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CARACTERÍSTICAS E INTERRELAÇÃO DA SENSIBILIDADE
PLANTAR E DO EQUILÍBRIO DE ATLETAS E NÃO-ATLETAS
Por
ALINE FAQUIN
Dissertação apresentada ao Curso de Pós-
Graduação em Ciências do Movimento Humano,
do Centro de Educação Física, Fisioterapia e
Desportos – CEFID, da Universidade do Estado de
Santa Catarina – UDESC, como requisito parcial
para obtenção do título de Mestre em Ciências do
Movimento Humano.
Orientador: Prof. Dr. SEBASTIÃO IBERES LOPES MELO
FLORIANÓPOLIS, SC, BRASIL
2005
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18
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC
CENTRO DE EDUCAÇÃO FÍSICA, FISIOTERAPIA E DESPORTOS - CEFID
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DO MOVIMENTO HUMANO
A COMISSÃO EXAMINADORA, ABAIXO ASSINADA, APROVA A DISSERTAÇÃO:
CARACTERÍSTICAS E INTERRELAÇÃO DA SENSIBILIDADE
PLANTAR E DO EQUILÍBRIO DE ATLETAS E NÃO-ATLETAS
ELABORADA POR
ALINE FAQUIN
COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS
DO MOVIMENTO HUMANO
COMISSÃO EXAMINADORA
:
____________________________
Prof°. Dr. Sebastião Iberes Lopes Melo (Orientador) - UDESC
____________________________
Prof°. Dr. Luis Mochizuki – USP
__________________________
Prof °. Dr. Antonio Renato Pereira Mouro - UFSC
________________________
Profª. Dra. Deyse Borges Machado - UDESC
________________________
Prof°. Dr. Aluisio Otávio Vargas Ávila - UDESC
Florianópolis, 2005.
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20
AGRACEDIMENTOS
À minha família pelo apoio incondicional.
Aos Programas CAPES e CNPQ pelo incentivo à pesquisa e pela Bolsa de Mestrado.
Ao Centro de Educação Física, Fisioterapia e Desportos e a Universidade do Estado de
Santa Catarina, onde sempre encontrei apoio.
Ao Meu Orientador, Prof. Dr. Sebastião Iberes Lopes Melo, pela escolha, pro confiar em
meu trabalho e estar presente e apoiar-me em todos os momentos.
A todos vocês meus amigos: porque seus braços sempre estiveram abertos em todos os
momentos que precisei, seus sorrisos sempre presentes, pela enorme paciência, pelo carinho
explícito, pelas risadas, pelos churrascos, jantas, pizzas, almoços, por confiarem em mim, por
todas as críticas, opiniões, correções, elogios, por terem aberto mão do seu tempo. Em fim,
porque doaram um pouco de si, para que muito de mim crescesse. Com certeza há um pouco de
cada um de vocês aqui, em cada página deste trabalho, e muito de vocês em meu coração. Meu
amor e eterna gratidão a todos:
Prof. Dr. Sebastião Iberes Lopes Melo
Prof. Dr. Hélio Roesler
Prof. Ms. Mário César de Andrade
Prof. Dr. Luis Mochizucki
Prof. Dr. Deyse Borges Machado
Prof. Dr. Aluísio Otávio Vargas Ávila
Prof. Ms. Micheline Henrique Araújo
À minha família do Laboratório de Biomecânica Aquática (Prof. Hélio, Suzana, Luciana,
Alessandro, Gustavo, Marcel, Leonardo, Cristiano, Luciano, Caroline, Taisa).
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21
A todos os amigos do Laboratório de Biomecânica (Maura, Anelise, Gesilane, Günther,
Daniel, Andresa, Jansen, Adriane, Juliana).
A todos do Laboratório de Biomecânica da USP e Prof. Dr. Alberto Carlos Amadio.
Aos meus irmãos Flademir Gress e Roberta Gatti.
Aos meus gatos garotos Roger e Rodrigo, e minhas gatas gatoras Robertinha, Roberta D.
e Amanda.
A todos os amigos do CEFID/UDESC (Inês, Tais, Dona Lina, Renildo, Paulão, Luciano,
Nivaldo, Solange, Marlene, Sr. Somer, Paulinho, Paulo, Seu Casimiro, Seu Fidelis, todo o
pessoal da segurança).
E a todos os amigos da Educação Física e Fisioterapia que encontrei ao longo destes 6
anos.
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22
SUMÁRIO
RESUMO...................................................................................................................................8
ABSTRACT.............................................................................................................................. 9
LISTA DE FIGURAS............................................................................................................10
LISTA DE TABELAS...........................................................................................................12
LISTA DE ANEXOS.............................................................................................................14
LISTA DE QUADROS..........................................................................................................15
LISTA DE ABREVIATURAS ..........................................................................................16
I INTRODUÇÃO...................................................................................................................17
1.1 PROBLEMA.......................................................................................................................17
1.2 JUSTIFICATIVA...............................................................................................................19
1.3 OBJETIVOS .......................................................................................................................20
1.3.1 Objetivo Geral.................................................................................................... 20
1.3.2 Objetivos Específicos......................................................................................... 20
1.4 DEFINIÇÃO DE TERMOS...............................................................................................21
II REFERENCIAL TEÓRICO............................................................................................22
2.1 CONTROLE POSTURAL.................................................................................................22
2.2 ANÁLISE DO EQUILÍBRIO............................................................................................28
2.2.1 Controle postural, aferências sensoriais e análise estabilométrica.....................30
2.3 SISTEMA SOMATOSSENSORIAL E SUA RELAÇÃO COM O CONTROLE
POSTURAL..............................................................................................................................34
2.3.1 Avaliação da Sensibilidade Plantar......................................................................36
2.3.2 Relação entre sensibilidade plantar e equilíbrio ..........................................................40
2.4 ADAPTAÇÕES AO TREINAMENTO ESPECÍFICO ..................................................43
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23
2.4.1 Adaptações Neurais ao treinamento específico...................................................44
2.4.2 Controle postural em atletas............................................................................... 47
III MATERIAL E MÉTODO..............................................................................................50
3.1 CARACTERÍSTICA DA PESQUISA..............................................................................50
3.2 CARACTERÍSTICAS DOS SUJEITOS ..........................................................................50
3.3 INSTRUMENTOS DE MEDIDAS...................................................................................52
3.3.1 Plataforma de força extensométrica....................................................................52
3.3.2 Monofilamentos Semmes-Weinstein®................................................................53
3.4 VARIÁVEIS DE ESTUDO ..............................................................................................56
3.4.1 Definições conceituais e operacionais das variáveis...........................................56
3.4.2 Controle das variáveis.........................................................................................58
3.5 PROCEDIMENTOS DE COLETA DE DADOS.............................................................59
3.6 PROCESSAMENTO DE DADOS....................................................................................60
3.7 TRATAMENTO ESTATÍSTICO .....................................................................................61
3.8 LIMITAÇÕES DO ESTUDO...........................................................................................62
IV - APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS.....................................63
4.1 SENSIBILIDADE PLANTAR DE ATLETAS E NÃO-ATLETAS...............................63
4.1.1 Caracterização dos limiares de sensibilidade plantar..........................................64
4.1.2 Comparação entre os grupos...............................................................................66
4.1.3 Comparação entre regiões nos grupos.................................................................67
4.2 VARIÁVEIS DO CENTRO DE PRESSÃO (COP) NOS DIFERENTES GRUPOS E EM
DIFERENTES CONDIÇÕES..................................................................................................72
4.2.1 Caracterização das variáveis do Centro de Pressão nos diferentes grupos.........72
4.2.2 Comparação das variáveis do COP entre os grupos............................................84
4.3 COMPARAÇÃO DAS VARIÁVEIS DO CENTRO DE PRESSÃO NOS GRUPOS 101
4.3.1 Comparações na posição bipodal.........................................................................101
4.3.2 Comparações na posição unipodal..............................................................................104
4.4 ASSOCIAÇÃO ENTE SENSIBILIDADE PLANTAR E VARIÁVEIS DO COP .....114
4.4.1 Correlação entre valores medianos de sensibilidade e variáveis de equilíbrio ...........15
4.4.2 Correlação entre a sensibilidade das diferentes áreas do pé e variáveis do COP 119
V - CONCLUSÕES E SUGESTÕES................................................................................130
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................132
ANEXOS................................................................................................................................145
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24
RESUMO
Título: Características e interrelação da sensibilidade plantar e do equilíbrio de atletas e não-
atletas.
Autora: Aline Faquin
Orientador: Prof. Dr. Sebastião Iberes Lopes Melo
Este estudo descritivo exploratório objetivou analisar as características e a relação entre a sensibilidade plantar e o
equilíbrio na postura em pé de atletas cuja prática da modalidade é descalço, atletas cuja prática é com calçado e
indivíduos não-atletas, nas condições com e sem informação visual e com e sem calçado. Participaram do estudo 71
atletas de ambos os sexos, com idade entre 15 e 35 anos, das modalidades de judô, ginástica olímpica, voleibol,
futebol e 27 indivíduos não-atletas na mesma faixa estária. Os instrumentos foram: monofilamentos Semmes-
Weinstein® e plataforma de força extensométrica AMTI® modelo OR6-5. Adotou-se os seguintes procedimentos de
coleta: a) na avaliação da sensibilidade cada filamento foi aplicado nas regiões de calcâneo, médio pé medial, I e V
metatarso e hálux. O nível de sensibilidade foi determinado pelo filamento com o menor diâmetro sentido pelo
sujeito, ao responder 6 tentativas positivas, de um total de 10; b) os sujeitos foram orientados verbalmente a
permanecer sobre a plataforma de força, com os pés ligeiramente afastados e os braços ao longo do corpo o mais
imóvel possível, nas posições bipodal e unipodal, com calçado e sem calçado, olhos abertos e olhos fechados. A
freqüência de amostragem foi de 50Hz com tempo de aquisição de 30s (bipodal) e 20s (unipodal). Utilizou-se
estatística descritiva (média, desvio-padrão,mediana e coeficiente de variação), inferencial (Anova 3x2x2) e não-
paramétrica (Teste da mediana de Kruskall-Wallis, teste U de Mann-Whitney e Correlação de Spearman) a p 0,05.
Obteve-se os seguintes resultados: Os níveis de sensibilidade estiveram entre 4.31 e 3.61, sendo o pior na região do
calcâneo e o melhor na região do médio (3.61), para todos os grupos. Os atletas da prática com calçado tiveram os
maiores valores para todas as variáveis do Centro de Pressão, tanto na posição bipodal quanto unipodal. Na posição
bipodal todas as variáveis do Centro de Pressão foram semelhantes para os três grupos. Na posição unipodal as
variáveis, com exceção do RMS, sofreram efeito da retirada da informação visual, com o maior acréscimo observado
para a área de deslocamento do COP (326,8%). Para as posturas bipodal e unipodal considerado a mediana de toda a
planta do pé foi possível constatar baixa correlação entre a sensibilidade plantar e variáveis de equilíbrio. Concluiu-
se que exceto para a região do calcâneo, pior nos atletas da prática com calçado, nas demais áreas parece que a
prática de modalidades com ou sem calçado não influencia na sensibilidade plantar. Para posição bipodal o fato de
praticar modalidades com uso ou não de calçado, e ser ou não atletas parece não influenciar as variáveis. Os atletas
que treinam e competem utilizando calçado (modalidade de voleibol e futebol) foram mais dependentes da
informação visual que os atletas de ginástica olímpica e judô e indivíduos não atletas.
Palavras-chave: atletas, sensibilidade, equilíbrio.
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC
CENTRO DE EDUCAÇÃO FÍSICA, FISIOTERAPIA E DESPORTOS – CEFID
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DO MOVIMENTO HUMANO
Dissertação de Mestrado em Ciências do Movimento Humano
Florianópolis, SC, fevereiro de 2005.
ABSTRACT
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25
Title: Characteristics and intercorrelation of the plantar sensitivity static balance of athletes and
non-athletes.
Author
: Aline Faquin
Adviser: Prof. Dr. Sebastião Iberes Lopes Melo
The main goal of this exploratory descriptive study was evaluate the characteristics and the relationship among the
sensibility of the plantar surface and the static balance in athletes and non-athletes. Participated 71 athletes of both
genders, age varying between 15 and 35 years, from the judo, olympic gymnastics, volleyball, soccer and 27 non-
athletes. The evaluation of sensibility was performed with Semmes-Weinstein® monofilaments and the AMTI, model
OR6-5 force plate was used to verify COP sway. Data collection was composed by: a) to sensibility evaluation each
filament was applied in calcaneal region, middle foot, first and fifth metatarsal heads and halux. The sensibility
threshold was determined by the filament with the smaller diameter felt by the individual; b) the individual was
oriented to stand on the force plate, with the feet lightly distant and the arms along side the body, in the bipodal and
unipodal positon, with footwear and without footwear, with and without visual information. The sampling frequency
was of 50Hz and time of acquisition of 30s (bipodal) and 20s (unipodal). Descriptive statistics (mean, standard-
deviation, mediana and variation coefficient), inferencial (Anova 3x2x2) and non-parametric (Kruskall-Wallis’ test,
U of Mann-Whitney’s test and Correlation of Spearman) were used as statistical procedures. Results: The sensibility
thresholds were between 4.31 and 3.61. The region with the worst and the best sensibility threshold were
respectively the calcaneal region and the middle foot, for all the groups. The athletes of the practice with footwear
had the largest values for the variables of the Center of Pressure, in the bipodal and unipodal position. There was no
statistic difference between the groups for the variables of the Center of Pressure in the bipodal position. In the
unipodal position the variables, except RMS, suffered effect of the visual information, with the largest increment
observed for the area of displacement of COP (326,8%). To bipodal and unipodal position were possible to verify
low correlation among the plantar sensitibility and static balance. Conclusion: except for the calcaneal region, the
other areas there were no significant difference between the groups. The athletes that compete with footwear
(volleyball and soccer) were more dependents of the visual information that the athletes of olympic gymnastics and
judo and non-athletes.
Key-words: athletes, plantar sensibility, static balance, biomechanics.
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC
CENTRO DE EDUCAÇÃO FÍSICA, FISIOTERAPIA E DESPORTOS – CEFID
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DO MOVIMENTO HUMANO
Master Dissertation on Human Movement Sciences - Biomechanics
Florianópolis, SC, February, 2005.
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26
LISTA DE TABELAS
TABELA 1:
Características descritivas dos grupos em estudo........................................... 51
TABELA 2:
Comparação da sensibilidade de cinco regiões plantares entre os grupos de
atletas cuja prática é com calçado (calçado), atletas cuja prática é descalço
(descalço) e não-atletas................................................................................... 66
TABELA 3:
Resultados da comparação dos níveis de sensibilidade entre as diferentes
regiões do pé nos diferentes grupos................................................................ 68
TABELA 4:
Valores Médios e respectivos índices de variabilidade de variáveis do COP
dos diferentes grupos para posição bipodal, nas condições olhos abertos e
olhos fechados, com e sem calçado................................................................ 73
TABELA 5:
Valores Médios e respectivos índices de variabilidade de variáveis do COP
dos diferentes grupos para posição unipodal, nas condições olhos abertos e
olhos fechados, com e sem calçado................................................................ 80
TABELA 6:
Comparação entre-grupos na posição bipodal para as variáveis máximo,
média e área do COP nas direções antero-posterior e latero-lateral,
considerando os fatores visão e pés e suas interações................................... 85
TABELA 7:
Comparação entre-grupos na posição bipodal para as variáveis RMS e
velocidade do COP nas direções antero-posterior e latero-lateral,
considerando os fatores visão e pés e suas interações................................... 86
TABELA 8:
Comparação entre-grupos na posição unipodal para as variáveis máximo,
média e área do COP nas direções antero-posterior e latero-lateral,
considerando os fatores visão e pés e suas interações.................................. 92
TABELA 9:
Comparação entre-grupos na posição unipodal para as variáveis RMS e
velocidade do COP nas direções antero-posterior e latero-lateral,
considerando os fatores visão e pés e suas interações............................... 93
TABELA 10:
Comparação das variáveis do COP na diferentes situações testadas (olhos
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27
aberto e fechados, pés calçados e descalços) para posição bipodal e direção
antero-posterior.............................................................................................. 102
TABELA 11:
Comparação das variáveis do COP na diferentes situações testadas (olhos
aberto e fechados, pés calçados e descalços) para posição bipodal e direção
latero-lateral.................................................................................................... 103
TABELA 12:
Comparação das variáveis do COP na diferentes situações testadas (olhos
aberto e fechados, pés calçados e descalços) para posição unipodal e
direção antero-posterior. ............................................................................... 104
TABELA 13:
Comparação das variáveis do COP na diferentes situações testadas (olhos
aberto e fechados, pés calçados e descalços) para posição unipodal e
latero-lateral................................................................................................... 105
TABELA 14:
Correlação entre os valores de sensibilidade da superfície plantar como
um todo e variáveis do COP relacionadas ao equilíbrio na posição bipodal
para as direções antero-posterior e médio-lateral nos grupos em
estudo....................................................................................................... 116
TABELA 15:
Correlação entre os valores de sensibilidade da superfície plantar como
um todo e variáveis do COP relacionadas ao equilíbrio na posição
unipodal para as direções antero-posterior e médio-lateral nos grupos em
estudo...................................................................................................... 118
TABELA 16:
Correlação entre a sensibilidade plantar de diferentes regiões da planta do
pé e variáveis do COP relacionadas ao equilíbrio, para o grupo de atletas
que treinam descalço, para as posições bipodal e
unipodal....................................................................................................... 120
TABELA 17:
Correlação entre a sensibilidade plantar de diferentes regiões da planta do
pé e variáveis do COP relacionadas ao equilíbrio, para o grupo de atletas
que treinam calçado, nas posições bipodal e unipodal, respectivamente....... 124
TABELA 18:
Correlação entre a sensibilidade plantar de diferentes regiões da planta do
pé e variáveis do COP relacionadas ao equilíbrio, para o grupo de não-
atletas, na posição bipodal e unipodal respectivamente................................. 127
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28
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1:
Fatores relacionados ao controle postural...................................................... 24
FIGURA 2:
Modelo representativo do pêndulo invertido representado por um sujeito
oscilando para frente e para trás sobre a articulação do tornozelo................. 26
FIGURA 3:
A) Ilustração da plataforma de força AMTI OR6-5; B) ilustração da sua
disposição interna; C) vista superior de suas medidas...................................
53
FIGURA 4:
Ilustração do monofilamento.......................................................................... 54
FIGURA 5:
Nível de sensibilidade plantar das diferentes regiões nos grupos.................. 62
FIGURA 6:
Comparação da Sensibilidade da região do calcâneo entre os diferentes
grupos (prática descalço, prática com calçado e não-atletas).........................
65
FIGURA 7:
Sensibilidade nas diferentes regiões plantares, no grupo de atletas que
praticam a modalidade com calçado...................................................................
67
FIGURA 8:
Sensibilidade nas diferentes regiões plantares, no grupo de atletas que
praticam a modalidade descalços................................................................... 68
FIGURA 9:
Sensibilidade nas diferentes regiões plantares, no grupo de não-atletas....... 69
FIGURA 10:
Comparação do máximo de deslocamento do COP nas direções antero-
posterior (Max.X) e latero-lateral (Max. Y) entre os grupos de atletas da
prática descalço, atletas da prática com calçado e não-atletas....................... 95
FIGURA 11:
Comparação da média de deslocamento do COP nas direções antero-
posterior (Média X) e latero-lateral (Média Y) entre os grupos de atletas da
prática descalço, atletas da prática com calçado e não-atletas....................... 96
FIGURA 12:
Comparação da área de deslocamento do COP nas direções antero-
posterior (Max.X) e latero-lateral (Max. Y) entre os grupos de atletas da
prática descalço, atletas da prática com calçado e não-atletas....................... 97
FIGURA 13:
Máximo deslocamento do COP antero-posterior e latero-lateral,
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29
respectivamente.............................................................................................. 103
FIGURA 14:
Média de deslocamento do COP Antero-posterior e latero-lateral,
respectivamente.............................................................................................. 105
FIGURA 15:
RMS do COP antero-posterior e latero-lateral, respectivamente.................... 106
FIGURA 16:
Velocidade do COP antero-posterior e latero-lateral, respectivamente......... 108
FIGURA 17:
Área de deslocamento do COP ...................................................................... 109
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30
LISTA DE ANEXOS
ANEXO I:
Aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade do Estado
de Santa Catarina...................................................................................... 145
ANEXO II:
Termo de Consentimento Livre e Esclarecido......................................... 146
ANEXO III:
Ficha de identificação do sujeito.............................................................. 149
ANEXO IV:
Ficha para avaliação da sensibilidade....................................................... 150
ANEXO V:
Rotinas do Matlab para cálculo das variáveis do COP............................. 151
ANEXO VI:
Estudo Piloto............................................................................................ 153
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32
LISTA DE ABREVIATURAS
CM – Centro de Massa
COG – Centro de Gravidade
COP - Centro de Pressão
MAX. X -
Máximo deslocamento do COP na direção antero-posterior
MAX Y: - Máximo deslocamento do COP na direção latero-lateral
MEDIA X - Média de deslocamento do COP na direção antero-posterior
MEDIA Y - Média de deslocamento do COP na direção latero-lateral
RMS X - Desvio quadrático médio do COP na direção antero-posterior
RMS Y - Desvio quadrático médio do COP na direção latero-lateral
VEL. X - Velocidade média de deslocamento do COP na direção antero-posterior
VEL. Y - Velocidade média de deslocamento do COP na direção latero-lateral
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33
I INTRODUÇÃO
1.1 PROBLEMA
Nas mais variadas atividades do cotidiano, desde a postura em pé à marcha, a necessidade
de controle postural está presente, sendo necessárias constantes informações vindas do sistema
visual, vestibular e somatossensorial para o controle da postura e manutenção do equilíbrio.
Visto a variedade de informações vindas dos sistemas sensoriais, associados a estratégias
de movimento que envolvem o sistema musculoequelético, alguns autores como Perrin et al.
(1998); Perrin et al. (2002); Balter et al. (2004); Mouzat, Dabonneville e Bertrand (2004)
acreditam que as respostas ao controle postural podem ser diferenciadas entre os sujeitos e ainda
passíveis de treinamento. Salientando que a aprendizagem e experiência, bem como o
treinamento de cada um dos sistemas sensoriais (visual, vestibular e somatossensorial) podem
contribuir parra o controle postural.
Neste contexto, acredita-se também que diferentes situações que exigem controle da
postura possam modificar as estratégias e utilização predominante de um sistema de aferência
sensorial, sobre outro. Diante do exposto pode se questionar se atletas que treinam modalidades
esportivas, como a ginástica olímpica ou o judô, devido às exigências específicas da prática
destas modalidades exibem um controle postural diferenciado. Mensure et al. (1995); Perrin et al.
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34
(1998), acreditam que a prática de esportes produz adaptações ou desenvolvimento de
consciência de estratégias posturais, nos quais os esportistas desenvolvem um sincronismo entre
os segmentos do corpo, quando comparado com sujeitos não atletas. Assim como Jeandel e
Vuillemin (2000) acreditam que treinos específicos baseados em exercícios de equilíbrio
poderiam otimizar o controle postural em situações extremas, através da redução do tempo de
reação, pelo desenvolvimento de atitudes para substituir um sistema sensorial por outro ou ainda
o reforço pelo uso preferencial de um tipo de informação sensorial em particular. Portanto, mais
uma vez torna-se questionável se na aprendizagem de habilidades motoras, seriam observadas
diferenças de controle postural para estes atletas, em relação a atletas de outras modalidades e
sujeitos não-atletas. Nesta temática foram realizados estudos como os de Roux, Gentil e
Schieppatti (2002) que identificaram diferenças significativas nas características do mecanismo
de controle postural de ginastas em relação à não ginastas, indicando que sujeitos treinados
desenvolvem um complexo programa motor através do treinamento prático. Similarmente, Perrin
et al. (1998) comparando atletas de judô e karatê com não-atletas identificaram nos atletas melhor
adaptação postural, o que segundo eles poderia refletir no fato dos atletas adotarem reações mais
apropriadas para a tarefa, baseados nas aferências adquiridas no treinamento do esporte e ainda
devido ao uso dos inputs sensoriais.
No que se refere o papel das aferências sensoriais para o controle postural, há pesquisas
que abordam outras populações como a de Van Deursen e Simoneau (1999) analisando a
sensibilidade plantar de pacientes diabéticos; Kimmeskamp et al. (2001) verificando equilíbrio e
sensibilidade em adultos; Speers, Kuo e Horak (2002) investigando contribuições dos sistemas
sensoriais no controle postural de idosos. Não obstante, todas constataram que os sujeitos com
maior sensibilidade do pé apresentavam menores amplitudes de deslocamento do centro de
pressão, confirmando a importância dos inputs sensoriais para a manutenção do equilíbrio. Da
mesma forma, Perrin et al. (2002) estudando atletas de judô encontraram que os mesmos
detinham melhor controle do equilíbrio em relação a indivíduos não atletas, acreditando serem
decorrentes de adaptações sensório-motoras específicas advindas das exigências do esporte, que
privilegiaram aferências somatossensoriais transferidas ao controle postural.
Considerando que algumas modalidades específicas, como a ginástica olímpica e judô
caracterizam-se como movimentos precisos, exigem do atleta bom domínio do controle postural e
um treinamento sem o uso de calçado, estando a superfície plantar constantemente em contato
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35
com o solo, também se pode investigar se estas condições teriam relação com o controle postural
dos atletas.
Diante do quadro apresentado, questiona-se:
Quais as características e interrelações da sensibilidade plantar e do equilíbrio de atletas e
não-atletas?
1.2 JUSITIFICATIVA
Devido às cargas de treinamento e as características específicas da modalidade em prática,
geralmente o atleta é exposto a atividades motoras diferenciadas de sujeitos não-atletas. Mas
apesar deste diferencial em relação ao atleta, pouco se discute à respeito das possíveis
modificações dos padrões motores e alterações decorrentes das exigências específicas do
treinamento.
No que tange ao treinamento específico, equilíbrio e sensibilidade em atletas há lacunas
nos estudos realizados, principalmente pelo fato que em sua grande maioria as variáveis
referentes à sensibilidade não são controladas. Da mesma forma, embora já se tenha procurado
caracterizar o controle postural para diferentes populações, como crianças (FERDJALLAHA et
al. 2002), idosos (JEANDEL e VUILLEMIN, 2000), idosos em comparação a jovens (SPEERS,
KUO e HORAK, 2002); sujeitos neuropatas (VAN DEURSEN e SIMONEAU, 1999), tornando-
se crescente as investigações nesta área, nota-se ainda, uma carência de estudos relacionados a
atletas e principalmente que associem equilíbrio e sensibilidade da região plantar. Adiciona-se a
este fato, que os estudos que tem buscado realizar esta associação, em sua grande maioria,
induzem alterações no nível de sensibilidade, com o uso de gelo (NURSE e NIGG, 2001; EILS et
al. 2002) ou diferentes freqüências de vibração (HÄMÄMLÄINEN et al. 1992;
KAVOUNOUDIAS, ROLL e ROLL, 2001; TJERNSTRÖM et al. 2002) em regiões da planta do
pé, ou ainda sugerido que possam estar relacionados a sensibilidade somotossensorial (PERRIN,
et al., 1998; MAGNUSSON e KARBERG, 2003; MEYER, ODDSSON e DE LUCA, 2004) mas
não analisando a sensibilidade da plantar dos sujeitos.
Portanto, acredita-se que estabelecer e comparar características do controle postural de
atletas e não-atletas, bem com dos seus níveis de sensibilidade plantar e verificar a associação
entre estas duas variáveis seja relevante, para compreender o papel do sistema somatossensorial
na manutenção do equilíbrio, e se os estímulos específicos do esporte podem influenciar a
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36
sensibilidade da região plantar ou induzir uma condição específica ou diferentes estratégias do
controle postural.
Além disso, nas interpretações e inferências sobre o controle e ajustes posturais, podem
oferecer subsídios para estabelecer técnicas de treinamento mais aprimorados, voltando-se mais
uma vez para o máximo rendimento possível do atleta, visto que à habilidade para manutenção do
controle postural configura como um dos fatores que tem relevância na performance de atletas,
principalmente em modalidades esportivas que exigem melhor controle postural. Acrescenta-se a
visão de Ávila
et al
. (2002), para os quais estas análises biomecânicas podem estabelecer
mecanismos de correção, visando o rendimento esportivo das modalidades que requerem
equilíbrio, além de melhorar a técnica esportiva.
Dentro deste contexto, Perrin et al. (2002) também atentam para o fato que ao estabelecer
as estratégias de controle postural dos atletas pode-se ter subsídios para incorporar técnicas no
programa de reabilitação para atletas com lesões, ou indivíduos não atletas que apresentam
instabilidades, como neuropatas ou doentes de Parkinson.
Assim, a quantificação e a associação de diferentes respostas dos sistemas sensorias na
manutenção do equilíbrio pode se tornar um progresso em programas de treinamento esportivo e
até mesmo de reabilitação e eficácia de tratamentos.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo Geral:
Analisar as características e a relação entre a sensibilidade plantar e o equilíbrio de atletas
cuja prática da modalidade é descalço, atletas cuja prática é com calçado e indivíduos não-atletas,
nas condições com e sem informação visual e com e sem calçado.
1.3.2 Objetivos Específicos:
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37
• Verificar e comparar a sensibilidade plantar entre atletas de prática descalço, atletas de
prática com calçado e não-atletas, e comparar os níveis de sensibilidade entre as
diferente regiões da superfície plantar.
• Caracterizar e comparar variáveis do Centro de Pressão relacionadas ao equilíbrio
entre atletas cuja prática é descalço, atletas com prática utilizando calçado e não
atletas, nas condições: com e sem informação visual e com calçado e descalço durante
o teste.
• Comparar as variáveis do Centro de Pressão relacionadas ao equilíbrio nos grupos,
considerando os fatores informação visual e uso ou não de calçado durante o teste.
• Verificar a associação entre a sensibilidade plantar e variáveis relacionadas ao
equilíbrio.
1.4 DEFINIÇÃO DE TERMOS
Equilíbrio: O equilíbrio é definido por Duarte (2001) e Ferjallaha et al. (2002) como a habilidade
de manter e controlar a projeção do centro de gravidade do corpo dentro dos limites da base de
suporte, para prevenir quedas e completar movimentos desejados, com o menor gasto energético.
Controle Postural: definido como o controle do arranjo dos segmentos corporais, baseado em
informações sensoriais de diferentes fontes, usando informações do sistema visual, vestibular e
somatossensorial. Este conjunto de informações sensoriais cria um quadro de referênciaspara que
o sistema nervoso utilize a melhor estratégia para manter o equilíbrio (MOCHIZUKI, 2001).
Centro de Pressão (COP): definido como o ponto de aplicação da resultante das forças verticais
agindo sobre a superfície de suporte (DUARTE, 2001). O deslocamento representa o somatório
coletivo do sistema de controle postural e a força da gravidade, derivada dos dados das forças de
reação do solo e dos respectivos momentos (MOCHIZUKI, ÁVILA E AMADIO, 1999).
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38
II REFERENCIAL TEÓRICO
Neste capítulo são abordados alguns dos tópicos considerados relevantes ao tema da
pesquisa, no intuito de fundamentar teoricamente os questionamentos do estudo e auxiliar à
discussão dos resultados. No primeiro momento aborda-se conceitos sobre o controle postural, e
sua foram de análise e avaliação, seguindo da relação entre controle postural, aferências
sensoriais e estabilometria. Em um segundo momento enfoca-se o sistema somatossensorial, em
especial asensibilidade plantar, e avaliação da sensibilidade. Finalizando com questões norteadas
à especificidade do treinamento de atletas, onde constam resenhas de estudos realizados com
atletas, para melhor direcionamento do referencial teórico.
2.1 Controle Postural
Nas mais variadas atividades do cotidiano, desde a postura parada em pé até a marcha, a
necessidade de equilíbrio está presente. Como o corpo não é estaticamente estável um sistema de
controle é requerido para estabilizá-lo. Segundo Karlsson e Frykberg (2000) este sistema é
chamado de sistema de controle postural. Perrin et al. (1998) e Ferdjallaha et al. (2002),
contextualizem que o controle postural é uma parte integral de todas as habilidades motoras,
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39
sendo uma performance motora representante do comportamento das estratégias desenvolvidas
para manter o equilíbrio.
Paraque este sistema postural funcione eficientemente é necessária ainformação sensorial
aferente vinda dos sistemas vestibular, visual e somatossensorial. Além das informações
sensoriais, Jeandel e Vuillemin (2000), Kimmeskmap et al. (2001) destacam a necessidade da
interação de múltiplas estruturas neurológicas, periféricas e centrais e de estratégias motrizes para
que todas as funções do sistema sensorial sejam cumpridas.
Neste contexto as aferências sensoriais têm extrema importância para o controle postural.
Maisson (1998) destaca que a representação da postural do corpo bem como da sua orientação
com respeito ao mundo externo é baseada nesta cadeia proprioceptiva multiarticulada que vai dos
olhos aos pés, os quais operam na presença do peso corporal. Porém, Kavounoudias, Roll e Roll
(2001) esclarecem que embora o sistema postural seja um mecanismo integrado, isto não implica
que uma contribuição relativa de todas as modalidades sensoriais deva ser equivalente.Sugerindo
que o feedback tátil e proprioceptivo pode estar diferentemente envolvido no controle postural
humano, de acordo com o corpo ou ambiente.
Além das e identificaram que idosos fisicamente ativos realizaram significativamente melhor
teste de equilíbrio em relação a sujeitos idosos inativos, tendo significativamente melhor
equilíbrio informações sensoriais, existe o papel dos músculos em resposta as perturbações do
equilíbrio. Slobounov e Newell (1994) acreditam que fatores como a idade, força e habilidade
provavelmente contribuem para o nível de oscilações posturais sobre uma variedade de tarefas.
Assim como Bulbulian e Hargan (2000) que analisaram o efeito da atividade física sobre o
controle postural estático e dinâmico que o grupo inativo. Sobre o mesmo discutiram Jeandel e
Vuillemin (2000) ao destacarem que treinos específicos baseados em exercícios de equilíbrio
poderiam otimizar o controle postural em situações extremas pela redução do tempo de reação,
pelo desenvolvimento de atitudes para substituir um sistema sensorial por outro ou ainda o
reforço pelo uso preferencial de um tipo de informação sensorial em particular, o que permite
uma melhor resolução de conflitos intersensoriais.
O controle postural é, portanto, um mecanismo de extrema complexidade e dificuldade
de avaliação. Um conjunto múltiplo de informações, também de extrema complexidade
organizacional confere informações a este sistema. O esquema apresentado na Figura 1 e
proposto por Horak (1997) exemplifica e deixa claro esta complexidade. Horak (1997) destaca
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40
ainda que as estratégias posturais selecionadas variam dependendo da magnitude da perturbação,
das condições de suporte postural inicial e de experiências anteriores.
Figura 1: Fatores relacionados ao controle postural (Fonte: Horak, 1997 p.79).
Assim sendo, as funções do controle postural devem ser consideradas no contexto e
objetivos de tarefas específicas incluindo o controle do centro de massa do corpo dentro dos
limites da base de suporte, manutenção do tronco na vertical, estabilidade de cabeça e dos
membros, bem como efetivos e eficientes movimentos do corpo no espaço e dos membros em um
corpo estável (HORAK, 1997).
Uma destas funções do controle postural é a manutenção do equilíbrio e da estabilidade.
O equilíbrio, para Winter (1995), é um termo genérico descrevendo a dinâmica da postura
corporal para prevenir quedas. Ele está relacionado às forças inerciais agindo sobre o corpo e as
Organização
Sensorial
Coordenação
MotoraBiomecânica
Verticalidade
Limites de
estabilidade
Percepção do
movimento
Redistribuição
sensorial
Percepção
central
Adaptação
Tarefas
Múltiplas
Espacial
-padrão de seleção
Detecção de
instabilidade
Força
Padrão Temporal
- latência
- articulações
- músculos
TônusFlexibilidade
Amplitude
articular
Morfologia
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41
características inerciais dos segmentos corporais. Duarte (2001) e Ferjallaha et al. (2002)
completam tal definição ao estabelecer equilíbrio como a habilidade de manter e controlar a
projeção do centro de gravidade do corpo dentro dos limites da base de suporte, para prevenir
quedas e completar movimentos desejados, com o menor gasto energético e representado
geralmente pela trajetória do Centro de Massa.
Portanto, no controle postural duas variáveis estão relacionadas o Centro de Massa e o
Centro de Pressão. O Centro de Massa é definido como o ponto equivalente da massa total do
corpo em um sistema de referência global e é a representação média do Centro de Massa de cada
segmento do corpo no espaço. Winter (1995) apresenta esta variável como uma variável passiva
controlada pelo sistema de controle do equilíbrio. Aprojeção vertical do Centro de Massa ao solo
é chamada de Centro de Gravidade. A outra variável em questão é o Centro de Pressão (COP) e é
o ponto de localização do vetor da força vertical de reação do solo. Ele representa uma média de
todas as pressões sobre a superfície da área em contato com o solo. Sendo totalmente
independente do Centro de Massa. Alguns estudos tratavam o Centro de Gravidade (COG) como
Centro de Pressão (COP) e vice-versa, mais tais variáveis são diferenciadas.
Para melhor compreender a relação entre estas variáveis e com o intuito de descrever
movimentos complexos de forma simplificada, para os mecanismos de controle postural são
determinados modelos biomecânicos. O modelo simples assume o corpo como um pêndulo
simples, cujos momentos musculares são resumidos à articulação do tornozelo (Figura 2). No
conceito de Winter (1995) o modelo do pêndulo invertido pode ser usado para explorar como o
Sistema Nervoso Central controla o equilíbrio.
Este modelo do pêndulo invertido (Figura 2) explicado por Winter (1990) também
demonstra a diferença entre estas variáveis COG e COP. Winter (1995); Duarte e Zatsiorsky
(2002) sugerem que durante o apoio em pé o corpo comporta-se como um pêndulo inverso
pivoteando sobre o tornozelo, caso onde as flutuações do COP são sincronizadas com aquelas do
COG e aumentam em um fator constate.
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42
Figura 2: Modelo representativo do pêndulo invertido representado por um sujeito oscilando para frente e para trássobre a articulação do
tornozelo. Onde w=velocidade angular, R= força de reação vertical; W=peso corporal; g=distância do centro de gravidade ao eixo; p=distância do
centro de pressão; a=aceleração (Fonte: Winter, 1990. p.94).
A Figura 2 representa um sujeito oscilando para frente e para trás estando em uma
postura ereta. Cada número abaixo das figuras representa uma situação de mudança ao longo do
tempo. No tempo 1 o COG está à frente do COP, e a velocidade angular (w) é assumida como no
sentido horário. O Peso corporal (W) é igual e oposto a força de reação vertical (R) e este
paralelograma de forças agem a uma distância g e p respectivamente da articulação do tornozelo.
Assim, assumindo que o corpo é um pêndulo invertido, pivoteando sobre a articulação do
tornozelo, o momento no sentido anti-horário (Rp) e o momento no sentido horário (Wg) estarão
agindo. Se o momento horário (Wg) for maior que anti-horário (Rp) o corpo irá experimentar
uma aceleração angular (a) no sentido horário. Para corrigir esta oscilação anterior, o sujeito irá
aumentar seu COP, desta forma, no tempo 2 o COP estará anterior ao COG. Nesta seqüência de
condições, apresentadas na Figura 2, que os momentos sobre a articulação do tornozelo podem
regular o COG do corpo. Sendo aparente, ainda que uma taxa dinâmica do COP deve ser maior
do que do COG, ou seja, o COP estará movendo-se continuamente anteriormente e
posteriormente com respeito ao COG (WINTER, 1995).
Este modelo assume portanto que os plantiflexores e dorsiflexores do tornozelo,
controlando o momento livre na articulação do tornozelo, podem regular o COG do corpo,
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43
descrita como a estratégia do tornozelo. Segundo Winter (1995) quando os músculos do
tornozelo são incapazes de responder aos deslocamentos do corpo, há uma estratégia alternativa,
chamada de estratégia do quadril. Citando que os estudos anteriores assumiam que nas oscilações
latero-laterais o controle neuromuscular era um mecanismo de carga e descarga no quadril,
enquanto na direção antero-posterior o controle era independente e realizado pelo tornozelo.
Contudo, quanto ao aspecto das estratégias de quadril e tornozelo Winter (1995) destaca que
na direção antero-posterior ambas as estratégias podem ser descritas. A estratégia do tornozelo
aplica-se em apoio quieto, parado e durante pequenas perturbações e prediz que os plantiflexores
e dorsiflexores do tornozelo agem sozinhos para controlar o pendulo invertido. Em situações de
maiores perturbações ou quando os músculos do tornozelo não podem agir, a estratégia do
quadril poderia responder, fletindo o quadril, e portanto, movendo o Centro de Massa
posteriormente ou extendendo o quadril o movendo o Centro de Massa anteriormente.
Todavia, no que se refere essa colocação Ferdjallaha et al. (2002) ao analisarem o
controle postural de crianças concluíram que os sinais do COP demonstraram sofrer relativa
influência da protração e retração do membro, rotação do corpo, inversão e eversão do tornozelo,
e as sinergias de plantiflexão e dorsiflexão do tornozelo na manutenção do controle postural.
Acreditando que o controle postural pode ser atribuído a coordenação do quadril (protração e
retração), controle do tornozelo e atividade intrínseca dos músculos do pé.
Zatsiorsky e Duarte (1999) apresentaram por sua vez, que o sistema de controle do
equilíbrio incluiria dois subsistemas: um primeiro determinando o ponto de referência com
respeito ao qual o equilíbrio do corpo é mantido e um segundo com a função de manutenção do
equilíbrio sobre o ponto de referência pré-selecionado, estes subsistemas são denominados de
conservador e operador respectivamente. Tal sistema de controle hierárquico foi proposto por
Lestienne e Gurfinkel (1988) apud Zatsiorsky e Duarte (1999). Contudo, em seguida Duarte
(2001) discutiu que a posição de referência, na qual acreditava-se que o equilíbrio era mantido,
flutua, sugerindo então que os modelos biomecânicos desenvolvidos para explicar o controle
postural estariam incorretos, visto que o controle da posição não é corrigido com base em uma
mesma referência, como se acreditava pelos sistemas conservador e operador.
Diante disto, acredita-se assim como Duarte (2001) que muito ainda tem-se a conhecer sobre
o controle postural humano, e talvez os modelos baseados atualmente não satisfaçam todas as
condições para explicar o mecanismo de controle da postura humana.
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44
2.2 ANÁLISE DO EQUILÍBRIO
Quando se está parado, na postura em pé é impossível ficar sem movimento, sempre há
pequenos deslocamentos ou como também chamadas oscilações do corpo. A estabilometria ou
estabilografia é a medida e registro destas oscilações do corpo humano, e auxiliam a compreender
o controle postural e as diferentes estratégias de manter o equilíbrio, sendo uma das técnicas de
avaliação do equilíbrio. Esta análise permite quantificar as oscilações ântero-posteriores e laterais
do corpo em postura ortostática, quando o indivíduo permanece sobre plataformas de força. As
forças e momentos de força mensurados, resultantes da interação do apoio do indivíduo sobre a
placa de força permitem a determinação da localização do centro de pressão (COP) e sua
evolução temporal, bem como quantificar os deslocamentos do COP (MOCHIZUKI, ÁVILA E
AMADIO, 1999).
O COP é a variável mais comum na análise do equilíbrio, já anteriormente definido como
ponto de aplicação da força vertical resultante agindo sobre a superfície de suporte (DUARTE,
2001). Esta variável é uma mensuração indireta da oscilação postural, que inclui componentes
dinâmicos devido à aceleração do corpo.
Como já foi destacado o COP difere do centro de massa, o qual mensura a localização da
massa de todos os segmentos corporais no espaço. Contudo, pelo modelo do pêndulo invertido
em condição de apoio estático, os deslocamentos do COP e a sua variabilidade podem ser muitas
vezes usados para representar a estabilidade postural. Desta forma, a fim de compreender e
estudar os mecanismos de equilíbrio, alguns estudos (HASAN et al. 1996; BENVENUTI et al.
1999; ZATSIORSKY; DUARTE, 1999; ÖNELL, 2000; FERDJALLAHA et al., 2002; MEYER,
ODSSON e DE LUCA, 2004; RAYMARKERS, SAMSON e VERHAAR; 2005) vem utilizando
a posturografia e/ou análise do centro de pressão ou estabilograma para análise do equilíbrio.
Dentre os parâmetros avaliados tem-se desvio-padrão do COP, desvio-padrão e amplitude total
em cada direção, área, medidas da freqüência de oscilação (CHERNG, LEE e SU, 2003),
freqüência média e mediana, quantidade de freqüências por banda, velocidade de deslocamento,
deslocamentos máximos e médios. A trajetória de deslocamento do COP, sua amplitude,
velocidade, área de oscilação, assim como as medidas de variabilidade como o desvio padrão e o
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desvio quadrático médio (RMS) da amplitude do COP têm sido usados em estudos clínicos e
experimentais para mensurar o equilíbrio. Para Raymarkers, Samson e Verhaar(2005) todos estes
parâmetros descrevem algum aspecto do complicado padrão de movimento denominado de
oscilação postural.
Contudo, acredita-se, assim como Raymarkers, Samson, Verhaar (2005) que apesar de
vários trabalhos serem discutidos na literatura, não foi decidido quais destes parâmetros provem a
mais efetiva informação do controle do equilíbrio, como por exemplo, na discriminação entre
risco de queda, e quais destas variáveis respondem mais as mudanças na situação em que o
indivíduo é requisitado para manter o equilíbrio.
Yagi (1989, a,b) citam como parâmetros significativos para predizer diferenças entre
idades a área da elipse, a velocidade do COP e os deslocamentos máximos em antero-posterior e
látero-lateral. Destacando, a área da elipse como um bom parâmetro preditor de diferenças entre
grupos com dificuldades de equilíbrio, sendo utilizada com sucesso para classificaros sujeitos em
normais, com diminuição vestibular e alterações ao nível do sistema nervoso central. São
concordantes a Yagi (1989, a,b) também Hasan et al. (1996) ao acreditarem que a área da elipse
uma variável confidente para quantificar a estabilidade postural, visto não haverem diferenças
entre as medições de área do COP e área do Centro de Gravidade.
De acordo com Karlsson e Fryberg (2000), entre as variáveis do COP a velocidade média
antero-posterior foi aquela com melhor correlação com testes de equilíbrio clínicos.Ferdjallaha et
al. (2002) citam a área de oscilação e os máximos deslocamentos do COP com parâmetros
efetivos para monitorar as oscilações posturais. Para Cornilleau-Pérès et al. (2004) a velocidade e
o RMS são comumente usadas como variáveis de análise, e avelocidade é a medida mais acurada
para avaliar a contribuição da visão no controle postural, enquanto o RMS dá uma medida da
amplitude.
Dentro deste contexto, é importante destacar as colocações de Van Deurse e Simoneau
(1999) que apontam as trajetórias do COP como um indicativo de oscilação postural e
estabilidade. Contudo, os autores destacam que o acréscimo de oscilações posturais não pode ser
conduzido como uma situação específica ou relacionada com o aumento do risco de quedas.
Concordam com tais colocações, Caron et al. (2000) ao acreditarem que a variável Centro
de Pressão é insuficiente para avaliar a performance do controle postural estático. Para Laughton,
et al. (2003), por exemplo, não houve diferenças no máximo deslocamento do COP entre idosos
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46
que caíram e não caíram, o que demonstra que o COP não deve ser usado como preditor de
quedas ou desequilíbrio.
Portanto, deve-se levar em consideração tais colocações, para que não sejam realizas
interpretações errôneas quanto aos resultados da estabilometria. Contudo, acredita-se que estas
análises das técnicas de estabilidade de apoio podem fornecer indicadores das características do
controle e regulação do movimento e de equilíbrio. Na visão de Ávila et al. (2002) estas análises
podem estabelecer mecanismos de correção, visando o rendimento esportivo das modalidades
que requerem equilíbrio, além de melhorar a técnica esportiva. Perrin
et al.
(2002) vão mais além
quando atentam para o fato que, ao estabelecer as estratégias de equilíbrio dos atletas, pode-se ter
subsídios para aprimorar e incorporar técnicas no programa de reabilitação para atletas com
lesões, ou indivíduos não-atletas, mas que apresentam instabilidades. Por fim, controlando
variáveis e estabelecendo associações entre estas, é possível também investigar o papel de cada
sistema sensorial envolvido na manutenção do equilíbrio.
2.2.1 Controle postural, aferências sensoriais e análise estabilométrica
Como já destacado, para manutenção do controle postural são necessárias as atividades
integradas dos sistemas visual, vestibular e sensorial, cada qual com suas funções e
peculiaridades. Ferdjallaha et al. (2002), destacam que o controle da estabilidade postural
envolve um sistema de mecanismos neuromusculares intrinsecamente associados de alto grau de
complexidade, o qual é mantido por informação destes sistemas.
O sistema visual tem importância na manutenção da postura adequada e na percepção da
própria posição no espaço. Segundo Cohen (2001) a visão influencia a postura por meio do
estímulo visual aos núcleos vestibulares, uma vez que os neurônios que transmitem sinais dos
movimentos oculares aos centros oculomotores se projetam, até os níveis cervicais da medula
espinhal, aparentemente agindo no controle dos reflexos cervicais.
Contudo, para Maurer et al. (2000) a noção de movimento do corpo é baseada
primeiramente sobre sinais puramente proprioceptivos do movimento do corpo relativo a
superfície de suporte, o quais são então transformados em coordenadas no espaço pela
combinação com noções proprioceptivas vestibulares do movimento no espaço, com um novo
conceito que postula que o corpo é estabilizado pelos mecanismos proprioceptivos entre corpo e
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superfície de suporte e que a informação visual poderia não ter um papel no suporte da postura
estática, sem movimento.
Por sua vez, o sistema vestibular basicamente detecta o movimento da cabeça, oferecendo
informações sobre a posição relativa do corpo. O sistema nervoso utiliza essa informação para
auxiliar no controle do equilíbrio por meio de geração de reflexos posturais, que mantêm a
cabeça ereta e para facilitar a orientação espacial pela sinalização de direção da gravidade,
mantendo os limites de alterações de pequenas distâncias da posição (GUYTON,1991; COHEN,
2001).
Os canais semicirculares do sistema vestibular, arranjados ao longo de três planos do
espaço, respondem a movimentos de rotação da cabeça (aceleração e desaceleração angulares), o
utrículo responde às forças gravitacionais e à aceleração linear, principalmente no plano
horizontal e o sáculo responde a estímulos vibratórios e à aceleração linear no plano dorsoventral
(GILMAN e WINANAS, 1984). Assim, qualquer alteração do movimento da cabeça, incluindo
desvios do peso para ajustar a postura, estimulam os órgãos vestibulares terminais. De acordo
com Gilman e Winanas (1984) os impulsos transportados pelos feixes vestibulares influenciam os
reflexos miotáticos locais e reforçam a tonicidade da musculatura extensora do tronco e dos
membros, produzindo força adicional para sustentar o corpo contra a gravidade e manter a
postura ereta. Contudo, ao contrário de outros sistemas sensoriais, o sistema nervoso não recebe
sinais vestibulares puros.
No que corresponde as aferencias vestibulares Simoneau, et al. (1995) aceitam que o
papel do sistema vestibular durante o apoio estático é primariamente para resolver problemas de
conflito de informação sensorial, e os déficits crônicos do sistema vestibular são geralmente bem
compensados pela visão e propriocepção. Tendo explicações também nas colocações de Cohen
(2001), segundo o qual, pequenos grupos de fibras dos sinais vestibulares terminam em partes do
tálamo, que também respondem à estimulação de estímulos proprioceptivos. E uma pequena
quantidade de fibras que ascendem para o córtex cerebral se dispersa em áreas difusas que
também são responsivas aos estímulos sensoriais, auditivos e visuais, podendo explicar a
facilidade de compensar as perdas vestibulares.
Face estas ligações neurais, e possivelmente, devido à ausência de sinais oriundos apenas
do sistema vestibular Prätorius, Kimmeskamp e Milani (2003) citam que distúrbios do sistema
vestibular podem ser compensados se os sistemas visual e somatossensorial estão intactos. Há,
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portanto, uma redundância de informações, graças à qual o sistema nervoso pode se adaptar em
caso de déficit de um ou de outro sistema. Todavia, Ferjallaha et al. (2002) destacam que a
diminuição visual ou restrição do sistema somatossensorial tem maiores efeitos e não podem ser
compensados, levando a prejuízos na performance motora e resultando em decréscimo da
estabilidade.
Segundo Vuillerme, Teasdale e Nougier (2001) após a modificação de um destes inputs
sensoriais, sejam visuais, vestibulares ou proprioceptivos, os indivíduos necessitam redefinir a
contribuição respectiva de diferentes informações sensoriais para regular a postura.
Sendo assim, considerando a necessidade do controle do equilíbrio depender da
integração aferente destes três sistemas, (vestibular, visual e somatossensorial), e na literatura se
discutir a redundância ente estes, bem como o uso da estabilometria para avaliação do sistema de
controle postural, pode-se dizer que o estudo de Simoneau et al. (1995) traz contribuições
importantes para compreensão do fenômeno. Ao analisarem neuropatas com diminuição de
sensibilidade e sujeitos normais, os autores obtiveram os seguintes resultados: acréscimo de 4%
no movimento do COP quanto o sistema vestibular era perturbado, de 41% para o visual e de
66% quando somente o sistema somatossensorial era perturbado. E quando dois sistemas eram
perturbados juntamente o acréscimo de oscilações do COP foi de 61% quando o sistema
vestibular e visual sofriam interferência, 72% quando para o sistema vestibular e
somatossensorial e 150% para o visual e somatossensorial. Por fim, com a perturbação do três
sistemas observou-se um acréscimo de 250% no movimento do COP.
Com base nestes resultados verifica-se que, para todas as combinações de perturbações
associadas ao sistema sensorial houve um significativo aumento comparado aos outros sistemas,
levando a acreditar que os decréscimos na função somatossensorial não são bem compensados
pela função visual ou vestibular, destacando a importância deste componente no controle
postural.
Sobre tais perspectivas, Dickstein, Shupert e Horak (2001) encontraram aumento da
média de deslocamento do COP na condição de olhos fechados, sendo as oscilações do COP
maiores quando os sujeitos encontravam-se com os olhos fechados sobre uma superfície não
rígida. No mesmo estudo, os autores constataram que sujeitos com diminuição somatossensorial
tinham um acréscimo de oscilações quando sobre uma superfície macia. Sugerindo que este
acréscimo de instabilidade fosse pela remoção de algumas informações sensoriais da superfície,
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as quais pudessem estar sendo utilizadas por pacientes neuropatas. Mas, ao mesmo tempo, não foi
constatada diferenças na amplitude de oscilação na direção antero-psoterior. Eles acreditam que a
ausência de excessiva oscilação do COP para pacientes neuropatas fosse decorrente do fato que a
ausência ou diminuição de informação dos receptores do pé os habituavam a depender mias de
informações vestibular, visual e ou proximal para executar correções e adaptações posturais de
segmentos mais altos, sem mover excessivamente os COP sob os pés. Fato este que indica a
capacidade de substituição da importância da informação sensorial para o controle postural.
Da mesma forma Kahky
et al.
(2002), no estudo desses autores, para os sujeitos saudáveis
e pacientes o controle postural foi maximamente afetado pela situação de olhos fechados e pela
vibração do Tendão de Aquiles, enquanto que o resfriamento da sola dos pés foi menos efetivo.
As médias do grupo mostraram que a visão contribuiu com 37%, propriocepção com 26%,
labirinto com 26%. Sendo que uma larga variabilidade individual foi observada. Acreditando que
a contribuição dos inputs sensoriais parao controle do equilíbrio diferem consideravelmente para
indivíduos e pode também ser afetado pela estratégias de aprendizagem motora em relação as
atividade de vida diária requeridas.
Redfern et al. (2003) ao comparar o equilíbrio entre pessoas com déficits de equilibro e
sujeitos normais, não encontraram nenhuma diferença significativa no RMS do COP entre os
grupos, mas o RMS aumentou quando era necessária uma tarefa cognitiva em associação com a
manutenção da postura. Ambos os grupos aumentaram as oscilações com o acréscimo de
dificuldade da tarefa, sugerindo que os pacientes com deficiência equilíbrio eram bem
compensados pela diminuição da função vestibular. Portanto a diminuição da velocidade durante
um processo de informação em tarefas cognitivas sugere que a atenção estava voltada para
execução da tarefa o que pode ter diminuído a resposta temporal do sistema de controle postural.
Tais estudos destacam a capacidade de adaptação e remodelação de informações que o
sistema nervoso central faz uso para o controle postural, porém destaca a importância das
informações somatossensoriais e as dificuldades de estabelecer compensações quando há perda
ou diminuição deste sistema. Portanto, faz-se um tópico especial para este sistema, uma fez que o
mesmo também é o foco deste estudo.
2.3 SISTEMA SOMATOSSENSORIAL E SUA RELAÇÃO COM O CONTROLE POSTURAL
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50
O sistema somatossensorial provê informações dos músculos, tendões, ligamentos,
cápsulas articulares, bem como estruturas cutâneas e sub-cutâneas da pele. Segundo Elis et al.
(2002) é bem estabelecido que a informação vinda deste sistema ajuda no controle postural em
várias circunstâncias. Mas ao mesmo tempo é difícil separar ou desabilitar tipos de sensores e
avaliar suas interações. Simoneau et al. (1995) também já haviam feito tal colocação, destacando
que a problemática na determinação da função do sistema sensorial no controle posturalse reflete
na dificuldade de eliminar muitas formas de inputs somatossensoriais dirigidos de receptores
sensoriais das articulações, músculos, tendões e pele.
Neste tópico em questão, no entanto, serão feitas referências apenas para os
mecanorreceptores da superfície plantar. A pele, além de importante para proteção é também um
órgão de percepção. Há uma grande variedade de receptores encontrados em diferentes camadas
da pele. Os receptores somatossensoriais com especial relação ao controle postural são os
receptores de toque e de posição. Tanto o tato, como a pressão e a vibração são detectadas pelo
mesmo tipo de receptor.
O contato físico com a pele produz alterações ou deformações mecânicas detectadas por
estes receptores especializados localizados nas camadas dérmicas, denominados de
mecanorreceptores. Segundo Guyton (1991) os corpúsculos de Paccini são adaptados como
receptores primários dos estímulos de vibração, o corpúsculo de Meissner e os discos de Merkel
são receptores para tato com sensibilidade especial. Estes receptores ficam situados nas regiões
cutâneas desprovidas de pêlos, com a capacidade de discernir as características espaciais das
sensações de tato, especialmente sensíveis ao movimento de objetos leves sobre a pele e também
a pressão suave, não dolorosa.
As informações dos mecanorreceptores são conduzidas aos núcleos da coluna dorsal e
para os centros superiores por meio do lemnisco medial, ascendendo ao tálamo e para regiões
específicas do córtex cerebral onde as informações sensoriais atingem a consciência (GUYTON,
1991; COHEN, 2001).
Milani e Kimmeskamp (2001) salientam que os mecanorreceptores da pele são específicos
para diferentes estímulos e a identificação e contribuições destes sensores específicos do pé para
o controle postural são de grande interesse. Tais autores indicam que enquanto os corpúsculos de
Merkel e Ruffini são sensíveis para a intensidade de pressão, os estímulos vibratórios são
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mediados por Meissner (baixa freqüências de 10 a 50Hz) e Pacini (altas freqüências de 100 a
300Hz).
Estas informações vindas do sistema somatossensorial, representado pela sensibilidade
cutânea tátil, tem importante papel para o equilíbrio, pois a discriminação tátil possibilita,
segundo Gilman e Winans (1984) a sensação de localização espacial e percepção do tamanho e
forma de objetos. Mensure (2001) acrescenta que as aferências cutâneas plantares são sensíveis
às mudanças da amplitude, da divisão estática das forças de apoio do corpo no solo e de suas
mudanças durantes o movimento, que são cruciais para o controle postural. Contudo, Nakagawa
et al. (1993) ao investigarem a contribuição do input proprioceptivo na manutenção da postura
em pé em sujeitos normais concluíram que informação proprioceptiva, apesar de importante,
ainda tinha um menor papel comparada a informação visual.
No contexto referente à sensibilidade tátil e vibratória da superfície plantar do pé humano
e sua relação com o equilíbrio, o trabalho de Kavounoudias, Roll e Roll (1998) ao analisarem os
deslocamentos do COP de pessoas saudáveis em situação de diferentes estímulos vibratórios na
sola do pé, possibilitou-lhes concluir que a planta do pé é um mapa dinamométrico para o
controle do equilíbrio humano. Para os autores, as mensagens sensoriais da sola dos pés
associada a outras mensagens sensoriais permitem ao Sistema Nervoso Central sempre extrair
informações sobre a posição do corpo e com isso oferecer respostas apropriadas para reduzir a
lacuna entre a posição do corpo e a posição de equilíbrio. Demonstrando claramente que
aferências cutâneas contribuem no controle do equilíbrio humano.
Fazendo uso desta denominação “mapa dinamométrico”, o trabalho de Nurse e Nigg
(2001) traz importantes contribuições neste contexto.Quando analisando a trajetória do Centro de
Pressão (COP) de pessoas normais, que tiveram a sensibilidade plantar alterada através de gelo,
os autores tiveram como resultado deslocamentos da trajetória do COP para as áreas de maior
sensibilidade. Tais resultados levantaram a possibilidade de que o corpo move o COP para um
ponto sobre o pé mais sensível ao estímulo mecânico. Isto poderia indicar que o corpo teria
habilidade para localizações específicas de inputs da superfície plantar do pé. De fato, os mesmos
autores citaram que já havia sido apresentado previamente que localizações específicas do pé são
espacialmente codificadas no Sistema Nervoso Central. Enfatizando ainda que sujeitos com
diferentes níveis de sensibilidade da superfície plantar do pé poderiam apresentar diferentes
padrões de ativação muscular.
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Maurer et al. (2001) elucidam que o SNC poderia extrair informações de inputs cutâneos
para uma mesma integração espacial e temporal, acreditando que as informações podem ser
derivadas mais diretamente de estruturas profundas do pé, e que as informações cutâneas
poderiam estar contribuindo dando informações sobre as propriedade da superfície de suporte e
do contato entre o pé e o suporte. Acrescentando a tais colocações, Meyer, Oddsson e De Luca
(2004) destacam que os aferentes cutâneos plantares podem potencialmente prover valiável
feedback sensorial para sistema de controle do equilíbrio, considerando a produção de torque
articular, transferência de peso entre as pernas, a taxa de carga ou a natureza da superfície de
suporte. O que permite hipotetizar que a redução da sensibilidade a pressão pode ser um
importante contribuinte nos déficits de equilíbrio.Portanto, tornando-se importante aavaliação da
sensibilidade plantar em estudos relacionados ao controle postural.
2.3.1 Avaliação da Sensibilidade Plantar
A avaliação da sensibilidade plantar tem sido realizada considerando dois aspectos: a
sensibilidade à vibração e ao toque. Especificamente a sensibilidade tátil é avaliada usualmente
através de monofilamentos, que segundo Bell-Krotoski (1991) é um dos instrumentos mais
objetivos para mapear sensibilidade nervosa.
Tais monofilamentos foram idealizados por Von Frey em 1898, que utilizando crinas de
cavalo criou os primeiros filamentos para diagnosticar alterações de sensibilidade dos receptores
sensoriais da pele. Como não havia formas de modificar e controlar parâmetros destes filamentos
e necessitavam-se outras taxas de força que aquelas alcançadas pelos fios de crinas de cavalos
tornaram-se necessárias reformulações. Tais filamentos foram aprimorados por Josephine
Semmes e Sidney Weinstein em 1960, que substituíram as crinas de cavalo por fios de nylon e
comercializaram os filamentos que são atualmente utilizados na maioria dos centros para
avaliação da sensibilidade não só plantar, mas também outras áreas corporais como mãos e face
(OLMOS et al., 1995).
Um grande número de estudos vem sendo feitos utilizando os monofilamentos Semmes-
Weinstein para determinar o limiar sensorial anormal de pacientes diabéticos (OLMOS
et al.
,
1995; BELL-KROTOSKI et al., 1995; MAYFIELD e SUGARMAN, 2000; GIN, et al., 2002;
LEE et al. 2003). Segundo Gin et al. (2002) o uso dos monofilamentos para avaliação de
sensibilidade plantar é recomendado pelas instituições: Associação Americana de Diabetes
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(ADA), Organização Mundial de Saúde (OMS) e Associação Francesa para estudos do diabetes e
doenças metabólicas (ALFEDIAM). Acrescentando as colocações de Mayfiel e Sugarman
(2000), pelos quais os monofilamentos são a melhor opção para avaliar neuropatia, pois são
portáveis, baratos, não geram dor, fácies de administrar, aceitáveis aos pacientes e provem boa
predição do risco de ulceração.
Bell-Krotoski et al. (1995) estabeleceram estes monofilamentos como contendo
sensibilidade e repetibilidade necessária para servirem como instrumentos na avaliação da
sensibilidade, desde que calibrados corretamente. As vantagens deste instrumento, segundo os
autores é que o nylon, por apresentar propriedades viscoelásticas, permite que seja realizado um
curvamento do filamento quando aplicado a pele, absorvendo as vibrações da mão do
examinador, as quais poderiam gerar estímulos diferenciados nos mecanorreceptores e alterar os
resultados dos testes. Da mesma forma, devido a sua elasticidade o nylon mantém uma força
constante enquanto aplicado, que cessa imediatamente ao parar o estímulo.
Contudo, apesar do instrumento ser mundialmente utilizado, diferentes metodologias são
adotadas na avaliação da sensibilidade plantar com várias regiões sendo avaliadas. Assim,
algumas colocações de estudos na literatura são importantes de serem destacadas. McGill et al.
(1999) utilizaram como sítios de teste a cabeça dos metatarsos e dedos, arco medial e lateral do
pé e calcâneo; superfície dorsal do pé, e variando de 10 sítios a um único. Para tanto eles
estudaram o impacto de uso de diferentes localizações e combinações de sítio, concluindo que ao
utilizar 5 sítios de teste: o hálux, aspecto plantar do I e V metartarso, arco medial do pé e dorso
entre o I e II metatarso apresentavam 100% de especificidade no teste e que o Ie V metatarso são
áreas com aproximadamente 70% de capacidade de determinar insensibilidade do pé, não sendo
necessárias mais do que estas área à avaliação.
No que se refere a lado dominante ou não durante a avaliação Kowalzik et al.(1996), ao
avaliarem a sensibilidade do pé humano não encontraram diferenças significativas em relação ao
gênero ou ao lado avaliado. Da mesma forma que Birke et al. (2000) avaliaram a sensibilidade de
112 sujeitos normais e não encontraram relação desta variável com o gênero, mas sim com a
idade ( p < 0,002) e a ocupação ( p < 0,001) e Elis
et al
. (2002), ao avaliarem a sensibilidade
plantar para 20 homens e 20 mulheres com média de idade de 25,3 anos, não encontraram
diferença entre os gêneros, combinando-os, assim, em um único grupo. Enquanto Bell-Krotoski,
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et al. (1995) e Jeng, Michelson e Mitzel (2000) não encontraram diferenças significativas entre os
pés direito e esquerdo.
O estudo de Kowalzik et al.(1996) trás outro dado interessante, segundo os quais a
espessura da pele não proporcionou mudanças nos limiares de sensibilidade registrados. A
discriminação do estímulo de vibração foi melhor nos arcos lateral e medial do pé e piores no
calcanhar, embora a espessura da pelo no arco lateral tenha sido maior (4,6mm) do que o
calcanhar (3,9mm) e o arco medial (1,5mm) que foi o de menor espessura.
Apesar de diferentes metodologias utilizadas os estudos se assemelham por utilizar a mesma
instrumentação. Diante disto, alguns trabalhos têm buscado identificar os valores de normalidade
para a sensibilidade plantar.
Bell-Krotoski et al. (1995) detectaram valores de normalidade utilizando os
monifilamentos Semmes-Weinstein. Conforme os resultados deste estudo, o calcanhar foi a
região com a menor porcentagem para responder afirmativamente ao estímulo dado com o
filamento 3.61 (91%), ao passo que o médio pé e hálux apresentaram 100% de respostas
afirmativas. Neste mesmo estudo os autores apresentaram o número do filamento 3.61, como um
valor para predizer normalidade da superfície plantar O valor de normalidade utilizando o kit de
monofilamentos Semmes-Weinstein é de 3.61, enquanto o filamento de índice 2.83 tem sido o
normal para homens e mulheres em outras regiões do corpo. Sendo que McGill et al. (1999)
identificaram como pé insensível quando o indivíduo não responde ao filamento de índice 5.07
(10g de Força).
Ao contrário, Kets et al. (1996) ao identificar valores de referência para a sensibilidade
plantar na população nepalesa, encontraram para a planta do pé como um todo o valor médio de
2g e maior variabilidade de respostas para o calcâneo. Os limiares normais foram maiores do que
aos da população Norte–Americana (3.61 contra 2g, 4.41). Deve se levar em consideração a
possibilidade de diferentes limiares de sensibilidade para diferentes populações, uma vez que
foram apresentados tais dados referentes a estas condições.
Visto que diferentes regiões plantares são avaliadas é importante verificar possíveis
diferenças entre estas regiões. Nurse
et al
. (1998), ao estudarem as diferenças na sensibilidade
plantar encontraram o arco medial como sendo a área de sensibilidade significativamente
diferente do calcanhar, arco lateral e cabeça dos metatarsos. Sendo que entre as demais áreas não
foi encontrada diferença significativa. Segundo seus resultados, os indivíduos sem nenhuma
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disfunção neurológica, mesmo assim podiam formar grupos diferenciados baseados na sua
sensibilidade. Neste estudo não foi encontrada diferença significativa com o acréscimo de
temperatura provocada pelo exercício.
Em seguida, Nurse e Nigg (1999) testaram a sensibilidade plantar aos limiares de pressão e
vibração de uma população normal com média de idade de 26 anos, utilizando como
instrumentos os monofilamentos Semmes-Weinstein. De acordo com seus resultados o calcâneo
foi a área menos sensível do pé em resposta ao estímulo dos filamentos. Os arcos, medial e lateral
foram os locais mais sensíveis. Mostrando que o limiar de sensibilidade do calcâneo foi
significativamente maior do que as outras regiões testadas (arco medial, arco lateral, primeiro
metatarso e hálux), enquanto não houve diferença significativa entre o limiar tátil do arco lateral
e medial, I metatarso ou hálux. A freqüência sentida para os filamentos foi maior no índice 3,61 e
4.08 para o hálux; 3.61 e 4.31 para o I metatarso; 3.61 e 2.83 para o arco medial; 3.61 para o
arco lateral; 3.61, 4.08 e 4.31 para o calcâneo.
Para Jeng, Michelson e Mitzel (2000), as regiões mais sensíveis foram no médiopé e na
superfície plantar dos dedos, exceto o hálux (3.36-3.47). A sensibilidade média ficou nas regiões
do hálux, cabeças dos metatarsos, exceto a V, e região lateral do médio pé. E as regiões menos
sensíveis forma a cabeça do V metatarso e o calcanhar (4.15). Estando o calcâneo somente em
1/6 da sensibilidade da região mais sensível. Da mesma forma que Milani e Kimmeskmap (2001)
ao analisarem a sensibilidade plantar ao toque revelaram diferenças significativas entre as áreas
do pé.
Elis et al. (2002) obtiveram como resultados o valor médio entre as áreas foi de 3.7 ± 0.2.
As regiões de I metatarso e hálux foram as mais sensíveis, estando o limiar de sensibilidade em
3.4, (não havendo diferenças entre estas áreas), seguido do V metartarso e hálux, todos abaixo de
3.71. A região do calcâneo foi a menos sensível com valores de 3.8.
Contrários a estes estudos, Prätourius, Kimmeskmap e Milani (2003) avaliaram a
sensibilidade plantar através dos monofilamentos em pacientes com Parkinson e indivíduos
normais na faixa etária de 60 anos, não encontrando, para o grupo de sujeitos normais nenhuma
diferença significativa entre as diferentes regiões do pé testadas (calcâneo, médio-pé, I e V
metatarso e Hálux), tendo como valor médio 2,5g ou o índice do filamento 4.31, contudo a idade
dos sujeitos era de 60 anos, o que pode ser influente sobre os resultados.
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Sendo que Meyer, Oddsson e De Luca (2004), por sua vez, encontraram níveis de
sensibilidade médio de 3.97 a.u (unidade arbitrária), sendo para o calcâneo 4.14 e para o hálux
4.15, valores estes superiores aos estabelecidos na literatura.
Face aos trabalhos já publicados, nota-se ainda uma grande diversidade de metodologias
para avaliação da sensibilidade plantar, no entanto, destacando que principalmente para a região
do calcâneo há uma variedade de limiares de sensibilidade, assim como nas mesmas regiões para
diferentes populações.
2.3.2 Relação entre sensibilidade plantar e equilíbrio
Apesar de já destacada a importância dos sistemas visual, vestibular e somatossensorial
para manutenção da postura, há uma redundância de aferências para o sistema nervoso central,
sendo que a utilização e importância destas informações podem ser alteradas diante de diferentes
condições de controle postural. Face à tal situação, tem-se constantemente questionado a relação
entre as aferências dos mecanorreceptores da superfície plantar e as respostas de controle
postural.
Diante destas colocações, Kavounoudias, Roll e Roll, 1998 acreditam que por ser a
interface entre o corpo e o solo, os mecanorreceptores do pé podem ter um importante papel no
controle do equilíbrio. Contudo, segundo Milani e Kimmeskamp (2001) a contribuição do
sistema sensorial plantar para o controle do equilíbrio tem sido discutida indiretamente por
investigações que se baseiam em déficits sensoriais de neuropatas (diabetes) ou por perturbações
artificiais (anestésicos e gelo). Circunstância que muitas vezes restringem comparações e maiores
inferências quanto aos resultados obtidos.
No que se refere ao papel sensorial na manutenção do equilíbrio, Hämäläinen et al.(1992)
demonstraram que o estímulo contínuo de pressão nas solas dos pés durante a situação parada
afetou o mecanismo de controle postural pela mudança no limiar e na intensidade dos reflexos da
musculatura das pernas. Os autores obtiveram como resultados que os sujeitos com considerável
diminuição de sensibilidade em uma parte extensiva do pé apresentaram significativamente maior
oscilação na situação com feedback visual e na situação com olhos fechados do que o encontrado
para o grupo controle.
Da mesma forma Kavounoudias et al. (1999) encontraram que respostas posturais a
vibrações nas zonas do antepé e calcâneo sugeriram que uma relativa distribuição de pressão
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exercida nestas zonas poderia eficientemente indicar ao Sistema Nervoso Central a posição do
corpo com respeito a vertical. Segundo Horak et al. 1990; Kavounoudias, Roll e Roll, 1998 a
diminuição da sensibilidade do pé resulta em uma nova estratégiaparacompensar o desequilíbrio
corporal, que é um acréscimo da estratégia do quadril, substituindo a estratégia do tornozelo,
geralmente usada sobre condições normais.
Ao que parece, as aferências plantares são diferenciadas entre as regiões. Pois
Kavounoudias, Roll e Roll (1998), ao aplicarem vibração na sola dos pés constataram que quando
a vibração era aplicada sobre toda a planta do pé não ocorriam diferenças na amplitude média de
deslocamento do COP, tanto nas direções antero-posteriorquanto médio-lateral. Acreditando que
no co-processamento de múltiplas mensagens táteis de várias áreas plantares estimuladas, o SNC
provavelmente extrairia uma distribuição espacial de pressão na planta do pé, transformando-a
em indicativos da posição do corpo em direção e amplitude e inclinações. E ainda, que a
informação de localização espacial poderia ser decorrente de contraste entre os níveis de pressão
exercidos em cada pé, ou entre as áreas do pé, sugerindo que qualquer assimetria na distribuição
de pressão indicaria que o corpo havia desviado de sua condição de equilíbrio atual e eram
necessárias reações posturais compensatórias para cancelar as diferenças de pressão.
Sobre tais aspectos Kavounoudias, Roll e Roll (2001) provocaram diferentes estímulos
vibratórios sobre a sola dos pés (aferentes táteis) e nos músculos do tibial anterior
(proprioceptivos) encontrando que em baixas freqüências os estímulos na planta dos pés
causavam maior aumento das respostas posturais do que os estímulos dos músculos, sendo o
inverso verdade para as altas freqüências de vibração. Acreditando que provavelmente as
vibrações plantares pudessem simular um acréscimo de pressão local, provocando oscilações do
corpo em direção a estas áreas. Portanto, assim acreditando que a regulação de pequenas
amplitudes de oscilação corporal pode ser predominantemente determinada pelos inputs táteis da
planta do pé.
Partindo deste contexto, outros trabalhos como os de Van Deursen e Simoneau (1999) que
analisaram a sensibilidade plantar de pacientes diabéticos; Kimmeskamp et al. (2001) ao verificar
equilíbrio e sensibilidade em adultos; Speers, Kuo e Horak(2002)investigando contribuições dos
sistemas sensoriais no controle postural de idosos, em todos constataram que os sujeitos com
maior sensibilidade do pé apresentavam menores amplitudes de deslocamento do COP, tendo
como conclusão que o controle do equilíbrio é limitado pela diminuição da sensibilidade
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periférica. Estes resultados confirmam que as deficiências na sensibilidade da sola do pé afetam o
controle postural de maneira decisiva. Ao passo que Nurse e Nigg (2001) discutem em seu
trabalho que durante posturas estáticas, uma diminuição dos inputs sensoriais resulta em
acréscimo na amplitude e velocidade do movimento do COP.
Da mesma maneira que Meyer, Oddsson e De Luca (2004) ao estudar as respostas
posturais em relação à redução da sensibilidade plantar através de anestesia, demonstraram pelos
seus resultados que as aferências cutâneas plantares tem um importante papel na modelação das
respostas dinâmicas posturais. Contudo, os resultados para estes autores apontaram que os
efeitos da anestesia da sola do pé foram de forma geral pequenos e durante o apoio bipodal,
diferenças significativas foram observadas apenas para a Velocidade do COP, com um acréscimo
na condição de olhos fechados. No apoio unipodal observou-se um acréscimo na freqüência do
COP Antero-posterior. De acordo com os autores, as mudanças nos parâmetros do estabilograma
foram confinadas a curtas regiões, o que sugere que a informação sensorial é geralmente usada
como ativadora da atividade muscular para uma dada postura e característica da superfície de
suporte, e conseqüentemente é de pouca importância no controle durante postura não perturbada.
De modo geral, o estudo demonstrou que a sensação plantar é de moderada importância para a
manutenção de uma condição estática. Mas, também apontando demonstrando que o feedback de
outros mecanismos sensoriais é insuficiente para compensar totalmente a redução da
sensibilidade plantar quando a posição é mudada para unipodal ou com diminuição do input
visual.
Seguindo-se a isso e acreditando-se que devido ao fato do pé ser o primeiro e em geral o
único ponto de contato entre o corpo e a superfície externa é importante citar algumas
considerações em relação à sensibilidade plantar e o uso de calçados. Van Deursen e Simoneua
(1999) levantam a questão de que palmilhas ou solas dos calçados especiais, comumente usados
por pacientes com alteração de sensibilidade, afetem o equilíbrio, contudo não há suporte
científico que evidencie tal fato. Da mesma forma, Nurse e Nigg (1999) corroboram que
características específicas de calçados ou superfícies de suporte podem afetar a sensibilidade dos
receptores do pé. Nurse e Nigg (2001) salientam ainda que calçados, órteses e superfícies de
suporte agem como um filtro que pode alterar o sinal de entrada aos receptores do pé que
transmitem informação sensorial ao Sistema Nervoso Central e assim, a manipulação dos sinais
da superfície plantar com diferentes calçados podem alterar as respostas motoras.
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59
Contrariamente a estas afirmações, Duarte, Harveley e Zatsiorsky (2000) ao realizarem
análise estabilográfica na postura de longa duração, não encontraram efeitos significativos nos
padrões do COP associados com superfícies de suporte ou a maciez da sola de calçados.
Van Deurse e Simoneau (1999) destacam que ainda não surgiu um trabalho com suporte
científico evidenciado que o modelo de palmilhas ou solados de calçados pudessem afetar o
equilíbrio. Geralmente, espumas sob o pé têm sido usadas como uma efetiva maneira de
manipulação experimental para minimizar os inputs da superfície plantar e reduzir a estabilidade
na posturografia estática. Isto poderia potencialmente criar maiores situações onde a postura é
alterada.
2.4 ADAPTAÇÕES AO TREINAMENTO ESPECÍFICO
Na prática esportiva o atleta depara-se com um treinamento específico voltado para as
exigências da modalidade, na busca do aprimoramento e conseqüentemente da melhora de sua
performance. Assim, para melhor compreensão dos estímulos que a atividade esportiva provoca
sobre o organismo humano são importantes alguns conceitos sobre treinamento e as adaptações
decorrentes deste, principalmente no que se refere aos ao sistema nervoso.
A performance, advinda do treinamento, resulta em parte das alterações fisiológicas que o
treinamento acarreta sobre o organismo e em partes do desenvolvimento e aprimoramento de
respostas motoras. Para Hernandes (2002) a especificidade do treinamento é que determina a
transferência ou não da performance do exercício proposto à atividade que ser irá desempenhar.
Foss e Keteyian (2000) por sua vez, destacam ainda que quando se trata de especificidade, é
necessário o trabalho voltado às demandas do evento do atleta, incluindo para tal o sistema
energético predominantemente implicado e aos padrões de movimentos e grupos musculares
específicos implicados.
No consenso de que todo estímulo específico provoca reações adaptativas específicas,
fundamentadas em uma reorganização orgânica e funcional do organismo, Weineck (1991)
esclarece que o treinamento específico provoca reações adaptativas características nos sistemas
energéticos (condicionamento) e neuromusculares (coordenação) de acordo com o tipo de
desempenho esportivo motor.
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60
As adaptações fisiológicas ao treinamento específico são bem discutidas e estão
sintetizadas nas alterações bioquímicas e cardiorrespiratórias advindas de estímulos repetitivos e
específicos. A morfologia e as adaptações fisiológicas dos músculos após estímulos dos
exercícios e treinamentos vêem sendo bem relatadas. Mas as alterações também ocorrem no
sistema nervoso, provocando modificações nos padrões motores.
2.4.1 Adaptações Neurais ao treinamento específico
Pode-se entender o controle da postura e equilíbrio como uma habilidade motora básica
que o sistema nervoso aprende, dentro do padrão estímulo resposta, sendo que para que ocorra a
resposta são necessários o estímulo e a decodificação deste. A capacidade de resposta vai
depender do grau de treinamento do atleta ou do número de experiências vividas. Como enfatiza
Benvenuti et al. (1999), ao estudar as características dos desequilíbrios estáticos, o maiornível de
habilidade de equilíbrio está relacionado com a coordenação motora.
No treinamento específico, além dos trabalhos de força muscular e cardiorrespiratório,
parte do treinamento também é destinada à preparação tática, onde segundo Hernandes (2002)
deve-se enfatizar situações que têm grande incidência dentro da competição objetivada. Sendo
assim, dentro da especificidade, Kraemer et al. (1996) acreditam que a realização de exercícios
numa determinada postura gera um influxo neural mais aprimorado para a musculatura específica
para esta postura. Os autores, ao estudarem os mecanismos fisiológicos de adaptação de um
treinamento de força, definiram que a evolução de um treinamento e o desenvolvimento do
sistema neuromuscular é dominada na fase inicial por fatores neurais, sendo que para eles,
somente em uma fase subseqüente as modificações na unidade contrátil começavam a contribuir
na capacidade de desempenho.
Em relação ao treinamento específico, controle motor, função do sistema nervoso e
plasticidade neural, dois princípios descritos por Cohen (2001) devem ser destacados: um, o
cérebro altera sua configuração funcional em resposta a estímulos internos e ambientais e
segundo, os processos celulares e moleculares responsáveis da plasticidade neural, bem como as
alterações funcionais podem ser induzidas em todos os níveis da organização neural.
Segundo Cohen (2001) representações de partes específicas do corpo se expandem ou se
contraem de acordo com o estímulo modificado. Mais recentemente destacou-se que ocorrem
expansões ou alterações da representação periférica após o aumento da utilização ou a utilização
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alterada, de um dedo ou de outra parte do corpo, o que reflete a capacidade de plasticidade
neural. Adiciona-se a isto as afirmações de Gallahue e Ozmun (2001), segundo os quais os
sistemas adaptativos permitem que haja modificação nas informações sensoriais e nas reações
motoras quando ocorrem alterações nas exigências da tarefa ou nas características do ambiente.
Assim, acredita-se que em função da aprendizagem de habilidades motoras, através do
treinamento de modalidade específica voltada para o equilíbrio ou na estimulação da superfície
plantar, através do treino intensivo descalço, seja possível observar alguns padrões motores na
regulação do equilíbrio. Segundo Mochizuki
et al.
(1997) pode-se definir algumas estratégias
mais eficientes e outras menos, do ponto de vista mecânico, para manter o equilíbrio, que
indicam diferentes padrões de controle neural.
Slobounov e Newell (1994), acreditam que relativo grau de aprendizagem em diferentes
condições experimentais contribuiria na influência sobre o controle postural. Para os autores,
indivíduos com um considerável grau de prática poderiam controlar a postura diferentemente
com ação de uma interação entre os sistemas sensoriais. Corroboram com eles, Mensure et al.
(1995) ao sugerirem que a prática de esportes leva a adaptações ou desenvolvimento de
consciência de estratégias posturais onde os esportistas desenvolvem um perfeito sincronismo
entre os segmentos do corpo quando comprado com sujeitos não atletas. Contudo, não são
estabelecidas quais as influências dos sistemas visual, vestibular ou sensorial sobre estas
condições.
Da mesma maneira, Perrin et al. (1998) acreditam que o treinamento dos níveis de
informação sensorial pode melhorar a manutenção do equilíbrio em condições anormais, e isto
poderia estar relacionado com a melhor avaliação e memorização de ambiente especialmente para
atletas que comumente deparam-se com situações de rápido e inesperado deslocamento.
Atentando para as respostas neurais e motoras frente a estímulos específicos, Jeandel e
Vuillemin (2000) examinaram os efeitos da atividade física no controle postural de idosos e
concluíram que treinamento específico poderia otimizar o controle postural em situações de
desequilíbrio pelo desenvolvimento de atitude da transmissão de um sistema sensorial para outro
com melhor resolução de conflitos intersensoriais, sendo otimizada quando o treinamento é
associado a treinamento multissensorial.
No questionamento sobre o treinamento de habilidade motoras Tjernström et al. (2002)ao
analisar as respostas posturais após repetição dos testes ao longo do tempo, observaram que os
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sujeitos reduziram as freqüências de oscilações no progresso dos testes, sendo isto mais evidente
na condição de olhos fechados. Após 90 dias executando a mesma tarefa,os resultados indicaram
que os sujeitos alteraram sua capacidade de responder apropriadamente ao estímulo, sugerindo
que as perturbações provocaram um desenvolvimento de memória de longo-prazo ou uma
estratégia para esta específica forma de estimulação. Da mesma forma que Balter et al. (2004)
acreditam que o treinamento de cada um dos níveis da cadeia motora sensorial (somatossensorial,
visual ou vestibular) pode melhorar o controle postural em condições complexas.
Dentro deste contexto, vale-se citar Vuillerme
et al
. (2001) que levantam a questão que há
uma transferência de habilidades motoras, ou seja, a capacidade para performance em uma tarefa
como resultado da prática ou experiência em outras tarefas, porque o sistema nervoso central
adapta e organiza informações providas das informações sensorias existentes.
Uma vez que as modalidades como judô, onde se tem que controlar a postura e o esporte
está baseado em deslocamentos e tentativa de desequilíbrio do adversário, ou como na ginástica
olímpica, onde os atletas são treinados a manter e restaurar o equilíbrio em condições
diferenciadas e em ambas o atleta está em contato direto de sua superfície plantar com o solo,
também se questiona até onde a especificidade dos treinamentos pode influenciarpositivamente o
atleta, e até que ponto este aprimoramento de força ou influxo neural pode modificar os padrões
funcionais não relacionados à modalidade desportiva em questão.
Perrin et al. (2001) sugerem que o treinamento melhora a adaptação do controle postural.
Sintetizando que treinamentos intensivos de ginastas podem ser capazes de rapidamente
reorganizar a hierarquia dos inputs sensoriais para adequar o controle postural em situações
complexas. Sobre tais aspectos, Vuillerme et al. (2001) apontaram que ginastas apresentam a
particularidade de serem menos dependentes da informação visual do que outros atletas para
manter o equilíbrio em mudanças de posturas.
A idéia de modificação da performance motora durante aprendizagem e treinamento de
esportes é reforçada por Perrin et al. (2002) citando como exemplo os atletas de judô, que na
opinião dos autores os competidores têm que eficientemente controlar sua postura dinâmica
porque as técnicas geralmente estão baseadas em constantes deslocamentos objetivando o
distúrbio do equilíbrio e a queda do oponente. Para os autores, os atletas envolvidos com tais
movimentos, podem adotar apropriadas atitudes fisiológias e biomecânicas, bem com percepção
fisiológica específica no que se refere ao controle postural,
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63
2.4.2 Controle postural em atletas
Embora a habilidade para manutenção de controle postural seja uma necessidade comum do
indivíduo em várias situações do seu cotidiano, acredita-se para o atleta estas exigências são
maiores e diferenciadas, principalmente em modalidades desportivas que exigem controle
postural em condições estáticas. Dentro deste contexto, algumas pesquisas já têm investigado e
apresentado resultados em relação ao equilíbrio de atletas.
No que se refere aos possíveis efeitos do treinamento sobre o controle postural, Perrin et
al
. (1998) comparando com apopulação normal, atletas treinados em esportes de combate (judô e
karatê) demonstraram uma melhor adaptação postural nos atletas. Concluindo que estes adotaram
reações mais apropriadas para a tarefa, usando os conhecimentos adquiridos no treinamento do
esporte muito eficientemente. Destacaram por fim, que os atletas usaram menos da aferência
visual do que não atletas, demonstrando que a memória de longa duração e o treinamento estão
também envolvidos nas estratégias de controle postural quando o input visual é removido. Em
comparação a população normal os atletas treinados demonstraram melhor adaptação postural,
refletindo no uso de todos os inputs sensoriais envolvidos namanutenção do equilíbrio,sugerindo
uma melhor integração central. Sugerindo os autores, que tais circunstâncias podem ser resultado
da prática das modalidades de judô e karatê que estão mais relacionadas a propriocepção o que se
torna mais importante do que a visão.
Em relação as aferências visuais, resultados semelhantes foram encontrados por
Mochizuki, Ávila e Amadio (1999), na observação da manutenção do equilíbrio em posturas
unipodais em praticantes de ginástica olímpica. Constatando que a visão pouco influenciou na
oscilação média do centro de pressão, sendo que os valores para a posição de olhos abertos na
postura unipodal foi de 0,24 mm ± 0,03 e de 0,26 mm ± 0,03 para a postura de olhos fechados, na
direção ântero-posterior. Resultados estes que podem indicar um melhor equilíbrio do atleta
voltado para sua modalidade, como discutem os pesquisadores, sendo que na opinião deles,
provavelmente com indivíduos não praticantes este comportamento não se manteria.
Assim como no trabalho de Vuillerme et al. (2001) que ao investigar a dependência de
ginastas e não-ginastas pela informação visual, constataram que para todos os sujeitos houve um
aumento na máxima oscilação do COP a na velocidade média de deslocamento com os olhos
fechados. Os resultados mostraram o efeito da visão, sendo este efeito fortemente relacionado
com a postura e o grupo, como se demonstrou pela significância da tripla interação. No apoio
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64
bipodal, a performance para ambos os grupos não foi alterada pela supressão da visão, enquanto
no apoio unipodal, a supressão da visão induziu maiores oscilações posturais, especialmente para
os não-ginastas. Interessantemente, o efeito da visão foi menos pronunciado nos ginastas,
demonstrando menor efeito pela remoção da visão durante tarefa unipodal. Em conclusão, os
resultados não mostraram nenhuma evidência direta que ginastas poderiam possuir melhor senso
de equilíbrio do que outros atletas. No entanto, os ginastas apresentaram a particularidade de
serem menos dependentes da visão do que outros atletas.
No intuito de investigar a relação entre posturas específicas do treinamento e controle
postural, Sloubonov e Newell (1994) encontraram que o grupo de não-atletas introduziu um
número maior de estratégias de movimentos compensatórios em todas as condições em relação a
ginastas. Acreditando que a experiência contribuiu para o uso adaptativo de estratégias de
movimento compensatório.
Seguindo este contexto, Paillar et al. (2002) realizaram um estudo buscando investigar a
relação que haveria entre a direção das quedas e os parâmetros de atividades cinéticas-posturais
dos judocas. Ao final do estudo, os pesquisadores tiveram como resultados que as posturas
cinéticas e a posição média das oscilações dinâmicas antero-posteriores era inversamente
relacionada com a direção das quedas, o que pode aferir esta transferência de adaptações ao
controle postural.
Nesta mesma linha, Roux, Gentil e Schieppati (2002) através da avaliação dos graus de
movimento do quadril e ombro também realizaram um estudo com diferentes atletas, objetivando
comparar possíveis diferenças cinéticas posturais para manutenção de equilíbrio entre atletas
ginastas e não-ginastas. Suas investigações revelaram uma diferença significativa na co-
ordenação entre os movimentos voluntários e os ajustes posturais. Sendo que o modelo de
controle por eles idealizado indicou que a estrutura de mecanismo de controle eramais complexa
nos ginastas do que nos não ginastas. Os resultado mostraram, pelas posições angulares, que os
movimentos na articulação do quadril foram significativamente menores para os ginastas (1,8 ±
0,4 º) do que os não ginastas (3,8 ± 0,6º), o mesmo visto na articulação do tornozelo que foi
menor nos ginastas (3,2 ± 0,5º) do que não ginastas (8,2 ±0,6º). Para eles as diferenças existentes
sugerem que os sujeitos desenvolveram um melhor programa complexo motor através do
treinamento específico.
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65
Partindo para a comparação entre atletas, a fim de melhor referenciar as alterações
possivelmente influenciadas pelo treinamento específico e as exigências próprias de cada
modalidade, Singer (1994) apud Roux, Gentil e Schieppati (2002) ao comparar a habilidade de
equilíbrio entre vários grupos de atletas (basebol,basquetebol, futebol) com sujeitos treinados em
ginástica revelou uma diferença significativa no controle do apoio vertical dos ginastas em
relação a todos os outros grupos.
Contrariamente a estes resultados Vuillerme, Tasdale e Nougier (2001) ao analisar as
respostas do controle postural de ginastas comparando com não atletas e com não ginastas,
utilizando modificações de vibração no pé durante o apoio estático encontraram que em ambas as
condições, normais e propriocepção perturbada, os grupos tiveram um comportamento postural
comparável, sugerindo que a resposta de sensibilidade do sistema proprioceptivo de ginastas não
é diminuída. No entanto, neste estudo, para diminuir a velocidade de deslocamento do COP, em
situação de desequilíbrio os ginastas necessitaram 5s a menos do que os não ginastas (10s), o que
levou os autores a concluir que a eficiência da informação sensorial no processo de integração
comandando a redistribuição de peso da informação sensorial pode ser significativamente
melhorada através de treinamento específico como das ginastas. Contudo, a sensibilidade plantar
não foi avaliada, apenas estímulos vibracionais diferentes foram aplicados, o que limita as
conclusões do estudo.
Vuillerme et al. (2001) investigando estas questões, realizaram um estudo tendo como
objetivo verificar que a aptidão em manter o equilíbrio dos ginastas em tarefas motoras
complexas era transferível para tarefas motoras simples. Obtiveram como resultado que nas
condições com olhos abertos os ginastas não foram mais estáveis do que outros atletas de
handebol, futebol e tênis. No entanto, com respeito aos outros atletas, os ginastas demonstraram
particularmente serem menos afetados pela remoção da visão durante a tarefa de apoio unipodal.
Em conclusão os autores salientam não haver evidências diretas que os ginastas poderiam possuir
melhor equilíbrio do que outros atletas em posturas unipodais ou bipodais, no entanto,os ginastas
apresentaram uma menor dependência do informação visual do que outros atletas para mudança
de posturas, levando-os a questionar se os ginastas teriam um sistema sensorial mais sensível
quando comprado a outros atletas.
Neste mesmo contexto Perrin et al. (2002) ao pesquisarem o equilíbrio entre judocas,
bailarinas e um grupo controle de não atletas encontraram que os atletas de judô apresentavam
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66
diferenças significativas nos deslocamentos do centro de pressão (1,07 ± 0,13 cm), em relação às
bailarinas (1,53 ± 0,5 cm) e o grupo controle (1,34 ± 0,5 cm). Tais resultados, mais o fato de que
o judô necessita que o atleta tenha o maior equilíbrio possível, em grande parte controlado pelos
pés, conduziram os autores a conclusão de que as exigências do esporte e o treinamento
específico privilegia as aferências somatossensorias. As boas performances encontradas nos
judocas, frente a todos os parâmetros analisados no estudo (deslocamentos ântero-posteriores,
látero-laterais do COP) foram, na visão dos autores, devido ao fato que o treinamento de artes
marciais desenvolve adaptações sensoriais motoras transferidas ao controle postural. Os autores
discutiram que o atleta de judô, por praticarem modalidade em condição descalça, tenderiam ao
melhor controle da postura ortostática na condição de olhos abertos, com o pé constituindo um
órgão para informações da posição externa (posição relativa no solo), bem como interna (senso
de posição). Contudo, cabe ressaltar neste estudo, que nenhuma avaliação do nível de
sensibilidade plantar foi realizado, o que mais uma vez limita as inferências do estudo.
Frente à importância das informações sensoriais, e as sugestões de que atletas seriam mais
sensíveis que não atletas, o estudo de Balter et al. (2004) não apontou qualquer diferença
significativa entre a sensibilidade do sistema vestibular para estimulação de corrente galvânica,
entre atletas de ginástica treinadas e garotas não treinadas. Sugerindo que o equilíbrio superior
visto nas atletas não pode ser explicada por uma melhor sensibilidade do sistema vestibular por si
só, mas sugeriram que as ginastas aprenderam a usar diferentes inputs sensoriais de forma mais
eficiente. E por fim, os autores sugeriram que pelo fato dos ginastas necessitam estabilizar sua
posição do corpo no espaço imediatamente após a execução de acrobacias envolvendo muitas
situações não usuais e de complexidade motora, os atletas poderiam desenvolver um modelo
interno da posição do seu corpo no espaço mais preciso.
Contudo, sabendo que a manutenção do equilíbrio é uma tarefa complexa, dado pela
interação entre os sistemas visual, vestibular e sensorial para resultados mais conclusivos, são
necessárias que investigações sejam feitas no que tange a sensibilidade, treinamento específico e
equilíbrio em atletas. Estas lacunas aparecem nos estudos realizados, principalmente pelo fato
que em sua grande maioria as variáveis de comparação não são controladas, ou seja, nível de
sensibilidade plantar versus equilíbrio.
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67
III MATERIAL E MÉTODO
Neste capítulo são apresentados os procedimentos metodológicos do estudo, assim
descritos: características da pesquisa, características dos sujeitos, instrumentos de medida,
variáveis de estudo, controle de variáveis, coleta, processamento e tratamento estatístico dos
dados.
3.1 CARACTERÍSTICA DA PESQUISA
Este estudo é caracterizado como descritivo do tipo exploratório porque busca definir
parâmetros iniciais sobre o equilíbrio e a sensibilidade plantar de atletas e não-atletas na situação
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68
parada em pé no apoio bipodal e unipodal, e investigar a possível interrelação entre a
sensibilidade plantar e variáveis relacionadas ao equilíbrio.
A pesquisa foi realizada no Laboratório de Biomecânica do Centro de Educação Física,
Fisioterapia e Desportos (CEFID), da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC).
3.2 CARACTERÍSTICAS DOS SUJEITOS
Participaram do estudo 71 atletas de ambos os sexos, com idade entre 15 e 35 anos,
praticantes das modalidades de judô, ginástica olímpica, voleibol e futebol, das Fundações
Municipais de Esportes das Cidades de Blumenau, Florianópolis e São José – SC e 27 sujeitos
não-atletas, de ambos os sexos, com a faixa etária de 15 a 35 anos, com características
antropométricas (massa e estatura) próximas as dos atletas do estudo. Os sujeitos foram
agrupados em três grupos: “prática descalço” que incluiu os atletas cuja modalidade é praticada
descalço (judô e ginástica olímpica); “prática calçado” com atletas cuja modalidade é pratica com
calçado esportivo (voleibol e futebol) e o grupo de não-atletas, tendo as características descritas
na Tabela 1.
Tabela 1: Características descritivas dos grupos em estudo.
Seguindo as características expostas na Tabela 1, foi realizado uma Análise de Variância,
cujo resultado indicou que os grupos são homogêneos, não havendo diferenças significativas no
que se refere massa (F=0,9696, p=0,3829) e estatura (F=2,2913,p=0,1667). Sendo o maior tempo
de prática da modalidade para os atletas do grupo descalço (F=23,824, p=0,00007). Embora
alguns parâmetros antropométricos estejam relacionados com o equilíbrio, como estatura, massa
corporal dos sujeitos e base de suporte, o estudo de Nordahl et al. (2000) ao analisar a
Grupos n
s
CV%
s
CV%
s
CV%
s
CV%
Descalço 22 18.5 2.7 14.6 69.6 22.4 32.2 1.66 0.07 4.2 9.5 4.0 42.3
Calçado 49 16.6 2.7 16.3 64.6 9.2 14.2 1.72 0.11 6.4 5.3 2.9 55.2
Não-atleta 27 19.5 2.7 13.8 67.5 14.1 20.9 1.71 0.08 4.8
Total 98 17.8 3.0 14.9 66.5 14.5 22.4 1.7 0.1 5.1 4.1 4.0 48.8
IDADE (anos) MASSA (kg) ESTATURA (m) PRÁTICA (anos)
X
X X
X
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69
estabilometria estática de uma população normal não encontraram diferenças nos padrões de
oscilação entre sujeitos altos ou baixos, pesados ou leves ou entre sexos. Da mesma forma que
Perrin et al. (2002) não encontraram nenhuma diferença significativa entre os gêneros masculino
e feminino. Tais circunstâncias dão subsídios para que as comparações entre grupos sejam
realizadas.
Adotou-se como critérios de inclusão para todos os sujeitos participantes: não utilizar
nenhum tipo de medicamento, função vestibular normal e sem alterações ortopédica ou
neurológica que pudessem influenciar na manutenção da postura ereta. Para os atletas, além dos
critério anteriores, foram requisitados: prática da modalidade por tempo superior a dois anos; e
estar treinando e competindo em competições oficiais no mínimo a nível estadual apenas na sua
modalidade.
As modalidades foram selecionadas pelo processo intencional, por contemplarem os
objetivos da pesquisa, ou seja, serem modalidades tipicamente de equilíbrio (judô e ginástica
olímpica) e em que o atleta treina descalço, e um segundo grupo de modalidades (voleibol e
futebol), que adotam tênis nos treinos e não predominam exigências de equilíbrio em posição
parada. Os sujeitos foram selecionados de forma casual-sistemática, pelo convite para
participação do estudo, desde que contemplassem os critérios de inclusão.
3.3 INSTRUMENTOS DE MEDIDAS
Para realização deste estudo foram utilizados os seguintes instrumentos:
3.3.1 Plataforma de força extensométrica AMTI®:
Para adquirir dados referentes aos deslocamentos do Centro de Pressão (COP) nas
direções ântero-posterior (x) e látero-lateral (y), foi utilizada a plataforma de força
extensométrica AMTI (Advanced Mechanical Technology) OR6-5 Biomechanics, modelo OR6-
5-2000, que consiste de uma plataforma rígida possuindo células de carga do tipo strain gauge
dispostos em seus quatro cantos, ligados em um circuito elétrico na configuração de Ponte de
Wheastone, resultando em um desbalanço em tensão elétrica proporcional a força aplicada
(AMTI, 1991). O instrumento permite a medição simultânea das três componentes da força de
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70
reação do solo nos três eixos XYZ (respectivamente forças horizontal, médio-lateral e vertical) e
três componentes de momento sobre os eixos XYZ.
A plataforma tem como dimensões 50,8cm de comprimento e 46,4cm de largura e 8,26cm
de altura (Figura 1), com o seu centro geométrico localizado nas coordenadas Xo=-0cm, Yo=-
0,025cm e Zo=3,8cm O instrumento tem sensibilidade de 0,08 uV/V, os limites de carga são de
10000N para a carga vertical de 4000N para as cargas nas direções horizontal e vertical,
respectivamente. Tendo um erro de 1,15%, estipulado através de aferição de massas conhecidas.
Figura 3: Plataforma de força AMTI OR6-5, e vista superior de suas medidas
(Fonte: ATMI, 1991).
O sistema é ligado ao um condicionador e amplificador de sinal, com 6 canais AMTI
OR6-5, que permitem ganhos de 1000, 2000 ou 4000 para cada canal. Neste estudo utilizando
um ganho de 1000 para os 6 canais.
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71
3.3.2 Monofilamentos
Para avaliar a sensibilidade táctil da superfície plantar foi utilizado um conjunto com 20
monofilamentos SEMMES-WEINSTEIN (North Coast Inc. ®), cedidos como empréstimo pela
Universidade de Duisburg-Essen – Alemanha.
Estes filamentos consistem em fios de nylon, com diâmetros específicos, que variam de
0,0635 a 1,1430mm, área de secção transversa de 0,0032 a 1,0261 mm
2
, força de curvamento de
0,0045 a 447,0g e uma pressão (força de curvamento dividida pela área de secção transversa) de
1,4063 a 435,6301 g/ mm
2
(OLMOS,
et al
., 1995), todos com comprimento de 38mm, e
expressam valores na função Log
10
da Força em mg. Assim, cada número (N) do filamento
representa o logaritmo decimal de 10 vezes a força de flexão em miligramas: N = log
10
(10 x
força de flexão em mg), sendo próprios para avaliar os níveis de sensação cutânea do corpo
(NORTH COAST, 1996).
Figura 4: Ilustração do monofilamento (Fonte: North Coast, 1996)
Os filamentos são numerados e os índices estão organizados de acordo com os seus
diâmetros, resultando em progressivo acréscimo da pressão (BELL-KROTOSKI e TOMANICK,
1987). Estes diâmetros representam a força aplicada, medidas em uma escala logarítmica teórica
de força, variando de 0,008 a 300 g, individualmente calibrados com um desvio padrão de 5%
(NORTH COAST, 2000). Rith-Najarian, Stolusky e Gohdes (1992) detalharam como resultados
de calibração uma variação de 10% nestes monofilamentos e Booth e Young (2000) apresentaram
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72
como resultado uma variação de ± 1,0g, sobre o valor de 10,0g definido para o monofilamento
número 5.07.
De acordo com esta escala logarítmica quanto menor o diâmetro, menor a força aplicada e
maior a sensibilidade na região testada, conforme Quadro 1 estabelecido pelo próprio fabricante
(NORTH COAST, 2000). Embora os diâmetros sejam conhecidos, tal tabela apresenta os valores
de conversão da força em gramas e não em pressão, porque as áreas de contato do filamento com
a pele não poderiam ser determinadas com a acurácia necessária, assim como também, não
poderiam ser determinadas diretamente (BELL-KROTOSKI et al., 1995).
Quadro 1- Limiar de Sensibilidade cutânea estabelecido no kit de monofilamentos North
Coast Inc.® .
Índice do filamento Força em gramas Diâmetro (mm)* Representação Limiar na Superfície Plantar
1.65 0,008 0,064
2.36 0,02 0,076
2.44 0,04 0,102
2.83 0,07 0,127
3.22 0,16 0,152
3.61 0,4 0,178
3.84 0,6 0,203 Diminuição
4.08 1 0,229 ao
4.17 1.1 0,254 toque leve
4.31 2 0,305
4.56 4 0,356 Diminuição
4.74 6 0,381 Sensação
4.93 8 0,406 de Proteção
5.07 10 0,432 Perda
5.18 15 0,438 da
5.46 26 0,559 Sensação
5.83 60 0,711 de Proteção
6.1 100 0,813
6.45 180 1,016
6.65 300 1.143 Pressão Profunda
Normal
Vermelho
Verde
Azul
Roxo
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73
Fonte: North Coast, 2000; * Bell-Krotoski e Tomancik, 1987.
Quanto ao Kit de monofilamentos da SEMMES-WEINSTEIN® a repetibilidade dos testes e
do instrumento foram confirmadas por Bell-Kotroski e Tomancik (1987) e Smieja
et al.
(1999).
Kumar et al. (1991) mostraram que os monofilamentos apresentam uma sensibilidade de 100% e
uma especificidade de 77,7% para identificar pacientes com diminuição de sensibilidade plantar.
Da mesma forma, Birke et al. (2000) apresentaram em seus resultados uma sensibilidade de 97%
e especificidade de 100% para o filamento 4.93 (8,0g) e de 100% de sensibilidade e
especificidade para o filamento 4.17 (1.4g). Por sua vez, para o filamento 4.31 (2,0g), Nagai et al.
(2000) obtiveram como resultados 48% de sensibilidade e 86% de especificidade e para os
filamentos 4.56 (4,0g) e 5,07 (10g) os valores foram de 85% e 88% de sensibilidade, com 73% e
68% de especificidade, respectivamente. Sendo assim os monofilamentos são válidos e precisos
para testar a sensibilidade do pé.
3.4 VARIÁVEIS DE ESTUDO
3.4.1 Definições conceituais e operacionais das variáveis
A seguir serão descritas conceitualmente e operacionalmente as variáveis analisadas no
estudo. Estas são obtidas a partir das forças de reação do solo vertical, horizontal e lateral e os
respectivos momentos, que fornecem dados para o cálculo do Centro de Pressão e são obtidas
mediante o registro sobre a plataforma de força AMTI OR6-5.
O processamento das informações é realizado utilizando o programa Peak Motus 4.0.
-Deslocamento do COPna direção antero-posterior (Média X)):conceitualmente corresponde
aos deslocamentos do COP na direção ântero-posterior. Operacionalmente é determinada através
do seguinte cálculo: COP
x
= (-h.F
x
- M
y
)/F
z
, sendo posteriormente efetuado o cálculo da média
aritmética. Onde h é a altura fixa da superfície da plataforma de força relativo a referencia da
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74
origem do centro geométrico da plataforma, Fz é a força vertical de reação do solo, Fx é a força
ântero-posterior de reação do solo e My é o momento em torno do eixo ortogonal y (DUARTE,
HARVEY, ZATSIORSKY, 2000). O valor desta variável é expresso em mm.
- Deslocamentos do COP na direção latero-lateral (Média Y): conceitualmente corresponde
aos deslocamentos COP na direção látero-lateral. Operacionalmente é uma variável determinada
através do seguinte cálculo: COP
y
= (-h. F
y +
M
x
)/F
z
, sendo posteriormente efetuado o cálculo da
média aritmética. Onde h é a altura fixa da superfície da plataforma de força relativo a referencia
da origem do centro geométrico da plataforma, Fz é a força vertical de reação do solo, Fy é a
força médio-lateral de reação do solo e Mx é o momento em torno do eixo ortogonal x
(DUARTE, HARVEY, ZATSIORSKY, 2000). Sendo o valor desta variável expresso em mm
- Velocidade média do COP: conceitualmente definida como a velocidade alcançada pelo
sujeito em relação às oscilações do corpo nas direções antero-posterior e latero-lateral, durante o
intervalo de tempo em que permaneceu na postura em pé. Operacionalmente, a velocidade média
foi derivada pela divisão do deslocamento total do COP pelo tempo da coleta de dados (RIACHe
STARKES, 1994). Sendo determinada através do seguinte cálculo:
∑
=
−
−=
N
i
ii
COPCOPTVel
1
1
)/1(
(REDFERN
et al,
2003). Onde N é o número total de pontos
coletados no teste é T é o tempo total do teste. Sendo esta velocidade média calculada para as
direções antero-posterior e latero-lateral e o seu valor expresso em mm/s.
-Máximo deslocamento do COP: conceitualmente é definida como o máximo deslocamento do
COP alcançado pelo sujeito no intervalo de tempo em que permaneceu na postura
(MOCHIZUKI, ÁVILA E AMADIO, 1999). Operacionalmente, é identificada como o maior
valor de deslocamento do COP obtido durante o intervalo de tempo avaliado, na direção ântero-
posterior (amplitude máxima em x) e na direção látero-lateral (amplitude máxima em y).Estando
seu valor expresso em mm.
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75
- Área de deslocamento do COP:conceitualmente esta variável é definida como a área da elipse
formada pelos deslocamentos do COP nas direções ântero-posterior e látero-lateral.
Operacionalmente é determinada pelo método estatístico de análise dos componentes principais,
indicado por Oliveira, Simpson e Nadal (1996). Neste método, inicialmente encontra-se adireção
das dispersões máxima e mínima da distribuição no plano cartesiano. A dispersão máxima dos
dados refere-se ao eixo principal e o eixo secundário é ortogonal ao eixo principal. O
comprimento dos dois eixos que formam a elipse representam 1,96 vezes o desvio-padrão nas
direções antero-posterior e látero-lateral, incluindo assim 95% dos dados entre os eixos. Assim,
83,35% dos dados encontram-se dentro do perímetro da elipse, dada em mm
2
.
Desvio Quadrático Médio do COP (RMS):conceitualmente representa as variações do COP. O
RMS (root-mean-square) ou desvio quadrático médio estima a quantidade total de variação no
movimento do COP, ou sejam, as amplitudes do COP. Sendo operacionalmente definida através
do cálculo, apresentado por Redfern et al, 2003 :
2
1
)()/1(
avg
N
i
i
COPCOPNRMS −=
∑
=
.Onde N é
o número total de pontos da série do teste. Sendo esta variável calculada para as direções antero-
posterior e latero-lateral. O valor desta variável é expresso em mm.
- Nível de Sensibilidade plantar: conceitualmente é definida como a capacidade dos receptores
cutâneos plantares sensíveis ao tato e pressão responderem a um estímulo tátil na superfície da
pele lisa (GUYTON, 1991). Operacionalmente esta variável é determinada a partir da resposta do
indivíduo mediante a pressão de monofilamentos com diferentes diâmetros,sentido em diferentes
regiões da superfície plantar,dado os valores em índice que corresponde a escala Log 10 da força
em mg (NORTH COAST, 1996), dado em unidade adimensional (u.a).
3.4.2 Controle das variáveis
Com a finalidade de assegurar a qualidade do estudo, as seguintes variáveis foram
controladas durante os procedimentos de coleta:
a) Condição Física: o sujeito não poderia estar cansado, referindo fadiga, e ter praticado
atividade física antes da coleta de dados, afim de não influenciar sobre a aquisição. Sendo
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76
isto orientado verbalmente em contato prévio com as equipes e vindo os atletas para a
coleta de dados antes do horário de treino.
b) Calosidades do pé: regiões de hiperqueratose ou calosidades podem alterar a avaliação da
sensibilidade plantar, portanto realizou-se uma inspeção do pé dos sujeitos e as regiões
consideradas com calosidades foram excluídas da avaliação. Caso não fosse possível
realizar tal procedimento, o sujeito era excluído da amostra.
c) Base de suporte: foi orientado, verbalmente, ao sujeito durante a coleta, a manter os pés
afastados na largura dos ombros, mantendo-se assim uma distância entre os pés de 10 a
14cm (VIEL, 2001), sendo que o mesmo sujeito manteve a mesma distância para todos os
testes bipodais. Sendo conferido pelo pesquisador.
d) Ambiente de coleta: os sujeitos eram conduzidos a uma sala individual, livre de ruídos ou
quaisquer interrupção que pudesse interferir no teste tanto para sensibilidade plantar
quanto para as coletas das variáveis do COP, na plataforma de força.
e) Temperatura: a temperatura do local, verificada através de termômetro ambiente, foi
mantida entre 18º e 23º graus Celsius, determinadas por Pollock e Wilmore (1993) como
uma faixa de segurança que não interfere nos condições físicas do avaliado.
3.5 PROCEDIMENTOS DE COLETA DE DADOS
Após aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade do Estado de Santa
Catarina, processo nº 34/2003 (Anexo I), foi realizado contato com os responsáveis pelas equipes
desportivas selecionadas para estudo e seus respectivos técnicos, apresentando o projeto a ser
desenvolvido. Após o cadastro geral, e o aceite do atleta na participação da pesquisa, os seguintes
procedimentos para coleta de dados foram utilizados, conforme definido no estudo piloto (Anexo
V) na seqüência abaixo.
a) Orientação verbal e repasse por escrito ao sujeito sobre todos os procedimentos a que ele
estaria sendo submetido e qual a finalidades de tais testes. Assim após sua aprovação através do
Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (Anexo II), e resposta da ficha de identificação e
aferição da massa e estatura, a fim de caracterizar os sujeitos do estudo (Anexo III).
b) Avaliação da sensibilidade da região cutânea plantar dos sujeitos, utilizando o conjunto de
monofilamentos North Coast Semes-Weinstein Monofilamento (1996). Nesta etapa, o sujeito foi
orientado, verbalmente, sobre a realização do teste, onde um primeiro estímulo com o
monofilamento foi dado no dorso da mão a fim de que o sujeito percebesse o estímulo,
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compreendesse-o e pudesse interpretar o teste na superfície plantar. Em seguida foi realizada a
inspeção visual da superfície plantar, seguido de limpeza e assepsia dos pés com álcool 70º. Não
sendo dada qualquer instrução prévia quanto a higiene da pele. O sujeito foi então posicionado
sobre uma maca, em decúbito ventral e com os olhos vendados, estando em uma sala isolada. A
orientação dada correspondia a responder apenas “sim” ou “não”, após ser questionado sobre a
estimulação.
A avaliação seguiu este protocolo: foram realizadas 10 tentativas para cada região do pé,
assim estabelecidas (calcâneo, médio pé, cabeça do I e V metatarso e hálux) , e destas 2 eram
falso positivas. Considerando que ele identificava o estímulo do respectivo monofilamento caso
respondesse afirmativamente a seis das dez tentativas realizadas, seguindo a mesma proporção
estabelecida por Gin et al. (2002). O teste iniciava com o monofilamento de número 4.17.
Aplicou-se o estímulo com o filamento perpendicularmente a superfície da pele, comprimido-o
até que uma deformação na forma em “C” fosse obtida, no tempo de 1,5 s com um intervalo entre
uma tentativa e outra também de 1,5s. Seguindo o teste conforme o algoritmo modificado 4, 2, 1
proposto por Dyck et al. (1993), segundo os quais este procedimento é reprodutível, objetivo,
acurado e robusto o suficiente para ser usado em avaliações. Dependendo da resposta do sujeito,
a mudança de intensidade era feita incrementando 4 níveis dos filamentos (caso o sujeito não
respondesse positivamente ao estímulo) ou diminuindo 4 níveis caso fosse positiva a resposta.
Um novo estímulo, com o filamento correspondente era realizado. A mudança na intensidade era
então pelo incremento ou diminuição de 2 níveis dos filamentos e em seguida de 1 nível do
filamento.
c) coleta dos dados referentes ao equilíbrio: após avaliação da sensibilidade foi solicitado aos
avaliados posicionarem-se de pé, sobre a plataforma de força, mantendo-se o mais estático
possível, com membro superiores ao longo do corpo, pés ligeiramente afastados, paralelos, não
ultrapassando a largura dos ombros, com o olhar dirigido a frente, a cabeça reta, sem inclinações
laterais e sem olhar para baixo. Na condição unipodal o sujeito foi orientado a permanecer sobre
o pé que ele considerava como o seu pé de apoio (questionado diretamente ao sujeito), que
correspondia ao mesmo pé onde se avaliou a sensibilidade plantar. Estando o membro inferior
contralateral com o joelho semi-fletido, aduzido, mas não tocando o membro em apoio, com
braços ao longo do corpo. Neste teste, não foi levado em consideração a dominância lateral do
sujeito, através de teste de lateralidade, mas somente o seu pé de apoio.
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As posições assumidas foram apoio bipodal e apoio unipodal com olhos abertos e olhos
fechados e com e sem o uso de calçado durante o teste, com a seqüência dos testes randomizada
no instante do teste. O tempo de aquisição para a condição bipodal foi de 30s e para a condição
unipodal de 20s (Carpenter et al. 2001), com freqüência de amostragem de 50Hz.
3.6 PROCESSAMENTO DE DADOS
O gerenciamento dos parâmetros de aquisição e armazenamento dos dados referentes ao
Centro de Pressão (COP) foi realizado utilizando Software Motus 4.0.
Após esses procedimentos, os dados foram processados através de rotina estabelecida no
programa Matlab 5.3 (ANEXO II). Os processamento constaram de: a) filtragem do sinal com
filtro Butterworth de 2ª ordem passa alta de 2 Hz e passa baixa de 20Hz (SCHUMANN et al.,
1995; DUARTE e ZATSIORSKY, 2000; SPEERS, KUO e HORAK, 2002); b) descarte dos
primeiros 10% e últimos 10% do tempo de coleta do sinal para minimizar interferências causadas
no processo de filtragem do sinal e processamento matemático; c) remoção do off-set (remoção
da média do sinal); d) cálculo das variáveis do COP.
Filtro passa-baixa foi utilizado para reduzir os ruídos presentes no sinal e um filtro passa-
alta para remover os baixos drifts do COP, os quais não são diretamente associados com
oscilações espontâneas para coletas de curto intervalo de tempo (KARLSSON e FRYKBERG,
2000).
Em seguida o banco de dados, organizado em planilhas para cada variável do estudo, foi
exportado para um pacote estatístico, afim de que fossem realizadas as análises estatísticas.
3.7 TRATAMENTO ESTATÍSTICO
A partir do banco de dados criado foram realizados aos seguintes tratamentos estatísticos:
• Para caracterizar o nível de sensibilidade das diferentes regiões plantares dos grupos foi
utilizada estatística descritiva através da mediana.
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• Para caracterizar as variáveis referentes ao Centro de pressão (COP) dos grupos foi
utilizada a estatística descritiva (média, desvio padrão e coeficiente de variação).
• Para comparar o nível de sensibilidade entre os grupos foi utilizada estatística não-
paramétrica, com uso do teste de mediana de KrusKall-Wallis e Teste U de Mann-
Whitney, na comparação entre as diferentes regiões da superfície plantar.
• Para comparar as variáveis do COP relacionadas ao equilíbrio entre os grupos optou-se
pela estatística inferencial através de Análise de Variância three-way (3x2x2),
considerando-se os grupos [prática descalço (atletas cuja prática é descalço), prática com
calçado (atletas cuja prática é com calçado) e não-atletas] e os fatores informação visual
(olhos abertos, olhos fechados) e uso de calçado no teste (descalço, calçado). Utilizando
como análise de “post-hoc”, o Teste de Sheffé.
• Para verificar a associação entre a sensibilidade táctil com as variáveis relacionadas ao
equilíbrio foi utilizada estatística não paramétrica, através do coeficiente de correlação de
Spearman.
Em todos os testes considerou-se um nível de significância de p 0,05.
3.8 LIMITAÇÕES DO ESTUDO
Na realização do estudo alguns aspectos fugiram ao controle do pesquisador:
- ambiente de avaliação: pode ter interferido, por ser um ambiente diferente do habitual;
- motivação: o fato do sujeito estar ou não motivado a realizar o teste e a concentração dos
sujeitos pode ter interferido sobre os testes.
- aptidão física individual dos atletas: também pode estar relacionada com os parâmetros
analisados, sejam eles equilíbrio ou sensibilidade plantar.
- calçado: não houve um controle em relação ao calçado utilizado no que se refere as
características de construção do calçado, ao desgaste, deformações e pontos de maior
compressão, sendo apenas solicitado o uso de tênis esportivo, o que pode terinfluenciado
sobre as respostas nos testes com calçado e descalço.
- posição de teste: Não foi utilizada nenhuma postura que exigisse um controle postural em
condição de excessivo desequilíbrio, onde talvez pudessem ser observadas outras
estratégias dos sujeitos para manter-se estáveis.
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V - CONCLUSÕES E SUGESTÕES
Face aos resultados obtidos, diante do referencial teórico consultado e respeitando as
limitações do estudo, foi possível concluir:
Com relação à sensibilidade plantar:
- A região mais sensível foi o médio pé e a menos sensível o calcâneo. Estando os valores
medianos nos níveis de normalidade referentes na literatura, exceto o calcâneo com valor
superior.
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- Exceto para a região do calcâneo, que a sensibilidade plantar foi pior para os atletas cuja
prática é com calçado, nas demais áreas parece que a prática de modalidades com ou sem
calçado não influencia na sensibilidade plantar.
Com relação as variáveis do Centro de Pressão, relacionadas ao equilíbrio registra-se:
- Os valores encontrados para as variáveis do Centro de Pressão em todos os grupos, estão
dentro da faixa encontrada na literatura, independente da posição, uso ou não de calçado durante
o teste e informação visual.
- Os atletas da prática com calçado (voleibol e futebol) tiveram os maiores valores para
todas as variáveis do Centro de Pressão, tanto na posição bipodal quanto unipodal.
- Na posição bipodal todas as variáveis do Centro de Pressão foram semelhantes para os
três grupos. O que parece que o fato de praticarmodalidades com uso ou não de calçado, e
ser ou não atletas não influenciam as variáveis para esta posição.
- O mesmo não ocorreu na posição unipodal, para a qual as variáveis máximo
deslocamento, média de deslocamento, velocidade média e área de deslocamento do COP,
sofreram efeito da modalidade em interação com a informação visual e foram
significativamente superiores nos atletas que praticam a modalidade utilizando calçado.
- Os atletas que treinam e competem utilizando calçado (modalidade de voleibol e futebol)
foram mais dependentes da informação visual que os atletas de ginástica olímpica e judô e
indivíduos não atletas.
Quanto associação entre sensibilidade plantar e variáveis relacionadas ao equilíbrio do
COP registrou-se:
- Para as posturas bipodal e unipodal considerado a mediana de toda a planta do pé as
correlações entre a sensibilidade plantar e variáveis do equilíbrio foram baixas.
- As variáveis relacionadas ao equilíbrio que apresentaram correlação com asensibilidade
plantar foram diferentes tanto para as regiões, com para os grupos de prática.
- Para posição unipodal foram identificadas correlações significativas apenas para o grupo
de atletas da prática descalço.
Assim, neste este estudo exploratório conclui-se que os atletas que praticam modalidades
com calçado foram mais dependentes da informação visual, do que atletas que praticam
modalidades em situação descalço eos não-atletas.Enquanto os atletas que praticam modalidades
caracterizadas pela não utilização de calçado esportivo, ou seja o judô e a ginástica olímpica,
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utilizaram mais da informação sensorial da superfície plantar para manter o controle postural,
realizando compensações em relação aos inputs sensoriais quando retirada a informação visual.
Estudos exploratórios como este, que controlam parâmetros relacionadas à investigação
da sensibilidade plantar relacionada ao equilíbrio trazem resultados que além de instigar novos
questionamentos a cerca do controle postural, tem aplicabilidade futura no que se refere a
métodos de reabilitação e treinamento voltados ao estímulo do sistema sensorial como
informação relevante para o controle da postura, uma vez que tais condições sejam confirmadas.
Diante da complexidade do sistema de equilíbrio, bem como da sua utilização das
informações dos sistemas sensoriais, sugere-se para estudos futuros que: sejam adotadas posturas
mais instáveis, a fim de que as diferenças possam ser salientadas entre diferentes populações.
Utilização de instrumentos de distribuição de pressão plantar, para que possam ser identificados
possíveis deslocamentos do Centro de Pressão para regiões mais sensíveis do pé. Da mesma
forma que seria interessante análise cinemática a fim de poder identificar estratégias posturais
diferenciadas entre atletas de diferentes modalidades e indivíduos não atletas.
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96
ANEXO II – TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE EDUCAÇÃO FÍSICA E DESPORTOS - CEFID
COMITÊ DE ÉTICA EM PESQUISA - CEP
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
Título do Projeto: “CARACTERÍSTICAS DO EQUILÍBRIO DE ATLETAS DE DIFERENTES
MODALIDADES ESPORTIVAS”
a) O tempo de coleta será de aproximadamente 40
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97
Gostaria de obter todas as informações sobre
este estudo:
a- Tempo que terei de ficar disponível;
b- quantas sessões serão necessárias (com dia
e horário previamente marcados);
c- detalhes sobre todos os procedimentos
(testes, tratamentos, exercícios, etc.);
d- local onde será realizado;
e- equipamentos ou instrumentos que serão
utilizados;
f- se preciso vestir alguma roupa ou sapato
apropriado;
g- quaisquer outras informações sobre o
procedimento do estudo a ser realizado em
mim.
minutos para a avaliação da sensibilidade e 40 minutos
para avaliação do equilíbrio, sendo somente este o
tempo que você terá que ficar disponível;
b) Será necessária uma única sessão para coleta de dados
com data e horário a serem agendados conforme
disponibilidade;
c) Serão realizadas apenas coletadas de dados referentes a
sensibilidade da superfície plantar de seus pés, e seu
equilíbrio em pé, sobre uma e as duas pernas. Não será
feito nenhum tratamento ou exercício. Sendo que
nenhum destes procedimentos serão invasivos ou
requerem esforço físico.
d) A coleta será realizada no Laboratório de Biomecânica
do CEFID/UDESC;
e) Serão utilizados equipamentos específicos para as
medições (plataformas de força para verificar o
equilíbrio e monofilamentos (fios de nylon) para
verificar sua sensibilidade na planta do pé).
f) Inicialmente você deverá usar roupa tipo esportivo e
tênis comum de caminhada, e posteriormente será
necessário ficar descalço, para verificar o equilíbrio
nesta condição.
g) Para as análises do equilíbrio você ficará em posição
em pé, parado durante o tempo de 40s e apoioado
apenas em uma das pernas por 20s, realizando estas
posturas com os olhos abertos e fechados e com e sem
calçado. Esta coleta vai totalizar um tempo aproximado
de 10 minutos, intervalados. Para verificar a
sensibilidade da sua superfície plantar você ficará
descalço, e será tocado em sua superfície plantar
filamentos, feitos de fios de nylon com diferentes
diâmetros, que se assemelham a palitos. Neste
momento você estará com os olhos fechados e terá que
informar se sente e em que local você sente o toque na
planta do pé. Tal teste não é invasivo e não provoca
qualquer lesão no seu pé.
h) Você poderá retirar-se do estudo a qualquer momento,
sendo esta escolha pessoal.
Quais as medidas a serem obtidas?
Serão obtidas medidas referentes as oscilações do seu
corpo para manter o equilíbrio e o seu nível de
sensibilidade na planta do pé.
Quais os meus benefícios e vantagens em
fazer parte deste estudo?
Além de contribuir com o estudo, você receberá
informações a cerca de sua condição de sensibilidade
plantar e seu equilíbrio, que em se tratando de atleta poderá
importante para o rendimento.
Quais as pessoas que estarão me
acompanhando durante os procedimentos
práticos deste estudo?
Apenas os pesquisadores:
- Sebastião Iberes Lopes Melo (Orientador);
- Aline Faquin (Orientando).
- Jaqueline Nava Citadin (Bolsista)
Este estudo envolve tirar fotos ou filmar a Não serão realizadas filmagens ou fotografias de sua
PDF Creator - PDF4Free v2.0 http://www.pdf4free.com
98
minha pessoa? pessoa.
Existe algum questionário que preciso
preencher? Sou obrigado a responder a todas
as perguntas?
O questionário aplicado será para caracterizar pontos
específicos do seu treinamento, não havendo a obrigação
de responder qualquer pergunta.
Qual a maneira de se manter sob sigilo as
minhas fotos, vídeos, questionários ou
qualquer outro dado a meu respeito?
Todo este material ficará guardado com um dos
pesquisadores, garantindo sigilo e os dados serão
armazenados em forma de códigos ou números. Qualquer
divulgação será realizada apenas após autorização prévia.
PESSOA PARA CONTATO
(pesquisador responsável)
Prof
o
Dr. SEBASTIÃO IBERES LOPES
MELO
Prof
o
Dr. SEBASTIÃO IBERES LOPES MELO
R. Rua Maria Eduarda, 506
CEP. 88040-250
d2silm@pobox.udesc.br
48-244 2260/233-6255
Aline Faquin
244-2324 Ramal 239
TERMO DE CONSENTIMENTO DO AVALIADO
Declaro que fui informado sobre todos os procedimentos da pesquisa e, que recebi de forma clara e objetiva
todas as explicações pertinentes ao projeto e, que todos os dados a meu respeito serão sigilosos. Eu
compreendo que neste estudo, as medições dos experimentos/procedimentos que serão feitas.
Declaro que fui informado que posso me retirar do estudo a qualquer momento.
Nome por extenso _________________________________________________________ .
Assinatura _____________________________________ Florianópolis, ____/____/____ .
TERMO DE CONSENTIMENTO DOS PAIS
Declaro que fui informado sobre todos os procedimentos a que meu filho (a) será submetido e, que recebi de
forma clara e objetiva todas as explicações pertinentes ao projeto e, que todos os dados a este respeito serão
sigilosos. Eu compreendo as medições dos experimentos/procedimentos que serão feitas, estando ciente das
avaliações feitas em meu filho (a).
Sendo assim,eu _________________________________________________________________permito
que o grupo de pesquisadores relacionados abaixo obtenha dados de avaliação de meu filho,(a) para fins de
pesquisa, científico, médico e educacional.
Eu concordo que o material e informações obtidas relacionadas à ele (a) ser publicados em aulas,
congressos, palestras ou periódicos científicos. Porém, meu filho(a) não deve ser identificado(a) por nome
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99
em qualquer uma das vias de publicação ou uso.
Os dados ficarão sob a propriedade do grupo de pesquisadores pertinentes ao estudo e, sob a guarda dos
mesmos.
Nome dos pais ou responsável: __________________________________________________
Assinatura: ______________________________________________________
Equipe de pesquisadores:
Prof. Doutor Sebastião Iberes Lopes Melo
Mestranda Aline Faquin
Bolsista Jaqueline Nava Cittadin
Local onde será realizado o projeto:
Laboratório de Biomecânica do CEFID – UDESC
Rua: Pascoal Simone, 358. Coqueiros - Florianópolis
ANEXO III – FICHA DE IDENTIFICAÇÃO DO SUJEITO
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100
Nome: __________________________________________________________
Idade: ___________
Sexo: M ( ) F ( )
Massa (kg): _____________ Altura (m): _________________
Modalidade: _____________________________________________________
Tempo de prática: ________________________________________________
Categoria: ______________________________________________________
Local de treino: _________________________________________________
Participa de competições Oficiais: Sim ( ) Não ( )
Se sim,qual______________________________________________________
Ganhou algum título? Sim ( ) Não ( )
Se sim, qual _____________________________________________________
ANEXO IV – FICHA PARA AVALIAÇÃO DA SENSIBILIDADE
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101
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC
Centro de Educação Física, Fisioterapia e Desportos – CEFID
Laboratório de Biomecânica
Projeto: Características do Equilíbrio de Atletas de Diferentes Modalidades
FICHA PARA AVALIAÇÃO DA SENSIBILIDADE
(adaptado da Universidade de Essen- Alemanha)
Formulário: Sensibilidade da Sola do Pé
Nome: ______________________________________________________________________
Horário: ______________________
Data: ____/____/____
SOLA DO PÉ:
( ) ____________________
( ) Bolha
( ) Calosidade Extrema. Local: ___________________________________________
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102
ANEXO V- ROTINAS DO MATLAB PARA CÁLCULO DAS
VARIÁVEIS DO COP
ROTINA DE PROCESSAMETO DOS DADOS – MATLAB – MOCHIZUKI, 2003.
function aline
% this mfile makes statistical analysis in my data cross-correlation analysis
% luis mochizuki Nov212003
freq=1000;
[filenames, pathname] = uigetfiles('*.dat', 'Selecione o arquivo');
disp(' '),disp(' Openning files...')
nfile=length(filenames);
for i=1:nfile
file=char(filenames(i));
%[a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10 a11 a12 a13 a14 a15 a16 a17 a18 a19 a20 a21 a22 a23 a24
a25 a26 a27 a28 a29 a30]=textread(file,'%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f
%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f');
%datab= [a2];
%data = [a21 a24];
[a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10]=textread(file,'%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f ');
data=[a7 a8];
freq=50;
%freq= 1/(a2(3)-a2(2));
if findstr(file,'.')
file=lower(file(1: findstr(file,'.')-1));
files=lower(file);
end
%tratando os dados
[b,a]=butter(2,[0.2 20]/25);%filtro butterworth passa banda de 2 ordem recursivo - passa-alta:
0,2 Hz e passa-baixa: 20 Hz
data2=filtfilt(b,a,data);
data2=detrend(data2,'constant');%remoçao da media
data2=data2(round(0.1*length(data)):round(0.9*length(data)),:);
%salvar o arquivo de dados do cop ja tratados na subpasta tratados
file_1=[pathname,'tratados\',char(files),'cop.dat'];
save(file_1,'data2','-ascii');
disp(['Salvando ' char(file_1) ' !!']);
time=1:length(data2);
plot(time,data2(:,1),'b',time,data2(:,2),'g')
titulo=[char(files)];
title([titulo], 'fontsize',7)
file_a=[pathname,'\pics\',char(files),'.jpg'];
PDF Creator - PDF4Free v2.0 http://www.pdf4free.com
103
saveas(gcf, file_a, 'bmp') %saving as bmp
A=imread(file_a,'bmp');
imwrite(A,file_a,'jpeg'); %saving as jpg
tudo(1,1:2)=max(abs(data2),[],1);%maximo
tudo(1,3:4)=mean(abs(data2),1);%media
tudo(1,5:6)=std(abs(data2),0,1);%desvio padrao
tudo(1,7:8)=sqrt(sum(data2).^2)/(length(data2));%RMS COP
tudo(1,9:10)=mean(abs(diff(data2)))/length(data2)*freq;%velocidade
[pc,score,latent,tsquare]=princomp(data2);
tudo(1,11)=pi*prod(2*sqrt(latent));%area
file_1=[pathname,'analise\',char(files),'.var'];
save(file_1,'tudo','-ascii');
disp(['Salvando ' char(file_1) ' !!']);
clear tudo
clear data
clear data2
clear pc
clear score
clear latent
clear tsquare
end
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104
ANEXO VI – ESTUDO PILOTO
ESTUDO PILOTO
I INTRODUÇÃO
A habilidade para manutenção do equilíbrio é um dos fatores que tem grande relevância na
performance de atletas, principalmente em modalidades desportivas que exigem do atleta o
melhor controle postural possível, como a ginástica olímpica e o judô. Para obter tal habilidade e
um alto-rendimento é necessária especificidade nos treinamentos. Estes treinamentos têm
características distintas que incluem não só o treino de flexibilidade, condicionamento e força em
grupamentos musculares específicos, mas também expõem o atleta a outras condições repetitivas
como o estímulo da superfície plantar devido ao uso ou não de calçado.
Uma vez que o corpo adapta-se às exigências do treinamento e os estímulos externos tendem
a provocar respostas de igual intensidade, Mensure et al. (1995), acreditam que a prática de
esportes leva a adaptações ou desenvolvimento de consciência de estratégias posturais, onde os
esportistadesenvolvem um perfeito sincronismo entre os segmentos do corpo, quando comparado
com sujeitos não atletas.
Vários estudos já têm demonstrado as diferenças nas características do equilíbrio em crianças
(FERDJALLAHA et al.. 2002), idosos em comparação a jovens (SPEERS, KUO E HORAK,
2002), idosos (JEANDEL e VUILLEMIN, 2000), comparando sujeitos saudáveis com pacientes
com reduzida estabilidade postural (SIMONEAU et al.. (1995), sujeitos neuropatas (van
DEURSEN e SIMONEAU, 1992); doentes de Parkinson (PRÄTORIUS, KIMMESKAMP e
PDF Creator - PDF4Free v2.0 http://www.pdf4free.com
105
MILANI, 2003), tornando-se crescente o estudo voltado para o equilíbrio em situação quasi-
estática. Todos destacam a importância dos sistemas visual, vestibular e somatossensorial na
manutenção do equilíbrio, contudo, nota-se ainda, uma carência de estudos relacionados aatletas
e que associem equilíbrio e sensibilidade da superfície plantar dos pés.
II OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Avaliar a viabilidade do estudo e o protocolo de coleta de dados.
2.2 Objetivos específicos
• Estabelecer a freqüência de amostragem e o tempo de aquisição de dados nas plataformas
de força
• Estabelecer critérios para processamento dos dados
• Estabelecer os critérios para avaliação da sensibilidade
• Verificar o tempo total para coleta de dados
• Familiarização dos pesquisadores com o protocolo de coletas e a utilização da
instrumentação
• Verificar possíveis variáveis que possam interferir no estudo e devam ser controladas.
III MATERIAL E MÉTODOS
Este estudo é caracterizado como descritivo do tipo descritivo exploratório, pois objetiva
definir parâmetros inciais referentes ao equilíbrio de atletas em situação estática, considerando
características específicas do treinamento, o nível de sensibilidade tátil da superfície plantar e a
informação visual.
O estudo foi realizado nos dias 06 e 20 de novembro de 2003, no Laboratório de
Biomecânica do CEFID. Participaram 3 sujeitos não-atletas e 1 atleta da modalidade de judô,
todos do sexo feminino, com as características antropométicas conforme consta na Tabela 1.
Todos apresentavam os critérios necessários de inclusão, ou seja, não utilizar nenhum tipo de
PDF Creator - PDF4Free v2.0 http://www.pdf4free.com
106
medicamento, função vestibular normal, acuidade visual normal e livre de qualquer condição
ortopédica ou neurológica que possa influenciar na manutenção da posturaereta.Verificando tais
condições através do questionamento direto aos sujeitos.
Tabela 1: Características do sujeitos participantes do estudo piloto.
Sujeito Idade (anos) Massa Corporal (kg) Estatura (m) Classificação
S 1 23 65,1 1,69 não-atleta
S 2 20 60,7 1,66 não-atleta
S 3 27 57,6 1,66 não-atleta
S 4 21 74,5 1,72 Atleta
Para coleta dos dados referentes a sensibilidade plantar foram utilizados monofilamentos
Semmes-Weinstein, da marca Semmes-Weinstein North Ccoast. E para o registro dos dados do
Centro de Pressão (COP) referentes aos deslocamentos ântero-posterior e látero-lateral foi
utilizada uma plataforma de força extensométrica (AMTI modelo OR6-5), que permite o registro
da força de reação do solo nos três eixos ortogonais e seus respectivos momentos em XYZ,
sendo os sinais convertidos em sinais digitais através de um conversor analógico digital de 12
bits. Para análise dos sinais coletados pela plataforma de força, utilizou-se o sistema de aquisição
e processamento SAD32.
Inicialmente os sujeitos que aceitaram participar do estudo foram orientados quanto as
avaliações, seguindo orientação do Comitê de ética e do Termo de Consentimento Livre e
Esclarecido.
Seguindo os objetivos do estudo, o estudo piloto foi dividido em duas etapas, utilizando-
se os seguintes procedimentos de coleta:
1ª ETAPA: fizeram parte desta etapa os sujeitos S1 e S2, que teve como objetivo verificação da
freqüência de aquisição e tempo de aquisição.
PDF Creator - PDF4Free v2.0 http://www.pdf4free.com
107
a) Para determinação da freqüência e tempo de aquisição foram utilizados anilhas de massa
conhecida e os sujeitos 1 e 2 , que permaneceram nas posturas bipodal e unipodal, não
considerando o uso ou não de calçado.
b) A fim de determinar a freqüência de aquisição dos dados, optou-se pela análise do espectro de
freqüência, realizando a autocorrelação do sinal coletado, a aplicação da Transformada Rápida de
Fourier (FFT), determinando a densidade espectral de potência. Os dados foram coletados nas
freqüências de amostragem de 600Hz, 100Hz, 60Hz e 50Hz. Optou-se por essas freqüências por
serem as mais encontradas nos estudos referenciados. No processamento dos dados brutos,
utilizou-se os filtros ideal, média móvel e Butterworth.
Para determinar o tempo de aquisição de dados, tanto na postura bipodal quanto unipodal,
optou-se pela análise do coeficiente de variação acumulado, seguindo metodologia de Melo
(1995).
2ª ETAPA: esta etapa foi destinada a avaliação da sensibilidade plantar e determinação do tempo
total de coleta de dados, e a participação de uma atleta para observação de dados inciais.
Participando desta etapa os sujeitos S3 e S4, sendo que os sujeitos realizaram todas as posturas
(bipodal e unipodal dominante e não-dominante,com e sem feedback visual e nas condições com
e sem calçado, totalizando 12 posições), mas apenas o sujeito 3 o teste de sensibilidade da
superfície plantar, que foi realizado antes de iniciar as coletas dos dados de força;
Para verificação dos deslocamentos utilizou-se desvio padrão e a diferença entre o
máximo e o mínimo deslocamento do COP nas direções ântero-posterior (COPx) e látero-lateral
(COPy).
IV RESULTADOS
4.1 FREQÜÊNCIA DE AMOSTRAGEM E O TEMPO DE AQUISIÇÃO DE DADOS NAS
PLATAFORMAS DE FORÇA
Como o objetivo de determinar a freqüência de aquisição dos dados, inicialmente foram
realizadas coletas dos dados com pesos conhecidos, com um total de massa de 50kg, Nesta
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108
situação forma realizadas três aquisições nas freqüências de 100Hz, 60HZ, 50Hz. Em seguida,
realizando a análise no domínio da freqüência, conforme exposto nas figuras 1, 2 e 3.
Figura 1: FFT do sinal coletado na freqüência de amostragem de 100Hz, com massas conhecidas (50kg) e
sujeito 2, respectivamente.
A freqüência de 100Hz foi a primeira a ser testada onde, conforme exposto na Figura 1,
pode-se constatar que as freqüências concentravam-se em 20Hz e 10Hz, tanto quando os dados
foram coletados com massas conhecidas sobre a plataforma, quanto quando o sujeito 2
encontrava-se sobre ela .
Da mesma forma, realizou-se uma coleta de dados a 60Hz (Figura 2), por ser a freqüência
relacionada a rede elétrica, mas também referenciada na literatura.
Figura 2: FFT do sinal coletado na freqüência de amostragem de 60Hz, com massas conhecidas (50kg) e
sujeito 2, respectivamente.
Da mesma forma que para a freqüência de 100Hz, a FFT deste sinal em 60Hz (Figura 2),
resultou na maior quantidade de freqüência em menos de 10Hz. Contudo, pode-se constatar que
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109
as concentrações de freqüência foram próximas para a toda a faixa (0 a 30Hz), diferentemente de
quando a freqüência de amostragem foi de 50Hz (Figura 3), na qual, por sua vez, identificou-se
concentrações em 20Hz (para massas específicas) e 20Hz e 40Hz (para o sujeito 2).
Figura 3: FFT do sinal coletado na freqüência de amostragem de 50Hz, com massas conhecidas (50kg) e
sujeito 2, respectivamente.
Sendo assim, ao analisar o sinal inicialmente no domínio da freqüência, através da análise
da aplicação da FFT, constatou-se que as freqüências do sinal encontravam-se na faixa de 0Hz a
20Hz.
A fim de estabelecer o espectro principal de freqüência realizou-se uma nova análise do
sinal, após feita a auto-correlação da curva do sinal e posterior FFT, obtendo-se assim, as
densidades espectrais de potência mostradas nas figuras 4, 5 e 6.
Primeiramente, a fim de confirmar que não haveria perda de sinal com uma freqüência de
aquisição de 100Hz, coletou-se o sinal com uma freqüência de amostragem de 600Hz. Nesta
situação, o resultados da densidade espectral de potência apontou freqüências concentradas
abaixo de 60Hz, e confirmando a análise anterior, cujas concentrações de freqüências estavam,
como aqui (Figura 4) abaixo de 20Hz.
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110
Figura 4: Densidade espectral de potência, numa aquisição de 60s, com freqüência de amostragem de 600Hz,
para massa conhecida (50kg).
Seguindo, o mesmo foi realizado para o sinal coletado nas diferentes freqüências (100Hz,
60Hz e 50Hz), na situação de apoio bipodal para os dados do sujeito 2, conforme apresenta-se
nas figuras 5 e 6.
Figura 5: Densidade espectral de freqüência, numa aquisição de 60s, com freqüência de amostragem de
100Hz e 60Hz, respectivamente para o sujeito 2 em apoio bipodal com olhos abertos.
Neste caso, conforme exposto na Figura 5, e da mesma forma para a freqüência de
aquisição de 50Hz (Figura 6), foi possível constatar que o espectro de freqüência no caso da
postura estática concentrou-se abaixo da freqüência de 10Hz.
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111
Figura 6: Densidade espectral de freqüência, numa aquisição de 60s, com freqüência de amostragem de 50Hz,
sujeito em apoio bipodal com olhos abertos.
Os resultados encontrados através da análise do sinal vão ao encontro do referido na
literatura consultada. Segundo Hasan et al., (1996), seu estudo sobre o COP e Centro de
Gravidade, o sinal do COP encontra-se em uma banda de freqüência de 2 a 5 Hz. O mesmo
estabeleceu Mochizucki (2001) onde destaca que o conteúdo do espectro de freqüências do COP
para uma pessoa normal na postura ereta está na faixa de zero a 2 Hz com a maior parte
encontrando-se até 0,5Hz.
No que diz respeito a freqüência de aquisição, Loos, Balbinot e Zaro (199__) atentam
para o fato que para que o processo de amostragem não conduza a perda de informação, é
necessário que a freqüência de aquisição seja pelo menos 2 vezes superior à máxima freqüência
presente no sinal. Segundo os autores, de acordo com o Teorema de Nyquist, a quantidade de
amostras por unidade de tempo deve ser maior que o dobro da maior freqüência contida no sinal a
ser amostrado, para que possa ser reproduzido integralmente sem erro de aliasing.
Diante de tais resultados, decidiu-se por utilizar a freqüência de 50Hz, uma vez que nela
estaria contido todo o sinal de interesse, e eliminaria a freqüência da rede elétrica (60Hz e seus
múltiplos), que é um ruído relevante, pois está presente nos mais variados ambientes e poderia
interferir no sinal real, provocando erros nas avaliações, adicionando-se o fato de ser a freqüência
mais utilizada nos estudos adotados para o referencial teórico (Quadro 1), a fim de melhor
comparação dos dados.
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112
Quadro 1: Referencial teórico em relação a freqüência de amostragem.
Freqüência Utilizada Instrumento Autores
100Hz AMTI
Kislter
Vuillerme et al.. (2001)
Simoneau et al. (1995)
50Hz
AMTI
Kislter
Kislter
Kislter
AMTI
Vieira et al., (2003)
Gandra, Oliveira e Nadal (2003)
Duarte e Zatsiorsky (2002)
Speers, Kuo e Horak (2002)
Karlsson, Frykberg (2000)
Onëll, (2000)
Fritsch e Riehle (2001)
Danion, Duarte e Grosjean (1999)
Hasan et al. (1996)
40Hz AMTI Zatsiorsky e Duarte (1999)
É importante salientar que Mochizuki et al.(1997) analisando os parâmetros através da
FFT, observaram que as tarefas de menor ou maior amplitude de oscilação (maior ou menor
dificuldade de execução) apresentavam um conteúdo no espectro de freqüência bastante
semelhante, o que justifica que embora as coletas tenham sido analisadas apenas nas posturas
bipodais, isto não interfere na avaliação do sinal.
4.2 TEMPO DE AQUISIÇÃO DOS DADOS NAS POSTURAS BIPODAL E UNIPODAL.
A fim de estabelecer o tempo de aquisição dos dados, ou seja, o tempo em que o sujeito
permaneceria em cada posição, optou-se por analisar o coeficiente de variação acumulado
(CV%ac.), conforme proposto por Melo (1995). Para tal, dois sujeitos permaneceram na postura
bipodal por 60s e na postura unipodal por 40s (sujeito 1) e 30s (sujeito 2, por não conseguir
permanecer por 40s).
Os resultados da variabilidade foram analisados através dos valores em metros dos
deslocamentos do COP nas direções ântero-posterior e látero-lateral e são apresentados nas
figuras 7 e 8.
Referente aos deslocamentos ântero-posteriores (x), constatou-se, conforme apresentado
na Figura 7, que para o sujeito 1 o CV%ac. passou a estabilizar a partir do 21º segundo, com a
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113
variablidade atingindo 5%. Valor considerado como baixa variação. Já para o sujeito 2 tal
condição deu-se a partir do 31º segundo, com redução da variabilidade para 10%, encontrando-se
dento da faixa considerada como normal.
CV%ac. para COP (x)
0
5
10
15
20
25
0 11 21 31 41 51 61
Tempo de Coleta
Cv%ac.
S1 S2
Figura 7: Gráfico dos valores do coeficiente de variação acumulado (CV%) para ambos os sujeitos (S1 e S2)
na postura bipodal, com olhos abertos,referentes aos deslocamentos ântero-posteriores.
Para os deslocamentos látero-laterais (y), a variabilidade foi praticamente a mesma
calculada para o deslocamento em x. do COP. Para o sujeito 1, (Figura 8) a variabilidade diminui
e estabilizou-se a partir do 21s, com valores abaixo de 10%. Contudo, para o sujeito 2, a
estabilização foi alcançada apenas a partir do 40s.
CV%ac. para COP (y)
0
5
10
15
20
25
30
35
0 11 21 31 41 51
Tempo de Coleta
Cv%ac.
S1 S2
Figura 8: Valores do coeficiente de variação acumulado (CV%) para ambos os sujeitos (S1 e S2) na postura
bipodal, com olhos abertos, referentes aos deslocamentos médio-laterais.
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114
Os valores de coeficiente de variação também foram analisados separadamente, para isso
através de coletas a cada 10s, acrescendo 10s por teste, totalizando 60s. Os dados são
apresentados na Figura 9.
CV% para deslocamento do COP em x
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 20 30 40 50 60
TEMPO
CV%
S1 S2
Figura 9: Gráfico do CV% para ambos os sujeitos, referentes aos deslocamentos do COP na direção ântero-
posterior.
Da mesma forma, conforme apresentado esta análise permite confirmar o observado pelo
coeficiente de variação acumulado. Conforme pode ser constatado pelo gráfico da Figura 9, após
30s de coleta os valore os valores de variabilidade tenderam a aumenta, o que indica possível
fadiga ou dificuldade de permanecer na postura.
Sendo assim, para minimizar os problemas causados no processo de adequação do
indivíduo a postura solicitada. sobre a plataforma e na intenção de diminuir os desvio em relação
ao valor médio optou-se por coletas 40s na postura bipodal eliminando na análise os 10 primeiros
segundos. O mesmo critério foi encontrado na literatura, onde Danion, Duarte e Grosjean (1999),
coletaram a uma freqüência de 50Hz, tempo de 40s, sendo os primeiros 10s de cada teste
considerados como um período de adaptação e eram desconsiderados da análise, tendo 30s de
dados par análise.
Em seguida, o mesmo foi realizado para as posturas unipodais, sendo o tempo máximo
nesta postura de 40s. Para esta postura, conforme observa-se no gráfico do CV%ac da Figura 10,
unipodal, verificou-se que,tanto paraos deslocamentos ântero-posteriores, quando latero-laterais,
ocorreu uma diminuição da variabilidade aos 20s de coleta, sendo que na direção x, para o sujeito
1, após este tempo de coleta percebe-se uma alteração nos valores, com acréscimo da
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115
variabilidade. Isto sugere possivelmente dificuldade em manter a postura, que pode estar
associada com fadiga.
CV%ac. para COP (x)
0
1
2
3
4
5
6
0 11 21 31 41
Tempo de Coleta
Cv%ac.
S1 S2
Figura 10: Valores do coeficiente de variação acumulado (CV%) para ambos os sujeitos (S1 e S2) na postura
unipodal com olhos abertos, referentes aos deslocamentos ântero-posteriores.
Para o sujeito 2, constatou-se da mesma foram que os valores de CV% ac. nos
deslocamentos na direção ântero-posterior do COP, decresceram próximo dos 20s, mas após este
intervalo de tempo ocorreu um aumento da variabilidade, o que novamente sugere fadiga ou
dificuldade para manter a postura, uma vez também, que o sujeito 2 não conseguir permanecer
40s imóvel sobre a plataforma, referindo grande dificuldade.
Quanto ao deslocamento médio-lateral, observou-se maiores valores de CV% inicias para
o sujeito 2, isto não sendo observado para o sujeito 1 (Figura 11). No entanto, mesmo os valores
continuando altos eles decaríram a partir do 21º segundo.
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116
CV%ac. para COP (y)
0
10
20
30
40
50
0 11 21 31 41
Tempo de Coleta
Cv%ac.
S1 S2
Figura 11: Valores do coeficiente de variação acumulado (CV%) para ambos os sujeitos (S1 e S2) na postura
unipodal com olhos abertos, referentes aos deslocamentos médio-laterais.
Acrescido a esta primeira análise, também realizou-se outra apenas analisando os valores
de desvio padrão, verificando-se que eliminando os 10s iniciais da coleta o desvio padrão
diminuía consideravelmente (de 0,03 para 0,005).
Para a postura unipodal optou-se por utilizar o tempo de aquisição de 20s, eliminando os
10s iniciais. Acreditando ser este um tempo adequado, pois ao submeter o sujeito a mais de 30s
na postura unipodal o mesmo referia desconforto, não conseguindo se manterna postura, tocando
o outro membro inferior no solo. Da mesma forma, para a postura unipodal, Clair e Riach (1996)
recomendam a duração do teste de 20 a 30s, enquanto Mochizuki, Ávila e Amadio (1999)
destacaram que o tempo de 10 s era um tempo hábil para coleta de dados e análise do equilíbrio.
Da mesma forma que para a freqüência de amostragem, optou-se por um tempo próximo aos
apresentados na literatura a fim de comparação dos dados. e tendo também como referência que
utilizaram 30s para a postura bipodal como os de Hämäläinen et al.. (1992), Simoneau et al.
(1995), Mochizuki, Ávila e Amadio, (1999), Karlsson e Frykberg, (2000), Onëll, (2000) e
Tjernström, (2002). Quanto ao apoio unipodal os estudos referenciados em utilizaram como
tempo de coleta de dados, 10s apoio unipoda,como o de Fritisch e Rhiehle (2001) e Perrin et al.
(2002) ou 20s como o trabalho de Speers, Kuo e Horak.
4.3 PROCESSAMENTO DOS DADOS
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117
Com o objetivo de determinar qual a melhor processo de filtragem dos dados, a fim de
atenuar a interferência dos principais ruídos no sinal coletado e posteriormente possam interfiram
nas análises dos deslocamentos do COP, foram simuladas e avaliadas três filtragens para o sinal.
Os filtros testados foram: filtro média móvel, filtro FFT ideal, filtro Butterwoth.
Na primeira tentativa de filtragem utilizou-se o filtro média móvel. Pelo processo de
filtragem foi possível constatar que o filtro média móvel, nas freqüências de corte de 20Hz e
10Hz não apresentava efeito sobre o sinal bruto, sendo imediatamente descartado. Já o filtro
ideal, nas mesmas freqüências de corte (Figura 12) não se apresentou o mais eficaz, pois houve,
como modificação no formato da curva original.
Figura 12: Sinal filtrado através de Filtro FFT Ideal com freqüência de corte de 10Hz e 20Hz
respectivamente.
Quando ao filtro Butterworth (Figura 13), constatou-se que na 3 ordem ocorria retificação
acentuada dos picos do sinal original, enquanto que para o filtro de quarta ordem, com freqüência
de corte de 20Hz, houve suavização da curva do sinal original, mas manteve-se as características
do sinal bruto.
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118
Figura 13: Sinal filtrado via Butterworth, 4 ordem, freqüência de corte de 10Hz.
Segundo o Teorema de Nyquist, citado por Loos, Balbinot e Zaro, (199?) a metade da
freqüência de amostragem é chamada freqüência de Nyquist e corresponde ao limite máximo de
freqüência do sinal que pode ser reproduzido. Como não é possível garantir que o sinal não
contenha sinais acima deste limite (distorções, interferências, ruídos, etc...), é necessário filtrar o
sinal com um filtro passa baixo com freqüência de corte igual (ou menor) a freqüência de
Nyquist, sendo ainda estabelecido que a freqüência de corte válida seria aquela que
correspondesse a 40% da freqüência de amostragem (PeakStar Manual, 1996).
Diante dos resultados optou-se por utilizar para processamento de dados o filtro digital
Butterwoth de quarta ordem, (zero lag) (presente no processador de dados do Peak Motus), com
uma freqüência de corte de 10Hz, por ser este filtro o que apresentou melhor representação do
sinal original, e pelo fato da freqüência de aquisição ter sido determinada em 50Hz. Sendo esta
situação ratificada por outros estudos como os de Vuillerme et al. (2001), que utilizaram Filtro
Butterworth, freqüência de corte de 10Hz; Duarte e Zatsiorsky (2002), Mochizuki, Ávila e
Amadio (1999) ambos filtrando com o Filtro Butterwoth 4ª ordem e freqüência de corte de 10Hz,
entre outros que também, utilizaram filtro Butterworth de 4ª ordem e freqüências de corte abaixo
de 10Hz. (SIMONEAU et al.. (1995; ZATSIORSKY E DUARTE, 1999; DUARTE et al., 2000)
4.4 CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DASENSIBILIDADE
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119
O teste de sensibilidade plantar foi realizado apenas no sujeito 3, do qual foi possível
constatar a necessidade de optar por regiões com menor quantidade de queratose ou calosidades,
pois estas induziam a respostas falsos negativos e da mesma forma a necessidade de definir
regiões distintas do pé.
Baseado em Nurse e Nigg (1999), que definiram 5 regiões para determinação da
sensibilidade plantar (calcâneo, arco lateral, arco medial primeiro metatarso e hálux), e Eils et al..
(2002) que definiram como regiões o calcâneo, médio pé, I e V metatarso, que foram também as
mesmas regiões definidas por Prätorius, Kimmeskmap e Milani (2003), optando-se por mantê-las
como procedimento de coleta, a fim de poder caracterizar a superfície plantar com mais
fidedignidades, uma vez que em diferentes regiões foi possível constatar diferentes valores de
sensibilidade.
Também foi possível constatar a viabilidade da avaliação, que perdurou por um tempo de
20 minutos, para avaliação dos pés, sendo necessário um temo de aproximadamente 5 minutos
entre o pé direito e o pé esquerdo, pois os sujeitos testados referenciaram continuar sentido o
estímulo após finalizado o teste par uma das superfícies plantares.
Tendo como resultados da sensibilidade plantar para o sujeito 3 os apresentados no
Quadro 2.
Quadro 2: Resultados do teste de sensibilidade para o sujeito 3..
Pé Direito 1 2 3 4 5 Nº do monofilamento Valor
Calcâneo FALSO 11 4.56
Médio Pé FALSO 7 3.84
I Metatarso FALSO 8 4.08
V Metatarso FALSO 8 4.08
Hálux FALSO 6 3.61
Pé Esquerdo 1 2 3 4 5 Nº do monofilamento Valor
Calcâneo FALSO 11 4.56
Médio Pé FALSO 5 3.22
I Metatarso FALSO 7 3.84
V Metatarso FALSO 6 3.61
Hálux FALSO 6 3.61
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120
Os resultados aquis encontrados vão ao encontro do que apresenta a literatura por Nurse e
Nigg, (1999; 2001), segundo a qual a região do calcâneo é menos sensível em relação as outras
regiões.
4.5 VERIFICAR O TEMPO TOTAL DE COLETA DE DADOS
Uma vez que a análise do equilíbrio caracteriza-se por uma situação em pé, requisitando
que o sujeito permaneça o mais imóvel possível, e, ainda, não apresenta necessidade de
repetibilidade do gesto, optou-se por estabelecer apenas 1 coleta de dados para cada sujeito,
confirmando sua validade através do valor da força vertical (apresentando-se próximo ao do peso
corporal, admitindo uma variação de 2%) e a observação das demais curvas de força..
Desta forma, considerando 12 posições de análise sendo, 4 bipodais de 50s cada (40s de
coleta, 10s de intervalo) e 8 posturas unipodais de 30 s cada (20 de coleta , 10s de intervalo),
demanda-se um total de 10 minutos de coleta, salvo a necessidade de repetir as posturas.
Por fim o total de tempo para a coleta, somando avaliação da sensibilidade e deslocamentos
do COP, foi de 1 hora para cada sujeito.No que se refere a manutenção das diferentes postura, foi
realizado as coletas com os sujeitos 3 e 4, Os dados das diferenças entre os valores máximo e
mínimo de deslocamento do COP, para o sujeito 3 são apresentados na Tabela 2 e parao sujeito 4
na Tabela 3.
Tabela 2: Valores de diferença e desvio dos deslocamentos do COP nos eixos ântero-posterior (x) e médio-
lateral (y) para o sujeito 3, não-atleta.
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121
Posição Calçado Visual Diferença Desvio Diferença Desvio
com olhos abertos 0.018 0.004 0.049 0.013
com olhos fechados 0.010 0.002 0.028 0.006
sem olhos abertos 0.010 0.002 0.019 0.003
sem olhos fechados 0.013 0.003 0.035 0.006
com olhos abertos 0.026 0.005 0.033 0.008
com olhos fechados 0.041 0.008 0.044 0.011
sem olhos abertos 0.024 0.005 0.033 0.007
sem olhos fechados 0.054 0.013 0.081 0.014
com olhos abertos 0.030 0.006 0.035 0.008
com olhos fechados 0.039 0.008 0.036 0.008
sem olhos abertos 0.025 0.005 0.022 0.005
sem olhos fechados 0.046 0.010 0.055 0.012
Não-dominante
COP AX CP AY
Bipodal
Unipodal
Dominante
Unipodal
Também foi realizada uma aquisição de dados de deslocamento do COP, com um
indivíduo atleta, a fim de ter uma visão inicial do estudo. Os dados referentes ao sujeito 4, atleta
federada de judô, estão contidos na Tabela 3.
Tabela 3: Valores de diferença e desvio dos deslocamentos do COP nos eixos ântero-posterior (x) e médio-
lateral (y) para o sujeito 4, atleta.
Posição Calçado Visual Diferença Desvio Diferença Desvio
com olhos abertos 0.032 0.007 0.002 0.002
com olhos fechados 0.037 0.08 0.014 0.003
sem olhos abertos 0.046 0.004 0.022 0.003
sem olhos fechados 0.026 0.03 0.016 0.02
com olhos abertos 0.037 0.007 0.039 0.008
com olhos fechados 0.047 0.008 0.044 0.009
sem olhos abertos 0.028 0.005 0.031 0.005
sem olhos fechados 0.036 0.01 0.049 0.01
com olhos abertos 0.036 0.007 0.032 0.006
com olhos fechados 0.063 0.01 0.054 0.01
sem olhos abertos 0.025 0.005 0.03 0.005
sem olhos fechados 0.068 0.009 0.052 0.013
CP AY
Bipodal
Unipodal
Dominante
Unipodal
Não-dominante
COP AX
Embora não sendo objetivo do estudo piloto, mas a fim de especulação foram realizadas
as coletas na plataforma de força e superficialmente, já foi possível constatar diferenças nos
valores de deslocamento do COP, entre o sujeito 3 (não-atleta) e o sujeito 4 (atleta), na condição
sem feedback visual e descalço, para os dois deslocamentos do COP (ântero-posterior e lãtero-
lateral).
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122
Da mesma forma foram plotados os gráficos do estabilograma (figuras 14 e 15) para os
deslocamentos do COP, a princípio sendo observado maior concentração do COP em uma
amplitude para o indivíduo atleta.
0.24 0.26 0.28 0.30
0.16
0.18
0.20
Meters
Meters
Right COP X (AX) vs Right COP Y (AY)
0.24 0.26 0.28 0.30
0.14
0.16
0.18
0.20
Meters
Meters
Right COP X (AX) vs Right COP Y (AY)
Figura 14: Gráfico de deslocamento do COPx e CPOy para os sujeitos 3 e 4 respectivamente, na postura de
apoio unipodal dominante com os olhos abertos.
0.24 0.26 0.28 0.30 0.32
0.14
0.16
0.18
0.20
Meters
Meters
Right COP X (AX) vs Right COP Y (AY)
0.26 0.28 0.30 0.32 0.34
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
Meters
Meters
Right COPX (AX)vsRight COP Y(AY)
Figura 15: Gráfico de deslocamento do COPx e CPOy para os sujeitos 3 e 4 respectivamente, na postura de
apoio unipodal dominante com os olhos fechados.
4.6 VERIFICAR POSSÍVEIS VARIÁVEIS QUE POSSAM INTERFERIR NO ESTUDO E
DEVEM SER CONTROLADAS.
No estudo piloto, constatou-se a necessidade de controlar o tamanho da base de suporte.
Segundo Viel (2001) o afastamento entre os dois calcanhares, em indivíduos adultos, varia entre
5 e 15,5 cm (com maior freqüência entre 6 e 9 cm). Na literatura, encontrou-se apenas dois
estudos que referenciaram o controle da distância entre os pés, sendo os de Perrin, et al. (2002)
com a distância entre os pés de 10cm e Simoneau et al.. (1995) com 15 cm. Diante disto
estipulou-se que o sujeito deveria manter um leve afastamento dos pés, atingindo no máximo
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15cm. A distância inicialmente escolhida pelo sujeito para iniciar os testes bipodais deverá ser
mantida, nas 4 condições de apoio bipodal, sendo elas controladas pelo pesquisador.
Também há necessidade que os testes de sensibilidade sejam realizados sempre pelo mesmo
pesquisador, a fim de evitar erro inter-sujetios, na aplicação do estímulo e da mesma respeitar as
regiões predeterminadas para avaliação, sempre observando a condição da pele a ser avaliada.
Ficou determinado a demarcação com lápis demográfico as regiões testadas a fim de que não se
alterasse a região do estímulo.
CONCLUSÃO
Diante dos resultados encontrados no estudo piloto e o referencial teórico pesquisado,
definiu-se uma freqüência de amostragem de 50Hz e tempo de aquisição de 40s para apoio
bipodal e 20s unipodal, descartando os 10s inicias, como eficientes para coleta dos dados. Pro
sua vez, a avaliação da sensibilidade plantar ficou definida para cinco regiões distintas do pé e
ainda firmou-se a necessidade de controle da base de suporte.
Através do estudo piloto foi possível familiarizar os pesquisadores com todas as etapas de
coleta dos dados, concluir a viabilidade do estudo e consistência do protocolo de coleta de dados.
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