomecânicas da extremidade inferior durante o término da marcha não planejada em diferentes velocidades de caminhada. Os dados cinemáticos e cinéticos dos membros inferiores de quinze sujeitos com velocidades normais e rápidas de caminhada foram coletados utilizando um sistema de análise de movimento e uma plataforma de pressão plantar.
Abstract
O término da marcha causado por estímulos inesperados é uma ocorrência comum na vida cotidiana. Este estudo apresenta um protocolo para investigar as alterações biomecânicas dos membros inferiores que ocorrem durante a terminação de marcha não planejada (UGT) sob diferentes velocidades de caminhada. Quinze participantes do sexo masculino foram convidados a realizar UGT em uma passarela em velocidade normal de caminhada (NWS) e velocidade de caminhada rápida (FWS), respectivamente. Um sistema de análise de movimento e uma plataforma de pressão plantar foram aplicados para coletar dados de pressão cinemática e plantar de membros inferiores. O teste T com amostra emparelhada foi utilizado para examinar as diferenças na cinemática dos membros inferiores e nos dados de pressão plantar entre duas velocidades de caminhada. Os resultados mostraram maior amplitude de movimento nas articulações do quadril, joelho e tornozelo no plano sagital, bem como pressão plantar nas regiões do antepé e calcanhar durante a UGT na FWS quando comparada com a NWS. Com o aumento da velocidade de caminhada, os sujeitos apresentaram diferentes características biomecânicas de membros inferiores que mostram FWS associada a maiores riscos potenciais de lesões.
Introduction
A locomoção humana é considerada um processo extremamente complexo que precisa ser descrito pelos métodos multidisciplinares1,2. O aspecto mais representativo é a análise da marcha por abordagens biomecânicas. A marcha humana visa sustentar a progressão da iniciação ao término, e o equilíbrio dinâmico deve ser mantido no movimento de posição. Embora a terminação de marcha (GT) tenha sido extensivamente estudada como uma subtara de marcha, ela tem recebido menos atenção. Sparrow e Tirosh3 definiram GT em sua revisão como período de controle do motor quando ambos os pés param de se mover para frente ou para trás com base nas características de deslocamento e tempo. Em comparação com a marcha de estado estável, o processo de execução do GT exige maior controle da estabilidade postural e integração complexa e cooperação do sistema neuromuscular4. Durante o GT, o corpo precisa aumentar rapidamente o impulso de frenagem e diminuir o impulso de propulsão para formar um novo equilíbrio corporal5,6. A terminação de marcha não planejada (UGT) é uma resposta de estresse a um estímulo desconhecido6. Quando confrontado por um estímulo inesperado que requer que se pare repentinamente, o equilíbrio dinâmico inicial será interrompido. Devido à necessidade de controle contínuo do centro de massa (COM) do corpo e controle de feedback, a UGT representa um desafio maior ao controle postural e à stablity3,7.
A UGT tem sido relatada como um fator importante que leva a quedas e lesões, especialmente em idosos e pacientes com transtornos de equilíbrio3,8. Velocidades de caminhada mais rápidas podem levar a um declínio adicional no controle do motor durante o UGT9. Ridge et al.10 investigaram o ângulo de pico articular e dados de momentos internos de articulação de crianças durante o UGT em velocidade normal de caminhada (NWS) e velocidade de caminhada rápida (FWS). Os resultados mostraram ângulos maiores de flexão do joelho e momentos de extensão em velocidades mais rápidas em comparação com a velocidade preferida. Eles indicaram que o fortalecimento dos músculos relacionados ao redor das articulações das extremidades inferiores poderia ser uma intervenção útil para a prevenção de lesões durante a UGT.
Embora o efeito da velocidade de caminhada no caráter biomecânico dos membros inferiores durante a marcha de estado estável tenha sido extensivamente estudado11,12,13, o mecanismo biomecânico da UGT sob diferentes velocidades de caminhada é limitado. Pelo que sabemos, apenas três estudos avaliaram especificamente o desempenho ugt de indivíduos saudáveis no que diz respeito aos efeitos de velocidade9,10,14. No entanto, os sujeitos nesses estudos foram principalmente os idososde 14 anos e as crianças10, o mecanismo biomecânico dos jovens adultos durante a UGT ainda não está claro. A cinemática dos membros inferiores e a pressão plantar podem fornecer uma análise precisa da biomecânica da locomoção, e estes também são considerados componentes cruciais para diagnósticos clínicos de marcha15,16. Por exemplo, Serrao et al.17 utilizaram dados cinemáticos de membros inferiores para detectar as diferenças clínicas entre pacientes com ataxia cerebelar e contrapartes saudáveis durante a parada súbita. Além disso, em comparação com a terminação planejada da marcha (PGT), poderiam ser observadas maiores pressões de pico e força no metatarso lateral durante oUGT,o que pode estar associado a maiores riscos de lesões.
Portanto, explorar os mecanismos biomecânicos da UGT poderia fornecer insights para a prevenção de lesões e outras pesquisas clínicas. Este estudo apresenta um protocolo para investigar qualquer alteração biomecânica em adultos jovens durante o UGT em diferentes velocidades de caminhada. A hipótese é que, com o aumento da velocidade de caminhada, os participantes apresentariam diferentes características biomecânicas de membros inferiores durante o UGT.
Protocol
Representative Results
Discussion
A maioria dos estudos anteriores que analisam a biomecânica da marcha durante a UGT omite a importância da velocidade de caminhada em sua avaliação biomecânica. Assim, este estudo investigou as alterações biomecânicas de membros inferiores que ocorrem no UGT na NWS e FWS com o objetivo de revelar os efeitos relacionados à velocidade.
Diferenças significativas foram encontradas na ROM das articulações do quadril, joelho e tornozelo no plano sagital durante ugt na NWS e FWS. Nossos a…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
NSFC-RSE Joint Project (81911530253), National Key P&D Program of China (2018YFF0300905) e K.C. Wong Magna Fund na Universidade ningbo.
Materials
| 14 mm Diameter Passive Retro-reflective Marker | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | n=16 |
| Double Adhesive Tape | Minnesota Mining and Manufacturing Corporation, Minnesota, USA | For fixing markers to skin |
| Motion Tracking Cameras | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | n= 8 |
| T-Frame | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | – |
| Valid Dongle | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | Vicon Nexus 1.4.116 |
| Vicon Datastation ADC | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | – |
| Pressure platform | RSscan International, Olen, Belgium | – |
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