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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES
PAULO HENRIQUE CINTRA SOARES
PADRÕES POSTURAIS ENTRE A INCLINAÇÃO
LATERAL DO TRONCO E A DISTRIBUIÇÃO DE
CARGA
Mogi das Cruzes, SP
2009
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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES
PAULO HENRIQUE CINTRA SOARES
PADRÕES POSTURAIS ENTRE A INCLINAÇÃO
LATERAL DO TRONCO E A DISTRIBUIÇÃO DE
CARGA
Dissertação apresentada à Comissão de
Pós Graduação da Universidade de Mogi
das Cruzes, como requisito para obtenção
do Título de Mestre em Engenharia
Biomédica.
Prof. Orientador: Dr. Daniel Gustavo Goroso
Mogi das Cruzes, SP
2009
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DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho aos meus pais, Ruy e Diva, por estarem torcendo por
mim à distância e sempre acreditando no meu potencial como filho, profissional e
homem.
À minha esposa, Ana Paula, que mesmo preocupada com minhas viagens à
Mogi, e minha ausência como marido, por estar dedicado a este trabalho e à minha
profissão, nunca me abandonou, sempre me apoiou e ficou ao meu lado.
Mesmo não estando mais presente entre nós, guardo na lembrança com
muita saudade, e não poderia deixar de dedicar este trabalho à minha avó materna,
vovó Luiza, que mais do que avó, foi uma segunda mãe e tenho certeza que do
céu está me parabenizando com muito orgulho por mais essa minha conquista.
Outra pessoa que ainda não está presente, fisicamente entre nós, mas
dedico com todo meu amor, ao meu querido e muito esperado filho PEDRO ELSTE
SOARES, que ainda no ventre materno está me acompanhando nessa caminhada.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por ter me dado saúde, perseverança,
sabedoria e força de vontade, pois semELE”, eu não teria conseguido chegar ao fim
desta caminhada. “ELE” que sempre esteve ao meu lado nesses longos meses de
estudo, nas minhas viagens à Mogi das Cruzes, proporcionou viagens sem nenhum
problema nesse período.
Agradeço a minha esposa Ana Paula que sempre esteve ao meu lado neste
difícil período ao qual não estive muito presente e mesmo assim me incentivou e me
apoiou nos momentos tensos deste trabalho.
Agradeço a Prof.ª Dr.ª Annie France Frère Slaets por acreditar em mim e ter
me dado esta oportunidade de realizar meu sonho e concluir o mestrado.
Agradeço aos amigos e companheiros, Regina, Tânia, Pedro, Elton, Daniele,
Jaqueline e Meire pelo companheirismo e coleguismo neste período difícil de estudo
de nossas vidas.
Agradeço aos voluntários que participaram deste trabalho e que foram de
muita valia para o desenvolvimento e conclusão deste.
Agradeço ao meu orientador Prof. Dr. Daniel Gustavo Goroso, que aceitou o
desafio de me conduzir ao término desta pesquisa e com dedicação o fez muito bem.
À todos os professores que fizeram parte do processo de conhecimento
durante as matérias cursadas. Obrigado!!!!!!!
“A vida é belíssima, mas não é tão simples vivê-la. Às vezes, ela
se parece como um imenso jardim. De repente, a paisagem
muda e ela se apresenta árida como um deserto ou íngreme
como as montanhas. Independentemente dos penhascos que
temos de escalar, cada ser humano possui uma força incrível. E
muitos desconhecem que a possuem.
Augusto Cury, 2002.
RESUMO
O ser humano é classificado como espécie Homo Sapiens, um primata, que em um
determinado momento na sua evolução adotou a postura ereta e a verticalização do
tronco fez com que o deslocamento fosse apenas com o apoio dos pés no solo.
Assim, as vértebras passaram a ter que se equilibrar umas sobre as outras, sendo
dificultada pela ação da gravidade, oscilando no sentido antero posterior e médio
lateral. Tais oscilações corporais resultam na distribuição de carga (
δ
R
z
) assimétrica
nos MMII. O problema do posicionamento incorreto do tronco não ocorre pela forma
com que o ser humano se movimenta, mas sim pelo uso inadequado desse corpo
que vai gerar um desequilíbrio muscular. Este trabalho tem como objetivo identificar
o membro onde está sendo depositada a maior
δ
R
z
e relacioná-lo com o ângulo de
inclinação lateral do tronco (
γ
) e a inclinação da pelve (
α
). A amostra foi constituída
de 10 adultos jovens, sexo masculino, idade média de (25,6 ± 2,2) anos. O
participante permaneceu por 5 s na postura ereta ortostática, com um em cada
plataforma de força, sendo realizadas 5 tentativas. Foram coletados e processados
os dados referentes ao posicionamento do tronco e da pelve de acordo com as
coordenadas x, y, z, captadas pelo sistema de imagens composto por 8 câmeras de
vídeo. Os dados cinéticos, F
x
, F
y
e F
z
, foram captados por um sistema composto por
2 plataformas de força e foram utilizados apenas os dados da componente vertical
F
z
. Os dados brutos foram processados em ambiente Matlab com filtro butterworth
de 6ª ordem, frequência de corte 12 Hz, frequência de amostragem de 200 Hz
(dados cinemáticos) e 1000 Hz (dados cinéticos). Foram calculados os coeficientes
de correlação entre as seguintes variáveis: i) entre
γ
e
δ
R
z
, r = 0,54; ii) entre
γ
e
α
, r
= 0,93. iii) entre o deslocamento do COG e
δ
R
z
, r = 0,91. iv) entre o deslocamento do
COP e
δ
R
z
, r= 0,96. Tamm foram observados 6 padrões posturais a partir do
comportamento das variáveis
γ
,
α
e
δ
R
z
: i)
γ
E(E:esquerda),
α
D (pelve levantada no
lado direito),
δ
R
z
E; ii)
γ
D (D:direita),
α
E (pelve levantada no lado esquerdo),
δ
R
z
D;
iii)
γ
E,
α
E,
δ
R
z
E; iv)
γ
E,
α
D,
δ
R
z
D; v)
γ
D,
α
D,
δ
R
z
D; vi)
γ
E,
α
E,
δ
R
z
D. Conclui-
se que a inclinação do tronco e a inclinação da pelve é independente da distribuição
de carga nos membros inferiores, sendo que o tronco pode desviar-se para o lado
contralateral da distribuição de carga, o qual gera seis padrões de postura.
Palavras - chave: Padrão Postural, Inclinação Lateral do Tronco, Distribuição de
Carga.
ABSTRACT
The human being is classified as Homo Sapiens species, a primate, who from a
moment in his evolution adopted the upright posture, and this verticalisation of his
torso caused him to move only with the support of his feet on the ground. Thus, the
vertebrae had to balance on each other, being hampered by the action of gravity,
oscillating within the antero-posterior and the medial-lateral directions. Such
variations result in physical asymmetric load distribution (
δ
R
z
) in MMII. The problem
of incorrect positioning of the torso is not given by the way the man moves, but by
improper use of this body that will create a muscle imbalance. This work aims to
identify the member in which is paid the highest
δ
R
z
and relate it to the angle of
lateral inclination of the trunk (
γ
) and the pelvis inclination (
α
). The sample consisted
of 10 young adults, males, mean age (25.6 ± 2.2) years. The participant remained for
5 s in erect orthostatic posture, with one foot on each force platform, making 5
attempts. Data concerning the positioning of the trunk and pelvis were collected and
processed in accordance to the coordinates x, y, z, captured by the image system
composed by 8 video cameras. The kinetic data, Fx, Fy and Fz, were captured by a
system composed by 2 force platforms and only data from the vertical component Fz
were used. The raw data were processed in Matlab environment with Butterworth
filter of 6th order, cutoff frequency of 12 Hz, sampling frequency of 200 Hz (kinematic
data) and 1000 Hz (kinetic data). We calculated the correlation coefficients between
the following variables: i) between
γ
and
δ
R
z,
r = 0.54, ii) between
γ
and
α
, r = 0.93.
iii) between the displacement of the COG and
δ
R
z,
r = 0.91. iv) between the
displacement of COP and
δ
R
z
, r = 0.96. Six postural patterns were also observed
from the behavior of variables
γ
,
α
and
δ
R
z
i)
γ
E (E: left),
α
D (pelvis raised on the
right side),
δ
R
z
E; ii)
γ
D (D:right),
α
E (pelvis raised on the left side),
δ
R
z
D; iii)
γ
E,
α
E,
δ
R
z
E; iv)
γ
E,
α
D,
δ
R
z
D; v)
γ
D,
α
D,
δ
R
z
D; vi)
γ
E,
α
E,
δ
R
z
D. It follows that the
inclination of the trunk and the pelvis inclination are independent from the load
distribution in the lower limbs, and the trunk can veer to the contralateral side of the
load distribution, which generates six patterns of posture.
Keywords: Postural Standard, Lateral Inclination of the Trunk, Load Distribution.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 Distribuição do peso corporal em ambos os membros inferiores
(Whittle, 2003)..........................................................................................24
Figura 2 Representação da coluna vertebral: (1) Vista Anterior; (2) Perfil e
(3) Vista Posterior (http://www.vanet.com.br/ergum/)...............................26
Figura 3 Imagem demonstrando a anatomia dos músculos eretores da
coluna: (a) Espinhal, (b) Longuíssimo, (c) Ílio costal e (d) Massa
comum lombar (Figura adaptada, Keith et al., 2001) ...............................27
Figura 4 Representação de como se obtêm o ângulo de Coob
(www.ck.com.br/materias/2000_12_arquivos/1200.htm)..........................29
Figura 5 Linhas em um mesmo plano horizontal onde devem estar
harmoniosa e simétrica e o quadrilátero de sustentação e a
projeção do centro de gravidade (Figura adaptada: Bricot, 1999)............31
Figura 6 Alinhamento ideal em uma vista posterior. Fio de prumo vai desde
a base do occipto até a fenda glútea (Cailliet, 1979)................................32
Figura 7 (a) Localização do COG na posição anatômica (altura do sacro). P:
Peso corporal. FRS: Força de Reação ao Solo (ACHOUR JUNIOR,
2006). (b) Localização do COG anterior ao sacro (NORKIN e
LEVANGIE, 2001) ....................................................................................33
Figura 8 (a) I - Localização do COG no tronco superior e membros inferiores
para a postura ereta e II - Novo COG para a flexão de tronco,
ambos se encontram dentro da base de suporte dos pés. (b) Base
de suporte aumentada permitindo uma grande incursão do COG
sem cair do lado de fora da base (NORKIN e LEVANGIE, 2001)............33
Figura 9 Modelo da postura ereta utilizado para demonstrar a componente
vertical das FRS. COG: Centro de gravidade; P: Força Peso
corporal; COP: Centro de pressão; F
z
: Componente vertical da
FRS; F
zD
: Componente vertical da FRS direito; F
zE
: Componente
Vertical da FRS esquerdo; d1: distância entre F
zD
e COP; d2:
distância entre 0 e F
zE
; e 0: ponto de aplicação de F
zD
(ENOKA,
2000)........................................................................................................35
Figura 10 Modelo simplificado da postura humana ereta na posição de
estabilidade do COG: (a) peças alinhadas e COG (asterisco)
acompanhando o alinhamento; (b) desvio do COG à direita, peça
com asterisco; (c) após desvio do COG, peças superiores e
inferiores ao asterisco se deslocam em direção antagônica para
manterem o COG em posição de estabilidade (Takashima et al.,
1979)........................................................................................................37
Figura 11 Posicionamento com base estreita (10 cm) e com base larga (32
cm) (HENRY, 2001)..................................................................................39
Figura 12 Oscilação M/L com distribuição de carga e ativação maior da
musculatura do MID sobre a plataforma de força; (a) gráfico da
FRS no MIE; (b) gráfico da FRS no MID; (c) gráfico do
deslocamento M/L do COP total (WINTER, 1995)...................................43
Figura 13 Laboratório de Marcha da DMR HC/FMUSP, mostrando
plataformas de força e sistema de imagem (câmera)...............................48
Figura 14 Modelo da Plataforma de Força utilizada no Laboratório de Marcha
do DMR....................................................................................................51
Figura 15 Plataforma de Força (1 e 2) interligadas. Sistema de coordenada
do laboratório (x, y, z) e FRS (z) representado na plataforma 2 e o
mesmo para a plataforma 1......................................................................52
Figura 16 Posição das câmeras e do sistema de coordenadas (Manual
EVaRT 5.0 - pdf) ......................................................................................53
Figura 17 mera de infravermelho para aquisição da imagem em 3D...................54
Figura 18 Cursor em “L” que marca as distâncias para a calibração nas
coordenadas x, y, z ..................................................................................55
Figura 19 Calibração do Sistema de Imagens do Laboratório de Marcha do
DMR – HC/FMUSP...................................................................................55
Figura 20 Distância entre os marcadores refletivos esféricos do cursor
haste “T”...................................................................................................56
Figura 21 Esquema representativo da disposição dos marcadores. (Adaptado
do manual Evart – 5.0 - pdf).....................................................................57
Figura 22 Sistema cartesiano sugerido por White et al. (1975) em seu estudo .......58
Figura 23 Modelo biomecânico de seis segmentos (oito pontos anatômicos:
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 e P8) utilizados para o cálculo da
inclinação do tronco (ângulo γ) (Adaptado do manual Evart 5.0 -
pdf)...........................................................................................................59
Figura 24 Projeção do Sistema de Referência Móvel (unitário) em relação ao
Sistema de Referência Fixo/laboratório....................................................60
Figura 25 (a) Representação em uma vista anterior dos marcadores unidos
por linhas pontilhadas processo inicial para lculo do ângulo de
inclinação lateral do tronco (γ) e inclinação da pelve (α); (b)
Esquema traçado para cálculo do ângulo γ e do ângulo α, sistema
de referência móvel (x’, y’, z’) e sistema de referência fixo (x, y, z
do laboratório)..........................................................................................61
Figura 26 Vista posterior do modelo biomecânico utilizado para análise do
ângulo γ, gráfico gerado no ambiente Matlab...........................................63
Figura 27 Gráfico gerado no ambiente Matlab através de uma visão posterior
do modelo biomecânico utilizado na análise do ângulo α de
inclinação da pelve...................................................................................64
Figura 28 Posicionamento do voluntário para coleta de dados, sobre as duas
plataformas de força, após o sinal inicial e o sinal final com duração
de 5 segundos..........................................................................................66
Figura 29 Apresentação do modelo através Software EVaHiREs, que integra
os sinais provenientes das câmeras e cria o modelo tridimensional
do objeto estudado por videogrametria. (a) Plano Frontal e (b)
Plano Sagital (Adaptado do manual EVaRT 5.0 – pdf)............................67
Figura 30 Forças ( Fz ) nas plataformas 1 (pé esquerdo) e 2 (pé direito) e a
resultante..................................................................................................69
Figura 31 Dados das plataformas de força: FRS 1 = Plataforma 1 = pé
esquerdo; FRS 2 = Plataforma 2 = direito; lculo dos
deslocamentos do COP e do COG no plano horizontal (x e y)
obtido pela cinemática..............................................................................72
Figura 32 Modelo de um padrão postural representando as variáveis
analisadas: P: Força do Peso corporal; Desl. COG: distância do
Deslocamento do Centro de Gravidade; distância do Desl. COP:
Deslocamento do Centro de Pressão; F
zD
: Componente vertical da
FRS direito; F
zE
: Componente Vertical da FRS esquerdo; γ (Gama):
Ângulo Médio-Lateral do Tronco; (Alfa): Ângulo de Inclinação da
Pelve ........................................................................................................74
Figura 33 Inclinação Lateral do Tronco vs. Distribuição de Carga (n = 50
amostras). (a) Carga normalizada: r
2
= 0,29 e r = 0,54. (b) Valores
absolutos r
2
= 0,04 e r = 0,22...................................................................75
Figura 34 Análise de quadrante. (a) Esquema de padrão postural (b)
Distribuição percentual da Inclinação Lateral do Tronco vs.
Distribuição de Carga...............................................................................76
Figura 35 Análise do Deslocamento do COG vs. Distribuição de Carga. (a)
Regressão Linear: r
2
= 0,82 e r = 0,91. (b) Distribuição percentual
pelos quadrantes na relação: Deslocamento do COG vs.
Distribuição de Carga...............................................................................78
Figura 36 Análise do Deslocamento do COP vs. Distribuição de Carga. (a)
Regressão Linear: r
2
= 0,92 e r = 0,96; (b) Distribuição percentual
pelos quadrantes na relação....................................................................79
Figura 37 Análise da Inclinação Lateral do Tronco vs. Inclinação da Pelve. (a)
Regressão Linear: r
2
= 0,87 e r = 0,93. (b) Distribuição percentual
pelos quadrantes na relação: Ângulo γ vs. Ângulo α................................80
Figura 38 Diferente Padrão Postural adotado pelos voluntários ..............................83
Figura 39 Representação esquemática do padrão postural e a predominância
nas variáveis: inclinação lateral do tronco, inclinação da pelve e
distribuição da carga................................................................................87
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Dados dos voluntários..............................................................................49
Tabela 2 Visão geral da metodologia, apresentando o experimento realizado
com o objetivo de cada recurso................................................................51
Tabela 3 Descrição anatômica dos pontos onde foram colocados os
marcadores refletivos...............................................................................57
Tabela 4 Análise realizada entre as varveis e o coeficiente de correlação
encontrado ...............................................................................................82
Tabela 5 Comparação da inclinação lateral do tronco: (a) para o lado D e (b)
para o lado E (n=50).................................................................................84
Tabela 6 Comparação da inclinação da pelve – (a) Superior ou (b) Inferior (n
= 50).........................................................................................................85
Tabela 7 Comparação na distribuição de carga nos MMII: (a) para o MID e
(b) para o MIE (n = 50).............................................................................86
Tabela 8 Média e ± DP no comportamento do COP e do COG nos 10
voluntários................................................................................................88
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
[Hz]: Hertz
SNC: Sistema Nervoso Central
EIAS: Espinha Ilíaca Antero Superior
L5: 5ª Vértebra Lombar
S1: 1ª Vértebra Sacral
S2: 2ª Vértebra Sacral
C2: 2ª Vértebra Cervical
D: Direito(a)
E: Esquerdo(a)
MMII: Membros Inferiores
MID: Membro Inferior Direito
MIE: Membro Inferior Esquerdo
PM: Ponto Médio entre dois pontos
: PI
γ (Gama): Ângulo Médio-Lateral do Tronco
(Beta): Ângulo Antero-Posterior do Tronco
(Alfa): Ângulo de Inclinação da Pelve
[R
x
] = [N]: Resultante da força na direção do Eixo X
[R
y
] = [N]: Resultante da força na direção do Eixo Y
[R
z
] = [N]: Resultante da força na direção do Eixo Z
[F
x
] = [N]: Força na direção do Eixo X
[F
y
] = [N]: Força na direção do Eixo Y
[F
z
] = [N]: Força na direção do Eixo Z
[ F
z
] = [N]: Somatória das Forças na direção do Eixo Z
[FRS] = [N]: Força de Reação do Solo
[
zE
F ] = [N]: FRS, média na perna E / plataforma 1
[
zD
F ] = [N]: FRS, média na perna D / plataforma 2
[
γ
] = [º]: média do ângulo da inclinação lateral do tronco
[
α
] = [º]: média do ângulo da inclinação da pelve
[
z
R
δ
] = [%]: Diferença entre
zD
F e
zE
F
r
2
: Coeficiente de Determinação entre duas variáveis
r: Coeficiente de Correlação entre duas varveis
COP: Centro de Pressão do inglês (Center of Pressure)
COPmax: Centro de Pressão máximo
COG: Centro de Gravidade do inglês (Center of Gravity)
COM - Centro de Massa do inglês (Center of Mass)
g: aceleração da gravidade
PP: Postura de Ponta
PN: Postura Normal
M/L: Direção Médio-Lateral
A/P: Direção Antero-Posterior
DP: Desvio Padrão
IMC: Índice de Massa Corporal
EMG: eletromiografia
LACOM: Laboratório de Controle Motor
NPT: Núcleo de Pesquisas Tecnológicas
UMC: Universidade de Mogi das Cruzes
DMR: Divisão de Medicina de Reabilitação
HC: Hospital das Clínicas
FMUSP: Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO........................................................................................................ 17
1.1 JUSTIFICATIVA E MOTIVAÇÃO..................................................................... 20
1.2 OBJETIVOS..................................................................................................... 22
1.2.1 Objetivo Geral............................................................................................ 22
1.2.2 Objetivos Específicos................................................................................ 22
2 CONCEITOS TEÓRICOS ASSOCIADOS.............................................................. 23
2.1 COLUNA VERTEBRAL.................................................................................... 25
2.2 AÇÃO DOS MÚSCULOS ERETORES DA COLUNA...................................... 26
2.2.1 Escoliose................................................................................................... 28
2.3 POSTURA CORPORAL................................................................................... 30
2.3.1 Ortostática em uma Vista Frontal e Posterior............................................ 30
2.4 CENTRO DE GRAVIDADE (COG).................................................................. 32
Centro de Massa (COM).................................................................................... 34
2.5 CENTRO DE PRESSÃO (COP)...................................................................... 34
3 ESTADO DA ARTE................................................................................................ 37
4 MATERIAIS E MÉTODOS...................................................................................... 48
4.1 SELEÇÃO DA AMOSTRA EXPERIMENTAL................................................... 49
4.2 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO..................................................................... 50
4.2.1 Recursos Utilizados – Sistemas Integrados.............................................. 50
Plataformas de Força......................................................................................... 51
Sistema de Imagem............................................................................................ 53
4.2.2 Calibração................................................................................................. 54
4.3 PREPARAÇÃO DO PARTICIPANTE............................................................... 56
4.4 PONTOS DE REFERÊNCIA ANATÔMICOS................................................... 57
4.4.1 Orientação para Determinação do Segmento: Tronco e Pelve................. 60
4.5 POSICIONAMENTO PARA O TESTE E COLETA DOS DADOS.................... 65
Posicionamento para o Teste............................................................................. 65
Coleta dos Dados............................................................................................... 65
4.6 AQUISIÇÃO, INTEGRAÇÃO E FILTRAGEM DOS DADOS............................ 66
Aquisição e Integração....................................................................................... 66
Filtragem dos Dados.......................................................................................... 67
TRBCoord (Cinemática)..................................................................................... 67
Force (Cinética).................................................................................................. 68
4.7 PROCESSAMENTO DOS DADOS.................................................................. 68
4.7.1 Cálculo das Forças e Momentos resultantes............................................ 69
4.7.2 Cálculo do Centro de Pressão (COP)....................................................... 70
4.8 ANALISE DE VARIÁVEIS................................................................................ 72
5 RESULTADOS...................................................................................................... 75
5.1 INCLINAÇÃO LATERAL DO TRONCO E DISTRIBUIÇÃO DE CARGA......... 75
5.2 DESLOCAMENTO DO COG E DO COP EM RELAÇÃO À DISTRIBUIÇÃO DE
CARGA.................................................................................................................. 77
5.2.1 Correlação entre Deslocamento do COG e Distribuição de Carga........... 77
5.2.2 Correlação entre Deslocamento do COP e Distribuição de Carga........... 79
5.3 RELAÇÃO ENTRE INCLINAÇÃO LATERAL DO TRONCO E INCLINAÇÃO
DA PELVE.............................................................................................................. 80
5.4 RESUMO DA CORRELAÇÃO EXISTENTE ENTRE AS VARIÁVEIS
ANALISADAS......................................................................................................... 81
5.5 PADRÃO POSTURAL EM RELAÇÃO À INCLINAÇÃO LATERAL DO
TRONCO, À INCLINAÇÃO DA PELVE E À DISTRIBUIÇÃO DE CARGA............ 82
6 DISCUSSÃO.......................................................................................................... 89
7 CONCLUSÃO........................................................................................................ 94
REFERÊNCIAS......................................................................................................... 96
ANEXOS.................................................................................................................. 102
17
1 INTRODUÇÃO
Biologicamente, o ser humano é classificado como a espécie Homo sapiens -
latim para homem sábio, racional - um primata bípede pertencente à superfamília
dos Hominídeos, juntamente com chimpanzés, gorilas, entre outros. Porém, os
humanos adotaram a postura ereta para que tivessem liberdade nos membros
anteriores/superiores e, assim, a possibilidade de manipular objetos, locomover-se
mais rápido, obter maior facilidade na busca de alimentos, além de aumentar seu
campo visual para sua própria defesa e necessidade. A partir do momento em que
houve a verticalização do tronco humano, passaram a se deslocar apenas com o
apoio dos pés no solo e, consequentemente, surgiram as alterações posturais, pois
as vértebras tiveram de equilibrarem -se umas sobre as outras para manterem a
postura ereta, sob o efeito da ação da gravidade.
Não é de hoje que se ouve falar sobre as alterações posturais e as queixas de
dores causadas por tais alterações, mesmo com todas as mudanças de posições
que o ser humano faz durante o desenvolvimento motor como rolar, engatinhar,
ajoelhar, aadotar a postura em pé. A forma com que o homem se movimenta o
o leva a um problema de postura, mas sim a postura corporal inadequada e os
desequilíbrios musculares que são gerados.
Em relação à anatomia da coluna vertebral, o corpo humano apresenta
curvaturas fisiológicas anteriores e posteriores - as lordoses e as cifoses – que
podem acentuar-se e tornar-se patológicas, provocando dores (GARDNER, 1980).
Normalmente, não há curvaturas laterais na coluna vertebral, sendo que as vértebras
se apresentam em uma situação mediana, entretanto podem ocorrer alterações
ósseas e/ou musculares, causando o desvio de algumas vértebras e criando uma
curvatura anormal lateral conhecida como escoliose, o que provoca um desequilíbrio
osteomuscular (CARNEIRO et al., 2005).
Souchard (2003) compara a necessidade de um mastro rígido de tirantes com
tensões equilibradas para manter um bom equilíbrio e a verticalidade, esse é o
mesmo fenômeno que ocorre com nossa coluna vertebral, porém articulada e não
rígida, tendo que se manter equilibrada e na vertical, mas músculos e articulações
devem, ao mesmo tempo, mantê-la e fazê-la mover-se quando necessário.
18
Quando o indivíduo está em pé, denominada posição ortostática, seu tronco
deve estar alinhado e a linha imaginária vertical do COG (centro de gravidade) deve
passar entre seus dois pés, caso isso não ocorra, este indivíduo pode ter uma
alteração postural decorrente de um desvio na coluna vertebral ou diferença no
tamanho de um dos membros inferiores, desviando seu COG (ÖZKAYA e NORDIN,
1999). Ainda na posição ortostática, com os pés apoiados no solo, é dito que os
mesmos apresentam uma base estável, podendo ser um trapézio regular mais ou
menos largo ou um triângulo na posição unipodal, no caso do indivíduo estar
apoiado em apenas uma perna (BIENFAIT, 1995).
De acordo com Souchard (2003), o corpo apresenta uma oscilação corporal
devido ao COG estar situado muito alto em relação ao solo, à disposição visceral ser
assimétrica e à atividade respiratória. Com respeito à atividade respiratória, McArdle,
Katch e Katch (1992) relatam que o ser humano produz 12 incursões por minuto em
média, cada incursão é composta por uma inspiração e uma expiração, estando o
indivíduo com a respiração tranquila e em repouso. Imbiriba et al. (2000), em seu
estudo, complementa que, apesar das colocações de Souchard (2003), os
batimentos cardíacos e o retorno venoso tamm geram oscilações constantes na
postura corporal.
Para melhor compreensão das oscilações corporais provocadas pelo
batimento cardíaco, Stein et al. (1994 apud JUNIOR, 2007) demonstraram por meio
de uma análise hipotética das oscilações (batimentos) cardíacas – em Hertz –, que a
alta frequência está em 0,25 Hz (15 ciclos/min.), a baixa frequência em 0,1 Hz (6
ciclos/min.) e a frequência muito baixa em 0,016 Hz (1 ciclo/min.). Ainda em relação
às oscilações corporais provocadas pelo batimento cardíaco, McArdle, Katch e Katch
(1992) relatam que a ritmicidade cardíaca ficará ininterrupta entre 70 e 80 vezes por
minuto, sendo assim, a oscilação corporal provocada pelo coração estará entre 1,16
Hz e 1,33 Hz.
Sabendo que o tronco oscila, mesmo apresentando uma base bem estável, a
distribuição da carga (carga = peso corporal) exercida nos membros inferiores
(MMII), nunca estará igualmente distribuída devido a oscilações apresentadas por
este tronco e o corpo estará constantemente desequilibrado, em uma busca sem fim
pelo equilíbrio, portanto a postura ereta estática deve ser entendida como postura
ereta semiestática (SOUCHARD, 2003; BANKOFF e BEKEDORF, 2007).
19
As contrações musculares são responsáveis tanto para a retomada quanto
para a permanência da postura ortostática e, de acordo com Enoka (2000), no re-
equilíbrio postural vários processos neurofisiológicos diferentes como a
informação sensorial para detectar a orientação e o movimento do indivíduo, a
seleção de estratégias de respostas apropriadas para manter a estabilidade e a
ativação dos músculos podem estabilizar o equilíbrio postural sendo que essas
informações são derivadas de fontes visuais, somatossensoriais
e vestibulares.
Todas as informações sensoriais ativarão as contrações musculares para
manter o ortostatismo e é imprescindível que se tenha uma simetria óssea de
membros inferiores para obter uma postura equilibrada. No caso de uma assimetria
óssea nos membros inferiores, ocorrerá um desnível ou desalinhamento pélvico, pois
a pelve deve estar alinhada paralelamente ao solo, esse desnível leva o indivíduo a
apresentar uma inclinação lateral da pelve. A pelve é o alicerce da coluna vertebral e
uma inclinação desequilibrará toda a verticalidade necessária para se obter uma boa
postura, ocasionando distensões e encurtamentos musculares (SOUCHARD, 2003).
A alteração na distribuição de carga tem influência de acordo com o membro
dominante visto que o exercício físico pode aumentar o tamanho ósseo de acordo
com Kannus (1994) e Haapasalo (2000); um estudo específico realizado com
participantes jovens e ativos para o membro superior relata que, usualmente, o
braço não dominante tem densidade mineral de 1% a 2% menor do que o braço
dominante (SANCHIS-MOYSI, 2004).
A escoliose é tida como uma alteração postural patológica e, de acordo com
Kisner e Colby (1987) ela pode ser decorrente de uma verdadeira perna curta ou
uma falsa perna curta. A verdadeira perna curta refere-se à diferença no
comprimento ósseo e a falsa perna curta, à alteração na posição da pelve. Essa
diferença é mensurável devido a um quadril deslocado ou rodado provocado por
retrações ou encurtamentos musculares e não alterações ósseas. Tal patologia foi
citada pelo fato de ser uma alteração postural em decorrência de uma inclinação
lateral do tronco e esta inclinação é estudada neste experimento.
Whittle (2003) cita que as forças exercidas em ambas as pernas e na
articulação do quadril, estando o indivíduo estático, devem ser iguais, pois o peso do
tronco deve ser distribuído igualmente para cada lado. Em decorrência dessa
afirmação, este trabalho visa mostrar mais uma forma de auxílio para a identificação
20
da alteração postural na coluna vertebral, através da inclinação lateral do tronco,
caracterizando uma escoliose. Se a distribuição de carga nos MMII estiver com uma
distribuição assimétrica e influenciar na alteração postural, o processo de correção
postural se dará, principalmente, pelo equilíbrio dessa diferença.
1.1 JUSTIFICATIVA E MOTIVAÇÃO
De modo geral, a avaliação postural é realizada por fisioterapeutas,
educadores físicos e ortopedistas de maneira visual, sendo observados pontos de
referências corporais que descrevam a simetria no plano frontal e, em uma vista
posterior comparando ambos os lados
direito e esquerdo. Inúmeros trabalhos
como os de Alexandre e Moraes (2001), Castro e Lopes (2003), Martelli e Traebert
(2006), apresentam diferentes métodos que permitem identificar e diagnosticar as
alterações posturais com diferentes graus de informação. O quadro de postura, o fio
de prumo, o RX e a fotografia, entre outros, são recursos usados corriqueiramente
nas avaliações posturais. A plataforma de força capta as Forças de Reação do Solo
(FRS) e, por meio desses dados, é possível verificar as oscilações corporais não
perceptíveis a olho nu e a associação a um sistema de imagens, possibilita observar
as alterações posturais e as forças existentes nas articulações do membro inferior
que recebe maior carga de peso.
Whittle (2003) analisou as forças aplicadas em cada membro inferior e
observou que uma alteração dessas forças pode ser causada, por exemplo, devido a
um quadro álgico no qual o indivíduo, automaticamente,
diminui a contração do
músculo abdutor (glúteo médio) do lado enfermo para reduzir a sobrecarga,
compensando essa diminuição com o aumento da inclinação do tronco ipsolateral.
O estudo realizado por Gutnik et al. (2008) visou a identificar uma simetria ou
assimetria na distribuição do peso corporal em indivíduos com dominância manual
destra, estando estes, na postura em e parados, através da força de reação do
solo; assim como verificar o ângulo de inclinação vertical. O mesmo autor relata que
uma carência de pesquisas que abordem temas relacionados à identificação e à
caracterização do comportamento corporal em relação às oscilações laterais,
estando o indivíduo em e parado, e as implicações causadas por tais oscilações.
21
Essas oscilações corporais fazem com que ocorra o desvio do COG causando uma
distribuição assimétrica do peso corporal, o que aumenta a distribuição de carga
para o lado do desvio do COG (BALASUBRAMANIAM e WING, 2002; GUTNIK et al.,
2008).
Autores como Brenière e Bril (1998), Patten et al. (2003) examinaram o
controle do equilíbrio dinâmico durante a locomoção, assim como Chockalingam et
al. (2008), que avaliaram o Momento e o COP (Centro de Pressão) sobre S2
(segunda vértebra sacral) de indivíduos com escoliose durante a caminhada.
Estudos como esses mostram que tem sido comum focar o comportamento corporal
dinâmico, porém o poucos os estudos que abordam o comportamento na postura
ortostática.
As oscilações corporais que ocorrem quando o indivíduo está na postura
ortostática fazem com que a distribuição da carga nos MMII seja assimétrica. No
estudo realizado por Blaszczyk et al. (2000), essa assimetria foi maior em idosos do
que em adultos jovens, tanto com os olhos abertos como com os olhos fechados, no
entanto houve uma diferença significativa entre o teste com os olhos fechado e com
os olhos abertos, com os olhos fechados a foi assimetria na distribuição de carga
maior e com os olhos abertos a assimetria foi menor. Essa diferença entre idosos e
adultos jovens se deve ao declínio do controle da estabilidade postural em idosos.
Mesmo com as diversas formas de se avaliarem as alterações posturais
citadas, anteriormente, por Alexandre e Moraes (2001), Castro e Lopes (2003),
Martelli e Traebert (2006) e como o corpo se comporta em relação a essas
alterações, ainda existem questões em aberto como, por exemplo:
É possível relacionar a inclinação lateral do tronco com distribuição de carga
nos MMII?
O posicionamento da pelve é sempre o mesmo em relação à distribuição de
carga assimétrica nos MMII?
A força assimétrica exercida pelos membros inferiores na plataforma é
proporcional à angulação de uma inclinação lateral do tronco?
Qual o comportamento do tronco em relação à carga assimétrica em um dos
membros?
22
Questões como essas, ainda não estão totalmente respondidas pela
literatura científica e o tema será explorado através de um estudo mais aprofundado.
Com o intuito de responder às questões que motivaram este trabalho, foi
preparada uma tarefa para que a análise fosse realizada na posição ortostática do
indivíduo, assim como a distribuição do peso corporal nos MMII.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
Quantificar e correlacionar a distribuição de carga nos membros inferiores
com a inclinação lateral do tronco, a inclinação da pelve, o deslocamento do COG e
o deslocamento do COP em adultos jovens na postura ereta.
1.2.2 Objetivos Específicos
I. Relacionar a inclinação lateral do tronco com a predominância na distribuição
do peso corporal depositada em uma das plataformas de força.
II. Verificar o comportamento lvico em relação à distribuição de carga nos
MMII e a inclinação lateral do tronco.
III. Identificar o(s) tipo(s) de padrão postural obtido na amostra.
23
2 CONCEITOS TEÓRICOS ASSOCIADOS
Este capítulo conduz o leitor aos tópicos relacionados a esta pesquisa, pois
envolvem definições e conceitos teóricos relacionados à postura corporal, além de
alterações que possam desestruturar o equilíbrio, ocasionando dor e até mesmo uma
possível queda.
A manutenção da postura e do equilíbrio corporal é de fundamental
importância para que o indivíduo mantenha a verticalidade do corpo e permaneça em
uma postura ereta. Para Oliveira (1996) e Riley et al. (1990), a postura está ligada à
atitude corporal, sendo determinada pelas posições dos segmentos entre si, sendo
que o indivíduo pode ter consciência disso e fazer ajustes posturais. Já, para
Zatsiorsky (1998), quando o termo postura é adotado para um corpo com vários
segmentos – como é o caso do corpo humano – refere-se à configuração dos
ângulos articulares formados pelos segmentos corporais, sem considerar o sistema
de referência externo que é a gravidade.
O equilíbrio corporal (Figura 1) é uma ação dinâmica e está relacionado à
capacidade de se manter perpendicular ao solo onde a linha imaginária (vertical)
passa pelo COG, dentro do polígono de sustentação (Figura 5) que é a base de
apoio (VANDER et al., 1981). Para Nichols (1997) equilíbrio é um termo ambíguo
que descreve a habilidade de manter ou mover o corpo numa postura em que haja
distribuição de peso de modo que não ocorra uma queda. De acordo com Mochizuki
(2001) a base de suporte dos pés corresponde ao polígono formado pelas bordas
laterais dos pés e que, em se tratando da postura ereta, a estabilidade do corpo
nesta posição é proporcional à área da base de suporte, ou seja, a base maior – com
os pés afastados –, corresponde a uma maior estabilidade e a um maior equilíbrio.
Para sustentar a hipótese deste trabalho de que a distribuição da carga em
um membro pode levar a uma alteração postural, Whittle (2003) relata que a ação
muscular em um único apoio aumenta o suporte do peso corporal no membro que
manm contato com o solo.
A identificação de uma inclinação lateral do tronco é realizada em uma
avaliação postural por um avaliador que este observa o avaliado tanto por uma vista
anterior (frente), como posterior (costas). Durante a fase de apoio duplo, o tronco
24
apresenta-se na vertical e a distribuição do peso corporal normalmente é realizada
em ambos os membros, porém como os indivíduos apresentam oscilações laterais,
um membro acaba recebendo maior carga com variação.
O equilíbrio do tronco ereto e vertical é visto na Figura 1. Isso se deve ao fato
de que o peso corporal está igualmente distribuído entre ambos os membros
(WHITTLE, 2003).
Figura 1: Distribuição do peso corporal em ambos os membros inferiores (Whittle, 2003).
A Figura 1 mostra o peso corporal distribuído em ambos os membros, sendo
226 N para cada membro, mantendo os músculos abdutores relaxados em função
desta igualdade e, havendo um consequente equilíbrio pélvico. Os 452 N do tronco
foram distribuídos no membro inferior direito (MID) e no membro inferior esquerdo
(MIE), assim não existe ação dos músculos abdutores inseridos no fêmur e na pelve
(WHITTLE, 2003).
Ainda em seu trabalho, Whittle (2003) cita que algumas alterações podem ser
visualizadas, porém outras, somente podem ser identificadas pelo uso de sistemas
de mensuração apropriados, neste caso, a plataforma de força para identificar
alterações na distribuição de peso nos MMII. Alterações que possam ser vistas e
avaliadas necessitam de conhecimento por parte do avaliador em relação às
estruturas anatômicas e ao comportamento destas mesmas estruturas na postura
ereta, pois estas estão constantemente sob a ação da gravidade exigindo contrações
musculares equilibradas para manter a verticalidade do corpo.
25
2.1 COLUNA VERTEBRAL
A coluna vertebral é formada por ossos conhecidos como vértebras, que se
encontram umas sobre as outras e com um espaço intervertebral entre cada uma, o
qual é preenchido pelo disco vertebral – com exceção das regiões sacral e coccígea,
que são vértebras fundidas – conforme mostra a Figura 2.
As forças e pesos oriundos da coluna vertebral são transmitidos através da
pelve por vias que determinam a posição do indivíduo. Na posição ereta, a via de
transmissão da força é pela asa do sacro, ílio, acetábulo e cabeça do fêmur, sendo
aquela distribuída entre os dois membros inferiores (GARDNER, 1980).
A coluna vertebral combina a resistência de um pilar rígido com a flexibilidade
de bastão multi-articulado e sustenta o corpo na posição ereta, dando liberdade de
movimento às suas junturas de acordo com Gardner (1980). Ela é composta por um
total de 33 vértebras de acordo com Hamill e Knutzen (1999), sendo que 24 dessas
vértebras as rtebras cervicais, torácicas e lombares
apresentam mobilidade, o
que contribui para o movimento do tronco. Já, as rtebras sacrais e coccígeas são
fixas e não apresentam movimentos. A coluna vertebral é dividida em 5 regiões que
estão dispostas da seguinte maneira:
* 07 vértebras cervicais;
* 12 vértebras torácicas;
* 05 vértebras lombares;
* 05 vértebras sacrais;
* 04 vértebras coccígeas.
26
Figura 2: Representação da coluna vertebral: (a) Vista Anterior; (b) Perfil e (c) Vista Posterior
(http://www.vanet.com.br/ergum/).
Em uma vista anterior (Figura 2(a)) e/ou posterior (Figura 2(c)), a coluna deve
comportar-se de forma alinhada, sem curvaturas; já, vista de perfil (Figura 2(b)) ela
apresente curvaturas. A coluna vertebral apresenta, ainda, na sua conformação,
ligamentos, discos intervertebrais já citados e camadas musculares que auxiliam
e reforçam a estabilidade, além de haver ação combinada entre vértebras,
ligamentos e músculos, que mantêm o alinhamento das peças ósseas da coluna
contra forças consideráveis da gravidade (GARDNER, 1980).
2.2 AÇÃO DOS MÚSCULOS ERETORES DA COLUNA
Os músculos eretores da coluna estão localizados ao lado da coluna vertebral
(bilateralmente), esses músculos são responsáveis pela manutenção da postura
ereta e, de acordo com Valentim (2003), a energia desprendida pelo músculo é
conhecida como tônus postural. Essa energia é captada por sinais eletromiográficos.
Com base nos estudos de Oliver e Middleditch (1998), os eretores da coluna,
na porção lombar, formam uma massa comum (Figura 3(d)), uma superfície
abaulada em semicírculo de fácil localização visual e palpatória, sendo esta formada
27
por três feixes musculares: a) Lateralmente, iliocostal; b) Intermédia, longuíssimo; e
c) Medial, espinhais. Os três músculos podem ser vistos na Figura 3. Reforçando o
presente estudo, Keith et al. (2001) e Yokoshi e Rohen (1993), mostram a
distribuição dos feixes musculares dos eretores da coluna, ressaltando a
superficialidade e a formação de uma massa única de músculos extensores da
porção lombar, sua cil análise na postura ereta e sua atuação nos movimentos da
coluna.
Figura 3: Imagem demonstrando a anatomia dos músculos eretores da coluna: (a) Espinhal, (b)
Longuíssimo, (c) Ílio costal e (d) Massa comum lombar (Figura adaptada, Keith et al., 2001).
Quando o tronco apresenta uma inclinação lateral – seja para a direita ou para
a esquerda apresenta-se com uma região ncava e o lado contralateral convexo.
O potencial elétrico gerado em um músculo localizado na concavidade de uma
escoliose gera uma tensão maior e, consequentemente, um encurtamento das
fibras musculares. Assim quando se capta o sinal eletromiográfico, este será maior
no lado da concavidade e menor na convexidade (VALENTIM, 2003).
Para diminuir o nus muscular da concavidade é necessário que se faça o
alongamento passivo, produzindo um tensionamento da região tendínea deste feixe
muscular, onde se encontram os órgãos tendinosos de Golgi que, por sua vez,
diminuem a tensão muscular desse feixe. Por outro lado, uma tensão excêntrica de
longa latência das fibras intrafusais poderá desencadear um mecanismo de
28
contração, reflexo de estiramento, ou miotático como um mecanismo de proteção de
uma possível lesão, aumentando ainda mais a ativação das unidades motoras
(SMITH et al., 1997).
Segundo Tyrrell et al. (1985), em suas análises eletromiográficas, os
músculos eretores da coluna são mais ativados, sugerindo que eles desempenham
um maior papel na função postural. Esta atividade, em nível baixo, da coluna é
aumentada quando a cabeça ou as extremidades superiores se movem para a
frente, como se uma carga estivesse sendo sustentada.
A conexão entre os aferentes Ia e os interneurônios inibitórios servem para
diminuir ou inibir a excitabilidade do motoneurônio antagonista. Portanto, a ativação
dos fusos musculares dos eretores da coluna do lado convexo provoca uma
excitação do motoneurônio homônimo, mas inibe os eretores da coluna do lado
côncavo. Isto é verdade devido à contração muscular que atua sobre uma
articulação e às diferenças na contração entre um par agonista e outro antagonista
(Boscaine, 1993, apud VALENTIM, 2003).
Dependendo da atividade profissional que um indivíduo exerce, pode haver
um recrutamento maior das fibras musculares da região convexa ocasionando,
assim, uma possível fadiga muscular e consequente diminuição de sua ação,
podendo ocorrer, com isso, um aumento da concavidade. Essa afirmação é
fundamentada de acordo com Bilodeau et al. (2003) e Masuda et al. (1999) que, em
seus estudos eletromiográficos sobre fadiga muscular, registraram a fadiga do
músculo quadríceps, ocorrendo uma diminuição de sua força e consequente
diminuição do impulso nervoso.
2.2.1 Escoliose
Escoliose é um termo usado para descrever qualquer curvatura lateral da
coluna que pode ocorrer nas regiões cervical, torácica ou lombar. A escoliose
sempre será identificada pela convexidade da curva, podendo ser única ou
apresentando uma curva compensatória. A curva principal, geralmente, ocorre na
região torácica e é maior, já, a compensatória, é menor e menos grave, podendo se
desenvolver acima ou abaixo da curvatura principal (KISNER e COLBY, 1987).
29
A escoliose poder ter origem através de uma rotação da pelve, um torcicolo,
uma perna curta ou até mesmo devido a uma dor (mecanismo de defesa). Um
calcâneo ou um joelho valgo, diminui a distância entre o acetábulo e o solo, podendo
ser confundido com uma perna curta (SOUCHARD, 2003).
De acordo com o autor acima citado, a angulação da escoliose pode ser
verificada através do ângulo de Coob
1
, representado na Figura 4.
Figura 4: Representação de como se obtêm o ângulo de Coob
(www.ck.com.br/materias/2000_12_arquivos/1200.htm).
A Figura 4 representa os locais que são demarcados para a verificação do
grau de inclinação de uma escoliose, conhecido como ângulo de Coob, sendo
verificado pela intersecção da reta que passa pelo plasuperior da Vértebra Limite
Superior e pela reta que passa pelo plainferior da Vértebra Limite Inferior.
A inclinação lateral do tronco é classificada por Reichmann (1971), como
flexão lateral e, quando essa movimentação acontece, ela deve predominar na
coluna lombar ou torácica. Apesar da forma das facetas da região torácica permitir
flexão lateral, o movimento é restrito pelas costelas a graus variáveis
individualmente; na coluna lombar os espaços das articulações intervertebrais
mostram variações durante o movimento.
1
Ângulo de Coob obtido pela intersecção da reta que passa pelo platô superior da Vértebra Limite
Superior (V.L.S.) e pela reta que passa pelo platô inferior da Vértebra Limite Inferior (V.L.I.); medido
com transferidor na intersecção das duas retas, no RX.
30
2.3 POSTURA CORPORAL
Neste tópico, são abordadas as posturas ideais, no que diz respeito ao
alinhamento corporal que o indivíduo deve manter para que tenha um equilíbrio
corporal satisfatório e para que não ocorram tensões excessivas no sistema
osteomuscular. No caso de tensões anormais, podem ocorrer alterações posturais e,
consequentemente, dor. Esse conteúdo foi adquirido em bibliografias pesquisadas,
que consideram o homem na postura ortostática, em uma vista anterior, mostrando a
linha (imaginária) de equilíbrio corporal.
2.3.1 Ortostática em uma Vista Frontal e Posterior
Como o objeto de estudo deste trabalho trata da alteração postural
relacionada à distribuição do peso corporal nos MMII, a vista frontal é a posição ideal
para que se possa visualizar o alinhamento do corpo e suas assimetrias, caso
existam.
Para realizar a avaliação postural, o indivíduo deve estar vestido com roupa
que facilite a visualização. No caso do homem, sunga e das mulheres, biquíni,
permitindo, assim, a visualização de um maior número de estruturas corporais para
comparar a existência de simetria ou assimetria em ambos os lados do corpo.
Em um plano frontal, Bricot (1999) descreve que diferentes linhas devem estar
em um mesmo plano horizontal e que o apoio dos pés deve estar de forma
harmoniosa e simétrica. Ele mostra ainda, a posição dos pés representando o
quadrilátero de sustentação do corpo e, ao centro, a projeção do centro de gravidade
(Figura 5).
linha entre as pupilas;
linha entre os dois tragus;
linha entre os dois mamilos;
linha entre os ossos estilóides;
a cintura escapular;
a cintura pélvica.
31
Figura 5: Linhas em um mesmo plano horizontal, no qual devem estar de forma harmoniosa e
simétrica; o quadrilátero de sustentação e a projeção do centro de gravidade (Figura adaptada: Bricot,
1999).
A Figura 5, proposta por Bricot (1999), revela a simetria entre ambos os lados
do corpo e, para isso utiliza linhas em um plano horizontal, as quais devem passar
pelos mesmos pontos, tanto no lado direito, como no lado esquerdo.
Já, Magee (2005), refere-se a uma avaliação no plano frontal, destacando o
alinhamento entre a ponta do nariz, o esterno, o manúbrio e a cicatriz umbilical,
dividindo o corpo em duas metades (direita e esquerda).
Em uma vista posterior (costas), autores como (Cailliet, 1979; Palmer e Epler,
2000; Magee, 2005) entram em consenso e afirmam que o alinhamento corpóreo
pode ser visto utilizando um fio de prumo, que deve passar alinhado pelo osso
occipital, pelos processos espinhosos das vértebras e cair diretamente sobre o sacro
e/ou a fenda glútea, de acordo com a Figura 6.
32
Figura 6: Alinhamento ideal em uma vista posterior. Fio de prumo vai desde a base do occipto até a
fenda glútea (Cailliet, 1979).
O alinhamento ideal da coluna vertebral pode ser avaliado por um fio de
prumo que deve passar pela base do crânio, região occipital e percorrer os
processos espinhosos até a região sacral/fenda glútea. Assim é observado o
posicionamento das vértebras umas sobre as outras e alinhadas.
O desalinhamento do tronco para um dos lados gera uma assimetria corporal
que interfere no posicionamento do COG e também no COP. Nos parágrafos
seguintes será possível compreender como o COG e o COP se comportam em
decorrência do movimento do tronco.
2.4 CENTRO DE GRAVIDADE (COG)
O COG é definido como o ponto de aplicação da força gravitacional resultante
sobre o corpo e pode ser calculado a partir da média ponderada dos COG de cada
segmento do corpo em uma dada posição.
Na posição anatômica (Figura 7(a)), o COG se localiza, em média, na parte
superior do corpo, anterior à coluna (ventral) e, aproximadamente, na região situada
entre a quarta vértebra lombar e a segunda vértebra sacral (Figura 7(b)).
33
Figura 7: (a) Localização do COG na posição anatômica (altura do sacro). P: Peso corporal. FRS:
Força de Reação ao Solo (ACHOUR JUNIOR, 2006). (b) Localização do COG anterior ao sacro
(NORKIN e LEVANGIE, 2001).
Normalmente, os indivíduos não permanecem na posição anatômica, mas
sim, reorganizam os segmentos e o COG se altera. Quando o corpo se inclina para
frente, o COG pode se localizar fora do corpo e nessa nova situação, o corpo estará
mais instável e tende a cair (Figura 8(a), II). Para que o corpo se mantenha estável, a
projeção do COG no plano horizontal deverá permanecer dentro da sua base de
suporte (Figura 8(a), I e 8(b)).
Figura 8: (a) I - Localização do COG no tronco superior e membros inferiores para a postura ereta e II
- Novo COG para a flexão de tronco, ambos se encontram dentro da base de suporte dos pés. (b)
Base de suporte aumentada permitindo uma grande incursão do COG sem cair para fora da base
(NORKIN e LEVANGIE, 2001).
34
Como se observa na Figura 8, a posição do COG é uma medida de
deslocamento e orientação dos segmentos corporais, sendo que o COG é totalmente
independente da velocidade e da aceleração total do corpo ou de seus segmentos
(FREITAS e DUARTE, 2007).
Centro de Massa (COM)
Na literatura científica, os termos COM e COG referem-se, somente, à direção
vertical onde a gravidade atua. Apesar de, normalmente, o COM e o COG de um
corpo se referirem a um mesmo ponto do corpo, eles nem sempre coincidem
(URQUIZA, 2005). O COM é o ponto sobre o qual a massa do corpo está
uniformemente distribuída em todas as direções, portanto, ele deve ser o ponto de
equilíbrio do corpo (HAMILL e KNUTZEN, 1999).
Tendo em vista que todos os elementos da massa do corpo sofrem a ação da
mesma força de gravidade - nas situações do cotidiano -, o COM é idêntico ao COG,
isto é, o ponto em torno do qual o peso está distribuído em todas as direções
(URQUIZA, 2005).
2.5 CENTRO DE PRESSÃO (COP)
Segundo Winter (1995) e Duarte (2000), o COP é definido como o ponto de
aplicação da resultante das forças verticais que agem sobre a superfície de suporte e
representa o resultado combinado do sistema de controle postural (SCP) e da força
da gravidade.
Urquiza (2005) conceitua o COP como o ponto no qual se localiza o vetor de
força de reação ao solo, que representa a média das medidas de todas as forças
pressões - sobre a área da superfície de contato com o solo, independentemente do
COM.
A Figura 9 mostra a Força Peso (P) e as Forças de Reação ao Solo (FRS). As
FRS são representadas pela força vertical (
Z
F ), sendo que o exemplo (
zD
F )
representa a força de reação para o pé direito e (
zE
F ) para o pé esquerdo.
35
As forças
X
F e
Y
F nas direções médio-lateral e ântero-posterior, não
mostradas na Figura 9, tamm são partes integrantes da FRS, e são determinantes
para o cálculo do COP, aferidos em relação às distâncias no apoio do pé direito e do
esquerdo (Figura 9).
Figura 9: Modelo da postura ereta utilizado para demonstrar a componente vertical das FRS. COG:
Centro de gravidade; P: Força Peso corporal; COP: Centro de pressão; F
z:
Componente vertical da
FRS; F
zD
: Componente vertical da FRS direito; F
zE
: Componente Vertical da FRS esquerdo; d1:
distância entre F
zD
e COP; d2: distância entre 0 e F
zE
; e 0: ponto de aplicação de F
zD
(ENOKA, 2000).
Como se observa na Figura 9, o COP é dependente do COG e expressa a
localização do vetor resultante da FRS dada pela plataforma de força. Este vetor é
igual e oposto à média ponderada da localização de todas as forças que agem na
plataforma de força (a força/peso e as forças internas: musculares e articulares)
transmitidas ao chão (WINTER et al., 1990; MEGLAN e TODD, 1994; FREITAS e
DUARTE, 2007).
O deslocamento do COG é a grandeza que indica a oscilação do corpo e a
grandeza COP é, na verdade, a resposta muscular ao deslocamento do COG.
Apesar das grandezas COP e COG expressarem conceitos diferentes, na
postura ereta estática, elas podem apresentar variações semelhantes (GURFINKEL,
1973; WINTER, 1995). As diferenças entre as grandezas são devidas às acelerações
36
do corpo e, quanto menores as frequências de oscilação do corpo, menores serão as
diferenças.
O COP é calculado a partir das forças de reação ao solo. A força vertical (
Z
F )
e as forças horizontais (
x
F ,
y
F ) são medidas pela plataforma de força. O cálculo
para a obtenção do COP será abordado no capítulo correspondente à metodologia
(parágrafo 4.7.2).
37
3 ESTADO DA ARTE
O movimento do corpo humano significa vida, pois somente um ser vivo é
capaz de executar movimentos e, por mais que o indivíduo esteja parado adotando a
postura ereta e em pé, sempre existirá uma oscilação corporal constante que, muitas
vezes, não pode ser registrada pela visão humana, mas sim, pela plataforma de
força – instrumento que mede as forças de impacto através de sensores e utiliza um
software de apoio específico para essas avaliações.
Os músculos posturais sempre estão ativos na posição em pé, apesar de a
atividade ser mínima quando os segmentos estão bem alinhados e em equilíbrio.
Porém, o mínimo deslocamento do centro de gravidade cria um momento para o
corpo permanecer em equilíbrio, momento esse que deve ser integrado pela
atividade muscular, ocorrendo assim, a oscilação (SANTA MARIA, 2001).
Foi criado um modelo de objetos empilhados para representar o re-equilíbrio
de uma estrutura, proposto por Takashima et al. (1979), no qual, em uma pilha de
objetos (Figura 10), alguns se deslocam em determinada direção no mesmo sentido,
mudando o centro de gravidade e, para que o mesmo centro de gravidade mantenha
a estabilidade da estrutura, outros objetos terão de se deslocar em direção
antagônica.
Figura 10: Modelo simplificado da postura humana ereta na posição de estabilidade do COG: (a)
peças alinhadas e COG (asterisco) acompanhando o alinhamento; (b) desvio do COG à direita, peça
com asterisco; (c) após desvio do COG, peças superiores e inferiores ao asterisco se deslocam em
direção antagônica para manterem o COG em posição de estabilidade (Takashima et al., 1979).
38
A Figura 10 representa a busca do equilíbrio, da qual um objeto sai do centro
desviando-se para a direita (Figura 10(b)) e outros vão em direção antagônica (para
a esquerda) na busca por manter os objetos empilhados (Figura 10(c)). O mesmo
pode ser observado na escoliose compensatória, na qual o próprio organismo busca
encontrar o equilíbrio corporal.
Reforçando a colocação da compensação de equilíbrio, DeVita et al. (1991)
propôs um experimento no qual se sobrecarregava o ombro esquerdo com um peso.
Foi detectado que o joelho e a pelve direita apresentaram um gasto extra de energia
para manter o equilíbrio pélvico, havendo uma maior atividade muscular no lado
contralateral ao lado de maior sobrecarga.
O principal parâmetro mensurado em estudos de equilíbrio e controle postural
em plataforma de força é o COP, ponto de aplicação da resultante das forças
verticais atuando na superfície de apoio (WINTER, 1995). Nesta pesquisa, a
utilização da plataforma de força foi feita com o intuito de obter dados que indicassem
uma distribuição de carga assimétrica em um dos MMII através da FRS e, com isso,
verificar se a alteração postural era decorrente dessa carga assimétrica. Outras
variáveis como COG e COP foram pesquisadas para entender o comportamento
postural.
Fazendo uso da plataforma de força e de um sistema de três meras de
infravermelho, Barcellos e Imbiriba (2002) realizaram uma avaliação cinemática
tridimensional da postura na primeira posição em ponta do Balé Clássico. O grupo de
pesquisa foi composto por quatro voluntárias, bailarinas em atividade, com formação
em Balé Clássico em nível avançado. A pesquisa teve como objetivo comparar a
postura e o equilíbrio nas posições: a primeira posição em ponta do Balé Clássico
com os pés paralelos e a postura ereta normal.
Foram analisadas as variações angulares das articulações dos tornozelos,
joelhos, pelve e quadril, assim como o deslocamento do COP, verificando as
possíveis adaptações posturais e modificações na manutenção do equilíbrio postural.
As posições foram mantidas por 20 segundos em ambos os grupos, sendo que o
grupo que adotou postura ereta foi instruído a ficar com os pés unidos, os olhos
abertos em direção ao horizonte, a articulação do ombro entre 15 e 30 graus de
abdução e com os pés calçando a sapatilha de ponta. Na segunda situação,
39
analisou-se a primeira posição paralela em ponta de havendo apenas alteração
do ponto de sustentação, que passou a ser o bordo anterior dos pés.
Como resultado da avaliação do equilíbrio corporal, houve um aumento na
velocidade média e na frequência média nas direções ântero-posterior e lateral, além
da área de deslocamento na postura de ponta (PP) em relação à postura normal
(PN), representando maior instabilidade, influenciada pela diminuição da área de
apoio.
Henry et al. (2001) usaram duas plataformas de força para observar o efeito
da posição dos pés afastados a uma distância de 32 centímetros nas respostas
posturais multidirecionais, comparando-se com os pés posicionados em uma base
mais estreita com distância de 10 centímetros, um em cada plataforma (Figura
11). Participaram da pesquisa sete indivíduos saudáveis, sendo quatro mulheres e
três homens com idade entre 21 e 41 anos, que foram instruídos a ficar em em
uma posição confortável com os braços cruzados, a cabeça virada para frente e com
peso igualmente distribuído para cada em plataformas separadas e, com isso, a
resposta postural foi verificada através da cinemática corporal e da força exercida em
cada pé.
Figura 11: Posicionamento com base estreita (10 cm) e com base larga (32 cm) (HENRY et al.,
2001).
Apesar de haver um maior deslocamento do tronco na postura com base
estreita, não houve mudanças significativas no deslocamento do COM devido à larga
mudança no COP, especialmente em resposta a translação lateral. A magnitude da
eletromiografia (EMG) diminuiu em todas as direções na postura com base larga,
particularmente para os músculos proximais, mesmo considerando que a latência
permaneceu a mesma tanto na postura com base estreita como na postura com
base larga.
40
Em um trabalho realizado por Kirby et al. (1987, apud HENRY et al., 2001),
mostrou-se que o indivíduo estando com os pés juntos formando uma base de apoio
estreita, um balanço significativamente maior na posição médio-lateral estando
quieto em, comparado com a postura em pé formando uma base alargada.
Hertel et al. (2002) estudaram as diferenças existentes no controle postural
em pé, estando em um único apoio, em indivíduos saudáveis com três diferentes
tipos de pés, sendo eles: cavo, reto e plano. Foram avaliados trinta indivíduos, sendo
quinze homens e quinze mulheres, com idade média em torno de 22 anos, livres de
problemas cerebrais, desordens vestibulares e lesões ortopédicas nas extremidades
dos membros inferiores no período de seis meses que antecederam os testes. A
tarefa se resumiu em executar três repetições em que o indivíduo deveria
permanecer por um período de 10 segundos com apenas um membro apoiado na
plataforma de força, os braços cruzados na altura do peito e os olhos abertos, sendo
realizada tamm no membro contralateral. Os valores obtidos foram de acordo com
a velocidade e a área de excursão do COP.
Como resultado, Hertel at al. (2002) identificaram em indivíduos com cavo
uma grande significância na área de excursão do COP em relação aos indivíduos
com reto, porém as velocidades de excursão do COP não foram
significantemente diferentes entre os três tipos de pés avaliados. O mesmo autor
relata que vários estudos têm demonstrado uma diferença pequena em medidas no
controle postural entre o membro direito e/ou esquerdo ou entre o dominante e o não
dominante de indivíduos saudáveis que permanecem em pé em apenas uma perna.
O controle postural estático foi estudado por Amiridis et al. (2003) que
verificaram a interferência da idade no aumento da resposta no controle postural e,
para isso, analisaram as variações do COP, a atividade eletromiográfica do tornozelo
e do quadril, além da cinemática postural com o indivíduo em e quieto.
Participaram do estudo trinta e nove indivíduos do sexo masculino, sendo dezenove
idosos com idade média de 70,1 anos ± 4,3 anos e vinte adultos jovens formando o
outro grupo com idade média de 20,1 ± 2,4 anos. Foram realizados três testes: (1)
permanecer normalmente, quieto e em duplo apoio (distância intermaleolar entre 10-
15 centímetros); (2) permanecer na postura para teste de Romberg (estreitar a
base), porém com o calcanhar da perna não dominante na frente do dedo da perna
dominante e (3) permanecer na perna dominante com a perna sem apoio flexionada.
41
O indivíduo foi orientado a ficar olhando fixamente em direção a uma marca com 3
centímetros de diâmetro, posicionada no nível dos olhos a uma distância de 1,5
metros e, após estabilizado, permaneceu na postura por 5 segundos para verificar o
COPmax da amplitude e desvio padrão, além das oscilações do COP no eixo M/L e
A/P calculados pela FRS.
Como resultados, a análise estatística revelou que idosos têm significativo
aumento na excursão no COP em relação aos adultos jovens e que respondem com
maior dificuldade nas condições posturais pelo notável aumento no deslocamento
angular nas articulações do tornozelo, joelho e quadril. Este estudo revelou, ainda,
que mesmo na ausência de perturbações externas, a base de apoio estreita resulta
em maior balanço postural em idosos, se comparado aos jovens.
Acompanhando os estudos de apoio unipodal, Verhagen et al. (2005)
pesquisaram o efeito de um programa de treinamento na excursão do COP com o
indivíduo parado e o apoio em apenas uma perna. Participaram desse estudo trinta
estudantes universitários sendo cinco do sexo masculino e vinte e cinco do sexo
feminino, divididos em três grupos, sendo que dois grupos eram compostos por onze
indivíduos cada, escolhidos aleatoriamente para formar um grupo de intervenção e
outro de controle. O terceiro grupo foi composto por oito indivíduos que participavam
de uma competição de voleibol.
O grupo de intervenção e o grupo do voleibol passaram por um período de
treinamento de equilíbrio, duas vezes na semana, durante cinco semanas e meia,
período no qual o objetivo desse treinamento foi o de melhorar o equilíbrio do
indivíduo, fazendo-o permanecer parado em uma única perna (realizado
bilateralmente perna D e perna E), ficando com os olhos abertos e depois com os
olhos fechados. Já, o grupo de controle não passou por nenhum treinamento e, a
partir de todos esses elementos, foi verificado o COP através da FRS e a excursão
ântero-posterior e médio-lateral do COP pelas oscilações do balanço corporal, sendo
que a avaliação foi feita com o uso de uma plataforma de força e com as medidas
que foram coletadas antes e depois das cinco semanas e meia.
Foram realizados tamm três testes para identificar o lado dominante dos
MMII, que constaram de:
1. Chutar uma bola, atividade em que a perna de chute foi considerada a
dominante;
42
2. Passo para cima, atividade em que a perna que pisasse em cima de um
banco foi considerada a dominante;
3. Teste de recuperação do equilíbrio após um empurrão para trás.
No decorrer dos testes para definir o membro inferior dominante, a perna
dominante deveria ser aquela escolhida em pelo menos dois dos três testes
realizados.
A oscilação ântero-posterior e médio-lateral foram avaliadas em cinco
tentativas com o indivíduo permanecendo por quinze segundos com apenas um pé
sobre a marca no centro da plataforma de força, mantendo os olhos abertos e,
depois, por 20 segundos com os olhos fechados, testes estes realizados no membro
dominante e o no membro não-dominante. O resultado obtido demonstra que não foi
encontrada diferença da excursão do COP em quaisquer dos três grupos
pesquisados no período de cinco semanas e meia, sendo assim pode-se concluir
que o treinamento de equilíbrio não conduz a uma redução da excursão do COP.
Winter (1995) relata a utilização de duas plataformas de força para verificar o
COP tanto no direito como no pé esquerdo, com o indivíduo permanecendo em
e quieto, pesquisa através da qual verificou-se a dominância no controle de um
dos membros. O COP é calculado com o indivíduo em duplo apoio, com um em
cada plataforma de força, sendo possível verificar tamm as oscilações nas
direções médio-lateral (M/L) e ântero-posterior (A/P). Na direção M/L o registro do
COP ocorre de acordo com a contração dos músculos inversores e eversores dos
pés D/E, enquanto que o peso corporal total é representado pela soma da
distribuição de peso sobre o pé D e o pé E, expressa pela variação do tempo.
É exemplificada por Winter (1995) que, quanto mais ativados os músculos
dos abdutores da perna D, maior será a distribuição do peso na perna D que passará
de 49% para 52% e, automaticamente, na perna E há um decréscimo da distribuição
de peso de 52% para 49%, segundo os dados captados pelo deslocamento M/L do
corpo na plataforma de força. A Figura 12 mostra o que ocorre quando os abdutores
estão mais ativos ou menos ativos.
43
Figura 12: Oscilação M/L com distribuição de carga e ativação maior da musculatura do MID sobre a
plataforma de força; (a) gráfico da FRS no MIE; (b) gfico da FRS no MID; (c) gráfico do
deslocamento M/L do COP total (WINTER, 1995).
A ativação dos músculos abdutores faz com que a distribuição do peso
corporal predomine sobre os músculos mais ativos e, consequentemente, a FRS
será maior, como está representado pelo vetor do MID na Figura 12.
Na Figura 12 há três gráficos, sendo que dois deles (a e b) identificam a FRS
no MIE e no MID, enquanto o gráfico (c) representa o deslocamento M/L do corpo
em relação ao tempo. O gráfico (a) representa a FRS no pé esquerdo, que apresenta
diminuição da carga no membro em questão, carga esta que diminui de acordo com
o tempo, enquanto o gráfico (b) mostra a FRS aumentando e, consequentemente, o
maior peso corporal é sustentado pelo MID.
O mesmo autor cita os eversores e os inversores dos pés direito e esquerdo,
também como dorso flexores e flexores plantares, sendo responsáveis pelo controle
do equilíbrio A/P e, a ativação bilateral do tibial anterior vai causar uma
movimentação ântero-medial do COP. Quando uma atividade dos abdutores e
adutores do quadril no membro D, há uma flutuação nas forças de reação vertical.
Liu e Lockhart (2003) realizaram um estudo utilizando duas plataformas de
força para registrar as FRS e sistema de imagem com seis meras no intuito de
identificar os dados cinemáticos da caminhada normal sob as plataformas de força.
Participaram dez indivíduos, sendo cinco homens e cinco mulheres com idade média
44
de 41,3 anos e peso médio de 69,92 kg. O programa Matlab foi usado para o
processamento digital dos momentos articulares. Os momentos do tornozelo, joelho
e quadril foram calculados com base na FRS, na cinemática corporal e as
propriedades do segmento corporal obtidas dos dados antropométricos de Dempster
(1955). Foi calculado o momento articular do tornozelo, sendo avaliada a rotação
interna/externa, a inversão/eversão pelo sistema de coordenada local e o sistema de
coordenada global, observando-se diferenças significantes no padrão e na
magnitude, enquanto que, na dorsiflexão e flexão plantar, o padrão e a magnitude
são muito similares. A determinação dos momentos articulares foi realizada pela
simulação da dinâmica inversa, porém esta abordagem é susceptível a erros
causados pelas simulações em quantidades limitadas (LIU e LOCKHART, 2003).
A pesquisa de Liu e Lockhart (2003) tem propriedades particularmente
parecidas com o presente estudo, pois este tamm utilizou plataforma de força para
identificar a FRS, sistema de imagem, dados antropométricos de Dempster e o
programa Matlab para processar os dados. A diferença é que o estudo acima citado
pesquisou os momentos articulares nos membros inferiores e representa um estudo
dinâmico; já, o presente estudo relacionou a distribuição da carga nos MMII através
da FRS e a alteração postural pela inclinação lateral do tronco captada pelas
câmeras do sistema de imagens, compondo, portanto, um estudo estático.
No estudo realizado por Chockalingam et al. (2008), foi verificado o
deslocamento do COP do pé direito e do pé esquerdo e o momento gerado pela FRS
sobre as proeminências vertebrais de S2 (segunda vértebra sacral) durante a
caminhada. Para se conseguir o equilíbrio durante a marcha normal o indivíduo
apresenta um momento alto e consequentemente apresentará um alto
deslocamento.
Participaram da pesquisa nove adolescentes com escoliose idiopática, sendo
oito meninas e um menino com idade média de 15,33 anos (DP = 2,54), todos com
indicação cirúrgica e inclinação média da escoliose de 61 graus, sendo ainda que
dos nove participantes da pesquisa, sete apresentaram uma curva secundária,
também conhecida como compensatória e dois com apenas uma curvatura. Os
mesmos desconheciam a existência de alguma diferença no comprimento em um
dos membros.
45
A validade da prova executada consistiu em os participantes tocarem com a
parte externa do calcanhar na plataforma de força durante a marcha, alterando sua
caminhada normal, assim os resultados indicaram uma ampla variação no
deslocamento do COP na direção médio-lateral, mas o na direção ântero-
posterior, entretanto, ainda assim, Chockalingam et al. (2008) afirmam que não foi
possível realizar uma estatística clara do teste devido ao pequeno número de
pacientes e pela existência de poucos estudos de observação como este.
Foi calculada uma variável identificada como Índice de Simetria (IS) para
verificar as diferenças nos parâmetros da força entre o lado direito e o lado
esquerdo, na qual zero significa simetria em ambos os membros e diferente de zero
significa assimetria. Em estudo prévio realizado por Chockalingam et al. (2004)
indicou-se que indivíduos com curva de compensação à esquerda apresentam um
grande IS e uma tendência para o lado esquerdo, já nos indivíduos com pouquíssima
ou nenhuma compensação a tendência é para o lado direito e isto é refletido nos
resultados do deslocamento do COP.
Os resultados do estudo de Chockalingam et al. (2008) não estabeleceram
clara relação entre estimativa dos momentos e propriedades da curva devido às
grandes diferenças na magnitude das curvas e compensação, porém o autor
argumenta que pode ter havido uma compensação na caminhada ou ser um
indicador de uma disfunção neuromuscular.
Blaszczyk et al. (2000) verificaram o efeito da idade e da visão na carga
assimétrica nos MMII durante a postura quieta na qual a amostra foi composta por
quarenta e três voluntários saudáveis, sendo vinte e dois idosos (treze do sexo
masculino e nove do sexo feminino) com idade média de 72,3 ± 4,0 anos e outro
grupo composto por vinte e um jovens (onze homens e dez mulheres) com idade
média de 23,9 ± 4,8 anos.
O balanço postural (verificado pelo COP) e a distribuição do peso corporal
(verificado pela FRS) foram registrados enquanto o indivíduo permaneceu sobre
duas plataformas de força, sendo realizadas duas provas de 120 segundos de
duração cada, uma com os olhos abertos e outra com os olhos fechados.
O resultado indicou que a carga assimétrica nos MMII foi grande em idosos
quando comparados com o grupo controle de jovens e os valores desta carga
assimétrica foram correlacionados com a magnitude do balanço postural, tanto na
46
direção A/P, porém principalmente na direção M/L, em ambas as condições, com os
olhos abertos e com os olhos fechados.
A assimetria na distribuição da carga com os olhos fechados foi
consideravelmente maior do que com os olhos abertos, sendo que os idosos com os
olhos fechados registraram 1,19 ± 0,13 de assimetria na distribuição de carga e os
adultos jovens, também com os olhos fechados, registraram 1,09 ± 0,07, já com os
olhos abertos os idosos apresentaram uma assimetria de 1,12 ± 0,11 enquanto que
os adultos jovens apresentaram 1,08 ± 0,05 de assimetria na distribuição de carga.
Com os olhos fechados, a postura ficou desestabilizada resultando em um
significativo aumento da distribuição assimétrica do peso corporal em idosos, mas
não em jovens. Essa diferença observada pode ser atribuída ao declínio do controle
da estabilidade postural em idosos, pois com a idade um progressivo declínio do
controle postural e usualmente o sistema nervoso requer maior tempo para
completar a ação de recuperar o equilíbrio (BLASZCZYK et al., 2000).
Gutnik et al. (2008) realizaram uma pesquisa na qual o foco foi examinar o
perfil da FRS em cada pé, com o indivíduo na postura em e quieto e o ângulo de
balanço lateral em graus de pessoas jovens saudáveis - estas com idade entre 15 e
35 anos, do sexo masculino e com o lado da mão dominante sendo o direito, pois de
acordo com Lee et al. (1988) indivíduos com estas características formam um grupo
com características antropométricas iguais, como é recomendado para experimentos
envolvendo equilíbrio em pé.
O critério de exclusão envolveu indivíduos que apresentavam histórico de
patologia ou lesão no pescoço, doença na coluna espinhal, dores de cabeça, alguma
disfunção na coluna espinhal nos últimos seis meses e que participam de exercícios
de treinamento regular de equilíbrio, como é o caso da ioga.
O que chamou a atenção deste trabalho foi que, para encontrar a simetria ou
a assimetria na distribuição do peso corporal, usou-se apenas uma plataforma de
força estática e, ao lado desta, uma caixa, ambas com demarcações para colocação
dos pés o esquerdo foi posicionado sobre a plataforma de força e o direito
sobre a caixa. De acordo com Balasubramaniam e Wing (2002) durante o balanço
postural o corpo se move em sincronia com os movimentos do centro de gravidade,
com isso, se o centro de gravidade se desloca para a esquerda, o esquerdo
apoiará uma grande proporção do peso corporal e o peso registrado na plataforma
47
aumentará, da mesma maneira ocorre para o direito, porém o peso registrado
nesta única plataforma de força será menor (GUTNIK et al., 2008).
Os participantes ficaram com os olhos vendados sob a plataforma e o peso
corporal foi captado e registrado por um computador a cada 4 segundos em um
período de 2 minutos e, assim como na pesquisa de Caron et al. (2004), cada um
dos catorze participantes foram submetidos a três experimentos, separadamente,
sendo que os dois primeiros foram separados por um intervalo de tempo de 10
minutos e o terceiro começou exatamente 24 horas depois, sendo que as condições
para cada experimento permaneceram as mesmas.
Sobre os resultados obtidos,
pode-se dizer que em relação ao ângulo de
inclinação corporal no balanço do COG que, nas três provas, houve uma tendência
de ângulo de inclinação para a direita, os microdeslocamentos não apresentaram
uma diferença significante na magnitude da força de reação do solo do direito e
do esquerdo, porém os resultados demonstraram que durante 60% do tempo, a
carga na pena direita foi significativamente maior que a carga na perna esquerda.
Concluindo seu estudo, Gutnik et al. (2008) citam a importância de conhecer a
FRS parcial em ambos os pés, pois é um elemento importante em testes clínicos que
envolvem uma postura bipodal.
Este capítulo mostrou trabalhos científicos que serviram de base teórica para
o desenvolvimento desta pesquisa e o capítulo seguinte refere-se aos “Materiais e
Métodos” que conduzem a todas as etapas desenvolvidas neste trabalho para
obtenção dos dados que foram posteriormente analisados.
48
4 MATERIAIS E MÉTODOS
Este capítulo apresenta os materiais e métodos utilizados para o
desenvolvimento da pesquisa.
O estudo foi realizado em colaboração entre o Laboratório de Controle Motor
do Núcleo de Pesquisas Tecnológicas da Universidade de Mogi das Cruzes (LACOM
/ NPT / UMC) e o Laboratório de Marcha da Divisão de Medicina de Reabilitação do
Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo
(DMR HC / FMUSP). O Laboratório de Marcha da Divisão de Medicina de
Reabilitação está equipado com recursos tecnológicos avançados como Sistema de
Imagens e Sistema de Plataforma de Força que podem ser visualizados na Figura
13.
Figura 13: Laboratório de Marcha da DMR HC/FMUSP, mostrando plataformas de força e sistema
de imagem (câmera).
Nesta pesquisa, a análise principal foi realizada entre a variável distribuição
de carga e a inclinação lateral do tronco, além da pelve e do deslocamento do COG
e do COP. Para a coleta dos dados, os voluntários permaneceram em sobre a
plataforma de força no campo de captação das câmeras, havendo assim, uma
sincronia e integração entre o sistema de imagens e o sistema de plataformas de
força para realizar a captação dos dados. O sistema de imagens fornece dados da
cinemática dos pontos articulares e, a partir deles, se obtêm os dados para calcular o
desvio lateral do tronco através de cada um dos segmentos corporais denotados por
oito pontos anatômicos.
49
4.1 SELEÇÃO DA AMOSTRA EXPERIMENTAL
A amostra foi composta por dez voluntários, todos do sexo masculino, adultos
jovens normais, com idade entre 18 e 34 anos, com nível de atividade física
moderada, sem histórico significativo de patologia nos membros inferiores e/ou na
coluna vertebral e sem problemas vestibulares como tonturas e labirintites. Dentre
alguns tópicos do formulário, os voluntários foram questionados sobre a preferência
do membro inferior com a pergunta: “Qual o membro preferido para chutar uma
bola?”. Das dez pessoas questionadas, nove responderam ter a perna direita como
sendo a de preferência e apenas um indivíduo respondeu ser sinistro; informação
que será útil para análise e discussão dos resultados.
Os critérios para a exclusão de participantes da pesquisa foram aplicados aos
que apresentaram alto Índice de Massa Corporal (IMC) caracterizando obesidade
condição que dificulta a localização dos pontos anatômicos e a fixação dos
marcadores refletivos –; problemas neurológicos associados, tais como hemiplegia;
desvios posturais significativos, como escoliose visível e com gibosidade aparente;
patologia nos membros inferiores, como um membro mais curto que o outro;
problemas vestibulares, como tonturas e labirintite; indivíduos fora da faixa etária
estipulada entre 18 e 40 anos; e estatura inferior a 1,60 m e superior a 1,85 m.
De acordo com dados pessoais, foi elaborada a tabela 1 com a média e o
desvio padrão (DP) da idade, do peso e da estatura dos indivíduos selecionados
para a pesquisa.
Tabela 1 - Dados dos voluntários.
10
Voluntários
Idade
(anos)
Peso
(N)
Estatura
(m)
Média
DP
25,6
2,26
667,19
21,22
1,69
0,25
Foi preenchido, pelos voluntários, um formulário contendo seus dados
pessoais, a partir do qual foi realizada uma anamnese para a seleção dos
voluntários, conforme alguns critérios de inclusão pré-estabelecidos e que, para o
cumprimento da tramitação legal, assinaram o TERMO LIVRE E ESCLARECIDO DE
CONSENTIMENTO PARA PARTICIPAÇÃO DA PESQUISA (Anexo A - I), TERMO
DE COMPROMISSO (Anexo A - II), tornando-os cientes dos procedimentos
50
vinculados à coleta. A participação foi voluntária e gratuita. Os indivíduos
selecionados concordaram em participar da pesquisa e foram avaliados quanto às
condições físicas para execução da tarefa pretendida.
Os procedimentos experimentais utilizados não foram invasivos e não
ofereceram risco à saúde de nenhum dos voluntários. Não foi utilizado nenhum tipo
de substância e nem prescrito qualquer tipo de tratamento médico/ terapêutico.
O procedimento utilizado na pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética da
Universidade de Mogi das Cruzes e pela Divisão de Medicina de Reabilitação do
Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo,
atendendo à resolução CNS 196/96, do Conselho Nacional de Saúde, de 10/10/96
(Processo CEP nº 110/06 e CAAE: 0111.0.237.000-06 respectivamente).
4.2 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Foram utilizados os seguintes instrumentos para a realização deste trabalho:
02 plataformas de força, sendo que a plataforma 1 coleta os dados da
força de reação do solo do pé esquerdo, denominada
(
)
zEyEzE
FFF ,, e a
plataforma 2 coleta os dados da força de reação do solo do direito,
denominada
(
)
zDyDzD
FFF ,, ;
08 câmeras de vídeo integradas em um sistema de aquisição de
dados (sistema de imagem);
01 computador com software específico para gerenciar e integrar os
dados coletados pela plataforma de força e pelo sistema de imagens.
Para a coleta dos dados foi utilizado o sistema HiREs 3D Motion Capture
System. Os sistemas de imagem e a plataforma de força adquirem, em paralelo, os
sinais cinemáticos e cinéticos.
4.2.1 Recursos Utilizados – Sistemas Integrados
Foram utilizados os dados cinemáticos e citicos e, no decorrer deste
capítulo serão detalhadamente apresentadas cada uma dessas etapas.
51
A tabela 2 apresenta uma visão metodológica geral, a fim de facilitar a
compreensão; neste quadro foram incluídos os instrumentos utilizados e as variáveis
obtidas.
Tabela 2 - Visão geral da metodologia, apresenta o experimento realizado com o objetivo de cada
recurso.
A tabela 2 representa a captação dos dados cinéticos pela Plataforma de
Força na qual se tem ;,,
zEyExE
FFF ;,,
zDyDxD
FFF ;,,
111
zyx
222
,, zyx e também a
captação dos dados cinemáticos através do Sistema de Imagens obtidos das
coordenadas
x
, y ,
z
de cada uma dos 8 marcadores refletivos.
Plataformas de Força
Foram utilizadas duas Plataformas de Força AMTI, Versão 2.0, Modelo OR6-
7(1000), com dimensões de 464 x 508 x 82.5 milímetros, cada uma, sendo do tipo
célula de carga que utiliza transdutores do tipo “strain gages” – dispositivos elétricos
com a resistência elétrica variada em função da deformação mecânica, posicionados
nos quatros cantos da plataforma, mostrados na Figura 14.
Figura 14: Modelo da Plataforma de Força utilizada no Laboratório de Marcha do DMR.
ÁREA DE ESTUDO RECURSO VARIAVEL
CINÉTICA Plataforma de Força
zDyDxDzEyExE
FFFFFF ,,;,,
222111
,,;,, zyxzyx
CINEMÁTICA Sistema de Imagens
x
, y ,
z
de cada uma
dos 8 marcadores
refletivos
52
O sistema de aquisições fornece os dados brutos aferidos na execução do
teste que não o detectados através da observação visual, sendo tal sistema
ajustado com uma frequência de amostragem de 1000 Hz. Foram utilizados doze
canais para a aquisição de sinal das duas plataformas de força, seis canais para
cada plataforma com três multicomponentes força (
x
F ,
y
F ,
z
F ), o que possibilitou a
verificação das FRS nos eixos
x
, y ,
z
.
As plataformas de força utilizadas foram arranjadas para medirem as forças
tridimensionais (3D) compondo os três eixos ortogonais entre si (Sistema Cartesiano)
em relação ao sistema de referência do laboratório (Figura 15).
Figura 15: Plataforma de Força (1 e 2) interligadas. Sistema de coordenada do laboratório (x, y, z) e
FRS (z) representado na plataforma 2, o mesmo para a plataforma 1.
A força foi representada na forma de vetores em função do tempo,
considerando a sua ação tridimensional (1 componente médio-lateral “m-l(
x
F ), 1
componente ântero-posterior “a-p” (
y
F ) e 1 componente vertical (
z
F ). Apenas os
dados do componente vertical (eixo
z
) foram considerados através da FRS, pois é
por meio deste componente que se pode verificar a distribuição de carga nos MMII.
53
Sistema de Imagem
Neste trabalho, foram utilizados marcadores passivos (refletivos) captados por
um sistema de imagem com oito meras de deo analógicas de infravermelho
(Hawk) do sistema Expert Vision, marca COHU, modelo 4915, interligadas ao
sistema que capta os pontos (marcadores) por rastreamento optoeletrônico
tridimensional e com uma frequência de amostragem de 200 Hz.
O posicionamento das oito câmeras e do sistema de coordenadas da sala
está representado na Figura 16.
Figura 16: Posição das câmeras e do sistema de coordenadas (Manual EVaRT 5.0 - pdf).
A Figura 16 mostra a sequência do sistema de imagens das oito câmeras
numeradas de 1 a 8 e o correspondente volume de captura, área demarcada ao
centro, como também o sistema de referência
x
, y ,
z
demarcado no solo.
Os dados dos marcadores refletivos, fixados no indivíduo, são captados pelas
câmeras de infravermelho (Figura 17), processadas no computador pelo software
EVart HiREs, que integra os sinais provenientes das câmeras e cria um modelo
tridimensional do objeto estudado por videogrametria. Esse modelo tridimensional é
criado a partir do processamento manual realizado pelo operador do software no
qual são feitas as ligações entre os pontos refletivos fixados no indivíduo, que foram
captados pelas câmeras, tornando possível a visualização da representação do
posicionamento do tronco.
54
Figura 17: mera de infravermelho para aquisição da imagem em 3D.
A Figura 17 apresenta uma das oito câmeras de infravermelho usadas nesta
pesquisa, fixada sobre um tripé.
4.2.2 Calibração
A calibração de Sistema de Imagem foi feita com uma haste em “T que
possui marcadores refletivos dispostos em medida padrão. O processo implica em
realizar movimentos suaves e tmicos em todo o volume de captura no qual se
executada a tarefa e em diferentes sentidos. O sistema registra a trajetória dos
marcadores refletivos em relação ao sistema de referência global (estrutura em
forma de “L”). Desse modo, a calibração dinâmica do sistema consiste na
convergência dos parâmetros intrínsecos das câmeras (distância focal, escala efetiva
em pixel/m), dos marcadores da haste em relação ao sistema de referência.
A calibração do sistema de Plataforma de Força foi realizada por meio do
balanceamento dos potencmetros (células de cargas com transdutores do tipo
“strain gages” posicionadas nos quatro cantos da plataforma) da ponte de
Wheastone. Foram utilizadas anilhas de diferentes pesos e colocadas em cada um
desses potenciômetros para efetuar o balanceamento e a calibração da plataforma.
55
Figura 18: Cursor em “L” que marca as distâncias para a calibração nas coordenadas x, y, z.
A Figura 18 mostra os quatro pontos para a calibração na plataforma de força,
sendo que estes marcadores, em particular, foram colocados para orientação e
distâncias precisas, a fim de fornecer ao software a origem e as coordenadas do
sistema do laboratório.
Antes da utilização da plataforma de força, foi necessário realizar a calibração
do sistema de imagens, representada na Figura 19, pois ambos os sistemas de
imagem e plataforma de força devem estar calibrados para posterior integração na
captação dos dados.
Figura 19: Calibração do Sistema de Imagens do Laboratório de Marcha do DMR – HC/FMUSP.
A varredura do volume de captação está representada na Figura 19 e foi
realizada com movimentos suaves e rítmicos no sentido médio lateral D/E em alturas
diferentes, em que o campo de visão das câmaras foi coberto com todo o volume
desejado, através da movimentação do cursor de calibração e, foi assim realizado,
manualmente, por uma pessoa, como mostra a Figura 20.
0,0,0
y
x
56
Figura 20: Distância entre os marcadores refletivos esféricos do cursor – haste “T”.
A captura com o cursor para cobrir todo o volume foi realizada acenando o
cursor paralelo para cada eixo:
x
, y ,
z
, em todo o espaço, como exemplificado nas
Figuras 19 e 20.
Após a calibração houve a possibilidade em dar entrada referente às
coordenadas no computador uma vez que cada um dos marcadores foi identificado
manualmente com o cursor preenchendo todo o volume de captura.
4.3 PREPARAÇÃO DO PARTICIPANTE
Após preencherem formulário com dados pessoais e passarem pela
anamnese, os voluntários ficaram vestidos apenas com uma sunga, para facilitar a
visualização dos pontos anatômicos demarcados e, posteriormente, ser realizada a
colocação dos marcadores refletivos diretamente na pele (Figura 21). Foram
colocados oito marcadores refletivos, cuja fixação foi feita com fita adesiva dupla
face diretamente sobre a pele e, em seguida, os voluntários foram posicionados
sobre as plataformas de força para receberem as orientações adequadas quanto ao
posicionamento durante a realização da tarefa na postura ereta. Esclarecidas todas
as dúvidas quanto aos procedimentos utilizados para a coleta dos dados e a forma
de execução da tarefa, deu-se início à coleta.
Haste “T”
Marcadores refletivos
57
Figura 21: Esquema representativo da disposição dos marcadores. (Adaptado do manual Evart – 5.0
- pdf).
Os pontos anatômicos onde foram colocados os marcadores refletivos estão
descritos na tabela 3.
Tabela 3 - Descrição anatômica dos pontos onde foram colocados os marcadores refletivos.
NÚMERO
LOCALIZAÇÃO ANATÔMICA
1 Acrômio D
2 Acrômio E
3 Espinha ilíaca ântero-superior D
4 Espinha ilíaca ântero-superior E
5 Maléolo lateral D
6 Maléolo medial D
7 Maléolo medial E
8 Maléolo lateral E
4.4 PONTOS DE REFERÊNCIA ANATÔMICOS
Foram utilizados pontos de referência anatômicos para obtenção de um
sistema cartesiano móvel localizado na pelve. Um exemplo de orientação de um
sistema cartesiano foi proposto por White et al. (1975), no qual o individuo em
ortostatismo, na posição anatômica, apresenta o sistema com origem no sacro (entre
as espinhas ilíacas póstero-superiores) e, a partir da origem, sua orientação é
58
descrita da seguinte forma: o eixo y aponta para cima, o eixo x aponta para a
esquerda e o eixo z aponta anteriormente (Figura 22).
Figura 22: Sistema cartesiano sugerido por White et al. (1975) em seu estudo.
A orientação do sistema cartesiano deste trabalho é diferente do proposto por
White et al. (1975), pois neste, o eixo y aponta anteriormente, o eixo x aponta para a
direita e o eixo z aponta para cima. Segundo o plano cartesiano definido por White et
al. (1975), os movimentos no plano, definidos pelos eixos x e y são denominados
abdução e adução. Neste trabalho, os movimentos nos eixos correspondentes são: z
e x, e são denominados inclinação lateral –
que pode ser direita ou esquerda.
Para a obtenção do ponto de origem do sistema de referência móvel, foram
usados dois pontos de referência na pelve para identificar a posição do tronco em
relação à vertical: o ponto de referência anatômica,
3P
onde está localizada a
espinha ilíaca ântero-superior direita (EIAS D); e o ponto de referência anatômico
4P , na espinha ilíaca ântero-superior esquerda (EIAS E). Na porção superior do
tronco, o acrômio D foi o ponto de referência anatômico identificado como
1
P
e o
acrômio E, como o ponto de referência anatômico
2
P
. Além desses pontos
anatômicos, foi tomado como referência o ponto médio entre o maléolo medial e o
lateral em ambos os tornozelos (
5P
,
6P
,
7P
e
8P
) para fechar o sistema, mostrado
na Figura 23.
59
Figura 23: Modelo biomecânico de seis segmentos (oito pontos anatômicos: P1, P2, P3, P4, P5, P6,
P7 e P8) utilizados para o cálculo da inclinação do tronco (ângulo
γ
) (Adaptado do manual Evart
5.0).
A Figura 23, além de mostrar os pontos anatômicos mencionados para os
marcadores, mostra também o ponto médio entre os acrômios, que é o ponto médio
entre as EIAS e, neste ponto médio, foi construído o sistema de coordenadas unitário
'x
, 'y ,
'
z
para que se possa verificar o ângulo de inclinação lateral do tronco.
Primeiramente foi definido o ponto médio entre as EIAS (
1
PM
) e,
posteriormente, o ponto médio entre os acrômios (
2
PM
). O eixo
z
do sistema de
coordenadas serviu como eixo de referência para identificar se houve inclinação
lateral do tronco.
Foi construído um sistema de coordenadas com vetores unitários
independentes em
1
PM
e, a partir deste ponto, foi traçada uma vertical entre
1
PM
e
2
PM
para calcular a angulação formada entre a vertical do sistema unitário através
do eixo
'
z
em relação ao eixo
z
do sistema de referência fixo (laboratório), essa
angulação foi obtida pela projeção de um sistema para o outro.
60
A Figura 23 mostra apenas o ângulo de projeção médio lateral representado
por
γ
(gama), porém, tamm, é formado um ângulo ântero-posterior (Figura 24)
representado por
β
(beta) que não foi usado nesta pesquisa, pois o ângulo de
interesse nesse trabalho foi o médio lateral
γ
”.
Figura 24: Projeção do Sistema de Referência Móvel (unitário) em relação ao Sistema de Referência
Fixo/laboratório.
Na Figura 24 podem ser observados os deslocamentos do tronco em ambos
os sentidos, tanto no sentido médio-lateral (
γ
) como no sentido ântero-posterior (
β
).
4.4.1 Orientação para Determinação do Segmento: Tronco e Pelve
O segmento do tronco apresenta articulações entre as vértebras, porém este
segmento foi considerado um corpo rígido, que a postura adotada é a
estática/ereta. Como vista, anteriormente, foi definida uma base ortonormal através
do sistema de referência móvel em relação ao sistema de referência fixo.
A orientação anatômica do segmento do tronco foi obtida a partir do sistema
de quatro marcadores anatômicos refletivos (
1
P
,
2
P
,
3P
e
4
P
), vistos na Figura
25(a).
61
(a) (b)
Figura 25: (a) Representação em uma vista anterior dos marcadores unidos por linhas pontilhadas
processo inicial para cálculo do ângulo de inclinação lateral do tronco (
γ
) e inclinação da pelve (
α
); (b)
Esquema traçado para cálculo do ângulo
γ
e do ângulo
α
, sistema de referência móvel (x’, y’, z) e
sistema de referência fixo (x, y, z – do laboratório).
A posição do segmento do tronco foi definida de acordo com o ponto médio
entre as espinhas ilíacas ântero-superiores, representado por
1
PM
e o ponto médio
entre os acrômios, representado por
2
PM
; já, sua orientação anatômica foi definida
pelos vetores da base ortonormal em i
ˆ
, j
ˆ
,
k
ˆ
, como pode ser visto na Figura 25(b).
Com origem em
2
PM
, dois vetores auxiliares são criados: vetor
a
com
extremidade em 4P e o vetor
b
, com extremidade em
3P
. Os vetores
a
e
b
formam o plano lambda (
), próximo ao plano frontal do tronco.
Um primeiro vetor da base
k
ˆ
é definido como o vetor unitário que tem direção
e sentido do vetor com origem em
1
PM
e aponta para
2
PM
. O segundo vetor da
62
base j
ˆ
, é definido pelo produto vetorial de
a
por
b
e, o terceiro vetor da base i
ˆ
, é
formado através do produto vetorial do vetor
k
ˆ
pelo vetor j
ˆ
.
A definição dos vetores básicos foi baseada no estudo de Cappozzo et al.
(1995, apud Andrade, 2002), após serem encontrados os pontos médios do
segmento do tronco:
Vetor
1PM definido pela média dos vetores 3P e
4
P
:
2
43
1
PP
PM
+
= (1)
Vetor
2
PM
definido pela média dos vetores
1
P
e
2
P
:
2
21
2
PP
PM
+
= (2)
Vetores auxiliares,
a
e
b
, necessários para a definição do plano
:
24 PMPa = (3)
23 PMPb = (4)
Vetor
k
ˆ
, vetor unitário de mesma direção e sentido do vetor
12 PMPM :
|12|
12
ˆ
PMPM
PMPM
k
= (5)
Vetor j
ˆ
, produto vetorial de
a
por
b
:
ba
ba
j
×
×
=
ˆ
(6)
63
Vetor i
ˆ
, produto vetorial de
k
ˆ
por j
ˆ
:
jk
jk
i
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
×
×
=
(7)
Os dados processados no ambiente Matlab geraram a Figura 26 que, dessa
forma, facilita a visualização da inclinação lateral do tronco em uma visão posterior,
através da uno entre os pontos
1
PM
e
2
PM
, por uma linha e, paralelamente, outra
linha vertical (perpendicular ao solo) que mostra o ângulo formado entre essas duas
linhas.
Figura 26: Vista posterior do modelo biomecânico utilizado para a análise do ângulo
γ
, gráfico gerado
no ambiente Matlab.
As equações 1 e 2 mostram como foram encontrados
1
PM
e
2
PM
, porém na
Figura 26, estão sendo representados com um círculo (pontos ao centro) os
marcadores refletivos captados pelas câmeras do sistema de imagens, de acordo
com o gráfico gerado pelo Matlab. Os pontos inferiores da Figura 26 representam a
EIAS D (
3P
) e a EIAS E (
4
P
), já os pontos superiores representando os acrômios
AD (
1
P
) e AE (
2
P
).
64
Para o sistema de coordenadas de vetores unitários, o eixo
'x
do sistema de
coordenada móvel (em
1
PM
no voluntário) está representado no programa do
Matlab por
iii
como alfa, já o eixo 'y está representado por “
jj
”, identificado como
beta e o eixo
'
z
representado por
kk
e identificado por gama, sendo este último
eixo o de interesse para os resultados deste trabalho assim como
iii
”, pois é por
meio destes eixos que se encontram, primeiro, o resultado do ângulo de inclinação
lateral do tronco e, depois, o ângulo de inclinação da pelve; cálculos feitos usando o
arcocosseno de 180º dividido por ( 14,3
=
pi ).
A pelve tamm foi um objeto de estudo desta pesquisa e para verificar o seu
posicionamento, foi traçada uma linha unindo os pontos
3P
e/ou pelve D (ponto de
referência para análise) e 4P , passando por
1
PM
, dessa maneira é possível
verificar se a mesma encontra-se neutra ou obliqua (
3P
como referência, superior ou
inferior). A obliquidade superior da pelve, quando estiver para o lado de maior
distribuição de carga (a EIAS sobe), o lado contra lateral à pelve encontra-se em
obliquidade pélvica inferior, portanto pelve D inferior = pelve E levantada, podendo
ser para o lado da maior distribuição de carga ou para o lado contralateral à maior
distribuição de carga; o ângulo de inclinação da pelve foi representado pelo símbolo
alfa “
α
”.
Essa visualização foi feita após os dados serem processados pelo Matlab e
representada na Figura 27:
Figura 27: Gráfico gerado no ambiente Matlab através de uma visão posterior do modelo
biomecânico utilizado na análise do ângulo α de inclinação da pelve.
65
A Figura 27 representa a forma pela qual foi analisada a posição da pelve no
indivíduo em pé; nota-se que
1
PM
é o ponto pélvico médio entre
3P
e 4P assim,
para que haja um equilíbrio dessa pelve, os três pontos deveriam estar no mesmo
nível, mas isto não ocorre, pois
3P
está abaixo da linha horizontal que passa
exatamente sobre
1
PM
e 4P , estando acima, demonstrando uma obliquidade
pélvica e, como o ponto de referência para essa obliqüidade é
3P
, então pode-se
dizer que esta pelve apresenta uma inclinação inferior à D e levantada à E.
4.5 POSICIONAMENTO PARA O TESTE E COLETA DOS DADOS
Posicionamento para o Teste
Após o procedimento de preparação do indivíduo, foram esclarecidas todas as
dúvidas quanto ao posicionamento para o teste e dadas as orientações necessárias
para se iniciar a coleta dos dados. O indivíduo adotou a mesma posição, ortostático
corpo perpendicular ao solo desde o início até o final do teste. Pés dispostos
confortavelmente sobre os pontos demarcados em cada plataforma de força, sem
que a distância entre os pés ultrapassasse a largura dos quadris, um em cada
plataforma, braços soltos ao longo do corpo e olhar voltado para o horizonte, sem
deixar a cabeça se projetar superior ou inferiormente (Figura 28).
Coleta dos Dados
Após o posicionamento do voluntário nas duas plataformas, iniciou-se o
procedimento da coleta dos dados por meio da captação, feita através do sistema de
imagem e do sistema de plataformas de força. Para que não haja o aprendizado ou a
fadiga, a literatura recomenda um mero em torno de três repetições (CORRIVEAU
et al., 2001; LAFOND et al., 2004), porém as cinco repetições para a realização da
tarefa, no presente estudo, foram empregadas de forma adequada, pois o tipo de
tarefa proposta não provoca a fadiga nos voluntários por ser de simples execução.
66
O objetivo da tarefa foi o indivíduo permanecer na posição ortostática, por um
período de 5 segundos e, ao término dela, fazê-lo relaxar por um período de,
aproximadamente, 10 segundos para, posteriormente, dar continuidade às repetições
subsequentes.
A Figura 28 representa a posição adotada pelo indivíduo, sobre as duas
plataformas de força, durante todo o período das cinco tentativas, assim como o
sistema de coordenadas do laboratório.
Figura 28: Posicionamento do voluntário para coleta de dados, sobre as duas plataformas de força,
após o sinal inicial e o sinal final com duração de 5 segundos.
4.6 AQUISIÇÃO, INTEGRAÇÃO E FILTRAGEM DOS DADOS
Aquisição e Integração
Os dados do sistema de imagens e da plataforma de força, depois de
captados e analisados pelo software EVART 5.0, forneceram os arquivos com dados
brutos não filtrados correspondentes ao sistema. Foi o software OrthoTrak 6.2 que
permitiu a coleta, a monitoração (visualização em tempo real), o armazenamento de
sinais e de instrumentação, além de fazer a integração entre os dados cinéticos e
cinemáticos para depois serem processados. Todo o sistema compreende recursos
integrados e sincronizados por software e hardware, gerenciados por programas de
aquisição dos dados através de um computador.
67
A Figura 29 mostra as imagens captadas pelas meras que foram enviadas
ao computador e processadas no software EVaHiREs, o qual integrou os sinais e
criou um modelo 3D do indivíduo por videogrametria, (a) vista no plano frontal e (b),
vista no plano sagital. Na mesma Figura 29(a) podem ser vistos os vetores da FRS
que representam a distribuição de carga sobre as plataformas de força e, neste
exemplo, a maior carga está sobre a plataforma 2, à qual corresponde o MID no
plano frontal.
Figura 29: Apresentação do modelo através Software EVaHiREs, que integra os sinais provenientes
das câmeras e cria o modelo tridimensional do objeto estudado por videogrametria. (a) Plano Frontal
e (b) Plano Sagital (Adaptado do manual EVaRT 5.0 – pdf).
Filtragem dos Dados
Todo o processo de filtragem e o processamento dos dados foram realizados
no ambiente Matlab 8.0a ® utilizando-se o arquivo de dados cinemáticos e citicos
que possuem extensão “*.TRBCOORD”, que fornece os dados das coordenadas de
cada ponto refletivo e o arquivo “*.FORCE”, que fornece os dados referentes à FRS.
TRBCoord (Cinemática)
Neste trabalho, o filtro foi aplicado nas variações angulares obtidas no
posicionamento corporal do tronco e da pelve, nos pontos referentes ao
deslocamento do COG e do COP e nos dados das coordenadas
x
, y ,
z
, sendo
68
que, através dos dados filtrados das coordenadas, foi calculado o COG. O
processamento do sinal analógico bruto incluiu filtro passa-baixa, tipo Butterworth
digital de 6 ª ordem com frequência de corte de 12 Hz e frequência de amostragem
de 200 Hz (sistema de imagens).
Force (Cinética)
O processamento do sinal analógico bruto incluiu filtragem do amplificador do
sistema para o uso com AMTI’s, sendo ele o filtro passa baixa, Butterworth recursivo
de ordem, frequência de corte 12 Hz e frequência de amostragem da plataforma
de força de 1000 Hz (frequência de aquisição).
O Matlab fez a leitura e o processamento dos dados da
x
F ,
y
F ,
z
F das
plataformas 1 e 2, da curva força/tempo (F-t), em que foram utilizados os dados da
z
F (vertical). A interpretação desses componentes permitiu o entendimento das
condições do movimento, que responderam por funções técnicas de estabilidade e
de transferência de força às estruturas do aparelho locomotor, mesmo
permanecendo ereto, pseudo-estático.
4.7 PROCESSAMENTO DOS DADOS
Para iniciar o processamento dos dados, a FRS foi obtida pelo
posicionamento de cada voluntário sobre as duas plataformas de força. Foram
obtidos dados brutos nos eixos
x
, y ,
z
como força em
x
F ,
y
F ,
z
F , porém, para
esta pesquisa, foram considerados os dados da
z
F , pois de acordo com esses
dados é que podem ser obtidos parâmetros em relação ao membro inferior que
apresenta maior distribuição de carga no que diz respeito à distribuição do peso
corporal nos MMII.
69
4.7.1 Cálculo das Forças e Momentos resultantes
Para encontrar a resultante da força, é necessário encontrar a resultante da
FRS na direção dos eixos
x
, y ,
z
originários da soma das plataformas de força 1 e
2. A Figura 30 ilustra a visualização referente à distribuição de carga em cada uma
das plataformas de força e a resultante no eixo
z
; a linha mais grossa representa os
dados brutos e a linha mais fina representa os dados filtrados pelo filtro passa baixa,
Butterworth recursivo de 6ª ordem e frequência de corte 12 Hz.
Figura 30: Forças ( Fz ) nas plataformas 1 (pé esquerdo) e 2 (pé direito) e a resultante.
A equação da resultante no eixo
z
, da qual se obtém a FRS vertical, vista na
Figura 30, foi obtida através da soma das forças da plataforma 1 (
zE
F ) e da
plataforma 2 (
zD
F ), podendo ser representada da seguinte maneira:
zDzEz
FFR += (8)
Além da resultante no eixo
z
, também foram obtidas resultantes no eixo
x
e
y , demonstradas na equação abaixo:
xDxEx
FFR += (9)
yDyEy
FFR += (10)
70
4.7.2 Cálculo do Centro de Pressão (COP)
O COP pode ser calculado separadamente nas direções ântero-posterior (ap)
e médio-lateral (ml). As equações (21) e (22) mostram como foi calculado o COP,
tendo em vista que se trata do cálculo do ponto de aplicação da força resultante.
Para calcular a localização do COP é necessário, previamente, calcular o
Momento resultante na direção
x
e na direção
y
.
A equação vetorial inicial utilizada para o cálculo do Momento de Força
apresenta-se conforme a seguinte equação:
F
r
M
×
=
(11)
Onde:
M
: Momento ou Torque.
F
: representação vetorial da Força na direção x, y, z.
r
: vetor que representa a distância do ponto piao ponto onde atua uma
força F, também chamado braço de momento.
O momento das componentes yx , e z podem ser calculados conforme
descrito na sequência:
Momento resultante na direção x:
xExEx
MMM += (12)
• O Momento
xE
M (Plataforma 1) é calculado da seguinte forma:
EyEEzExE
zFyFM .. += (13)
• O Momento
xD
M (Plataforma 2) é calculado de forma semelhante ao anterior:
DyDDzDxD
zFyFM .. += (14)
71
Momento resultante na direção y:
yDyEy
MMM += (15)
• O Momento
yE
M (Plataforma 1) é calculado da seguinte forma:
ExEEzEyE
zFxFM .. = (16)
• O Momento
yD
M (Plataforma 2) é calculado da seguinte forma:
DxDDzDyD
zFxFM .. = (17)
Momento resultante na direção z:
zDzEz
MMM += (18)
• O Momento
zE
M (Plataforma 1) é calculado da seguinte forma:
EyEExEzE
xFyFM .. += (19)
• O Momento
zD
M (Plataforma 2) é calculado da seguinte forma:
DyDDxDzD
xFyFM .. += (20)
Direção do Deslocamento do COP ap (Eixo y)
z
x
ap
R
M
COP = (21)
72
Direção do Deslocamento do COP ml (Eixo x)
z
y
ml
R
M
COP
=
(22)
A Figura 31 mostra os deslocamentos do COP obtidos pelas equações 21 e
22 na permanência do tronco na postura ereta.
800 850 900 950 1000 1050 1100
150
200
250
300
350
x [mm]
y [mm]
FRS 1
COP
COG
FRS 2
1
2
Figura 31: Dados das plataformas de força: FRS 1 = Plataforma 1 = pé esquerdo; FRS 2 = Plataforma
2 = direito; cálculo dos deslocamentos do COP e do COG no plano horizontal (x e y) obtido pela
cinemática.
4.8 ANÁLISE DE VARIÁVEIS
Os dados foram processados pelo Matlab e foram realizados cálculos para a
obtenção das médias temporais correspondentes aos 5 segundos durante os quais
foi realizado o teste para as seguintes variáveis:
(
)
=
=
=
ni
i
zE
zE
n
iF
F
1
(23a)
(
)
=
=
=
ni
i
zD
zD
n
iF
F
1
(23b)
(
)
=
=
=
ni
i
n
i
1
γ
γ
(24)
73
(
)
=
=
=
ni
i
n
i
1
α
α
(25)
Onde:
zD
F e
zE
F : Força média temporal na direção do eixo vertical para as
pernas esquerda e direita, respectivamente.
(
)
iF
zE
e
(
)
iF
zD
: Força na direção do eixo vertical no instante i-ésimo para as
pernas esquerda e direita, respectivamente.
γ
: Ângulo médio da inclinação lateral do tronco. Convenção adotada (+)
inclinação lateral direita e (-) inclinação lateral esquerda.
(
)
i
γ
: ângulo de inclinação lateral do tronco no instante i-ésimo.
α
: Ângulo médio da inclinação da pelve D. Convenção adotada (+) inclinação
da pelve D superior e (-) inclinação da pelve D inferior.
(
)
i
α
: ângulo de inclinação da pelve D no instante i-ésimo.
n: número total de amostras, no caso n = 5000.
Deslocamento do COP: deslocamento no sentido médio-lateral obtido por
meio da equação 22, distância do COP em relação à
zD
F ou
zE
F .
Deslocamento do COG: deslocamento no sentido médio-lateral, distância do
COG em relação à
zD
F ou
zE
F .
Com o intuito de analisar a distribuição de peso entre ambas as pernas, foi
definida a seguinte variável:
2
zDzE
zDz
FF
FR
+
=
δ
(26)
Em relação a
zE
F , a equação é simétrica, porém com sinal oposto.
A variável
z
R
δ
representa o valor excedente na distribuição de peso corporal
distribuição de carga entre os MMII, após obter o valor médio do peso corporal
(equação 26). Um valor excedente (+) desta grandeza significa que a distribuição de
carga maior foi no MID e, um valor excedente (-), que a distribuição de carga maior
foi no MIE.
74
As variáveis analisadas neste parágrafo podem ser vistas na Figura 32, as
quais apresentam alterações.
Figura 32: Modelo de um padrão postural representando as variáveis analisadas: P: Força do Peso
corporal; Desl. COG: distância do Deslocamento do Centro de Gravidade; distância do Desl. COP:
Deslocamento do Centro de Pressão; F
zD:
Componente vertical da FRS direito; F
zE:
Componente
Vertical da FRS esquerdo;
γ
(Gama): Ângulo Médio-Lateral do Tronco; (Alfa): Ângulo de Inclinação
da Pelve: Diferença entre
zD
F e
zE
F .
No processo de análise das variáveis foi verificado o grau de correlação
existente entre as variáveis, sendo utilizada a classificação proposta por Dawson e
Trapp (2003), assim a classificação é realizada da seguinte maneira:
r = [0, 0.25]
Relação pequena ou inexistente;
r = [0.25, 0.50] Grau razoável de relação;
r = [0.50, 0.75] Relação moderada a boa;
r > que 0.75 Relação muito boa ou excelente.
Por meio da análise das variáveis, foram obtidos resultados que possibilitaram
confirmar a existência ou o de correlação entre tais variáveis, e esses resultados
são vistos no capítulo seguinte.
75
5 RESULTADOS
Os resultados relatados neste capítulo foram obtidos em decorrência da
amostra citada no parágrafo 4.1 e dos dados coletados, de acordo com o parágrafo
4.5. Assim, os resultados mostram a correlação existente entre a Inclinação Lateral
do Tronco e a Distribuição de Carga nos MMII, sendo que, dentre todas as análises
realizadas, essa foi a principal. As outras análises envolveram a correlação entre o
Deslocamento do COP e o Deslocamento do COG relacionados entre si, e em
relação à Distribuição de Carga, além da relação entre Inclinação Lateral do Tronco
e a Inclinação da Pelve. Essas correlações fazem com que se compreenda o
comportamento corporal frente a uma situação de postura ereta estática e, assim, se
verifique a existência de padrões posturais e correlações entre diferentes variáveis.
Os parágrafos seguintes mostrarão o comportamento das variáveis e a
relação existente entre elas.
5.1 INCLINAÇÃO LATERAL DO TRONCO E DISTRIBUIÇÃO DE
CARGA
Neste parágrafo mostra-se a relação entre as seguintes variáveis: γ (Ângulo
de Inclinação Lateral do Tronco e
δ
R
z
(Distribuição de Carga nos MMII) que estão
definidas no parágrafo 4.8 (equações 24 e 26). A Figura 33(a) apresenta a análise
realizada com valores normais para a Inclinação Lateral do Tronco e os valores da
Distribuição de Carga normalizada em relação ao peso de cada voluntário. A Figura
33(b) apresenta os valores absolutos de ambas as variáveis.
-10 -5 0 5 10 15
-6
-4
-2
0
2
4
6
Inclinação Lateral do Tronco [
o
]
dR
z
[ % ]
(a)
Linha de Regressão Linear
Curva de 95% de significância
Incl_Lat_Tronco vs. Distr_Carga
itE
itD
dE dD
0 5 10 15
-1
0
1
2
3
4
5
Inclinação Lateral do Tronco [
o
]
Valor Absoluto da dR
z
[ % ]
(b)
Linha de Regressão Linear
Curva de 95% de significância
Angtroncoabs vs. Carganorabs
Figura 33: Inclinação Lateral do Tronco vs. Distribuição de Carga (n = 50 amostras). (a) Carga
normalizada: r
2
= 0,29 e r = 0,54. (b) Valores absolutos r
2
= 0,04 e r = 0,22.
76
Os valores obtidos para a análise de regressão linear, citados na legenda
das Figuras 33(a) e 33(b), permitem dizer que o existe uma boa correlação entre
as variáveis analisadas, seja em valores relativos, seja em valores absolutos.
Na Figura 33(a), observa-se com maiores detalhes a relação que existe
entre cada um das variáveis. Isso quer dizer que é possível interpretar o padrão
postural adotado pelos voluntários. Por exemplo, no quadrante é possível
observar 19 pontos que representem indivíduos com Inclinação Lateral do Tronco
para a direita e Distribuição de Carga com preponderância no MID, enquanto que na
Figura 33(b), não se observa o padrão postural de cada voluntário, pois devido ao
fato de serem valores absolutos, perderam-se as informações de esquerda e direita,
tanto para a Inclinação Lateral do Tronco como para a Distribuição de Carga.
As informações que dizem respeito à relação entre Inclinação Lateral do
Tronco e Distribuição de Carga podem ser visualizadas a partir da Figura 34(a), que
apresenta um esquema representativo do padrão postural. A Figura 34(b) mostra a
distribuição percentual de cada quadrante.
Carga D
Carga E
Incl. D
Incl. E
42%
20%
38%
0%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
(b)
1º Q
2º Q
3º Q
Q
Figura 34: Análise de quadrante. (a) Esquema de padrão postural (b) Distribuição percentual da
Inclinação Lateral do Tronco vs. Distribuição de Carga.
Na Figura 34(a e b), é possível observar o comportamento de cada variável
analisada dentro dos quadrantes, que se apresenta da seguinte forma:
Quadrante ( Q) Inclinação lateral do tronco para a D (direita) e
distribuição de carga na perna D, representadas por 38% das amostras coletadas;
Quadrante (2º Q) Inclinação lateral do tronco para a D e distribuição de
carga na perna E (esquerda), representadas por 0% das amostras coletadas;
Quadrante (3º Q) Inclinação lateral do tronco para a E e distribuição de
carga na perna E, representadas por 20% das amostras coletadas;
77
Quadrante (4º Q) Inclinação lateral do tronco para a E e distribuição de
carga na perna D, representadas por 42% das amostras coletadas.
Com base nos resultados obtidos, é interessante analisar o comportamento da
projeção do COG no plano horizontal e o Deslocamento do COP em relação à
Distribuição de Carga. Isso se justifica pelo fato de que, se o tronco se inclina para a
direita, o COG do indivíduo também se movimenta para o lado direito e, vice-versa,
para o lado esquerdo, sendo esse o caso do 1º e do 3º quadrantes, respectivamente.
Entretanto, não existe um padrão postural definido, no qual o COP deveria
acompanhar o membro com maior Distribuição de Carga e o COG deveria
acompanhar a Inclinação Lateral do Tronco, tal como é apresentada no
quadrante. A análise dessas variáveis será conduzida no parágrafo seguinte.
5.2 DESLOCAMENTO DO COG E DO COP EM RELAÇÃO À
DISTRIBUIÇÃO DE CARGA.
Conforme explicação, anteriormente, citada, este parágrafo procura mostrar a
relação existente entre as seguintes variáveis: Deslocamento do COG,
Deslocamento do COP e Distribuição de Carga. O parágrafo 5.2.1 apresenta a
análise realizada com os valores do Deslocamento do COG e os valores da
Distribuição de Carga; já, o parágrafo 5.2.2 apresenta a análise do Deslocamento do
COP em relação à Distribuição de Carga. Em ambas as análises, os valores da
variável de Distribuição de Carga foram normalizados em relação ao peso de cada
voluntário.
5.2.1 Correlação entre Deslocamento do COG e Distribuição de
Carga
O Deslocamento do COG está representado na Figura 35(a), no eixo vertical,
no qual os valores positivos representam o deslocamento para a D e os valores
negativos significam que o deslocamento foi para o lado E, tendo como referência o
plano sagital do indivíduo. O eixo horizontal refere-se à Distribuição de Carga nos
78
MMII definidos no parágrafo 4.8. A Figura 35(b) representa a distribuição percentual
dos pontos pelos quadrantes.
-10 -5 0 5 10 15
-40
-20
0
20
40
Deslocamento do COG
dR
z
[ % ]
(a)
Linha de Regressão Linear
Curva de 95% de significância
Desl_COG vs. Distr_Carga
desl. D
desl. E
dE dD
Carga D
Carga E
COG D
COG E
62%
20%
18%
0%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
(b)
Q
Q
3º Q
4º Q
Figura 35: Análise do Deslocamento do COG vs. Distribuição de Carga. (a) Regressão Linear: r
2
=
0,82 e r = 0,91. (b) Distribuição percentual pelos quadrantes na relação: Deslocamento do COG vs.
Distribuição de Carga.
Os valores obtidos para a análise de regressão linear, citados na legenda da
Figura 35(a), em relação ao coeficiente de determinação (r
2
) e ao coeficiente de
correlação (r), mostram uma excelente correlação entre as varveis analisadas.
Somente no 2º quadrante não foram encontrados pontos dessa correlação; o
quadrante foi o que apresentou maior aglomeração de pontos foram 31 pontos
e
isso significa que o Deslocamento do COG foi para o lado E, em direção oposta ao
membro que recebeu maior Distribuição de Carga. Em relação à curva de 95% de
significância, todos os pontos se apresentaram dentro desse limite.
A colocação feita no parágrafo 5.1, em relação ao comportamento da projeção
do COG no plano horizontal e à Inclinação Lateral do Tronco, mostra um grande
número de pontos encontrados no quadrante da Figura 33(a), com representação
gráfica na Figura 34(a), em que a Inclinação Lateral do Tronco foi para a E e, o
quadrante da Figura 35(a), apresenta o Deslocamento do COG para a E, isso
significa que ambas as variáveis, COG e Inclinação Lateral do Tronco, apresentam
uma tendência a se acompanharem, no que diz respeito ao Deslocamento do COG e
à Inclinação Lateral do Tronco.
79
5.2.2 Correlação entre Deslocamento do COP e Distribuição de
Carga
Assim como no Deslocamento do COG, também foi realizada uma análise do
COP, estando o resultado gráfico representado na Figura 36(a), no eixo vertical,
partindo do zero
projeção do plano sagital no plano horizontal , estão os valores
positivos que representam o deslocamento para a D e os valores negativos
significam que o deslocamento do COP foi para o lado E. O eixo horizontal se refere
à Distribuição de Carga nos MMII, conforme foi definido no parágrafo 4.8. A Figura
36(b) representa a distribuição percentual dos pontos pelos quadrantes.
-10 -5 0 5 10 15
-20
-10
0
10
20
30
Deslocamento do COP
dR
z
[ % ]
(a)
Linha de Regressão Linear
Curva de 95% de significância
Desl_COP vs. Distr_Carga
desl. D
desl. E
dDdE
Carga D
Carga E
COP D
COP E
0%
18%
80%
2%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
(b)
4º Q
3º Q
1º Q
Q
Figura 36: Análise do Deslocamento do COP vs. Distribuição de Carga. (a) Regressão Linear: r
2
=
0,92 e r = 0,96; (b) Distribuição percentual pelos quadrantes na relação.
A legenda da Figura 36(a) fornece informações referentes à análise de
regressão linear entre as variáveis de Deslocamento do COP e a Distribuição de
Carga, que mostram a obtenção de um coeficiente de correlação considerado
excelente entre as variáveis analisadas. Nessa análise, não foram encontrados
pontos no quadrante e o quadrante que apresentou maior número de pontos foi o
1º, com um total de 40 pontos. Esse comportamento, no que se refere à disposição
dos pontos, significa que o Deslocamento do COP, na maioria das 50 tentativas, foi
para o lado D, assim como a Distribuição de Carga que, também, na maioria das
tentativas, foi para o MID. Esse resultado confirma o que foi observado no parágrafo
5.1, que o COP se desloca para o membro com maior Distribuição de Carga. Dos 50
pontos analisados, apenas dois deles ficaram fora da área que representa a curva de
significância de 95%.
80
Após verificar o comportamento do tronco, da distribuição de carga, do COG
e do COP, será analisada no parágrafo seguinte a relação existente entre a
Inclinação Lateral do Tronco e a Inclinação da Pelve.
5.3 RELAÇÃO ENTRE INCLINAÇÃO LATERAL DO TRONCO E
INCLINAÇÃO DA PELVE.
A Inclinação Lateral do Tronco foi analisada em relação à Distribuição de
Carga e não apresentou uma correlação significativa; já, na correlação feita entre a
Inclinação Lateral do Tronco e a Inclinação da Pelve, pôde-se observar que ambas
as variáveis estão intimamente correlacionadas. A análise do tronco foi realizada de
acordo com o deslocamento lateral D/E e a pelve em relação à inclinação superior ou
inferior, tomando como referência o lado D da pelve, de acordo com o parágrafo
4.4.1.
As análises realizadas nos parágrafos 5.2.1 e 5.2.2 confirmam a tendência do
Deslocamento do COG a acompanhar a Inclinação Lateral do Tronco, assim como a
relação entre o Deslocamento do COP e a Distribuição de Carga, em que,
normalmente, o membro que recebe maior Distribuição de Carga, tende a apresentar
um maior deslocamento do COP.
A análise entre a Inclinação Lateral do Tronco e a Inclinação da Pelve é vista
na Figura 37(a) através do gráfico de regressão linear e dos quadrantes que
mostram o percentual dos pontos na Figura 37(b).
-6 -4 -2 0 2 4 6
-6
-4
-2
0
2
4
6
Inclinação Lateral do Tronco [
o
]
Ângulo de Inclinação da Pelve [
o
]
(a)
Linha de Regressão Linear
Curva de 95% de significância
Incl_Lat_Tronco vs. Incl_Pelve
itD
itE
ipD sup
ipD inf
PelveD Sup
PelveD Inf
Incl Trc D
Incl Trc E
40%
24%
8%
28%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
(b)
Q
1º Q
Q
3º Q
Figura 37: Análise da Inclinação Lateral do Tronco vs. Inclinação da Pelve. (a) Regressão Linear: r
2
=
0,87 e r = 0,93. (b) Distribuição percentual pelos quadrantes na relação: Ângulo
γ
vs. Ângulo
α
.
81
Na Figura 37(a) é possível visualizar que os pontos estão pouco dispersos, o
que sugere uma correlação entre ambas as variáveis e essa correlação foi
comprovada pelo coeficiente de determinação e pelo coeficiente de correlação
mostrando que um grau excelente de correlação. Ainda na Figura 37(a), todos os
pontos encontram-se dentro da curva de significância, correspondendo a 100% e
observa-se que vários pontos tocam ou estão sobre a linha de regressão linear, o
que significa pequena dispersão entre os pontos.
O percentual da distribuição dos pontos pelos quadrantes é visto na Figura
36(b) e está disposto da seguinte maneira:
Quadrante (1º Q) Inclinação Lateral do Tronco para D e Pelve D superior,
representa 8% ou 4 pontos;
Quadrante (2º Q) Inclinação Lateral do Tronco para D e Pelve D inferior,
representa 28% ou 14 pontos;
Quadrante (3º Q) Inclinação Lateral do Tronco para E e Pelve D inferior;
representa 24% ou 12 pontos e finalmente;
Quadrante (4º Q) Inclinação Lateral do Tronco para E e Pelve D superior,
representa 40% ou 20 pontos.
A tendência dessa análise em relação ao posicionamento do tronco e da pelve
foi para o 4º quadrante no qual foram observados pontos que representam os
indivíduos com Inclinação Lateral do Tronco para E e a pelve D” desviada
superiormente.
5.4 RESUMO DA CORRELAÇÃO EXISTENTE ENTRE AS VARIÁVEIS
ANALISADAS
A análise não foi realizada apenas com as variáveis, anteriormente, citadas,
foram analisadas diversas combinações entre as variáveis e foi incluída a variável
“COG_COP” que é o deslocamento do COG em relação ao COP. Por meio das
diversas análises, foram obtidos os coeficientes de correlação que podem ser vistos
na tabela 4.
82
Tabela 4 – Análise realizada entre as variáveis e o coeficiente de correlação encontrado.
Coeficiente de Correlação entre as Variáveis
Carga
Desl_COP
Desl_COG
Incl_Pelve
Incl_Lat_Tronco
COG_COP
Carga 1 X X X X X
Desl_COP 0,96 1 X X X X
Desl_COG 0,91 0,96 1 X X X
Incl_Pelve 0,35 0,28 0,35 1 X X
Incl_Lat_Tronco
0,54 0,47 0,52 0,93 1 X
COG_COP 0,39 0,46 0,69 0,39 0,45 1
Dentre os valores demonstrados na tabela 4, foram obtidos excelentes
coeficientes de correlação apenas entre as seguintes variáveis: Carga x Desl_COG,
Carga x Desl_COP, Incl_Lat_Tronco x Incl_Pelve, já citados anteriormente, além da
correlação entre Desl_COG x Desl_COP que apresentou um r = 0,96. As outras
variáveis apresentaram um grau de razoável a moderado para o coeficiente de
correlação.
A correlação entre COG e COP com a Distribuição de Carga era esperada
visto que o cálculo do COP (equação 22) depende da força resultante no eixo z
proveniente da FRS e o membro com maior Distribuição de Carga apresenta o
Deslocamento do COP para o mesmo lado. A grandeza COP é o resultado da
resposta neuromuscular ao deslocamento do COG decorrente da inclinação lateral
do tronco, no qual um, normalmente, acompanha o outro.
O tronco e a pelve estão intimamente correlacionados, pois ambos procuram
estar posicionados de maneira que o corpo atinja o equilíbrio e, para que isso ocorra,
pode haver uma compensação, ora do tronco, ora da pelve, por meio de ações
musculares.
5.5 PADRÃO POSTURAL EM RELAÇÃO À INCLINAÇÃO LATERAL
DO TRONCO, À INCLINÃO DA PELVE E À DISTRIBUIÇÃO DE
CARGA.
O Padrão Postural foi definido neste trabalho, pelo comportamento corporal
em relação às varveis: Inclinação Lateral do Tronco, Inclinação da Pelve e
Distribuição de Carga, e, com isso, foram verificados os seguintes Padrões Posturais
nos dez voluntários participantes, de acordo com a Figura 38:
83
Figura 38: Diferente Padrão Postural adotado pelos voluntários.
As abreviaturas usadas na Figura 38 referem-se ao posicionamento do tronco,
ao posicionamento da pelve e à maior distribuição da carga ao membro inferior, isso
significa que:
ESE: Inclinação do Tronco para a E, Pelve D Superior e Distribuição de Carga
para a E;
DID: Inclinação do Tronco para a D, Pelve D Inferior e Distribuição de Carga
para a D;
EIE: Inclinação do Tronco para a E, Pelve D Inferior e Distribuição de Carga
para a E;
ESD: Inclinação do Tronco para a E, Pelve D Superior e Distribuição de Carga
para a D;
DSD: Inclinação do Tronco para a D, Pelve D Superior e Distribuição de Carga
para a D;
EID: Inclinação do Tronco para a E, Pelve D Inferior e Distribuição de Carga
para a D.
Dessa forma, a Figura 38(a) do Padrão Postural, apresenta a abreviatura
“ESE” e significa que apenas um voluntário apresentou essas características, o
tronco inclinado para a E, a pelve D inclinada superiormente e a distribuição de carga
no MIE; já, a Figura 38(b) apresenta três voluntários com o mesmo Padrão Postural,
o tronco inclinou lateralmente à D, a pelve D inclinou inferiormente e a distribuição de
carga foi no MID. A análise da descrição dos Padrões Posturais segue da mesma
maneira para as letras (c), (d), (e), (f) da Figura 38.
Os valores para cada tentativa, no que diz respeito à Inclinação Lateral do
Tronco, à Inclinação da Pelve e à Distribuição de Carga, demonstram o Padrão
Postural de cada voluntário, de acordo com a respectiva tentativa e, para demonstrar
84
esse padrão, foram feitas as tabelas 5, 6 e 7, que mostram os valores médios de
cada uma das tentativas na execução da tarefa, além da média e do desvio padrão
das cinco tentativas de cada voluntário.
Inicialmente é observada a tabela 5, uma tendência de inclinação lateral do
tronco para a E, de acordo com as 50 amostras coletadas.
Tabela 5Comparação da inclinação lateral do tronco: (a) para o lado D e (b) para o lado E (n=50).
(a)
Média do ângulo γ
γγ
γ para o lado D [ º ]
Voluntário 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tentativa 1
x 1,7 x x x 0,6 x 2,5 0,4 x
Tentativa 2
x 1,2 x x x X x 2,9 0,6 x
Tentativa 3
x 1,6 x x x 1,0 x 2,8 X x
Tentativa 4
x 1,6 x x x 1,4 x 3,0 0,1 x
Tentativa 5
x 1,3 x x 0,1 0,1 x 3,5 0,2 x
Tentativa 1
x 1,5 x x 0,1 0,8 x 2,9 0,3 x
±DP
x 0,22 x x 0,56 x 0,36 0,22 x
Total da
Média e ±DP
1,1 ± 0,34
(b)
Média do ângulo γ
γγ
γ para o lado E [ º ]
Voluntário 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tentativa 1
-1,3 x -0,8 -3,8 -0,3 x -1,3 x x -0,6
Tentativa 2
-2,5 x -1,1 -2,9 -0,1 -0,1 -1,5 x x -1,1
Tentativa 3
-2,1 x -1,6 -3,2 -0,1 x -1,5 x -0,2 -0,7
Tentativa 4
-1,9 x -1,0 -2,8 -0,2 x -1,3 x x -0,7
Tentativa 5
-1,3 x -1,1 -2,9 x x -1,4 x x -2,2
Média
-1,8 x -1,1 -3,1 -0,2 -0,1 -1,4 x -0,2 -1,1
±DP
0,52 x 0,29 0,41 0,10 0,10 x 0,67
Total da
Média e ±DP
-1,1 ± 0,35
A inclinação lateral do tronco, de acordo com a tabela 5(b), mostra que 31
dessas amostras apresentaram um desvio do tronco para o lado esquerdo o que
corresponde à 62% do total de tentativas –, enquanto que, em 19 amostras (tabela
5(a)) o tronco foi para o lado direito o que representam 38% do total. A média, em
graus, de inclinação do tronco foi, para ambos os lados D e E, de 1,1.
Em relação à pelve os dados estão representados na tabela 6, que mostra a
média da Inclinação da Pelve para cada voluntário e depois a média de todos os
voluntários dependendo da inclinação.
85
Tabela 6 Comparação da inclinação da pelve: (a) Superior ou (b) Inferior (n = 50).
(a)
Média do ângulo α
αα
α D Superior [ º ]
Voluntário 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tentativa 1
0,8 x x 5,1 x x 1,2 x 0,2 x
Tentativa 2
1,5 x x 3,3 x x 1,1 x 0,4 x
Tentativa 3
1,2 x x 4,4 x x 1,2 x 0,2 x
Tentativa 4
1,2 x x 3,7 x x 1,1 x 0,1 x
Tentativa 5
0,6 x x 3,2 x x 1,1 x 0,03 1,5
Média
1,1 x x 3,9 x x 1,1 x 0,2 1,5
±DP
0,36 x x 0,80 x x 0,05 x 0,14
Total da
Média e ±DP
1,6 ± 0,34
(b)
Média do ângulo α
αα
α D Inferior [ º ]
Voluntário 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tentativa 1
x -1,5 -0,1 x -0,4 -1,0 x -3,0 x -0,3
Tentativa 2
x -1,4 -0,4 x -0,2 -0,4 x -2,9 x -0,6
Tentativa 3
x -1,7 -0,1 x -0,2 -1,5 x -2,7 x -0,1
Tentativa 4
x -1,7 -0,3 x -0,2 -1,9 x -3,1 x -0,1
Tentativa 5
x -1,7 -0,6 x -0,02 -0,5 x -3,8 x X
Média
x -1,6 -0,3 x -0,2 -1,1 x -3,1 x -0,3
±DP
x 0,14 0,27 x 0,13 0,64 x 0,42 x 0,24
Total da
Média e ±DP
-1,1 ± 0,31
O lado direito foi o lado de referência para identificar a posição da pelve, pois
ela poderia se apresentar superior ou inferior em relação a uma linha horizontal
paralela ao solo na altura da pelve, linha esta que passa pelas espinhas ilíacas
ântero-superiores D/E e por PM1 – ponto médio entre as duas espinhas ilíacas.
A pelve D foi posicionada superiormente em 21 das 50 amostras coletadas, de
acordo com a tabela 6(a), correspondendo a 42% e, a angulação média para todas
essas 21 amostras, foi de 1,6 graus; já, a tabela 6(b), representa a inclinação da
pelve D inferiormente e apresenta 29 amostras que correspondendo a 58%, sendo a
angulação média de 1,1 graus.
A maior distribuição de carga foi para o MID, com uma média de 23,46(N),
sendo esta em relação à média das cinco tentativas de cada voluntário (tabela 7(a)),
enquanto o MIE apresentou uma média de 16,60(N), visto na tabela 7(b).
86
Tabela 7 – Comparação na distribuição de carga nos MMII: (a) para o MID e (b) para o MIE (n = 50).
(a)
δ
δδ
δR
zD
Voluntário 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tentativa 1
x 77,99 x 13,11 9,14 6,28 24,13 9,42 26,84 12,47
Tentativa 2
x 74,73 x 12,75 19,21 x 6,43 37,11 33,30 1,00
Tentativa 3
x 82,19 x 27,29 7,97 25,18 20,07 25,29 14,10 6,73
Tentativa 4
x 79,18 x 24,46 6,39 30,35 27,78 39,15 24,08 11,60
Tentativa 5
15,41 79,74 7,53 26,47 11,19 17,80 31,72 19,74 25,68 10,18
Média
15,41 78,77 7,53 20,82 10,78 19,90 22,03 26,14 24,80 8,40
±DP
2,73 7,27 5,03 10,44 9,73 12,36 6,93 4,68
Total da
Média e ±DP
23,46 ± 7,40
(b)
δ
δδ
δR
zE
Voluntário 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tentativa 1
-16,29 x -20,57 x x x x x x x
Tentativa 2
-34,85 x -8,11 x x -6,33 x x x x
Tentativa 3
-23,99 x -30,07 x x x x x x x
Tentativa 4
-37,75 x -2,27 x x x x x x x
Tentativa 5
x x x x x x x x x x
Média
-28,22 x -15,26 x x -6,33 x x x x
±DP
9,92 x 12,48 x x x x x x
Total da
Média e ±DP
-16,60 ± 11,20
Das 50 amostras coletadas, 41 foram para o lado D, correspondendo a 82%;
enquanto que para o lado E foram encontradas apenas 9 amostras, as quais
correspondem a 18%.
Uma análise geral dessas variáveis pode ser representada da seguinte
maneira:
87
Figura 39: Representação esquemática do padrão postural e a predominância nas variáveis:
inclinação lateral do tronco, inclinação da pelve e distribuição da carga.
A Figura 39 representa a predomincia média nas variáveis: inclinação
lateral do tronco (
γ
), inclinação da pelve (
α
) e distribuição de carga (
δ
R
z
) na análise
das 50 amostras coletadas de 10 voluntários. A predominância geral para as
variáveis, vista na Figura 39, foi encontrada, somente, em dois voluntários, como
mostra a Figura 38(f). A média da inclinação lateral do tronco à E foi de 1,1 graus de
inclinação o que corresponde a 62% do total de tentativas (50); a média
correspondente à inclinação da pelve D inferiormente foi de 1,1 graus de inclinação,
correspondendo a 58% das 50 amostras; já, a distribuição de carga média no MID foi
de 23,46 N, representando 82% das tentativas totais.
As características vistas na Figura 39 representam o que foi definido neste
trabalho como Padrão Postura, no qual a posição adquirida pelos segmentos
analisados, no caso do tronco, da pelve e dos MMII, observados nos voluntários 5 e
10 das tabelas 5(b), 6(b) e 7(a), porém apenas no que se refere à características das
variáveis, não aos valores encontrados.
A análise entre as variáveis Inclinação Lateral do Tronco e Distribuição de
Carga o demonstrou grande correlação entre elas, no entanto os dados para cada
variável revelaram semelhanças para o estudo do COG e do COP, pelo fato de
88
apresentarem comportamentos semelhantes no que diz respeito à direção de
inclinação do tronco e do membro com maior carga; por outro lado, comportamentos
não esperados foram vistos como a inclinação do tronco para um lado e a
distribuição de carga para o membro contralateral à inclinação.
Para o estudo do COG e do COP é necessário a verificação do
comportamento em relação ao deslocamento o que pode ser visto na tabela 8.
Tabela 8Média e ± DP no comportamento do COP e do COG nos 10 voluntários.
Volunt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Média
-14,22
-10,38
-17,03
-16,05
-1220
-7,75 -9,61 -12,65
-9,86 -10,24
Desloc. do
COP_COG
±DP
0,62 0,46 0,57 0,95 0,81 1,02 0,20 0,31 0,50 1,01
Média
-19,01
11,43 -19,94
-11,55
-7,23 -3,71 -2,05 -6,97 -1,70 -6,90
Desloc. do
COG
±DP
6,24 1,33 3,30 2,59 3,59 5,10 3,34 2,64 2,06 1,70
Média
-4,79 21,81 -2,91 4,50 4,97 4,04 7,56 5,68 8,16 3,34
Desloc. do
COP
±DP
5,89 1,43 3,60 2,33 3,07 4,67 3,33 2,85 2,10 1,26
A Inclinação da Pelve foi analisada e demonstrou correlação em relação à
Inclinação Lateral do Tronco, porém não apresentou um padrão de inclinação
definido em relação à Inclinação Lateral do Tronco nem em relação à Distribuição de
Carga, como mostram os esquemas de Padrão Postural da Figura 38.
No capítulo seguinte, serão discutidas às possíveis razões pelas quais houve
interferência no comportamento corporal que definiu o Padrão Postural adotado por
cada voluntário e, para isso, serão feitas menções de referências que abordem o
tema desta pesquisa.
89
6 DISCUSSÃO
Todos os seres humanos apresentam um posicionamento em relação a
segmentos corporais; e, tendo em vista tal afirmação, este trabalho procurou
fornecer dados que possam colaborar na compreensão do comportamento corporal
frente às forças que atuam sobre as estruturas corporais e, de como o corpo reage
para manter-se em equilíbrio. A Figura 1, citada por Whittle (2003), exemplifica a
posição do tronco de forma perpendicular na vertical e a pelve paralela na
horizontal ambas em relação ao solo, e, ainda, a distribuição de carga peso de
forma simétrica, em relação aos MMII; tal modelo representa o que deveria
acontecer com a posição do tronco e com a distribuição de carga nos MMII, mas
esse padrão não foi encontrado neste trabalho, pois todos os voluntários
apresentaram distribuição de carga assimétrica e uma inclinação lateral do tronco,
por mais discreta que fosse.
Realizou-se a tarefa com o voluntário permanecendo por 5 segundos na
postura ereta, com os braços dispostos lateralmente, ao lado do corpo, num total de
cinco repetições. A realização dessa tarefa em cinco repetições é criticada por
(Corriveau et al., 2001; Lafond et al., 2004), pois de acordo com os autores, o
número de repetições não pode exceder a três, pois pode haver aprendizagem ou
fadiga. Mesmo assim, o presente estudo manteve as cinco repetições/tentativas,
que o voluntário não foi submetido a nenhum esforço que poderia provocar fadiga e
foi considerada uma tarefa simples, para o experimento.
Este trabalho assim como os de Winter (1995), Nichols (1997), Blaszczyk, et
al. (2000) e Gutnik et al. (2008), pesquisou a distribuição de carga nos MMII.
Contudo, este analisou a correlação existente entre a Distribuição de Carga e a
Inclinação Lateral do Tronco. Enquanto que Winter (1995), por meio da plataforma
de força verificou a oscilação do tronco através do COP, de acordo com a atuação
das forças internas em ambos os pés e demonstrou, por meio da FRS, a dominância
na distribuição da carga em um dos membros. Nichols (1997) pesquisou em
indivíduos pós AVC e utilizou a distribuição de carga assimétrica para o treinamento
do equilíbrio, Blaszczyk, et al. (2000) relacionaram a interferência da idade e da
visão na distribuição assimétrica da carga, constatando a existência desse fenômeno
90
em idosos e que a diferença na distribuição da carga aumenta estando indivíduo
com os olhos fechados; Gutnik et al. (2008) verificaram através de um teste de
equilíbrio em a assimetria na distribuição de carga em indivíduos com habilidade
manual no lado D e constataram que 60% do tempo de teste (2 minutos) os
participantes permaneceram com a distribuição de carga no MID.
A presente pesquisa constatou, em apenas 5 segundos, que 82% das 50
amostras coletadas corresponderam à maior distribuição de carga no MID. Em
relação à inclinação lateral do tronco, Gutnik et al. (2008) denominam como sendo
inclinação na posição vertical, e a inclinação foi para o lado D, diferentemente, deste
estudo, que identificou uma maior tendência de inclinação lateral do tronco para o
lado E, correspondendo a 60% dos voluntários e, apenas 40%, para o lado D.
Assim, os resultados obtidos, juntamente com as pesquisas de Winter (1995),
Nichols (1997), Caron et al. (2004), Gutnik et al. (2008), confirmam que tanto a
maioria dos adultos jovens, quanto os idosos não apresentam uma distribuição do
peso corporal de forma simétrica em ambos os pés.
Com relação à preferência do membro inferior, dos dez voluntários, nove
apresentaram preferência no MID e, apenas um, com preferência no MIE; sendo
que, dos nove voluntários, sete tiveram a distribuição de carga maior para o lado de
preferência e dois, para o lado de não oposto ao da preferência, assim como o
voluntário canhoto que, também, apresentou distribuição da carga no membro
oposto ao membro de preferência. E, para melhor compreensão da ocorrência dessa
distribuição assimétrica, Kannus et al. (1994), Haapasalo et al. (2000) e Pyöriä et al.
(2004) sugerem a existência de alguns fatores antropométricos que possam afetar o
controle postural, baseados no fato de que o lado E do corpo humano, muitas vezes,
apresenta menor peso que o lado D e, em seus estudos, comprovam que os
exercícios físicos podem aumentar o tamanho ósseo, principalmente no lado
dominante.
No estudo realizado por Sanchis-Moysi et al. (2004) constatou-se que,
efetivamente, o braço dominante em jovens ativos tem de 1% a 2% a mais de
densidade mineral em relação ao braço contralateral, dessa forma esse membro
também tem maior massa e maior inércia rotacional.
Nesta pesquisa, não se questionou o voluntário sobre o membro superior de
preferência (dominante), como no caso da pesquisa de Gutnik et al. (2008) e, no
91
caso dos voluntários que apresentaram distribuição de carga no membro inferior não
dominante, a inclinação do tronco pode ter sido o fator de influência na distribuição
de carga para o membro inferior não dominante, situação verificada nos voluntários
1, 3 e 9 (ver a tabela 5 e 7).
Das referências pesquisadas, nenhuma apresentou a correlação entre
distribuição assimétrica de carga e inclinação lateral do tronco; já, nesta pesquisa, o
coeficiente de correlação obtido foi de r = 0,54 e, de acordo com a classificação de
Dawson e Trapp (2003), é considerada uma correlação moderada, dessa forma este
trabalho obteve um resultado o qual mostra não existir a relação esperada entre
ambas as variáveis e que não se pode dizer que uma inclinação lateral do tronco
ocorre em decorrência da maior distribuição da carga em um dos MMII ou vice-versa.
Analisando o COP, verificou-se que este mantém uma relação direta com o
COG, pois o deslocamento do COG é a grandeza que realmente indica a oscilação
do corpo e a grandeza COP é o resultado da resposta neuromuscular ao
deslocamento do COG (DUARTE, 2007).
Duarte (2007), Urquiza (2005) relataram que o cálculo do COP é feito através
da FRS e que a relação COP e COG também estão relacionados à distribuição da
carga nos MMII e à inclinação lateral do tronco; já, o estudo de Norkin e Levangie
(2001), a respeito do COG, afirmam que a alteração da posição do COG ocorre
devido a essa inclinação do tronco.
Este trabalho comprovou a correlação entre as varveis: Carga,
Deslocamento do COP e Deslocamento do COG através da regressão linear e pôde
quantificar o grau de relação entre as variáveis pelo coeficiente de correlação. Foram
correlacionados Carga X Deslocamento do COP, resultando num coeficiente de
correlação em que r = 0,96, considerado um excelente resultado; Carga X
Deslocamento do COG, tamm, apresentando uma correlação excelente em que r
= 0,91; o Deslocamento do COP X Deslocamento do COG mostrou o mesmo
coeficiente de correlação da análise entre Carga X Deslocamento do COP, em que r
= 0,96, mais um excelente grau de correlação. A análise realizada confirmou,
portanto, as colocações feitas por Duarte (2007) e Urquiza (2005), quanto à íntima
relação entre COP e COG.
A inclinação lateral do tronco desvia o peso corporal para o membro inferior,
no qual inclinação, com aumento na ação das forças internas, ocorre são estas as
92
forças musculares e, dessa forma, o COP será maior no lado da inclinação lateral
(WINTER et al., 1990; FREITAS e DUARTE, 2007). Esse comportamento entre COP
e COG foi observado nos voluntários 1, 2 e 3; no entanto, os voluntários 1 e 3, de
acordo com a tabela 5 e 7, apresentaram a Inclinação Lateral do Tronco para E e a
Distribuição de Carga para o MIE (Figuras 38(a) e 38(c)); o voluntário 2 mostrou que
o COP e o COG acompanharam a Inclinação Lateral do Tronco para D e a
Distribuição de Carga, para o MID, resultados exemplificados na Figura 38(e). Esse
tipo de comportamento corporal é o esperado em relação ao COP e ao COG, pois de
acordo com Winter et al. (1990) e Balasubramaniam e Wing (2002), durante o
balanço postural, o corpo se move em sincronia com os movimentos do COG e o
peso corporal se desloca ao membro para o qual o COG se deslocou.
Os resultados desta pesquisa mostram que as colocações feitas por Winter et
al. (1990), Balasubramaniam e Wing (2002), Freitas e Duarte (2007) não podem ser
ditas como verdades absolutas e sim como uma tendência maior de ocorrência em
relação ao que foi colocado a respeito do deslocamento do COG e do COP, pois o
que não era esperado também ocorreu: COG e COP deslocados para lados opostos
(ver a tabela 5, 7 e 8), ocorrência com sete voluntários (4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10) que
apresentaram o COG para a E e o COP para a D. Desses sete, quatro (4, 5, 7 e 10)
apresentaram inclinação lateral do tronco para a E (COG acompanhou o tronco) e a
Distribuição da carga para D (COP acompanhou a distribuição da carga) e os outros
três (6, 8 e 9) apresentaram um comportamento entre COP e COG diferentes
daqueles, o COP acompanhou a distribuição da carga para direita enquanto que o
COG foi para a esquerda e o tronco inclinou para a direita, acompanhando o lado de
maior distribuição de carga e do deslocamento do COP.
O comportamento do COP e do COG nos voluntários (6, 8 e 9) conduziu a
pesquisa à investigação de como a pelve se comporta, e este comportamento foi
visto em bibliografias que mencionam o estudo da marcha.
De acordo Hoppenfeld (1999), ao se distribuir a maior parte do peso corporal
em um dos membros, não havendo uma simetria nessa distribuição desse peso e,
ainda, tendo em vista a integridade do glúteo médio, o tronco normalmente se desvia
para o lado contralateral à descarga de peso.
Kottke e Lehmann (1994) assim como Hoppenfeld (1999), analisando a
marcha verificaram que, durante a fase de acomodação intermediária, o quadril
93
desloca-se aproximadamente, 2 centímetros para o lado que sustenta o peso
corporal. Caso o indivíduo tenha uma hipotonia do glúteo médio, o tronco desloca-
se, acentuadamente, para o mesmo lado do comprometimento de modo a situar o
COG no quadril. A verificação da hipotonia de glúteo médio é feita por meio do teste
de Trendelenburg, no qual o indivíduo é colocado de costas para o avaliador e este
observa as depressões que se superpõem às cristas ilíacas póstero-superiores.
Normalmente, estas estão niveladas sob o apoio de ambas as pernas e, no teste, ao
elevar um do chão, o glúteo médio se contrai no lado em que está sustentando o
peso e, no lado contralateral, ocorre uma elevação; na deficiência desse músculo, o
lado da pelve sem a sustentação do peso pode ficar na mesma altura ou se abaixa
(HOPPENFELD, 1999).
A colocação anterior sugere a importância de se pensar na ação do glúteo
médio, visto que mesmo estando o indivíduo na posição ortostática e estático, tendo
maior carga na perna dominante ou não, a debilidade desse músculo pode
comprometer a estabilidade corporal e a verticalidade, mesmo estando com ambos
os pés apoiados no solo.
Os voluntários 5 e 10 apresentaram um comportamento pélvico compatível
com o COP e com a contração eficiente do músculo glúteo médio, ocasionando a
inclinação inferior da pelve D e a elevação do lado E, o que gerou uma distribuição
de carga maior no MID; o tronco e o COG desviam para o lado oposto ao COP e à
distribuição de carga. Já, o voluntário 1 apresentou uma inclinação inferior da pelve
E, lado do membro com maior carga e este comportamento pélvico pode sugerir uma
estratégia corporal na busca do equilíbrio, mesmo apresentando a inclinação do
tronco e o deslocamento do COG para o mesmo lado.
94
7 CONCLUSÃO
Com a realização desta pesquisa foi possível verificar que a Inclinação Lateral
do Tronco e a Distribuição assimétrica de Carga nos MMII apresentam correlação
moderada, porém como pôde ser visto na Figura 34, das 50 tentativas, 29 destas
apresentaram inclinação do lateral do tronco para o mesmo lado da distribuição de
carga. Sendo uma correlação moderada, ela não é significativa para que,
efetivamente, possa se dizer que um interfere no comportamento do outro, dessa
forma não é possível afirmar que o tronco se inclina lateralmente conforme a
distribuição de carga e/ou a distribuição de carga aumenta conforme a inclinação do
tronco. Os resultados mostraram que cada indivíduo apresenta um comportamento
corporal específico na busca do equilíbrio e que não existe um padrão definido para
as compensações corporais ao se manter ereto.
De acordo com algumas questões levantadas no parágrafo 1.1, podemos
dizer que, o tronco apresentou inclinação lateral para o mesmo lado da distribuição
de carga, em alguns voluntários, porém em outros, a inclinação foi para o lado
oposto ao da distribuição de carga e esta inclinação não foi proporcional à força
exercida pelo membro com maior carga, sob a plataforma.
Quanto ao posicionamento da pelve e à distribuição de carga, observou-se
que a pelve não apresenta, sempre, o mesmo padrão, ora a inclinação é para o lado
da distribuição de carga, ora a inclinação é para o lado contralateral.
De acordo com o parágrafo 1.2.2, os objetivos desta pesquisa foram atingidos,
pois se confirmou que é possível identificar o membro que apresenta maior
distribuição de carga; no entanto, o comportamento pélvico, não mostrou uma
tendência em acompanhar a inclinação lateral do tronco nem a distribuição de carga,
pois houve grande variação de voluntário para voluntário, como pode ser observado
na Figura 38.
E, para finalizar, é possível dizer que não existe um único Padrão Postural
definido, pois, neste estudo, foram verificados seis tipos de Padrões Posturais,
analisando a posição do tronco, a posição da pelve e a distribuição de carga. De
acordo com a Figura 38, cada indivíduo apresenta uma maneira de reagir e de
compensar seus desequilíbrios, uns compensam-nos na distribuição de carga nos
MMII, outros, no posicionamento da pelve ou na inclinação do tronco; compensações
95
essas, realizadas por processos neurofisiológicos, através da ativação das forças
internas na busca do equilíbrio, na postura ereta. Quanto ao COG e ao COP, pode-
se dizer que eles, normalmente, apresentam uma tendência em acompanhar a
inclinação do tronco e o membro com maior distribuição de carga, porém, nem
sempre, isso acontece como mostrado nesta pesquisa.
96
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102
ANEXO A - Termo de consentimento livre e esclarecido para participação da
pesquisa “ANÁLISE BIOMECÂNICA EM INDIVÍDUOS COM DEFICIÊNCIA VISUAL
DURANTE ATIVIDADE MOTORA ESPECÍFICA”
103
Anexo A
Termo de consentimento livre e esclarecido
___________________________________________________________________
I - DADOS DE IDENTIFICAÇÃO DO SUJEITO DA PESQUISA OU RESPONSÁVEL
LEGAL
1. NOME DO PACIENTE:...........................................................................
DOCUMENTO DE IDENTIDADE Nº: .......................... SEXO: Masc Fem
DATA NASCIMENTO: ......../......../......
ENDEREÇO: ........................................................................................ ..................
APTO:.................. BAIRRO:.....................................................CIDADE:
............................
CEP:..........................................FONE:DDD (...........)...............................
2. RESPONSÁVEL LEGAL: .........................................................................
NATUREZA (grau de parentesco, tutor, curador etc.)
..........................................................
DOCUMENTO DE IDENTIDADE :................................. SEXO: Masc Fem
DATA NASCIMENTO: ......./......./......
ENDEREÇO: .......................................................................................... ...................
APTO:.................
BAIRRO:.....................................................CIDADE:..............................
CEP:.............................................. FONE:DDD (............).........................
______________________________________________________________
II - DADOS SOBRE A PESQUISA CIENTÍFICA
1. TULO DO PROTOCOLO DE PESQUISA: ANÁLISE BIOMECÂNICA EM
INDIVÍDUOS COM DEFICIÊNCIA VISUAL DURANTE ATIVIDADE MOTORA
ESPECÍFICA.
2. PESQUISADOR: Pedro Cláudio Gonsales de Castro
CARGO/FUNÇÃO: Fisioterapeuta/Terapeuta Ocupacional
INSCR. CONSELHO REGIONAL Nº CREFITO 3/21120-F, CREFITO 3/4358-TO
UNIDADE DO HCFMUSP: DMR-HC/FMUSP
PESQUISADORA: Regina Maria Carvalho Leme Costa
CARGO/FUNÇÃO: Educadora Física
INSCRIÇÃO CONSELHO REGIONAL Nº CREF SP043906
PESQUISADORA:nia Dora Anastácio Fonseca
CARGO/FUNÇÃO: Fisioterapeuta
104
INSCRIÇÃO CONSELHO REGIONAL Nº CREFITO 14883-F
3. AVALIAÇÃO DO RISCO DA PESQUISA:
SEM RISCO x RISCO MÍNIMO RISCO MÉDIO
RISCO BAIXO RISCO MAIOR
4. DURAÇÃO DA PESQUISA: Uma sessão com previsão de no máximo (2) duas horas
para a coleta dos dados; no Laboratório de Marcha da Divisão de Medicina e
Reabilitação do Hospital das Cnicas da Faculdade de Medicina da Universidade de
São Paulo (DMR-HC/FMUSP).
III - REGISTRO DAS EXPLICAÇÕES DO PESQUISADOR AO PACIENTE OU SEU
REPRESENTANTE LEGAL SOBRE A PESQUISA CONSIGNANDO:
1. Justificativa e os objetivos da pesquisa
1.1 Analisar o movimento de extensão de tronco através de sensores fixados em
pontos anatômicos, sobre as plataformas de forma, utilizando o sistema de filmagem
para obtenção de dados dos segmentos corporais durante o movimento.
1.2 Identificar estratégias de controle postural no momento em que o indivíduo
chegue à posição em pé e estabelecer possíveis diferenças significativas entre os
grupos.
2. Procedimentos que serão utilizados e propósitos, incluindo a identificação
dos procedimentos que são experimentais.
Será realizada a análise do movimento, através de um sistema de filmagem
computadorizada, utilizando-se marcadores esféricos, fixados por fita dupla face e
aderidos sobre a pele em pontos anatômicos. Os dados serão aferidos por um
receptor constituído de câmeras CCD com espectro de resposta sensível ao infra-
vermelho.
3. Desconfortos e riscos esperados
A pesquisa inclui o uso de técnicas essencialmente o-invasivas. Potanto o
voluntário não sofrerá qualquer risco durante o experimento.
4. Benefícios que poderão ser obtidos
Todas as despesas decorrentes da participação do voluntário, referente à
pesquisa, independente de sua natureza, são de total responsabilidade dos
pesquisadores.
5. Procedimentos alternativos que possam ser vantajosos para o indivíduo
105
Tendo em vista a tarefa de movimento proposta, a flexão e extensão de tronco,
não é dado nenhum benefício para o indivíduo.
IV - ESCLARECIMENTOS DADOS PELO PESQUISADOR SOBRE GARANTIAS DO
SUJEITO DA PESQUISA CONSIGNANDO:
1. Acesso, a qualquer tempo, às informações sobre procedimentos, riscos e
benefícios relacionados à pesquisa, inclusive para dirimir eventuais dúvidas.
Este estudo será desenvolvido nas dependências do Laboratório de Controle
Motor e Núcleo de Pesquisas Tecnológicas da Universidade de Mogi das Cruzes
(LACOM/NPT/UMC), pelo mestrando Pedro Cláudio Gonsales de Castro, Regina
Maria Carvalho Leme Costa e Tânia Dora Anastácio Fonseca, com a orientação do
Prof. Dr. Daniel Gustavo Goroso.
Os pesquisadores comprometem-se a divulgar ao voluntário todos os resultados
obtidos durante o experimento/pesquisa.
2. Liberdade de retirar seu consentimento a qualquer momento e de deixar de
participar do estudo, sem que isto traga prejuízo à continuidade da
assistência.
Todas as informações requeridas pelo voluntário, bem como quaisquer
dúvidas, serão imediatamente consideradas e esclarecidas, deixando aberta ao
mesmo a possibilidade de interrupção de sua participação a qualquer momento.
3. Salvaguarda da confidencialidade, sigilo e privacidade.
O nome e o endereço do voluntário, bem como qualquer dado que possibilite sua
identificação, serão mantidos em sigilo absoluto.
4. Disponibilidade de assistência no HCFMUSP, por eventuais danos à saúde,
decorrentes da pesquisa.
Em se tratando de pesquisa não invasiva, sem risco ao voluntário, o será feito
nenhum tratamento ou assistência ao voluntário.
5. Viabilidade de indenização por eventuais danos à saúde decorrentes da
pesquisa.
Não será feito nenhum tipo de indenização por não se tratar de pesquisa de risco.
106
V. INFORMAÇÕES DE NOMES, ENDEREÇOS E TELEFONES DOS
RESPONSÁVEIS PELO ACOMPANHAMENTO DA PESQUISA, PARA CONTATO
EM CASO DE INTERCORRÊNCIAS CLÍNICAS E REAÇÕES ADVERSAS.
Obs: Para questões associadas a este estudo, por favor entrar em contato com
Prof. Dr. Daniel Gustavo Goroso (LACOM/NPT/UMC). Av. Dr. Cândido Xavier de
Almeida Souza, 200 Mogi das Cruzes CEP 08780-911 - Fone: (11) 4798.71.07
ou com o Comitê de Ética da UMC - Fone (11) 47987085.
VI. OBSERVAÇÕES COMPLEMENTARES:
Esta pesquisa foi elaborada e regulamentada de acordo com as normas e
diretrizes de pesquisa envolvendo seres humanos, atendendo a resolução n° 196, de
10 de outubro de 1996, do Conselho Nacional de Saúde – Brasília – DF.
VII - CONSENTIMENTO PÓS-ESCLARECIDO
Declaro que, após convenientemente esclarecido pelos pesquisadores e ter
entendido o que me foi explicado, consinto em participar do presente Protocolo de
Pesquisa.
São Paulo, de de 2007 .
_____________________________ __________________________
assinatura do sujeito da pesquisa assinatura do pesquisador
ou responsável legal (carimbo ou nome Legível)
107
ANEXO B - Parecer do Comitê de Ética do DMR – HC/FMUSP “ANÁLISE
BIOMECÂNICA EM INDIVÍDUOS COM DEFICIÊNCIA VISUAL DURANTE
ATIVIDADE MOTORA ESPECÍFICA” dos alunos Pedro Cláudio Gonsales de Castro
e Regina Maria Carvalho Leme Costa.
108
ANEXO B
109
ANEXO C - Parecer do Comitê de Ética do DMR – HC/FMUSP “ANÁLISE
BIOMECÂNICA EM INDIVÍDUOS COM DEFICIÊNCIA VISUAL DURANTE
ATIVIDADE MOTORA ESPECÍFICA” dos alunos Pedro Cláudio Gonsales de Castro
e Regina Maria Carvalho Leme Costa.
110
ANEXO C
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
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