O objetivo desta investigação foi analisar o comportamento mecânico de fêmures de ratas imaturas e próximas da maturidade, realizando ensaios de flexão, com forças aplicadas nas faces côncava e convexa deste osso. Foram selecionadas as idades de 25 e 79 dias para o ensaio mecânico. Para os ensaios mecânicos foram usados 80 fêmures esquerdos, sendo divididos igualmente em 4 grupos experimentais. Foram aleatoriamente ensaiados após 30 dias de congelamento a -20°C. Foi utilizado uma máquina universal de ensaio para a realização dos ensaios mecânicos de flexão em três pontos. Os valores foram obtidos na forma de carga versus deformação. Com a medida do momento fletor, da metade do diâmetro do osso e do momento de inércia foi obtida a tensão correspondente. Os seguintes parâmetros foram analisados: tensão máxima, módulo de elasticidade equivalente, tensão no limite de proporcionalidade, flecha no limite de proporcionalidade e energia absorvida na fase elástica, para as duas idades de ratas ensaiadas. Da análise dos resultados concluiu-se que ratas mais próximas do crescimento têm ossos com maior resistência mecânica aos esforços de flexão. Conseqüentemente, todos os parâmetros mecânicos foram significativamente maiores para os animais mais maduros. Com relação às faces de aplicação da força, verificamos que de maneira geral, não houve diferença significativa fosse a força aplicada na concavidade ou na convexidade do osso. / The mechanical behavior of mature and immature rat femora was analyzed with forces applied either to the concave or to convex surfaces of the diaphysis. The animal age was 25 or 79 days of age. Eighty animais were randomly distributed in four groups according to the age and the tested surface. The tests were in flexion and performed at roam temperature after a 30 day period of freezing at -20° Centigrades. From the curves flexion x deformation the following parameters were obtained: ultimate tension, modulus of elasticity, tension at the yield limit and the absorbed energy in the elastic phase. The data showed that the nearly matured rats have stronger banes as tested in flexion but when the strength was compared for each group with forces applied either to the concave or the convex surface no statistical differences were found between them. lt was postulated that an arrangement of the bane internai architecture may compensate for a theoretical expected difference in bane strength when the force of flexion was applied on the opposite surfaces.

O bobsled é um esporte desenvolvido para prática de inverno e tem como objetivo principal, percorrer uma pista de gelo inclinada de aproximadamente 1500m no menor tempo possível. A atividade é iniciada com o trenó parado, sem movimento. Existem duas modalidades, o bobsled para quatro pessoas e bobsled para duas pessoas. O movimento inicial do bobsled é conhecido como o momento de propulsão do trenó ou da largada, já teve sua importância demonstrada para a obtenção de um bom desempenho final em estudos anteriores, é executado na modalidade de dois atletas pelo atleta piloto e pelo atleta breakman. Os objetivos deste trabalho se preocuparam em investigar a existência de um padrão cinemático adotado pelos atletas piloto e atletas breakman durante o momento de propulsão do trenó das 15 melhores equipes participantes do campeonato, assim como a existência da relação entre o tempo de largada e o tempo final da prova e a variação do desempenho obtido entre todas as equipes participantes. As imagens utilizadas neste trabalho foram adquiridas durante o XIV Campeonato Mundial de Bobsled masculino na modalidade de dois atletas, realizado na cidade de Koonigssee (Alemanha) em 2004. Para se investigar o padrão cinemático foram utilizadas variáveis relacionadas a angulação do ombro, cotovelo, tronco e joelho; variações do deslocamento e altura do centro de gravidade; além do comprimento do passo dos atletas piloto e breakman. Foi possível identificar um padrão cinemático típico adotado pelos atletas piloto e breakman durante o momento da largada, além de se identificar semelhanças entre o comportamento adotado pelos atletas piloto e breakman durante o instante da largada e o comportamento adotado pelos atletas de atletismo. O coeficiente de correlação encontrado neste estudo se assemelhou aos coeficientes encontrados nos estudos anteriores (aproximadamente r2=0,5), assim como pode se verificar a pequena variação do desempenho entre as equipes participantes (inferior a 4%) / Bobsled is a sport developed for practiced in winter time and has as main objective cover an inclined ice track of approximately 1500 m in less time as possible. The activity is initiated with the sleigh stopped, without movement. There are two modalities, the bobsled for four persons and for two persons. The initial movement of the bobsled is known as the propulsion moment and its importance for a good final performance had already been demonstrated in preview studies. This moment is executed in the modality for two persons by the pilot athlete and by the breakman athlete. The purpose of this study was to investigate the existence of a kinematic pattern adopted by the pilot athlete and the breakman athlete during the propulsion moment of the sleigh of the 15 best teams of the championship, as well as the existence of a relation between the propulsion moment and the final time of the test and the variation of the performance gotten by all the participant teams. The imagesm used in this study had been acquired during the XIV Word-Wide Championship of male bobsled in the modality for two persons, carried through in the city of Koonigsee (Germany) in 2004. To investigate the kinematic pattern it was used variables related to the shoulder, elbow, trunk and knee angles; variations of the center of gravity displacement and height; and the length of the step of the pilot and breakman athletes. It was possible to identify a typical kinematic pattern adopted by the pilot and breakman athletes during the propulsion moment, beyond identifying similarities between the behavior adopted by the pilot and breakman athletes during the propulsion moment and the behavior adopted by the track and fields athletes. The correlation coefficient found in this study was similar to those found in the previous studies (around r2=0,5) as well as the small variation verified in the performance between the participant teams (less than 4%)

Pesquisas sobre próteses ativas e exoesqueletos têm se intensificado nas últimas décadas. Seu uso para reabilitação, aumento de força ou substituição de um membro debilitado já está sendo utilizado comercialmente. Porém, um dos desafios para o controle deste tipo de dispositivo é a identificação dos parâmetros das articulações humanas para que o equipamento simule o mesmo comportamento e a interface homem máquina seja mais eficaz e confortável. Este trabalho apresenta o desenvolvimento, construção e validação de um exoesqueleto que é um dispositivo para estudo da marcha. Em outras palavras, o exoesqueleto apresentado é capaz de medir a força de interação com o corpo humano bem como a posição angular das articulações do joelho e tornozelo durante a marcha. Com essas medições é possível calcular os parâmetros de impedâncias dessas articulações. A revisão bibliográfica sobre exoesqueletos foi necessária para a definição dos requisitos do projeto. O projeto do exoesqueleto desenvolvido pela autora durante o trabalho de conclusão de curso foi revisto de acordo com os requisitos estabelecidos. Assim, o novo projeto, chamado de Protótipo II ou ExoLoLi, é capaz de suprir as deficiências do primeiro projeto e atender a todos os requisitos para ser uma ferramenta de estudo da marcha. O ExoLoLi foi construído e experimentos preliminares foram realizados para a sua validação como ferramenta de estudo da marcha. Foi possível confirmar que o exoesqueleto faz as medições de força de interação e de posição corretamente. Também foi possível verificar que o exoesqueleto interfere no padrão natural da marcha. De qualquer forma, o exoesqueleto poderá ser usado, não apenas para o cálculo dos parâmetros de impedância, mas também para estudo de consumo energético com diferentes tipos de controle e para diferentes aplicações (como reabilitação e aumento de força), dependendo do controle programado para o seu funcionamento. / Research on active prosthetics and exoskeletons has been intensified in recent decades. Its use for rehabilitation, strength increase or replacement of a disabled member is already being used commercially. But one of the challenges for the control of this type of device is the identification of the human joint\'s parameters so the machine is able to simulate the same behavior and the man-machine interface is more effective and comfortable. This dissertation presents the development, construction and validation of an exoskeleton which is a device for gait study. In other words, the presented exoskeleton is capable of measuring the interaction force with the human body as well as the angular position of the knee and ankle joints during gait. With these measurements it is possible to calculate the impedance parameters of these joints. The literature review about exoskeletons was necessary to define the project requirements. The exoskeleton developed by the author to obtain the engineering degree (undergraduate paper) has been reviewed in accordance with the established requirements. So the new exoskeleton design, called as Prototype II or ExoLoLi, is able to address the weaknesses of the first project and meet all the requirements to be a gait study tool. The ExoLoLi was built and preliminary experiments were performed to validate it as gait study tool. It was confirmed that the exoskeleton is able to measure the interaction forces and the angular position correctly. It was also observed that the exoskeleton interferes at the natural gait pattern. Anyway, the exoskeleton can be used not only for calculating the human impedance parameters, but also to analyze the energy consumption using different control strategies and to be used in different applications (such as rehabilitation or strength increase) depending on the programmed control for its operation.

Com o propósito de contribuir com os estudos do comportamento do tecido ósseo e auxiliá-los em uma situação próxima da real, que é a de comportamento dinâmico, foi construí da uma maquina de ensaio de fadiga (MEF) para corpos de prova de ossos. Utilizaram-se corpos de prova de mesma dimensão retirados de um mesmo animal (boi), no qual os corpos de prova da tíbia esquerda foram submetidos a 42.000 ciclos na máquina de ensaio de fadiga e, posteriormente, submetidos à flexão na máquina universal de ensaio e os corpos de prova da tíbia direita foram levados aos ensaios de flexão sem terem passados por fadiga. Os resultados obtidos para os CDPs, com e sem fadiga, demonstraram que as propriedades mecânicas dos CDPs tiveram sensível índice de variança, caracterizando assim a eficiência da MEF. Além disso, a MEF é capaz de executar ensaios com valores de amplitude de 0,5 mm e de 1,0 mm, bastando para isso a troca do excêntrico por um destes que já foram confeccionados. / A fatigue\'s testing machine (MEF) was built to be used in bone samples, with the purpose of giving aid and contribution to the study of bone tissue\'s behavior in a situation close to a real one, that is the dynamic behavior. Samples all with the same dimension taken from only one animal (an ox) were used. From those samples some were from the left shaft (diaphysis) and were submitted to 42.000 cycles in the fatigue\'s testing machine and after that submitted to bending test in the universal machine. Meanwhile, the right shinbone samples were submitted to bending tests without going through previous fatigue. Results were obtained from bone samples (also called CDPs) which went through fatigue and from those that didn\'t. The results showed that mechanical properties from the CDPs had a sensible variant rate, which then characterized how efficient the fatigue testing machine is. Besides, the MEF is capable of making tests with the values of amplitude of 0,5 mm and 1,0 mm, just by switching the eccentric by one of those which were already pre-fabricated.

Introdução: Triatletas apresentam redução do desempenho na corrida quando a executam imediatamente após o ciclismo, além de apresentarem maior volume de treinamento de ciclismo em relação ao de corrida. Os flexores plantares de triatletas são expostos a elevadas cargas geradoras de tensão durante essas modalidades. Os componentes passivos das unidades músculo-tendão são responsáveis pela transmissão de força e armazenamento/retorno de energia mecânica, e suas propriedades mecânicas estão sujeitas a alterações quando expostas a estresse mecânico. Avaliações de torque passivo têm sido utilizadas para obtenção das propriedades mecânicas dos flexores plantares, mas sua repetibilidade ainda não foi investigada extensamente. A adaptação dos componentes passivos de triatletas ao treinamento com elevado volume de ciclismo ainda não foi investigado, assim como o efeito do ciclismo e da corrida sobre as propriedades mecânicas dos flexores plantares de triatletas. Objetivos: Avaliar a repetibilidade de medidas intra e interdias das propriedades mecânicas de triatletas (Capítulo 3), comparar os componentes passivos dos flexores plantares entre triatletas e indivíduos não atletas (Capitulo 4), comparar o efeito do ciclismo e da corrida sobre os componentes passivos do tríceps sural (Capítulo 5). Métodos: Capítulo 3 - vinte triatletas realizaram avaliações de torque passivo em uma sessão de avaliação (intradia) e treze triatletas realizam as mesmas avaliações em sessões subsequentes (interdias) para a obtenção de varáveis dinamométricas (ângulo em dorsiflexão, torque máximo em dorsiflexão) e de propriedades mecânicas dos flexores plantares (rigidez, energia armazenada/retornada, histerese, coeficiente de dissipação). Capítulo 4 - Quatorze indivíduos não atletas realizaram avaliações de torque passivo em dinamômetro isocinético para a comparação com as propriedades mecânicas de triatletas. Capítulo 5 - Treze triatletas realizaram testes máximos com carga incremental de ciclismo em ciclossimulador e corrida em esteira rolante em conjunto com avaliações de torque passivo pré e pós cada teste máximo para a obtenção das propriedades mecânicas dos flexores plantares. Os testes máximos foram separados por uma semana de intervalo. Resultados: Capítulo 3 - efeitos triviais (ES < 0,25) foram observados para as diferenças nas medidas das propriedades mecânicas intradia. Efeitos moderados (ES = 0,5-1,0) e grandes (ES > 1,0) foram observados para as medidas realizadas interdias. Capítulo 4 - Triatletas possuem maior armazenamento e dissipação de energia mecânica em relação a indivíduos não treinados (p < 0,01, ES > 0,8). Capítulo 5 - O ciclismo resultou em uma redução na rigidez dos componentes passivos de magnitude significativa (15%) quando comparada a redução induzida pela corrida (0,02%) (p < 0,01, ES > 0,8). Conclusão: As medidas das propriedades mecânicas dos componentes passivos de triatletas apresentam boa repetibilidade intra e interdias, com exceção do coeficiente de dissipação. Triatletas armazenam e dissipam mais energia nos flexores plantares em função de adaptações do componente viscoso dos componentes passivos, o que pode estar relacionado ao maior volume de ciclismo. A rigidez dos componentes passivos parece ser mais alterada pelo estresse mecânico induzido pelo ciclismo em relação a corrida, o que pode ter implicações para o desempenho de triatletas durante competições onde a realização dessas modalidades ocorre em sequencia. / Introduction: Triathletes have shown reductions in performance when running off the bike, with a larger training volume in cycling than running. Triathletes’s plantar flexors are exposed to large tensile loads during both cycling and running. Passives components of muscle-tendon units are responsible for force transmission and energy absorption/release, and their mechanical properties could be modified when exposed to mechanical stress. Passive torque evaluations have been used to assess plantar flexors mechanical properties, but investigations about its reproducibility have not been complete. Adaptation of triathletes passive components due to the higher cycling training volume was not investigated yet, and neither the effects of cycling and running on mechanical properties of triathletes plantar flexors. Objectives: To analyze within and between days reproducibility of triathlete’s plantar flexors mechanical properties (Chapter 3), to compare plantar flexors mechanical properties between triathletes and non athletes (Chapter 4) and to compare the effects of cycling and running on plantar flexors mechanical properties of triathletes. Methods: twenty triathletes performed passive torque evaluations in one session (within-day) and thirteen triathletes performed the same protocol in different sessions (between-days) to the evaluation of dynamometric variables (maximal dorsiflexion angle, maximal passive torque in dorsiflexion) and mechanical properties of plantar flexors (stiffness, energy absorbed/reutilized, hysteresis, dissipation coefficient) (Chapter 3). Fourteen non athletes performed passive torque evaluations in order to have their mechanical properties assessed and to be compared to triathletes (Chapter 4). Thirteen triathletes performed maximal cycling and running tests together with passive torque evaluations before and after each maximal test to the evaluation of the effect of cycling and running on the plantar flexors mechanical properties. Each maximal test was interspersed by 1 week interval (Chapter 5). Results: Trivial effects (ES < 0.25) were observed for the within-day measures of mechanical properties. Moderate (ES = 0.5-0.1.0) and large (ES > 1.0) effects were observed for the between-days measures (Chapter 3). Triathletes showed higher energy absorption and energy dissipation than non athletes (p < 0.01, ES > 0.8) (Chapter 4). Maximal cycling tests induces significant reduction in passive components stiffness (15%) when compared to the reduction imposed by maximal running tests (0.02%) (p < 0.01, ES > 0.8). Conclusions: Plantar flexors passive components assessed by passive torque evaluations showed good within and between-days reproducibility with exception of dissipation coefficient. Triathletes showed large energy absorption and dissipation in plantar flexors than non athletes probably because of an increased fluid volume in their MTU, which should be related to the increased cycling training volume. Stiffness of passive components showed larger reductions after cycling than after running, which should have implications to triathletes’ performance during competitions when these modalities are executed together.

Orientador: José Elias Tomazini / Coorientador: Renato José Soares / Banca: Luiz Fernando Costa Nascimento / Banca: Eugênia Casella Tavares de Mattos / Resumo: A entorse do tornozelo em inversão e flexão plantar é uma das lesões mais comuns que ocorrem nas atividades de vida diária e no esporte. Embora os sintomas agudos possam se resolver rapidamente, muitos indivíduos relatam persistência de dor e instabilidade. Este tipo de lesão frequentemente acontece na fase final de um treino ou competição, e mesmo sabendo que a entorse é multifatorial, tal particularidade propicia estabelecer uma relação entre o evento da entorse e a fadiga. Diante disto, o presente estudo propõe analisar a latência e a intensidade de ativação dos músculos fibulares curto e longo em condições de fadiga, e ainda comparar indivíduos com estabilidade e instabilidade do tornozelo. Para esse fim, inicialmente foi desenvolvida uma plataforma simuladora da entorse em inversão e flexão plantar, na qual ambos os pés das voluntárias foram fixados e abaixo de onde se apoiava os pés foram acoplados transdutores de força, um de cada lado. Participaram do estudo 23 voluntárias do sexo feminino, fisicamente ativas, separadas em dois grupos: 11 fizeram parte do grupo estabilidade, não apresentavam histórico de lesão no complexo articular do tornozelo nos últimos 12 meses e outras 12 no grupo instabilidade funcional, classificadas pelo Questionário Cumberland Ankle Instability Tool. Para indução da fadiga, inicialmente foi registrada a Contração Isométrica Voluntária Máxima (CIVM) em eversão e flexão plantar. Durante a indução as voluntárias foram orientadas a manter 70% da CIVM. No momento em que a força aplicada fosse menor que 60% da CIVM o protocolo era interrompido e as voluntárias posicionadas em ortostatismo sobre a plataforma simuladora. Antes e após a fadiga foram realizadas dez simulações da entorse bilateralmente de forma randomizada e simultaneamente com o registro do sinal ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The inversion and plantar flexion ankle sprain is one of the most common injuries that occur in daily life activities and sports. Although acute symptoms can be resolved quickly, many people report persistent pain and instability. This type of injury often occurs in the final phase of a training or competition, and even though the sprain is multifactorial, such particularity provides the establishment of a relationship between the event sprain and fatigue. In this view, the present study aims to analyze the latency and activation intensity of the brevis and longus peroneus muscles in conditions of fatigue and also compare individuals with stability and instability of the ankle. For this purpose it was initially developed a simulated platform sprains in inversion and plantar flexion, in which both feet of the volunteers were fixed and below where rested his feet were coupled force transducers, one on each side. The study included 23 female volunteers, physically active, separated into two groups: 11 were part of the group stability, had no injury history in the joint complex of the ankle in the last 12 months and another 12 in functional instability group, classified by Cumberland Questionnaire Ankle Instability Tool. To induce fatigue, it was initially recorded a Contraction Isometric Maximal Voluntary (MVIC) in eversion and plantar flexion. During the induction, the participants were instructed to maintain 70% of the MVIC. At the time the force applied was below 60% of the MVIC the protocol was interrupted and the volunteers placed in standing position on the simulator platform. Before and after fatigue were held ten simulations sprain bilaterally randomly and simultaneously to record the electromyographic signal. Thus, it was observed that after the fatigue did not change the latency, but there was a reduction of muscle contraction level, ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Luiz Fernando Costa Nascimento / Banca: José Geraldo Trani Brandão / Banca: Luis Carlos Ribeiro Lara / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar o movimento de levantar de uma cadeira com três alturas pré-estabelecidas tendo como parâmetro de altura do assento os ângulos de 75, 90 e 105 graus nas articulações dos joelhos. Participaram 23 voluntários, (10 mulheres e 13 homens): idade média de 24,91 anos, estatura média de 1,70 m e peso corporal médio de 64,55 kgf. Duas plataformas de força mediram as forças de reação na posição sentada e durante o movimento de levantar, uma no assento da cadeira e outra no solo. Estabeleceram-se várias correlações entre as variáveis (peso corporal, altura, idade, e índice de massa corporal), entre as forças medidas e entre os tempos dos eventos. Foi evidenciado em toda a amostra que na medida em que se diminuía a altura do assento, maior foi a força aplicada ao solo para realizar o movimento de levantar. Diferenças na distribuição de peso entre assento e solo na posição sentada estática foram encontradas entre o assento que colocava os joelhos em 75° com a altura que os colocava nos outros dois ângulos. Não houve diferenças estatísticas significativas das médias dos valores de força e tempos no levantar comparados entre os sexos. Também não houve diferenças significativas entre as variáveis e os dados adquiridos nas plataformas. / Abstract: The aim of this work was to study the raising movement of a chair with three preestablished heights having as parameter of height of the seat the angles of 75, 90 and 105 degrees in the knee joints. Twenty three volunteers had participated, (10 women and 13 men): mean age of 24,91 years old, mean height of 1,70 m and mean body weight of 64,55 kgf. Two force plates had measured the reaction forces in the seated position and during the raising movement, one in the chair's seat and the other in the floor. It was established several correlations between some variables (body weight, height, age, and body mass index), between measured forces and between the events times. It was evidenced in all the sample that as soon as the seat's height decreased, greater was the force imposed to the floor to make real the raising movement. Differences in the weight distribution between seat and floor in the static seated position has been found between the seat that placed the knees in 75° with the height that placed it in the others two angles. There were not significant differences in the statistics of the load average values and times in the raising compared between the genders. Also they had not had significant differences between the variables and the data acquired in force plates. / Mestre

Orientador: José Elias Tomazini / Banca: Marcelo Sampaio Martins / Banca: Elaine Cristina Martinez Teodoro / Resumo : O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um dispositivo capaz de mensurar a força de preensão palmar de forma dinâmica e, a verificação do funcionamento e adaptabilidade desse dispositivo, através de um estudo comparativo da força e a atividade muscular por meio da Eletromiografia do Flexor Superficial dos Dedos em sujeitos saudáveis em uma atividade laborativa de grampeação em uma empresa do ramo automotivo. Para isso o estudo idealizou um Dispositivo de Mensuração da Força de Preensão Palmar contendo extensômetros para avaliar a força muscular de preensão palmar a partir da reprodução de movimentos de grampeação. Participaram do estudo 7 sujeitos do sexo masculino, com idade entre 20 a 30 anos, massa corpórea entre 55 e 80 kg (77,39 ± 13,46 kg) e com estatura entre 1,65 e 1,75 m (1,71 ± 0,03 m), saudáveis e sem história clínica de patologia ortopédica ou qualquer tipo de lesão no sistema musculoesquelético. Foram realizadas 3 coletas simulando o movimento de grampeação. Através da análise comparativa dos dados, não foi observada diferença estatística intrasujeitos entre as forças de preensão e o RMS em cada coleta. Conclui-se que o dispositivo construído e testado apresenta possibilidades de mensuração de parâmetros quantitativos e que possa ser direcionado a novos estudos ergonômicos e biomecânicos / Abstract: This study aimed to develop a device capable of measuring handgrip strength dynamically and verification of operation and adaptability of this device, through a comparative study of strength and muscle activity through electromyography Flexor Superficial fingers in healthy subjects in a work activity of bolting in a automotive company. For this study devised a Device for Measuring Force Gripping Palmar containing gages to evaluate muscle grip strength from playing movements stapling. The study included seven male subjects, aged 20 to 30 years, body mass index between 55 and 80 kg (77.39 ± 13.46 kg) and height between 1.65 and 1.75 m (1.71 ± 0.03 m), healthy with no history of orthopedic disease or any type of injury in the musculoskeletal system. Three collections were performed simulating the motion stitching. Through comparative analysis of the data, no statistical difference between intrasubjectives forces hold and RMS in each collection was observed. It is concluded that the device has built and tested possibilities of quantitative measurement of parameters and the new ergonomic and biomechanical studies can be directed / Mestre

Orientador: Tamotsu Hirata / Coorientador: Marcelo Sampaio Martins / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Glauce Gonzaga Silva / Resumo: As dores lombares acometem 80% da população em geral. Os levantamentos manuais ocupacionais e a rotação axial do tronco estão amplamente relacionados às dores e lesões lombares. A Rotação Axial sozinha é a causa de 33% de todas as lesões na coluna vertebral, mas pouco é sabido sobre ela e o carregamento manual. O objetivo do presente estudo foi analisar a atividade de músculos específicos do tronco e a relação entre a rotação do ombro e do quadril durante a rotação axial. Nove voluntários do sexo masculino (idade: 22,4 ±1,06 anos; IMC: 20,79 ± 2,23 kg/m²; % gordura: 9 ± 3,84 %), sem prévia de dor lombar, participaram da pesquisa, realizando o movimento de Rotação axial com o carregamento de uma caixa. Utilizou-se a eletromiografia de superfície (EMG) para a captação dos sinais dos músculos oblíquo interno ipsilateral, oblíquo externo contralateral e dos eretores lombares direito e esquerdo, todos agonistas do movimento de rotação, e cinemetria 2D para a análise do comportamento do tronco ao longo da tarefa. Para o tratamento estatístico dos dados obtidos, o teste de variância simples, one-way ANOVA foi selecionado para as comparações (p<0,05). Os resultados da eletromiografia apresentaram um padrão muscular diferente apenas para o ângulo de 90° de Rotação axial, principalmente em relação à ativação muscular médio-lateral esquerda (p=0.001), co-ativação médio-lateral direita (p=0.004), atividade muscular individual do músculo eretor contralateral (p=0.001) e músculo oblíquo externo contralateral (p=0.01). Os achados da cinemetria sugerem que 90° de rotação é a posição de maior potencial lesivo, uma vez que foi encontrada uma maior diferença entre a rotação do quadril e do ombro para esse ponto de referência (p=0.001). Como conclusão, recomenda-se que sejam evitadas as angulações de 90° de Rotação Axial em tarefas de carregamento de carga / Abstract: Back pain affect 80% of the general population. The manual occupational lifting are widely related to lumbar disorders as well as axial rotation of the trunk. The axial rotation of the trunk alone is the cause of 33% of all spinal injuries, a fact that needs to be better understood, especially when it is performed together with the manual loading. The aim of this study was to analyze the activity of the erector and abdominal muscles, the load-carrying task agonists with asymmetry, and the relationship between the rotation of the shoulder and hip during axial rotation. Nine male volunteers (age: 22.4 ± 1.06 years; BMI: 20.79 ± 2.23 kg / m²;% fat: 9 ± 3.84%), without low back pain participated in the survey performing the motion of the axial rotation of the trunk with loading a box in four different conditions by varying the loaded weight and speed of execution during the task. We used surface electromyography (EMG) to capture the signs of the ipsilateral internal oblique muscle, contralateral external oblique and lumbar erector spine right and left and 2D kinematics for the analysis of trunk behavior along the axial rotation of the trunk with manual loading. The statistical treatment of the data obtained, the simple variance test, one-way ANOVA was selected for the comparisons (p <0.05). The results of the electromyography showed a different muscle pattern only for the angle of 90 ° axial rotation, especially in relation to medium-lateral muscle activation (p = 0.001), co-activation middle-right side (p = 0.004), activity individual muscle of the contralateral erector muscle (p = 0.001) and contralateral external oblique muscle (p = 0.01). The findings of the kinematics suggest that 90 ° of rotation is the most injury potential position since we found a larger difference between the hip and shoulder rotation to this reference point (p = 0.001) ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A presente tese trata da evolução da postura e da locomoção entre os cinodontes nãomamaliaformes do Triássico da América do Sul, usando como parâmetro um táxon proveniente do Triássico Superior do Rio Grande do Sul (Formação Santa Maria), Trucidocynodon riograndensis. Este cinodonte teve seu esqueleto pós-craniano escaneado em três dimensões, tomografado e modelado em um ambiente virtual. Esta abordagem digital, associada à análise osteológica tradicional, permitiu a inferir a anatomia muscular provável deste animal e o funcionamento das principais articulações de seus membros peitorais e pélvicos, bem como a integração entre seus movimentos durante a locomoção. A reconstrução muscular assim produzida sugeriu que Trucidocynodon tenha tido uma musculatura muito similar à dos mamíferos no que tange a um maior desenvolvimento dos músculos que promovem a protração e a retração ativas dos membros em um plano parassagital, importantes em animais com os membros mais aduzidos (semi-eretos), sendo que esta condição postural foi – com base nisto – proposta para este cinodonte. Entretanto, este desenvolvimento muscular, no sentido de uma posição mais aduzida, está mais evidente, em Trucidocynodon, no membro pélvico do que no membro peitoral. Com membros pélvicos bastante eretos e membros peitorais distantes do padrão mais primitivo, foram modelados para este animal dois tipos de deslocamentos, tipicamente presentes em mamíferos cursoriais, a “caminhada” e o “galope”, cada um deles com um padrão de movimento dos membros diferenciado ao longo do tempo (duração do ciclo locomotor). Também foi aplicado um modelo biomecânico matemático que calculou os estresses aos quais o fêmur estaria sujeito durante o momento mais estressante da locomoção, quando todo peso do animal era sustentado por somente um de seus membros. Os resultados obtidos foram confrontados com aqueles existentes na bibliografia para uma série de terápsidos não-mamaliaformes, com Trucidocynodon mostrando resultados similares aos observados para outros cinodontes não-mamaliaformes onde a postura dos membros foi proposta como sendo semi-aduzida e os estresses sobre o fêmur eram menores quando o membro era mantido em posturas mais aduzidas. As seções transversais do fêmur e da tíbia de Trucidocynodon foram comparadas àquelas de outros terápsidos, para que uma inferência sobre os regimes de carga vigentes no membro fosse efetuada. Nesse aspecto, a presença da seção transversal do fêmur praticamente circular e a da tíbia comprimida lateromedialmente indicaram que o mais provável era que este cinodonte mantivesse seus membros pélvicos em uma postura mais aduzida, em um padrão persistente ao longo da evolução dos cinodontes mais avançados. Outra contribuição importante oferecida pelo holótipo de Trucidocynodon foi o fato de seu esqueleto pós-craniano estar praticamente completo, o que permitiu que as análises funcional e mecânica mencionadas fossem baseadas em muitos dados. As complexas modelagens assim obtidas puderam então ser extrapoladas para outros táxons do Triássico brasileiro e argentino, como Exaeretodon frenguellii e E. riograndensis, Pascualgnathus polanskii, Massetognathus pascuali, Chiniquodon theotonicus, Prozostrodon brasiliensis, Cynognathus minor e Irajatherium hernandezi, alguns dos quais com escassos elementos pós-cranianos conhecidos. As comparações efetuadas entre Trucidocynodon e estes outros táxons permitiram inferir a postura mais provável para os membros destes cinodontes, sendo atribuídas aos membros peitorais de Exaeretodon frenguellii, Chiniquodon theotonicus, Prozostrodon brasiliensis e Irajatherium hernandezi, posturas mais abduzidas e aos de Pascualgnathus polanskii, Massetognathus pascuali e Cynognathus minor, posturas mais aduzidas, em um grau similar ao de Trucidocynodon. Este panorama não se repetiu nos membros pélvicos, uma vez que as posturas mais aduzidas, como as propostas para Trucidocynodon, foram inferidas para todos os táxons citados (exceto Cynognathus minor, cuja cintura e membro pélvico não são conhecidos), inclusive Exaeretodon riograndensis (não considerado na análise do membro peitoral devido à escassez de conhecimentos sobre esta região de seu esqueleto). De forma geral, as informações providas por Trucidocynodon e sua comparação com vários tetrápodos, incluindo desde répteis, sinápsidos não-cinodontes e cinodontes (inclusive os mamíferos), forneceram mais uma peça para o intrincado quebra-cabeça que representa a complexa evolução dos cinodontes e o completo desenvolvimento das características comumente tratadas por “mamalianas”, mostrando que não houve nenhuma linearidade na evolução da postura dos membros e da locomoção nestes animais. / The current thesis deals with the postural and locomotory evolution among the South American Triassic non-mammaliaform cynodonts based on the skeleton of Trucidocynodon riograndensis, from the Santa Maria Formation, Upper Triassic of Southern Brazil. The postcranial bones of this cynodont were modeled in a virtual environment on basis in CT Scans and 3D Scanning images. Such digital approaching, parallel to a traditional osteologic analysis, allowed to propose the probable muscular anatomy and the acting mode of the pectoral and pelvic limbs main articulations, besides the limb movements’ co-ordination during this cynodont locomotion. The muscular reconstruction suggested that Trucidocynodon had a muscular pattern similar to that observed in most mammals, specially regarding to the greater development of the muscles that promote the active protraction and retraction of the limbs in a parasagittal plane, which are essencial to animals with more adducted limbs (semiupright gait), so that this same posture is here proposed for this cynodont. Nevertheless, these muscles must probably were more developed in the pelvic limb, once the proposed posture for this limb is more adducted than in the pectoral one. Taking into account these different postures of the limbs, two locomotory patterns traditionally present in cursorial mammals, the “walking” and the “gallop”, were used to create a virtual model for the skeleton of this cynodont, each one with a differentiated limb movements pattern through the time (the duration of the locomotory cycle). A mathematic biomechanical model was applied also to calculate the femoral stresses during the more stressing moment of locomotion, when the whole body weight was sustained by only one limb. The obtained results were then confronted with those existing in the bibliography for a variety of non-mammaliaform therapsids. Trucidocynodon showed similar results to those observed in other non-mammaliaform cynodonts, where the proposed limb posture was semi-adducted and the femoral stresses were lesser when the limb was in a more adducted posture. Besides, the femur and tibia cross-sections of Trucidocynodon were compared with those of other therapsids to evaluate the loading regime acting over the limb bones and the results indicated that probably this cynodont, with the femur cross-section being almost circular and the tibial one lateromedially compressed, kept its pelvic limbs in an adducted posture, a persistent pattern observed through the more advanced cynodont lineages. One of the greatest contributions of Trucidocynodon’s holotype was given by its completeness, which had generated a solid basis for the functional and mechanical analyses mentioned. This strongly supported modeling allowed that the features based in this cynodont were extrapolated for other Brazilian and Argentinean Triassic taxa, such as Exaeretodon frenguellii and E. riograndensis, Pascualgnathus polanskii, Massetognathus pascuali, Chiniquodon theotonicus, Prozostrodon brasiliensis, Cynognathus minor, and Irajatherium hernandezi, some of them with just few known postcranial remains. The comparison between Trucidocynodon and these other taxa allowed inferring the more probable limb posture for each one of these cynodonts. In this way, a more abducted posture for the pectoral limbs is here proposed to Exaeretodon frenguellii, Chiniquodon theotonicus, Prozostrodon brasiliensis, and Irajatherium hernandezi, and a more adducted condition, similar to that in Trucidocynodon, to Pascualgnathus polanskii, Massetognathus pascuali, and Cynognathus minor. Regarding to the pelvic limb, the more adducted posture proposed for Trucidocynodon is also inferred here for all the cited taxa (except Cynognathus minor, whose the pelvic girdle and limb are unknown), including Exaeretodon riograndensis (not mentioned in the pectoral limb analysis due to the fact that this part of its skeleton is unknown). In a general way, the information provided by Trucidocynodon, as well as from its comparison with a variety of tetrapods, including reptiles, non-cynodont synapsids, and cynodonts (including mammals), brought one more piece for the intricate puzzle that represents the complex evolution of the cynodonts and the total development of the features commonly claimed as “mammalian”, showing that any kind of linearity in the patterns of limb posture and locomotion evolution can be seen for these animals.