Orientador: Sérgio Rocha Piedade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-24T00:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takaes_IgorGiglio_D.pdf: 3495607 bytes, checksum: 997a8e42e41218f941a9801fb74230d6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: INTRODUÇÃO: A Avaliação pós-operatória das lesões ligamentares do joelho realizada por escores clínicos, na maioria das vezes, privilegia a análise subjetiva e não fornece dados do equilíbrio muscular. A dinamometria isocinética fornece dados objetivos do déficit e equilíbrio muscular do joelho e aprimora a análise e a interpretação dos resultados pós-operatórios. OBJETIVOS: Avaliar o equilíbrio funcional do joelho pela dinamometria após reconstrução do complexo bicruzado e sua correlação com escores clínicos. MATERIAL E MÉTODOS: Foram avaliados 21 pacientes (16 homens e 05 mulheres), com idade media de 33 anos, IMC médio de 26,2 ± 3.4. Todos os pacientes foram submetidos à reconstrução cirúrgica do LCP e do LCA em dois tempos, com intervalo médio de 03 meses entre os procedimentos. Com tempo mínimo de 01 ano de pós-operatório, foi realizada a análise isocinética dos joelhos e aplicado o escore de Lysholm, Tegner e SF-36. Os testes isocinéticos foram conduzidos a 05 repetições nas velocidades de 60º/s e 180º/s e 15 repetições a 300º/s. RESULTADOS: A média do escore de Lysholm foi 82,6 ± 16,9 pontos, enquanto o escore de Tegner apresentou redução de 38,6% comparada ao nível pré-lesão. Foram obtidos os seguintes valores médios no SF- 36 nos itens: capacidade funcional (70,71); limitação por aspectos físicos (58,33); dor (73,79); aspectos gerais de saúde (80,71); vitalidade (72,0); aspectos sociais (85,12); aspectos emocionais (85,7); e saúde mental (76,76). Na avaliação isocinética, o lado operado apresentou déficit de torque extensor médio de 20 % a 60º/s, 15% a 180º/s e 14% a 300º/s, enquanto no torque flexor o déficit médio foi de 11% a 60º/s, 12% a 180º/s e 12% a 300º/s. Embora tenha sido registrado menor valor médio de torque nos joelhos operados comparado aos joelhos controle, não houve diferenças estatísticas com relação ao equilíbrio funcional do joelho (isquiotibiais/quadríceps). CONCLUSÃO: Os resultados isocinéticos da reconstrução do complexo bicruzado realizada em dois tempos evidenciaram déficit do torque extensor e flexor no lado operado. Embora, nenhum paciente tenha retornado ao nível pré-lesão, o equilíbrio funcional do joelho (flexor-extensor) pode ter contribuído para avaliação subjetiva regular nos escores clínicos / Abstract: INTRODUCTION: Postoperative evaluation of knee ligament injuries made by clinical scores, in most cases, favors the subjective analysis of the data and does not provide muscular balance. Isokinetic dynamometry provides torque deficit and knee muscle balance and thus enhances analysis and interpretation of clinical results after surgery. OBJECTIVES: To assess the functional balance of the knee after bicruciate reconstruction and its correlation with clinical scores. MATERIALS AND METHODS: We evaluated 21 patients (16 men and 05 women), mean age 33 years, mean BMI of 26.2 ± 3.4. All patients underwent surgical reconstruction of the PCL and ACL in two stages, with a mean interval of 03 months between the procedures. With a minimum of one year postoperatively, the analysis was performed isokinetic knee and applied the Lysholm score, Tegner and SF-36. The isokinetic tests were conducted to 05 repetitions at 60°/s and 180°/s and 15 repetitions at 300°/s. RESULTS: The Lysholm score was 82.6 ± 16.9 points and Tegner scores showed a deficit of 38,6% compared to pre-injury level. We obtained the following average values in items of SF-36: functional capacity (70.71); limitations due to physical aspects (58.33); pain (73.79), general health (80.71), vitality 72, social aspects (85.12), emotional aspects (85.7) and mental health (76.76). In isokinetic evaluation, the deficit of the operated quadriceps average torque was 20% at 60 º/s, 180°/s at 15% and 14% up to 300°/s, while the average flexor torque deficit was 11% at 60°/s, 12% at 180°/s and 12% at 300º /s. Although, it was registered that operated knees presented a minor mean values of torque compared to the control knees, no difference was founded to the knee functional balance (hamstrings/quadriceps). CONCLUSION: The results of isokinetic bicruciate reconstruction, performed at two stages, showed a deficit of extensor and flexor torque in the operated side. Although no patient has returned to pre-injury level, the functional balance of the knee (flexor-extensor) may have contributed to the good subjective Lysholm score / Doutorado / Fisiopatologia Cirúrgica / Doutor em Ciências

A articulação do joelho tem sido vastamente estudada nas ultimas décadas. Este intenso interesse pode ser visto sob o foco da complexidade desta articulação e de sua importância clínica. No entanto, nota-se escassa informação a respeito de aspectos morfológicos e ultraestruturais sobre o desenvolvimento desta articulação, em fetos humanos de diferentes faixas etárias, o que poderia servir de base teórica para estratégias de reparo da cartilagem e engenharia de tecidos, bem como contribuir para uma melhor compreensão de doenças e malformações ao longo do desenvolvimento dos componentes articulares. Desse modo, considerando-se a importância do conhecimento sobre aspectos morfofuncionais do desenvolvimento normal dos tecidos cartilagíneos na articulação do joelho humano, realizou-se a presente pesquisa com fetos humanos abrangendo a faixa etária da 16ª a 31ª semanas de vida intrauterina. Foram utilizados 20 fetos, os quais foram divididos em 4 grupos (n=5) da seguinte forma: grupo 1 (G1): 16-19 semanas de vida intrauterina (VIU); grupo 2 (G2): 20-23 semanas VIU; grupo 3 (G3): 24-27 semanas VIU e grupo 4 (G4): 28-31 semanas VIU, em que foram realizadas análises morfométricas da cartilagem das epífises do fêmur e tíbia na articulação do joelho, para os parâmetros: área dos condrócitos, densidade de condrócitos e matriz extracelular, análise estereológica para o volume dos condrócitos, e análise qualitativa da distribuição, organização e tipificação de fibras colágenas com uso de Picro-sirius sob análise com luz polarizada. Também se analisou a ultraestrutura através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Frente à metodologia proposta e os resultados obtidos a respeito da avaliação morfofuncional, concluiu-se que a área e o volume dos condrócitos, bem como a densidade da matriz extracelular, na região média das epífises cartilagíneas, tanto do fêmur quanto da tíbia, aumentaram com o avançar da faixa etária, enquanto a densidade dos condrócitos diminuiu. Na região média das epífises, a cartilagem imatura dos fetos mais jovens, inicialmente com características de uma zona de proliferação, passa a apresentar, em fetos com idade mais avançada, características de uma zona de maturação, com condrócitos maiores e mais distantes uns dos outros. Na camada superficial da epífise a organização e orientação das fibras de colágeno modificam-se nos diferentes grupos, passando de uma orientação irregular no grupo dos fetos mais jovens, para uma organização pantográfica no grupo de fetos mais desenvolvidos. Finalmente, verifica-se a clara relação entre o amadurecimento da cartilagem e as alterações na organização e orientação das fibras colágenas, as quais contribuem para as propriedades requeridas na cartilagem em cada fase de seu desenvolvimento, tais como resistência à tensão, resistência à compressão e habilidade para distribuir cargas / The knee joint has been widely studied in recent decades. This intense interest can be seen from the perspective of the joint complexity and its clinical importance. However, there is little information about morphological and ultrastructural aspects of the development of this joint, particularly in human fetuses within different age, which could serve as a theoretical basis for cartilage repair strategies and tissue engineering, as well as contributing for a better understanding of diseases and malformation during the development of joint components. Thus, considering the importance of morphological and functional aspects of normal cartilaginous tissue development in the human knee joint, this research was performed with human fetuses covering the age range 16 to 31 weeks of intrauterine life. Twenty (20) fetuses were divided into 4 groups (n = 5) as follows: Group 1 (G1): 16-19 weeks, Group 2 (G2): 20-23 weeks, Group 3 (G3): 24-27 weeks and Group 4 (G4): 28-31 weeks. For the femoral and tibial epiphysis cartilage in the knee joint, it was performed morphometric analysis regarding area of chondrocytes, percent density of chondrocytes and extracellular matrix, stereological analysis of the chondrocytes volume and qualitative analysis of the distribution, organization and characterization of collagen fibers using picrosirius staining under analysis with polarized light. It was also analyzed the ultrastructure by scanning electron microscopy. Facing the proposed methodology and the results regarding the morphological evaluation of the middle region of both femur and tibia epiphysis, it was concluded that the area and the volume of the chondrocytes, as well as the density of extracellular matrix increased with advancing age, while the percent density of chondrocytes decreased. In the middle region of the epiphysis, immature cartilage of younger fetuses, initially with characteristics of a proliferation zone starts to present, in older fetuses, characteristics of maturation zone, presenting larger chondrocytes and more distant from each other. In the epiphysis cartilage surface, the organization and orientation of the collagen fibers changed in different groups, from an irregular orientation in the younger fetuses group, to a pantograph organization in the most developed fetuses group. Finally, it was observed the relationship between the cartilage development and the changes in the collagen fibers organization and orientation in order to obtain the cartilage properties required at each stage of the development, such as tensile strength, resistance to compression and ability to distribute loads

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-19T11:30:55Z No. of bitstreams: 1 TeseRSS.pdf: 3429310 bytes, checksum: 86753c807ecc922d1c172edf0e7b1472 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:09:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRSS.pdf: 3429310 bytes, checksum: 86753c807ecc922d1c172edf0e7b1472 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:10:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRSS.pdf: 3429310 bytes, checksum: 86753c807ecc922d1c172edf0e7b1472 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T18:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRSS.pdf: 3429310 bytes, checksum: 86753c807ecc922d1c172edf0e7b1472 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Patellar tendinopathy (PT) is one of the most common causes of knee pain in athletes. The prevalence of PT in elite volleyball athletes can be as high as 45%. Studies assessing lower limb muscles strength and flexibility and trunk and lower limb biomechanics during sports related activities are scarce. Also, the effects of interventions focusing on jump-landing strategy modifications to reduce the overload in the knee joint in athletes with PT have not yet been investigated. The purposes of this Thesis were: to compare hip, knee and ankle torques, as well as knee and ankle flexibility between athletes with and without PT; to compare trunk and lower limb sagittal plane biomechanics during jump-landings between athletes with and without PT; to verify the effects of an intervention of hip muscles strengthening and jump-landing strategy modification on pain, function and lower limb biomechanics in a volleyball athlete with PT and; to verify the immediate effects of changing sagittal plane trunk position on lower limb biomechanics and knee pain during jump-landings in athletes with and without PT. For the isometric torque evaluations, a handheld dynamometer was used. An inclinometer was used for the flexibility tests. For the landing biomechanics evaluations, motion capture systems and force platforms were used. The athletes’ pain and disability were assessed by means of a visual analogue scale and the Victorian Institute of Sport Assessment-Patella questionnaire. Results showed that the athletes with PT presented lower hip extensor torque and lower hamstrings and ankle flexibility when compared to healthy athletes. In the biomechanical evaluation, athletes with PT displayed less hip flexion during jump-landings and smaller contribution of the hip joint for dissipation of the landing forces when compared to healthy athletes. The eight-week intervention composed by hip strengthening exercises and jump-landing strategy modification decreased pain and disability and improved lower limb biomechanics during jump-landing in an athlete with PT, both in short and long term. Finally, increasing trunk flexion during jump-landings produced immediate effects of: 1) reducing peak patellar tendon force in athletes with and without PT; 2) reducing knee pain during landings in athletes with PT. Proximal factors of the kinetic chain, such as hip strength and hip/trunk movements during jump-landings, should not be overlooked in the development of interventions for the rehabilitation of athletes with PT. / Tendinopatia patelar (TP) é uma das causas mais comuns de dor no joelho em atletas. Em atletas de elite de voleibol, a prevalência de TP pode chegar a 45%. Estudos avaliando a força e flexibilidade dos músculos do membro inferior e a biomecânica do membro inferior e tronco durante atividades relacionadas ao esporte em atletas com TP são escassos. Além disso, a eficácia de intervenções enfocando a modificação da estratégia de aterrissagem de saltos para diminuição da sobrecarga no joelho em atletas com TP ainda não foi testada. Os objetivos da presente Tese foram: comparar o torque do quadril, joelho e tornozelo, bem como a flexibilidade do joelho e tornozelo entre atletas com e sem TP; comparar a biomecânica do membro inferior e tronco no plano sagital durante aterrissagem de salto entre atletas com e sem TP; verificar os efeitos de uma intervenção de fortalecimento dos músculos do quadril e modificação da estratégia de aterrissagem de salto na dor, função e biomecânica do membro inferior de um atleta de voleibol com TP e; verificar os efeitos imediatos de se alterar a posição do tronco no plano sagital na biomecânica do membro inferior e na dor no joelho durante aterrissagens em atletas com e sem TP. Na avaliação do torque isométrico do quadril, joelho e tornozelo, um dinamômetro manual foi utilizado. Para as avaliações de flexibilidade, utilizou-se um inclinômetro. As avaliações biomecânicas da aterrissagem de saltos foram feitas com sistemas de análise de movimento e plataformas de força. Para avaliação da dor e incapacidade dos atletas foram utilizadas a escala visual analógica e o questionário Victorian Institute of Sport Assessment-Patella. Os resultados mostraram que os atletas com TP apresentaram menor torque extensor do quadril e menor flexibilidade nos isquiotibiais e no tornozelo em comparação a atletas sadios. Na avaliação biomecânica, observou-se que atletas com TP apresentaram menor flexão do quadril durante a aterrissagem e menor contribuição da articulação do quadril para a dissipação das forças da aterrissagem em comparação aos atletas sadios. A intervenção de oito semanas de fortalecimento da musculatura do quadril e modificação da estratégia de aterrissagem de salto diminuiu a dor e a incapacidade e melhorou a biomecânica da aterrissagem em um atleta com TP, tanto em curto quanto em longo prazo. Por fim, o aumento da flexão do tronco durante aterrissagens de salto teve um efeito imediato de redução no pico de força no tendão patelar em atletas com e sem TP, além de reduzir a dor no joelho em atletas com TP. Fatores proximais da cadeia cinética, como a força do quadril e os movimentos do quadril e tronco durante aterrissagens de salto, não devem ser negligenciados no delineamento de intervenções para a reabilitação de atletas com TP.

Orientador: Aparecido Augusto de Carvalho / Abstract: In the last few years, several studies have been carried out showing that neuromuscular electrical stimulation (NMES) can produce good therapeutic results in patients with spinal cord injury (SCI). This research introduces a new robust and intelligent control-based methodology for human lower limb rehabilitation via NMES using a continuous-time control technique named robust integral of the sign of the error (RISE). Although in the literature the RISE controller has shown good results without any fine-tuning method, a trial and error approach would quickly lead to muscle fatigue in SCI patients. Therefore, it was shown in this study that the control performance for robustly tracking a reference signal can be improved through the proposed approach by providing an intelligent tuning for each voluntary. Simulation results with a mathematical model and eight identified subjects from the literature are provided, and real experiments are performed with seven healthy and two paraplegic subjects. Besides, this research introduces the application of deep and dynamic neural networks namely the multilayer perceptron, a simple recurrent neural network, and the Long Short-Term memory architecture, to identify the nonlinear and time-varying relationship between the supplied NMES and achieved angular position. Identification results indicate good fitting to data and very low mean square error using few data for training, proving to be very prospective methods for proposing control-oriented ... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: Nos últimos anos, vários estudos foram realizados mostrando que a estimulação elétrica neuromuscular (EENM) pode produzir bons resultados terapêuticos em pacientes com lesão medular (LM). Esta pesquisa introduz uma nova metodologia robusta e inteligente baseada em controle para a reabilitação de membros inferiores humanos via EENM usando uma técnica de controle de tempo contínuo chamada robust integral of the sign of the error (RISE). Embora na literatura o controlador RISE tem demonstrado bons resultados sem qualquer método de ajuste fino, uma abordagem de tentativa e erro poderia levar rapidamente à fadiga muscular em pacientes com LM. Portanto, foi mostrado nesse estudo que o desempenho do controle para rastrear com robustez um sinal de referência pode ser melhorado através da abordagem proposta, fornecendo um ajuste inteligente para cada voluntário. Resultados de simulação com um modelo matemático e oito sujeitos identificados da literatura são fornecidos, e experimentos reais são feitos com sete indivíduos saudáveis ​​e dois paraplégicos. Além disso, esta pesquisa introduz a aplicação de redes neurais profundas e dinâmicas, especificamente o perceptron multicamadas, uma rede neural recorrente simples e a arquitetura Long Short-Term Memory, para identificar a relação não-linear e variante no tempo entre a EENM fornecida e a posição angular alcançada. Os resultados de identificação indicam boa adaptação aos dados e erro quadrático médio muito baixo usando poucos dados para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3490.pdf: 1860770 bytes, checksum: 2b84fdccb9b3d7185122250019ec23bc (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / Patients with osteoarthritis (OA) of the knee show loss of functional independence, presenting difficulties in performing tasks that require high demand of the knee joint, such as stair descent. However, it is unclear how muscular and biomechanical changes were present in patients with OA in the early stages. Thus, the purpose of this study was to analyze the kinetics, kinematics and muscle activation in stair descent, in men with early degrees of knee OA and compare with a healthy control group. We evaluated 31 volunteers divided into two groups. Osteoarthritis Group (OAG) with 17 men with knee OA grade I or II (53+6 years) and Control Group (CG) with 14 healthy men (50+6 years). We performed kinematic evaluation of the stair descent in the sagittal plane for evaluation of the knee flexion angles. Moreover, electromyography (EMG) of vastus lateralis (VL) muscle was performed and vertical ground reaction force was measurement. The WOMAC questionnaire was administered to all volunteers. For the statistical analysis, was used the nonparametric Mann-Whitney U test for comparisons between groups for all variables (p> 0.05). There were no significant differences between groups for kinematic, kinetic and EMG. For the WOMAC, the differences between groups were significant in all three sections (pain: p = 0.001, stiffiness: p = 0.008 and function: p = 0.0005), OAG have the highest values. In adult men with knee OA grade I or II, the stair decent is preserved in the sagittal plane, indicating that at these stages of the disease the functional adaptations linked to the OA are not expressed. / Portadores de osteoartrite (OA) do joelho apresentam perda da independência funcional, apresentando dificuldades na realização de tarefas que exigem grande demanda da articulação do joelho, como a descida de degraus. Porém ainda não está claro como as alterações musculares e biomecânicas se apresentam em portadores de OA nos graus iniciais. Assim, o objetivo do presente estudo foi analisar a cinética, cinemática e a ativação muscular, na descida de degraus, de homens portadores de OA do joelho, nos graus iniciais, e comparar com um grupo controle saudável. Foram avaliados 31 voluntários divididos em dois grupos. Grupo Osteoartrite (GOA) com 17 homens portadores de OA de joelho graus I ou II (53 + 6 anos) e grupo controle (GC) com 14 homens saudáveis (50 + 6 anos). Foi realizada avaliação cinemática da descida de degraus, no plano sagital, para avaliação dos ângulos de flexão do joelho. Além disso, simultaneamente, foi realizada eletromiografia do músculo vasto lateral e mensuração da força vertical de reação do solo. O questionário WOMAC foi aplicado em todos os voluntários. Para a análise estatística foi utilizado o teste não paramétrico U-Mann Whitney para as comparações intergrupos, para todas as variáveis (p>0,05). Não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos para as variáveis cinemáticas, cinéticas e eletromiográficas. Para o questionário WOMAC, as diferenças intergrupos foram significativas nas três seções (dor: p=0,001, rigidez: p=0,008 e função: p=0,0005) tendo o GOA os maiores valores. Assim, em homens adultos portadores de OA no joelho graus I ou II, a tarefa de descida de degraus, avaliada no plano sagital, está preservada, indicando que ainda nesta fase da doença as adaptações funcionais ligadas a estratégias biomecânicas compensatórias não foram manifestadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissKGS.pdf: 2103991 bytes, checksum: 61e70ed2d6d68cd4b555a73add3e4835 (MD5) Previous issue date: 2005-02-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / The purpose of this study was to evaluate the electrical activity of the Vastus Medialis Obliquus (VMO), Vastus Lateralis Obliquus (VLO) and Vastus Lateralis Longus (VLL) in the isometric wall slide squat exercise at 45 and 60º knee flexion associated in a neutral position (NP), 45º of lateral rotation (LR 45), 15º of medial rotation (MR 15) and 30º hip medial rotation (MR 30) only in the 45o angle. The electrical activity of the VMO, VLO and VLL of 15 healthy subjects control group (21,13 ± 2,17 years) and 12 subjects with Patellofemoral pain syndrome (PFPS) PFPS group (21,08 ± 2,31 years), female, was picked up using simple active differential surface electrode, the electromyography system of 8 channels and software Aqdados 7.2.6. The data were normalized by the percentage of the squatting exercise at 75º flexion and hip in neutral position RMS (µV). The volunteers executed the exercise on the Squat Platform that permitted the standing on the hip rotation desirable and the electrogoniometer indicated the amplitude of knee flexion. The ANOVA with repeated measures was used to analyze the data as well as the Duncan pos hoc (p≤0,05). The results of this study revealed no significant interaction between any knee angulation and hip position and every muscles showed significantly higher electrical activity at 60º squatting compared with 45º, on both groups. For the control group, intramuscles analysis, there was no statistical difference for hip position and intermuscles analysis, at 45º squatting as well as 60º, the VLL muscle showed greater electrical activity than VMO (p=0,00036 - 45º; p=0,02 - 60º) and VLO muscle (p=0,00013 - 45º; p=0,0048 - 60º), whereas there was no significant difference between the VMO and VLO muscle (p=0,68 - 45º; p=0,51 - 60º). For the PFPS group, in intramuscles analysis, just VLO muscle showed significantly difference to hip position (p=0,019), that this electrical activity greater in 60º LR (p=0,00); on the analysis between muscles it was revealed that, in 45º squatting, the VLL muscle showed significantly greater electrical activity than the VMO (p=0,005) and the VLO muscles (p=0,000), whereas, the VMO muscle showed greater electrical activity than VLO (p=0,0001). On the other hand, at 60º squatting, the electrical activity of VLL and VMO were greater than VLO muscle (p=0,000 VLL; p=0,0001 - VMO). However, there was no significative difference between VMO and VLL (p=0,72). The analysis between the groups revealed that just the VMO muscle of the PFPS groups showed greater electrical activity than VMO from the control group in 60º squatting with hip rotation analyzed, except in LR (p=0,00036). The results of this research, obtained under the experimental conditions, indicated that the squatting exercise at the 60º angle, in any hip position (except in the lateral rotation) is indicated for the PFPS treatment since it presents a higher stability of the medial and lateral components of the muscle (VMO and VLL). On the other hand, the squatting exercise at the 45º, in any hip position, should avoid in the subjects with PFPS because the electrical activity of VLL is higher than VMO. / A proposta desse trabalho foi analisar a atividade elétrica dos músculos Vasto Medial Oblíquo (VMO), Vasto Lateral Oblíquo (VLO) e Vasto Lateral Longo (VLL) no exercício de agachamento isométrico "wall slide" a 45º e 60º de flexão do joelho associado à posição neutra (PN), à rotação lateral de 45º (RL 45), a rotação medial à 15º (RM15) e a 30º de rotação medial do quadril (RM30) apenas no ângulo de 45º. A atividade elétrica dos músculos VMO, VLO e VLL de 15 indivíduos clinicamente normais grupo controle (21,13 ± 2,17 anos) e 12 indivíduos portadores de Síndrome da Dor Femoropatelar (SDFP) grupo SDFP (21,08 ± 2,31 anos), sexo feminino, foi captada por eletrodos ativos diferenciais simples de superfície, um eletromiógrafo de 8 canais e programa AqDados 7.2.6. Os dados foram normalizados pela porcentagem do exercício de agachamento a 75º com o quadril em posição neutra (%RMS-µV). Os exercícios foram realizados na Plataforma de Agachamento ajustável a cada posição do quadril e o ângulo de flexão do joelho foi obtido por meio de um eletrogoniômetro. Os dados foram analisados pela ANOVA com medidas repetidas e o teste de Duncan (p≤0,05). Não houve interação entre a angulação do joelho e as posições do quadril, nos dois grupos estudados. A atividade elétrica de todos os músculos foi significativamente maior no agachamento a 60º do que a 45º, em qualquer posição do quadril, nos dois grupos. No grupo Controle, na análise intramúsculos, não houve diferença significativa entre as posições do quadril. Na análise intermúsculos, tanto no agachamento a 45º quanto a 60º, o músculo VLL apresentou atividade elétrica significativamente maior do que a do VMO (p=0,00036 a 45º; p=0,02 a 60º) e do que a do VLO (p=0,00013 a 45º; p=0,0048 a 60º). No entanto, não houve diferença significativa entre o VMO e o VLO (p=0,68 a 45º; p=0,51 a 60º). No grupo SDFP, na análise intramúsculos, apenas o VLO apresentou diferença significativa no posicionamento do quadril (p=0,019), sendo a atividade elétrica maior na Rotação Lateral a 60º (p=0,00). Na análise intermúsculos, no agachamento a 45º, em todas as posições do quadril, o músculo VLL apresentou atividade elétrica maior do que a do VMO (p=0,005) e do que a do VLO (p=0,000). No entanto, a atividade elétrica do VMO foi significativamente maior do que a do VLO (p=0,0001). Por outro lado, no agachamento a 60º, em todas as posições do quadril, os músculos VLL e VMO apresentaram atividade elétrica maior que a do VLO (p=0,000; p=0,0001, respectivamente). Entretanto, não houve diferença significativa entre o VMO e VLL (p=0,72). Na análise entre os grupos, no agachamento a 60º e, em todas as posições do quadril analisadas (p=0,00036), exceto na Rotação Lateral, a atividade elétrica do VMO do grupo SDFP foi significativamente maior do que a do VMO do grupo Controle. Os dados dessa pesquisa, nas condições experimentais utilizadas, sugerem que o exercício de agachamento wall-slide à 60º associado a qualquer posição do quadril, exceto na rotação lateral, está indicado no tratamento da SDFP por apresentar uma maior estabilidade dos componentes medial e lateral (longo e oblíquo) da patela. Por outro lado, o exercício de agachamento wallslide a 45º associado a qualquer posição do quadril deveria ser evitado nos indivíduos com SDFP pela atividade elétrica do VLL ser maior do que a do VMO.

A lesão medular pode prejudicar a marcha de um indivíduo. Para estes casos, uma técnica de reabilitação que tem se tornado mais popular é a Estimulação Elétrica Neuro Muscular (EENM). Na marcha assistida por EENM tradicional, o controle da estimulação é realizado utilizando-se acionamento manual, um fato que ajuda a torná-la distante da marcha saudável. Este trabalho propõe um sistema que monitora variáveis da marcha - ângulos da articulação do joelho, e forças de reação do solo (retropé e antepé) - e as utiliza como entradas para uma rede neural artificial (RNA), a fim de poder controlar automaticamente a EENM na marcha. Os transdutores utilizados para medir ângulos foram eletrogoniômetros, montados nos membros inferiores do indivíduo utilizando tiras de velcro. Para medição das forças, os transdutores utilizados foram células de carga construídas com strain gages, montadas em sandálias instrumentadas. Os métodos para construção do hardware de aquisição de dados (transdutores e interface) e do software estão descritos, bem como os métodos de calibração dos transdutores. Todos os transdutores apresentaram comportamento linear. Testes iniciais foram realizados, utilizando primeiramente um indivíduo saudável, e depois dois pacientes que normalmente realizam treinamento de marcha com suspensão de peso (assistida por EENM ou não). Os resultados mostraram que o módulo de monitoramento permite gravar os dados coletados, e realizar comparações entre padrões de marcha de diferentes indivíduos, bem como diferentes estágios de reabilitação para um mesmo indivíduo. O treinamento da RNA para o indivíduo saudável apresentou uma taxa de acerto próxima de 90%, e para os pacientes lesados medulares a taxa foi de cerca de 80%. O módulo de controle apresentou resultados promissores nos testes práticos realizados, com respostas rápidas e corretas para o indivíduo saudável. Sugestões para trabalhos futuros foram dadas, para que testes práticos de controle possam ser realizados utilizando pacientes lesados medulares. / Spinal cord injury (SCI) may impair an individual\'s gait. For these cases, a rehabilitation technique that has become more popular is functional electrical stimulation (FES). On traditional FES-assisted gait, the stimulation control is performed with manual triggering, a fact that helps make it distant from healthy gait. This work proposes a system that monitors gait variables - knee joint angles, and ground reaction forces (rearfoot and forefoot) - and uses them as inputs for an Artificial Neural Network (ANN), in order to be able to automatically control gait FES. The transducers used for angle measurement were electrogoniometers, mounted on the individuals lower limbs using Velcro straps. For force measurement, the transducers used were load cells built with strain gages, mounted on instrumented sandals. The methods for building the data acquisition hardware (transducers and interface) and software are described, along with the transducer calibration methods. All transducers presented linear behavior. Initial tests were performed, using first a healthy individual, and then a couple of patients that normally undergo suspended gait raining (FES-assisted or not). The results showed that the monitoring module allows recording the data collected, and making comparison between different individuals\' gait patterns, as well as different rehabilitation stages for the same individual. The ANN training for the healthy individual presented an accuracy rate close to 90%, and for the SCI patients the rate was about 80%. The control module showed promising results on practical tests performed, with quick and accurate responses for the healthy individual. Suggestions for future works were given, so that practical control tests can be performed using SCI patients.

OBJETIVO: Analisar a contribuição da força muscular isocinética de flexores e extensores do joelho dominante e tronco na aquisição da massa óssea das regiões correspondentes a aplicação dessas forças em atletas de futebol feminino (GAF). MÉTODOS: vinte e duas atletas de futebol feminino foram comparadas com 20 controles pareados (GC). O conteúdo mineral ósseo (CMO) e a densidade mineral óssea (DMO) foram avaliados em corpo total, coluna lombar e quadril dominante (fêmur total e colo femoral) pelo software pediátrico do densitômetro Hologic QDR (modelo Discovery, Bedford, MA, USA). Pela análise de corpo total, foram determinadas as variáveis de composição corporal e a massa óssea do membro inferior dominante, tronco e cabeça. A força muscular no movimento de flexão e extensão do joelho e do tronco foi avaliada pelo dinamômetro isocinético Biodex Multi-joint System 3 (Shirley, NY, USA) na velocidade de 60°/s, com 5 repetições do modo concêntrico/excêntrico. As variáveis concêntricas de pico de torque, trabalho na repetição máxima e trabalho total dos flexores e extensores foram considerados. Foram utilizados o teste t de Student para análise entre grupos e os coeficientes de correlação de Pearson e de regressão linear simples para o GAF. RESULTADOS: Os grupos foram semelhantes para idade, peso, altura, raça e ingestão de cálcio (p>0.05), porém o GAF apresentou maior percentual de massa magra e menor percentual de gordura corporal que o GC (p<0.001). Todos os sítios ósseos submetidos à carga mecânica durante o exercício físico apresentaram valores significativamente superiores no GAF, assim como todas as variáveis de força isocinética concêntrica de joelho dominante e tronco (p<0.05 e p<0.001). As variáveis de massa óssea de todas as regiões avaliadas do GAF apresentaram correlações positivas com o peso, índice de massa corporal, massa magra total e do tronco. A DMO das regiões analisadas não apresentou nenhuma correlação significante com as variáveis de força muscular. Porém, todas as variáveis de força de flexão do tronco correlacionaram-se positivamente com o CMO do corpo total e do tronco, assim como as variáveis de extensão do joelho demonstraram associações positivas com o CMO do quadril e do membro inferior dominante. CONCLUSÃO: A força muscular exerceu uma contribuição positiva na aquisição do CMO dos sítios específicos. Esses resultados de correlação positiva entre a força e a quantidade mineral óssea de sítios específicos provêem evidências adicionais de um papel da força muscular na aquisição da massa óssea regional. / OBJECTIVE: to analyze the contribution of isokinetic muscular strength of dominant knee and trunk flexors and extensors in the acquisition of bone mass in the correspondent regions that these forces are applied in female soccer players. METHODS: twenty-two female soccer athletes (GAF) were compared with 20 matched-controls (GC). The bone mineral content (BMC) and bone mineral density (BMD) were evaluated in whole body, lumbar spine and dominant hip (femoral neck and total hip) with the paediatric software of Hologic QDR (Discovery model, Bedford, MA, USA). From whole body scan, the variables of body composition and bone mass of dominant leg, trunk and head were also determined. The muscular strength of flexion and extension movements in dominant knee and trunk were evaluated with the Biodex Multi-joint System 3 (Shirley, NY, USA) with 60°/s, and 5 repetitions at concentric/eccentric mode. The concentric variables peak torque, maximal repetition total work and total work of flexors and extensors were considered. Statistical analysis was performed using Student\'s t-test to compare groups and additionally Pearson\'s correlation coefficient and linear regression analysis to GAF. RESULTS: Both groups were similar regarding age, weight, height, race and calcium intake (p>0.05), however GAF presented a higher percentage of lean body mass and a lower percentage of body fat compared to GC (p<0.001). All loaded sites during exercise had significantly higher values of bone mass for GAF, and so for all isokinetic concentric strength variables of dominant knee and trunk (p<0.05 e p<0.001). Bone mass variables of GAF regions presented positive correlations with weight, body mass index, total and trunk lean mass. The BMD of any region presents significant correlations with variables of strength performance. Nevertheless, all strength variables of trunk flexors were positively correlated with BMC of whole body and trunk, so as knee dominant extensors with BMC of hip and dominant leg. CONCLUSION: muscular strength exerted a positive contribution to BMC acquisition at specifics sites. These results of positive correlation between force and bone mineral quantity of specific sites give us further evidences of the muscle strength role in the acquisition of regional bone mass.

OBJETIVO: Analisar a contribuição da força muscular isocinética de flexores e extensores do joelho dominante e tronco na aquisição da massa óssea das regiões correspondentes a aplicação dessas forças em atletas de futebol feminino (GAF). MÉTODOS: vinte e duas atletas de futebol feminino foram comparadas com 20 controles pareados (GC). O conteúdo mineral ósseo (CMO) e a densidade mineral óssea (DMO) foram avaliados em corpo total, coluna lombar e quadril dominante (fêmur total e colo femoral) pelo software pediátrico do densitômetro Hologic QDR (modelo Discovery, Bedford, MA, USA). Pela análise de corpo total, foram determinadas as variáveis de composição corporal e a massa óssea do membro inferior dominante, tronco e cabeça. A força muscular no movimento de flexão e extensão do joelho e do tronco foi avaliada pelo dinamômetro isocinético Biodex Multi-joint System 3 (Shirley, NY, USA) na velocidade de 60°/s, com 5 repetições do modo concêntrico/excêntrico. As variáveis concêntricas de pico de torque, trabalho na repetição máxima e trabalho total dos flexores e extensores foram considerados. Foram utilizados o teste t de Student para análise entre grupos e os coeficientes de correlação de Pearson e de regressão linear simples para o GAF. RESULTADOS: Os grupos foram semelhantes para idade, peso, altura, raça e ingestão de cálcio (p>0.05), porém o GAF apresentou maior percentual de massa magra e menor percentual de gordura corporal que o GC (p<0.001). Todos os sítios ósseos submetidos à carga mecânica durante o exercício físico apresentaram valores significativamente superiores no GAF, assim como todas as variáveis de força isocinética concêntrica de joelho dominante e tronco (p<0.05 e p<0.001). As variáveis de massa óssea de todas as regiões avaliadas do GAF apresentaram correlações positivas com o peso, índice de massa corporal, massa magra total e do tronco. A DMO das regiões analisadas não apresentou nenhuma correlação significante com as variáveis de força muscular. Porém, todas as variáveis de força de flexão do tronco correlacionaram-se positivamente com o CMO do corpo total e do tronco, assim como as variáveis de extensão do joelho demonstraram associações positivas com o CMO do quadril e do membro inferior dominante. CONCLUSÃO: A força muscular exerceu uma contribuição positiva na aquisição do CMO dos sítios específicos. Esses resultados de correlação positiva entre a força e a quantidade mineral óssea de sítios específicos provêem evidências adicionais de um papel da força muscular na aquisição da massa óssea regional. / OBJECTIVE: to analyze the contribution of isokinetic muscular strength of dominant knee and trunk flexors and extensors in the acquisition of bone mass in the correspondent regions that these forces are applied in female soccer players. METHODS: twenty-two female soccer athletes (GAF) were compared with 20 matched-controls (GC). The bone mineral content (BMC) and bone mineral density (BMD) were evaluated in whole body, lumbar spine and dominant hip (femoral neck and total hip) with the paediatric software of Hologic QDR (Discovery model, Bedford, MA, USA). From whole body scan, the variables of body composition and bone mass of dominant leg, trunk and head were also determined. The muscular strength of flexion and extension movements in dominant knee and trunk were evaluated with the Biodex Multi-joint System 3 (Shirley, NY, USA) with 60°/s, and 5 repetitions at concentric/eccentric mode. The concentric variables peak torque, maximal repetition total work and total work of flexors and extensors were considered. Statistical analysis was performed using Student\'s t-test to compare groups and additionally Pearson\'s correlation coefficient and linear regression analysis to GAF. RESULTS: Both groups were similar regarding age, weight, height, race and calcium intake (p>0.05), however GAF presented a higher percentage of lean body mass and a lower percentage of body fat compared to GC (p<0.001). All loaded sites during exercise had significantly higher values of bone mass for GAF, and so for all isokinetic concentric strength variables of dominant knee and trunk (p<0.05 e p<0.001). Bone mass variables of GAF regions presented positive correlations with weight, body mass index, total and trunk lean mass. The BMD of any region presents significant correlations with variables of strength performance. Nevertheless, all strength variables of trunk flexors were positively correlated with BMC of whole body and trunk, so as knee dominant extensors with BMC of hip and dominant leg. CONCLUSION: muscular strength exerted a positive contribution to BMC acquisition at specifics sites. These results of positive correlation between force and bone mineral quantity of specific sites give us further evidences of the muscle strength role in the acquisition of regional bone mass.

A lesão medular pode prejudicar a marcha de um indivíduo. Para estes casos, uma técnica de reabilitação que tem se tornado mais popular é a Estimulação Elétrica Neuro Muscular (EENM). Na marcha assistida por EENM tradicional, o controle da estimulação é realizado utilizando-se acionamento manual, um fato que ajuda a torná-la distante da marcha saudável. Este trabalho propõe um sistema que monitora variáveis da marcha - ângulos da articulação do joelho, e forças de reação do solo (retropé e antepé) - e as utiliza como entradas para uma rede neural artificial (RNA), a fim de poder controlar automaticamente a EENM na marcha. Os transdutores utilizados para medir ângulos foram eletrogoniômetros, montados nos membros inferiores do indivíduo utilizando tiras de velcro. Para medição das forças, os transdutores utilizados foram células de carga construídas com strain gages, montadas em sandálias instrumentadas. Os métodos para construção do hardware de aquisição de dados (transdutores e interface) e do software estão descritos, bem como os métodos de calibração dos transdutores. Todos os transdutores apresentaram comportamento linear. Testes iniciais foram realizados, utilizando primeiramente um indivíduo saudável, e depois dois pacientes que normalmente realizam treinamento de marcha com suspensão de peso (assistida por EENM ou não). Os resultados mostraram que o módulo de monitoramento permite gravar os dados coletados, e realizar comparações entre padrões de marcha de diferentes indivíduos, bem como diferentes estágios de reabilitação para um mesmo indivíduo. O treinamento da RNA para o indivíduo saudável apresentou uma taxa de acerto próxima de 90%, e para os pacientes lesados medulares a taxa foi de cerca de 80%. O módulo de controle apresentou resultados promissores nos testes práticos realizados, com respostas rápidas e corretas para o indivíduo saudável. Sugestões para trabalhos futuros foram dadas, para que testes práticos de controle possam ser realizados utilizando pacientes lesados medulares. / Spinal cord injury (SCI) may impair an individual\'s gait. For these cases, a rehabilitation technique that has become more popular is functional electrical stimulation (FES). On traditional FES-assisted gait, the stimulation control is performed with manual triggering, a fact that helps make it distant from healthy gait. This work proposes a system that monitors gait variables - knee joint angles, and ground reaction forces (rearfoot and forefoot) - and uses them as inputs for an Artificial Neural Network (ANN), in order to be able to automatically control gait FES. The transducers used for angle measurement were electrogoniometers, mounted on the individuals lower limbs using Velcro straps. For force measurement, the transducers used were load cells built with strain gages, mounted on instrumented sandals. The methods for building the data acquisition hardware (transducers and interface) and software are described, along with the transducer calibration methods. All transducers presented linear behavior. Initial tests were performed, using first a healthy individual, and then a couple of patients that normally undergo suspended gait raining (FES-assisted or not). The results showed that the monitoring module allows recording the data collected, and making comparison between different individuals\' gait patterns, as well as different rehabilitation stages for the same individual. The ANN training for the healthy individual presented an accuracy rate close to 90%, and for the SCI patients the rate was about 80%. The control module showed promising results on practical tests performed, with quick and accurate responses for the healthy individual. Suggestions for future works were given, so that practical control tests can be performed using SCI patients.