Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema inteligente para análise da técnica de pedalada aplicada por ciclistas. Para isso, desenvolveu-se um par de pedais de encaixe instrumentados, a partir dos quais é possível medir a componente de força normal aplicada nas partes frontal e posterior dos pedais. O modelo virtual da célula de carga experimental foi desenvolvido através da digitalização dos pedais de encaixe comerciais, utilizando-se um sistema comercial de escaneamento 3D com precisão declarada de 0,1mm. Cada pedal foi instrumentado com oito extensômetros de resistência elétrica (HBM 1-LY-13-1.5/350). Posteriormente os carregamentos máximos em cada eixo de medida de força foram estabelecidos utilizando-se uma plataforma de aquisição comercial específica para medida de deformação mecânica. Considerando-se os valores determinados, desenvolveu-se o circuito de condicionamento e realizaram-se os ensaios de deformação estática, obtendo-se as funções de transferência de saída de tensão elétrica em função do carregamento mecânico. O erro de linearidade máximo, considerando todos os canais, ficou abaixo de 0,75% e a máxima incerteza expandida (k=2) por canal, obtida através da aplicação do método clássico, foi de 1,55%. Em sequência, integrouse o sistema de pedais desenvolvido a dois outros sistemas, são eles: um par pedivelas experimentais instrumentados, capazes de medir as três componentes da força aplicada aos pedais e transmitidas aos pedivelas com um erro de linearidade abaixo de 0,6% e uma incerteza combinada inferior a 3,22%, e um sistema de cinemetria comercial, cuja precisão declarada pelo fabricante é de 1mm. Para possibilitar uma comparação quantitativa entre treinos ou ciclistas, implementou-se um sistema inteligente, baseado em redes Neuro-Fuzzy (ANFIS). A partir dos valores da potência média, do desvio padrão da potência e da assimetria bilateral média, obtidos ao longo de ensaios realizados sob protocolo desenvolvido especificamente para este trabalho, um score que representa o nível da técnica de pedalada apresentado pelo ciclista é determinado. Com intuito de testar o sistema, desenvolveu-se um projeto de experimentos com 2 fatores controláveis (sujeito e nível de frenagem de um rolo de treinamento), e realizou-se ensaios com oito ciclistas de características fisiológicas e níveis de preparos distintos. Através da análise estatística, constatou-se que das 23 variáveis de resposta consideradas ao longo do experimento, 23 são influenciadas significativamente pelo fator controlado sujeito e oito são influenciadas significativamente pelo fator controlado nível de frenagem magnética. / This report describes the development of an intelligent pedaling technique analysis system. To accomplish that, a pair of road bicycle pedals (SHIMANO R540) were instrumented to measure the forces that are applied to the front and back regions of the pedals. The virtual models of the pedals were developed based on a 3D scanned mesh developed with aid of a commercial 3D scanning system with a precision of 0.1mm. Each pedal was instrumented with eight electrical resistance strain-gages (HBM 1-LY-13-1.5/350). After that, the range of the mechanical deformation of each measurement channel was determined with aid of an industrial deformation acquisition system. The conditioning circuit was developed based on the mechanical deformation ranges previously determined and the static calibration experiment was performed to determine the voltage output transfer functions. The maximum linearity error determined per channel was 0,75% and the maximum expanded uncertainty (k=2), determined applying the classical methodology, was 1,55%. After that, the instrumented pedals developed were integrated with two complementary systems, which are: a pair of instrumented crank arm load cells which measure the components of the force applied to the bicycle pedal with a linearity error under 0.6% and an uncertainty of 3,22% and an Optitrack motion track system with a declared accuracy of 1mm. An intelligent pedaling technique analysis system was implemented through an Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) to determine the cyclist pedaling technique score based on three inputs: the average power applied to bicycle pedal, the average power standard deviation and the bilateral asymmetry index, all of them collected under an experimental protocol specifically designed for this application. To evaluate the behavior of the system developed a randomized block experiment design with two controlled factors was performed indoor with aid of an ergometer roll; 160 sprints were conducted with eight subjects of different training levels. From the data collected an ANOVA test was performed, which confirmed that all the 23 response variables vary significantly in function of the subject’s controlled factor and eight of them vary significantly in function of the magnetic braking level.

A presente dissertação de mestrado teve como foco a avaliação dos aspectos biomecânicos, da coluna cervical e de exercícios do pescoço, associados à diminuição da ação dos flexores profundos e aumento da ação dos flexores superficiais. Estas mudanças nas ações musculares estão associadas a indivíduos com cervicalgia crônica e a investigação deste trabalho pode levar a uma melhor compreensão desta lesão e consequente melhor tratamento. Na busca desta meta foram desenvolvidos quatro estudos apresentados ao longo desta dissertação. Estudo 1: Uma revisão sistemática com metanálise comparando a capacidade de produção de força entre indivíduos com cervicalgia e indivíduos saudáveis. Para este estudo foram incluídos 20 artigos que compararam capacidade de produção de força entre os grupos, onde foi identificado que indivíduos com cervicalgia crônica apresentam menor capacidade de produção de força para flexão, extensão e flexão lateral direita e esquerda. Estudo 2: A partir do estudo 1 surgiu o estudo observacional desta dissertação o qual comparou a força dos flexores profundos e superficiais da coluna cervical e a força articular cervical durante exercícios de fortalecimento do pescoço através de um modelo biomecânico. Para este estudo 20 participantes foram avaliados durante exercícios dinâmicos e isométricos de flexão, extensão e flexão lateral direita. A carga do exercício foi definida em 15-25% da capacidade de produção de força pescoço e foram feitas 5 repetições para o exercício dinâmico e mantida por 10 segundos para o exercício isométrico. As forças musculares e articulares foram estimadas pelo modelo biomecânico Biomechanics of Bodies e as variáveis cinéticas e cinemáticas foram coletadas com o BTS Smart-DX. O exercício de flexão dinâmica apresentou os maiores valores de força para os flexores profundos ao mesmo tempo que os flexores superficiais não apresentaram diferenças entre a flexão isométrica e dinâmica. Estudo 3: Este estudo foi realizado visando dar maior segurança e robustez às respostas do modelo biomecânico do Estudo 2, correlacionando as respostas de força muscular, estimada com o modelo biomecânico, e a atividade muscular com eletromiógrafo, dos músculos esternocleidomastóides direito e esquerdo. As correlações se apresentaram em média excelentes tanto para o esternocleidomastoide direito (r=0.69±0.20) e esquerdo (r=0.71±0.22), estimulando a confiança nos resultados obtidos pelo modelo biomecânico para os músculos flexores profundos da cervical. Estudo 4: Este estudo avaliou diferentes métodos de contração voluntária isométrica máxima para normalizar o sinal eletromiográfico do esternocleidomastoide e escaleno anterior. Com base nos resultados deste estudo, o método proposto em flexão lateral com a cabeça rotada foi o que apresentou a maior ativação para o esternocleidomastoide e o método convencional a que apresentou a maior ativação para o escaleno anterior. Portanto é sugerido uma adaptação ao método apresentado na literatura para contração voluntária isométrica máxima do esternocleidomastoide. Com base nestes quatro estudos, podemos afirmar que indivíduos com cervicalgia apresentam menor capacidade de produção de força, mostrando a necessidade de exercícios de fortalecimento, além da função de hipoalgesia normal do exercício. Levando em conta a diminuição da força dos flexores profundos cervical e aumento da ativação dos flexores superficiais em indivíduos com cervicalgia crônica, o exercício de flexão cervical dinâmica parece ser o mais indicapado para o fortalecimento dos flexores profundos, ao mesmo tempo que reduz a ativação dos flexores superficiais. / The present dissertation focused on the evaluation of the biomechanical aspects of the cervical spine and neck exercises, associated to the decrease of the action of the deep flexors and increase of the action of the superficial flexors. These changes in muscular actions are associated with individuals with chronic neck pain and the investigation of this work can lead to a better understanding of this lesion and consequent better treatment. In the pursuit of this aim, four studies were developed through this dissertation. Study 1: A systematic review with metanalysis comparing neck strength between individuals with neck pain and healthy controls. For this study, 20 articles comparing neck strength between groups and it was found that individuals with chronic neck pain have lower neck strength in flexion, extension, right and left lateral flexion. Study 2: From the development of study 1 came the observational study which compared the superficial, deep neck flexor muscle force and joint force during neck strengthening exercises using a biomechanical model. For this study, 20 participants were evaluated during dynamic and isometric exercises of flexion, extension and right lateral flexion. The exercise load was defined as 15-25% of the neck strength and 5 repetitions were made for the dynamic exercise and maintained for 10 seconds for the isometric exercise. Muscle and joint forces were estimated with the biomechanical model the Biomechanics of Bodies, and the kinetic and kinematic variables were collected using BTS Smart-DX. The dynamic neck flexion exercise showed the highest deep neck flexors muscle force values at the same time that the superficial neck flexors did not present differences between the isometric and dynamic flexion. Study 3: This study was carried out aiming at giving greater safety and robustness to the responses of the biomechanical model of Study 2, correlating the muscular force responses, estimated with the biomechanical model, and the muscular activity with electromyograph, of the right and left sternocleidomastoid muscles. Correlations were on average high for both right sternocleidomastoid (r = 0.69 ± 0.20) and left (r = 0.71 ± 0.22), ensuring the results obtained by the biomechanical model for the deep neck flexor muscles. Study 4: This study evaluated different methods of maximal isometric voluntary contraction to normalize the electromyographic signal of the sternocleidomastoid and anterior scalene. Based on the results of this study, the method proposed performing a lateral flexion with a rotated head was the one that presented the highest activation for the sternocleidomastoid however the conventional method was the one that presented the highest activation for the anterior scalene. Therefore, we suggest an adaptation to the method presented in the literature for the maximum voluntary isometric contraction of the sternocleidomastoid. Based on these four studies, we can affirm that individuals with neck pain have a lower neck strength, showing the need for strengthening exercises, in addition to the normal hypoalgesia function of the exercise. Regarding the decreased deep neck flexors force and increased superficial neck flexors force in individuals with chronic neck pain, the dynamic neck flexion exercise it seems to be the most suitable for the strengthening of deep flexors, while reducing the activation of the superficial flexors.

A estabilidade do tronco é geralmente desafiada nas sessões do método Pilates. A compreensão da estabilidade/instabilidade, desafiada pela alteração de molas e dependente do nível de treinamento dos executantes, possui grande impacto no controle do tronco. Após uma revisão sistemática foi possível verificar que a principal técnica biomecânica empregada para compreender a estabilidade do tronco é a modelagem. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver e avaliar um modelo biomecânico para quantificar e comparar a estabilidade do tronco em dois diferentes níveis de praticantes de Pilates e em dois diferentes níveis de intensidade do exercício long stretch front do Pilates. O exercício long stretch front, criado para utilizar o powerhouse e desafiar a estabilidade do tronco, é executado no aparelho reformer na posição de prancha e consiste na extensão de ombros. O movimento foi modelado como um sistema massa-mola sendo a rigidez (K) o parâmetro de estabilidade do tronco. Como dados de entrada foram utilizadas informações cinemáticas, de câmeras infra-vermelho, cinéticas, de células de carga acopladas ao equipamento reformer, e informações antropométricas extraídas da literatura. Foram avaliados 15 praticantes avançados de Pilates e 15 iniciantes. Os indivíduos mais experientes foram mais estáveis durante o exercício do que iniciantes, F(1,28)=7,965; η2=0,22; p=0,009. A execução dos exercícios com duas molas apresentou menor rigidez do que com uma única mola, F(1,28)=67,891; η2=0,71; p<0,001. Não houve interação entre os fatores, F(1,28)=0,587; η2=0,02; p=0,450. Quando os grupos foram comparados separadamente para cada um dos níveis de dificuldade, os mais experientes (K = 272 ± 27 Nm/rad) apresentaram maior rigidez que os iniciantes (K = 171 ± 42 Nm/rad) com uma única mola, e também com o uso de duas molas, com K = 196 ± 17 Nm/rad para os executantes experientes e K = 108 ± 21 Nm/rad para os executantes iniciantes. Conclui-se que o modelo proposto, utilizando o coeficiente de rigidez, foi capaz de quantificar a estabilidade durante o exercício longh stretch front do Pilates. O modelo também identificou as diferenças entre indivíduos mais ou menos experientes, bem como quando o exercício é executado com uma ou com duas molas. / Trunk stability is usually challenged during Pilates method ’sessions. The stability/instability, generated by altering springs or by the practitioner’s experience level during a Pilates exercise, has great impact in trunk control. Following a systematic review, it was observed that modelling is the main biomechanical technique applied for understanding trunk stability. Hence, this study aimed to develop and evaluate a biomechanical model for quantifying and compare trunk stability in two different Pilates practitioners levels and two different intensities of the exercise during Pilates’ long stretch front exercise. The long stretch front exercise, created for using the powerhouse and challenging trunk stability, is performed in the reformer apparatus, keeping the trunk in the plunk position while shoulder extension is performed. The movement was modelled as a spring-mass system using stiffness (K) as the parameter to express trunk stability. Model input consisted of kinematics data, obtained from infrared cameras images, kinetic data, from load cells attached to the reformer equipment, and anthropometric data, obtained from literature. Fifteen experienced and 15 beginner Pilates practitioners, who performed ten repetitions of the exercise in two difficulty levels, with one and two springs, were evaluated. Experienced subjects were more stable during the exercise when compared to beginners F(1.28)=7.965; η2=0.22; p=0.009. The exercise performed using two springs presented a lower rigidity level when compared to one spring F(1.28)=67.891; η2=0.71; p<0.001. There was no interaction between the factors , F(1.28)=0.587; η2=0.02; p=0.450. When groups were compared separately for each difficulty level, experienced (K=272 ± 27 Nm.rad-1) presented higher rigidity than beginners (K=171 ± 42 Nm.rad-1) using one spring, and also using two springs with K=196 ± 17 Nm.rad-1 for experienced performers and K=108 ± 21 Nm.rad-1 for beginners. Concludes that the proposed model is capable of quantifying stability during the Pilates long stretch front exercise using rigidity coefficient. In addition model identifies differences between more or less experienced subjects, as well as when the exercise is performed using one or two springs.

Este estudo foi desenvolvido em atividades de implantação florestal de eucalipto, em uma empresa localizada no município de Santa Bárbara, no Estado de Minas Gerais. O objetivo geral foi realizar avaliação ergonômica das atividades de coveamento, plantio, distribuição de adubo manual e roçada semi-mecanizada em floresta de eucalipto, visando à melhoria da saúde, do conforto, da segurança e do bem-estar dos trabalhadores. Especificamente pretendeu-se: caracterizar o perfil dos trabalhadores e as condições de trabalho; avaliar a carga de trabalho físico; avaliar a biomecânica das atividades e avaliar o risco de Lesão por Esforços Repetitivos. Os dados foram obtidos por meio de entrevistas individuais, medições e avaliações das atividades desenvolvidas. Os resultados evidenciaram que os trabalhadores possuíam idade média de 34,5 anos, sendo a média de estatura 1,70 metros e de peso médio de 69,7 Kg. Quanto ao estado civil 28,6% dos trabalhadores são casados e tem em média três filhos e 100% não concluíram o ensino fundamental. Na avaliação da carga de trabalho físico em todas as atividades a média de freqüência cardíaca foi acima do valor recomendado de 110 bpm. As atividades de coveamento manual e aplicação de adubo manual apresentaram carga cardiovascular acima de 40%. O estudo biomecânico permitiu verificar que a força de compressão do disco vertebral L5 – S1 está acima do valor recomendado para as atividades de coveamento manual, plantio florestal manual com aplicação de gel e distribuição de adubo manual. A atividade roçada semi-mecanizada apresentou um altíssimo risco de LER/DORT, sendo as articulações dos punhos/mãos as mais propensas a serem acometidas por estas patologias.

Durante a infância e a adolescência, ocorrem várias mudanças posturais, em função dos ajustes necessários para a estruturação e definição da postura. A postura sofre mudanças por causa da influência hormonal que ocorre com o início da puberdade e com o crescimento musculoesquelético. Sendo assim, as fases pré puberal e puberal, são cruciais para o desenvolvimento de uma boa postura. Além disso, alterações de sobrecarga durante esta fase, podem interferi no desempenho do aparelho locomotor. Dentre os fatores, que influenciam essas variáveis, está o uso dos calçados de salto alto que vêm se tornando cada vez mais precoce e freqüente nesta população. O objetivo, deste estudo foi avaliar a influência dos calçados de salto alto na postura e na marcha de adolescentes ente 13 a 20 de idade. Foi realizado com adolescentes do sexo feminino, para o estudo postural e impressão plantar avaliadamos 50 adolescentes do grupo não usuárias (GNU) de calçados de salto alto e 50 do grupo usuárias (GU). O estudo postural foi feito por fotografias nas condições descalça e com salto anabella e analisadas pelo software SAPO. Os ângulos medidos foram: lordose lombar, alinhamento horizontal da pelve, ângulo do joelho, ângulo tíbio társico, ângulo frontal do membro inferior direito (D) e esquerdo (E), ângulo Q (D) e (E) e ângulo do retropé (D) e (E). Através da impressão plantar analisamos o Índice de Chippaux-Smirak. O estudo da marcha foi realizado com 11 adolescentes no GNU e 9 do GU. Através da plataforma de força analisamos a força reação do solo nas condições descalça e com o salto. Os dados foram submetidos a análises descritivas. Foi adotado um nível de significância de 5%. Na comparação entre as condições, encontramos com o uso do salto no GNU: retificação lombar, retroversão pélvica, aumento do ângulo tíbio-társico, aumento do valgo de joelhos e patelar e varo de retropé. Já para GU, encontramos as mesmas modificações que no GNU, porém com variações diferentes e com exceção apenas para o ângulo lombar que apresentou hiperlordose e ângulo pélvico com anterversão. Na comparação entre os grupos, observamos na condição descalça que o GU apresentou menor ângulo da lordose lombar, maior anteversão, menor ângulo tíbio társico, maior valgismo de joelho e patela. Já na condição com o salto o GU apresentou o ângulo de lordose lombar menor, ângulo pélvico com postura inversa ao do GNU, acentuação do valgismo patelar que manteve os grupos diferentes e embora ambos tenham apresentado varo de retropé, o GU mostrou um valor maior. O arco longitudinal se mostrou diferente com valores menores para o GU e classificadas com pés normais enquanto que o GNU foi classificado com pés intermediários. Na marcha, o tempo de apoio total e menor força vertical na comparação entre os dois grupos se apresentaram menor para GU nas duas condições. A taxa de crescimento do segundo pico foi maior na condição descalça para GU e a taxa de crescimento do pico passivo foi maior na condição descalça em ambos os grupos. A variável pico passivo apresentou-se em ambos os grupos nas duas condições. Concluímos que o calçado de salto rígido influenciou de forma significante os ângulos posturais, tanto na observação aguda no GNU, como na observação de uso crônico como no GU, assim como, observado no arco plantar e em algumas variáveis da força reação do solo vertical. / During childhood and adolescence, there are several posture changes depending on the settings necessary for the structuring and definition of posture. The posture change because of the hormonal influence that occurs with the onset of puberty and the musculoskeletal growth. Thus, the pre pubertal and pubertal stages are crucial for the development of good posture. Moreover, changes of overload during this phase, may interfere with the performance of the locomotor system. Among the factors that influence these variables, is the use of high-heeled shoes that are becoming increasingly early and frequent in this population. The objective of this study was to evaluate the influence of high-heeled shoes in posture and pace of adolescents between 13 to 20 of age. Was conducted with female adolescents in the study posture and printing plant of the group evaluated 50 adolescents not using (GNU) of high-heeled shoes and 50 of the group users (GU). The study was done by photos at the postural conditions barefoot and Anabella heeland analyzed by software SAPO. The angles were measured: lumbar lordosis, horizontal alignment of the pelvis, knee angle, tepid-tarsus angle, frontal angle of the right lower limb (D) and left (E), angle Q (D) and (E) and angle of the hindfoot ( D) and (E). By printing plant we analyzed the index of Chippaux-Smirak. The study of the march was conducted with 11 adolescents in the GNU and 9 of GU. Through the platform of force to analyze the ground reaction force in accordance with the barefoot and with the heel. The data were submitted to descriptive analysis. Was adopted a significance level of 5%. In the comparison between conditions, we find with the heel using in the GNU: lumbar adjustment, pelvic retroversion, increase of the tepid-tarsus angle, increase in the valgus knees and patellar varus and hindfoot of. For GU, we find the same changes as in GNU, but with different variations and except only for the lumbar angle that showed hyperlordosis and pelvic angle with anterversion. In the comparison between groups, we observed in the barefoot condition that the GU had smaller angle of lumbar lordosis, increased anteversion, lower tepid-tarsus angle, more the knee and patella valgus. Already provided with the heel, GU had a lower lumbar lordosis angle, pelvic angle with the inverse posture of the GNU, stress of the patellar valgus that kept the difference between the groups and although both have made the hindfoot varus, the GU has a higher value. The longitudinal arch was different with lower values for the GU and classified with normal feet while GNU was classified with intermediaries feet. In pace, the time of support and lower total vertical force in the comparison between the two groups presented lower for GU in the two conditions. The growth rate of the second peak was higher in the barefoot condition for GU and the growth rate peak was higher in the passive condition barefoot in both groups. The variable peak liabilities is presented in both groups in both conditions. We conclude that the footwear heel hard to significantly influence the postural angles, both in acute observation in GNU, and the observation of chronic use as in GU, as well as observed in the plantar arch and some variables of the vertical ground reaction force.

O objetivo deste trabalho foi avaliar funcional, biomecânica e histologicamente a influência da eletroacupuntura em músculos gastrocnêmios submetidos à lesão experimental por mecanismo de impacto. Foram utilizadas 96 ratas Wistar, de peso inicial de 239,93 ± 12,45 g, divididas em grupos experimentais: grupo lesão 3 e 5 dias (GL3 e GL5); grupo tratado com eletroacupuntura 3 e 5 dias (GT3 e GT5) e grupo simulado, utilizando ditos não-pontos, 3 e 5 dias (GS3 e GS5). O controle (GC) foi composto pelos músculos contralaterais à pata lesada dos grupos GT3 e GT5; A lesão direta foi provocada no músculo gastrocnêmio por mecanismo de impacto com a queda de uma carga de 200 g de altura de 30 cm. Os pontos E-36 (Zusanli) e BP-6 (Sanyinjiao) foram localizados e estimulados através do localizador de pontos Plexus Point Scanner e do aparelho eletroestimulador Accurate Pulse 195 Microprocessado (VMV Biotherapy São Carlos / SP). A análise funcional foi designada de forma a realizar a quantificação do tempo do passo da pata lesada. Esta análise foi realizada através da filmagem da caminhada dos animais sobre um trilho de acrílico, sendo gravadas as imagens antes da lesão, um dia após a lesão e, neste mesmo dia, após a aplicação da eletroacupuntura, tanto no grupo simulado como no grupo tratado. Os músculos gastrocnêmios foram submetidos a ensaios mecânicos na máquina universal de ensaio EMIC® e calculadas as respectivas propriedades mecânicas: força máxima e rigidez. A análise histológica foi utilizada para determinar a extensão da regeneração e reparo, verificando área de lesão. O músculo removido foi fixado em formol 10% por sete dias, desidratado com diferentes concentrações de álcool, incluído em parafina e os cortes semi-finos (6 µm de espessura) foram corados com H&E. A análise da marcha demonstrou constantes de tempos, para o grupo simulado, de: 0,53 ± 0,12 para antes da lesão, 0,20 ± 0,05 para o animal lesado e, 0,33 ± 0,05 para depois da eletroacupuntura. Para o grupo tratado, 0,52 ± 0,09 para antes da lesão, 0,22 ± 0,06 para o animal lesado e, 0,36 ± 0,03 para depois da eletroacupuntura Os valores médios das forças máximas e rigidez foram, respectivamente: para GC de (37,21 ± 4,28)N e (4,30 ± 0,79) N/mm, GL3 de (32,32 ± 3,00)N e (3,7 ± 0,9)N/mm, para o GT3 de (29,93 ± 5,23)N e (3,83 ± 0,90)N/mm, e, para o GS3 de (31,78 ± 3,71)N e (4,25 ± 0,69)N/mm. Além disso, para GL5 de (36,02 ± 6,26)N e (4,11 ± 1,17)N/mm, GT5 de (36,37 ± 4,98)N e (4,70 ± 1,14)N/mm, e, para o GS5 de (36,34 ± 5,33)N e (4,50 ± 0,71)N/mm. A análise histológica, dos grupos de 3 dias, lesado, tratado e placebo, mostrou áreas de lesão evidente, observando infiltrado de células em locais de hematoma, não demonstrando diferenças entre os grupos. Nos grupos de 5 dias, o tratado apresentou melhora em relação aos demais grupos. Os resultados encontrados sugerem uma melhora funcional e histológica com a utilização da técnica da eletroacupuntura, porém não foi observada melhora biomecânica. / The purpose of this study was to evaluate functional, histological and biomechanical influence of acupuncture in injury of gastrocnemius muscle (contusion). We used 96 Wistar rats with initial weight of 239.93 ± 12.45 g, divided into experimental groups: injury group 3 and 5 days (GL3 and GL5); group treated with electroacupuncture for 3 and 5 days (GT3 and GT5) and simulated group, using non-points, for 3 and 5 days (GS3 and GS5). A control (GC) was composed of contralateral leg muscle groups of injured rats. Gastrocnemius muscle injury was caused directly by a mechanism of impact with a load of 200 g and height of 30 cm. E-36 (Zusanli) and BP-6 (Sanyinjiao) points were located and stimulated through a finder of points Plexus Point Scanner and a unit stimulated Accurate Pulse 195 microprocessor (VMV Biotherapy - San Carlos / SP). Functional (walking test), biomechanical (mechanical tests) and histological analysis were performed. The assessment of walk was used to achieve the quantification of the time step of the injured leg, hypothesized that this time is lower than a normal step. Animals walked on a trail of acrylic, and images were recorded before the injury, a day after the injury and, in the same day, after the implementation of electroacupuncture in both sham and treatment group. The left gastrocnemius muscles were subjected to mechanical tests in the universal test machine EMIC® and through a microcomputer interface generated graphics force x stretching from which were calculated their mechanical properties: maximum strength and stiffness. The histological analysis was used to determine the extent of the regeneration and repair, noting area of injury. The muscle removed was fixed in formalin 10% for seven days, dehydrated with different concentrations of alcohol, included in paraffin and cut semi-thin (6 mm of thickness) were stained with hematoxylin-eosin. The walk analysis showed the constant of time for the simulated group: 0.53 ± 0.12 before injury, 0.20 ± 0.05 for the injured animal, and then 0.33 ± 0.05 after electroacupuncture. For treated group, 0.52 ± 0.09 before injury, 0.22 ± 0.06 for injured animal, and 0.36 ± 0.03 after electroacupuncture The average values of maximum strength and stiffness were, respectively: for GC (37.21 ± 4.28) N and (4.30 ± 0.79) N/mm, GL3 (32.32 ± 3.00) N and (3.7 ± 0, 9) N/mm, GT3 (29.93 ± 5.23) N and (3.83 ± 0.90) N/mm, and for GS3 (31.78 ± 3.71) N and (4.25 ± 0.69) N/mm. Moreover, GL5 showed (36.02 ± 6.26) N of maximum strength and (4.11 ± 1.17) N/mm of stiffness, GT5 (36.37 ± 4.98) N and (4.70 ± 1.14) N/mm, and GS5 (36.34 ± 5.33) N and (4.50 ± 0.71) N/mm. The histological analysis showed in three days slides of with areas of evident bruising, there were differences between groups. In 5 days-treatment group were areas of bruises but in process of advanced repairing in comparison with sham and injured groups. The results suggest a histological and functional improvement with the use of electroacupuncture, but there was no biomechanical improvement.

O advento da osteossíntese biológica é importante avanço no desenvolvimento da ortopedia. As vantagens que as hastes de Interlocking Nail têm demonstrado clinicamente, como método de fixação interna que promove formação de calo ósseo adequado, respeitando as premissas básicas da ortopedia moderna, com paciente retomando suas atividades de forma ativa, precoce e indolor, transportam esta técnica à condição de principal em termos de tratamento de fraturas cominutivas de fêmur em pacientes humanos e animais de companhia. No entanto, face a pouca disponibilidade de dados biomecânicos disposta em bibliografia, buscou-se, através deste estudo biomecânico não destrutivo, disponibilizar o padrão de movimentação interfragmentária do foco da fratura, mediante osteossíntese com hastes bloqueadas. Foi realizado estudo contemplando cinco grupos diferentes, com seis elementos cada, em análise in vitro, em relação a quatro diferentes possibilidades de bloqueio transcortical. Avaliou-se também comportamento do sistema quando utilizada haste de comprimento menor ao ideal, submetidos aos ensaios de compressão excêntrica, encurvamento crânio-caudal e rotação, através de análise fotogramétrica e confrontamento de dados aos obtidos pela análise de rigidez disponibilizada pela máquina universal de ensaios mecânicos Kratos® modelo 5002 dotada de célula de carga de 981 N (100 kgf). A análise dos resultados obtidos não apresentou diferença significativa entre os grupos nos ensaios propostos, tanto para análise fotogramétrica quanto análise de rigidez, sendo menor que 1,0 mm a média da movimentação interfragmentária de todos os grupos estudados. Estes dados demonstram biomecanicamente a aplicabilidade da técnica em fraturas cominutivas de terço médio de diáfise femoral em cães, possibilitando, frente à necessidade do cirurgia, optar por qualquer das técnicas de bloqueio aqui estudadas. / The advent of biological osteosynthesis is an important advance in the orthopedics development. The advantages that the rods of Interlocking Nail have clinically demonstrated, as method of internal fixation that promotes adequate bone callous formation, respecting the basic premises of the modern orthopedics, with patient retaking its activities of active, precocious and painless form, carry this technique to the first choice in terms of treatment of femoral comminutive fractures in human and small animal patients. However, face to few availability of biomechanical data disposed in bibliography, this non destructive biomechanical study had the aim to demonstrate the standard of interfragmentary motion, in Interlocking nails osteosynthesis. This research was developed contemplating five different groups, with six elements each group, in an in vitro analysis, in relation to four different possibilities of transcortical blockade. The behavior of the system when the osteosynthesis was made through one lesser length to the ideal interlocking rod was also evaluated. All groups were submitted to the assays of eccentric compression, bending and torsion, through photogrammetric analysis and comparison to the analysis of rigidity data, disposed for the Kratos® universal machine of mechanical assays, model 5002 endowed with 981 N (100 kgf) load cell. The analysis of disposed results did not present significant difference between the groups in the considered assays, neither for photogrammetric analysis nor for rigidity analysis, being the average of the interfragmentary motion lesser that one millimeter on all of the studied groups. These data biomecanically demonstrate the applicability of the interlocking nail technique in medial third cominnutive femoral fractures in dogs, including, front to the necessity of the surgeon, the possibility to opt to any of the techniques of blockade studied.

O objetivo do estudo foi avaliar a influência do diâmetro do orifício piloto e a freqüência da colocação dos implantes no torque de inserção e na resistência ao arrancamento. Foram utilizados parafusos de 5, 6 e 7mm do sistema USS de fixação vertebral, os quais foram inseridos nos corpos de prova de madeira, poliuretana, polietileno e osso bovino. Para inserção dos implantes foram confeccionados com broca orifícios piloto com diâmetros menor, igual e maior que o diâmetro interno do parafuso. O torque de inserção dos parafusos avaliado nos corpos de prova de madeira foi mensurado por meio de torquímetro com capacidade de 5Nm, e nos demais corpos de prova foi utilizado torquímetro de 2Nm. Os ensaios mecânicos de arrancamento dos parafusos foram realizados utilizando máquina universal de ensaio Emic? e Software Tesc 3.13 para análise dos resultados, utilizando células de carga com capacidade de 2000 N e 20000 N, selecionadas de acordo com a resistência mecânica de cada corpo de prova, e com velocidade de aplicação de força de 2 mm/min. Os valores do torque de inserção dos parafusos de 5, 6 e 7mm de diâmetro externo, nos diferentes materiais, apresentaram maiores valores de torque na primeira inserção, com exceção dos corpos de prova de poliuretana com orifício piloto de 5,5mm. O diâmetro do orifício piloto em relação ao diâmetro interno do parafuso apresentou influência no torque de inserção dos implantes, nos diferentes corpos de prova, observando maior torque de inserção nos corpos de prova com orifício piloto menor que o diâmetro interno do parafuso e menor torque de inserção nos corpos de prova com diâmetro do orifício piloto maior que o diâmetro interno do parafuso. A força máxima de arrancamento nos parafusos de 5, 6 e 7mm de diâmetro externo, inseridos nos diferentes corpos de prova, apresentaram maiores valores na primeira inserção nos diferentes diâmetros de orifício piloto. O diâmetro do orifício piloto em relação ao diâmetro interno do parafuso apresentou influência na força máxima de arrancamento dos implantes, nos diferentes corpos de prova, observando maior força de arrancamento nos corpos de prova com orifício piloto menor que o diâmetro interno do parafuso e menor força de arrancamento nos corpos de prova com diâmetro do orifício piloto maior que o diâmetro interno do parafuso. Podemos concluir que a freqüência de colocação dos implantes influencia na qualidade da ancoragem. A realização de menor freqüência de colocação dos implantes proporciona uma melhor fixação. A perfuração do orifício piloto com instrumental de menor diâmetro, em relação ao diâmetro interno do parafuso, tende a apresentar melhor fixação do parafuso que a perfuração com diâmetro maior. / The aim of the study was to evaluate the influence of the diameter of the pilot hole and the frequency of screw placement on pullout out resistance and insertion torque of the pedicle screw. Pedicle screws of 5, 6 and 7mm of the USS system for vertebral fixation were inserted into wood, polyurethane, polyethylene and bovine bone. The pilot hole for screw insertion was drilled with small, equal and wider than the internal diameter of the screw. The insertion torque was measured in the wood test bodies used a torquímetro with capacity of 5Nm, and other test bodies was used a torquimetro of 2Nm. Mechanical pullout assays were performed using a universal testing machine rehearsals of screws pullout were accomplished using universal machine Emic® and Software Tesc 3.13 for analysis of the results. Load cells were using with capacity of 2000 N and 20000 N, selected in agreement with the mechanical resistance of each test bodies. A constant displacement rate of 2mm/min was applied until failure. The values of the insertion torque of the screws of 5, 6 and 7mm of external diameter, in the different materials, they presented highest insertion torque in the first insert, in the different materials, except for the polyurethane test bodies with pilot hole of 5,5mm. The diameter of the pilot hole in relation to the internal diameter of the screw exerts an influence in the torque of insert of the implants. We observed highest insert torque in the test bodies with smaller pilot hole than the internal diameter of the screw and smaller insert torque in the proof bodies with diameter of the wider pilot hole than the internal diameter of the screw. The pullout resistance of the screws of 5, 6 and 7mm of external diameter performed highest values in the first screw insert, in the different diameters of pilot hole and test bodies. The diameter of the pilot hole in relation to the internal diameter of the screw exerts an influence in the pullout resistance of the implants. The highest pullout resistance was observed in the test bodies with smaller pilot hole than the internal diameter of the screw. The smaller pullout resistance was observed in the test bodies with diameter of the larger pilot hole than the internal diameter of the screw. We can conclude that the frequency of placement of the implants influences in the quality of the anchorage. The accomplishment of smaller frequency of placement of the implants provides a better fixation. The perforation of the pilot hole with instrumental of smaller diameter, in relation to the internal diameter of the screw, tends to present better fixation of the screw than the perforation with larger diameter.

A elevação de uma carga leva ao surgimento de uma força de contato a região lombar (L5-S1) que pode atingir algumas vezes o valor do próprio peso do indivíduo, valor este que depende da carga elevada. A análise das forças (musculares, peso, carga), considerando a coluna como uma haste rígida, cuja extensão é feita unicamente pelo eretor espinhal, representa uma aproximação muito pobre para o sistema, uma vez que as diversas forças musculares envolvidas não são adequadamente analisadas e o movimento de retificação da coluna vertebral é desprezado. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um modelo biomecânico simplificado em 2 dimesões, para a avaliação das forças atuantes durante atividades de levantamento impróprio de carga e o movimento de flexão/extensão a coluna lombar. A coluna vertebral foi modelada como um conjunto de três segmentos retilíneos rígidos articulados e entre si. Utiliza do o método da dinâmica inversa, aplicado a um modelo de segmentos articulados simplificado, foram estimadas as forças musculares médias e a força de contato articular na articulação vertebral L5-S1 como função dos â ângulos de inserção da musculatura extensora da coluna. Para a construção do modelo foram identificados: musculatura principal, dados antropométricos, ângulos de inserção musculares, modelo antropométrico e registro da imagem do levantamento de peso. O modelo matemático forneceu um sistema de equações que avaliam as forças que atuam na coluna vertebral durante o movimento de extensão, em função de dados a atômicos. / Load lifting yields a contact force in the lumbar region (L5-S1) that can sometimes reach the value of the body weight, depending upon the elevated load. Force analyses (muscular, weight, load), the spine being consided as a rigid shank, with extension beimg done only by the erector spine musculature, represent a poor approximation, since the several muscular forces involved are not adequately analysed and the rectification movement of the spine is not taken into account. The purpose of this study was to develop a simplified two dimensional biomechanical model in order to evaluate the forces during activities of improper load bearing and the movement of flexion/extension in the lumbar spine. The spine was assumed as a linear rigid array of articulate segments. Using inverse dynamics applied to a simplified link segment model,the average muscular forces and bone-to-bone contact force in the L5-S1 vertebral joint were evaluated as a function of the back extension muscles insertion angles. For the model construction the main musculature, the anthropometric data, and model the muscle insertion angles, and the image acquisition register of the weight loading movement were identified. The mathematical model yielded a system of equations that evaluates the acting forces on the spine during the extension movement, as a function of the a atomical data.

Durante diferentes atividades cotidianas ou esportivas o ser humano é submetido a desafios unilaterais que podem estar relacionados à performance de uma tarefa específica ou a própria manutenção de sua postura. Portanto, é natural o desenvolvimento motor de um membro em relação ao outro para tarefas específicas, desde que estas sejam repetidas de forma não simétrica. Desta forma, pode-se supor que sujeitos que possuam maiores estresses físicos unilaterais apresentem maior probabilidade em desenvolver assimetrias funcionais e morfológicas. O presente trabalho apresenta três diferentes experimentos visando investigar as assimetrias funcionais e morfológicas relacionadas ao controle de movimento para tarefas dinâmicas e estáticas em diferentes condições e grupos. O primeiro experimento visou investigar as diferenças, entre os membros inferiores, no controle de movimento entre sedentários e atletas, utilizando para isto a postura ereta quieta e o salto com contra-movimento nas condições bipedais e unipedais. O segundo experimento visou investigar o efeito da fadiga neuromuscular unilateral e bilateral no controle de movimento, entre membros, durante o salto com contra-movimento e a postura ereta quieta bipedal. O terceiro experimento objetivou investigar o efeito prolongado da temporada esportiva no controle de movimento, entre membros, de atletas, utilizando o salto com contra-movimento e a postura ereta quieta nas condições unipedal e bipedal. Inicialmente, o presente trabalho concluiu que não parece existir relação entre as diferenças antropométricas e funcionais. Indivíduos sedentários e atletas possuem diferenças entre os membros inferiores, entretanto supõe-se que os mecanismos relacionados à tais fenômenos não sejam os mesmos, como no caso dos sedentários, onde as assimetrias poderiam estar relacionadas ao pobre controle de força, sinergismo e padrão de coordenação.. Analisando as diferenças entre sedentários e atletas foram observadas semelhanças em relação ao nível de assimetria para algumas variáveis analisadas. Deve-se considerar que os atletas analisados estavam no início da temporada esportiva, e possivelmente sem grande influência dos efeitos do treinamento prolongado. Para testar a hipótese do efeito prolongado, o terceiro experimento foi realizado e observou-se que a temporada esportiva não afetou todas as variáveis relacionadas ao controle de movimento estático e dinâmico em atletas e os maiores efeitos foram verificados durante as tarefas bipedais. Além disto, a fadiga neuromuscular também influenciou o controle de movimento em sedentários, produzindo ajustes compensatórios em algumas variáveis, principalmente nos ângulos articulares. Entretanto, as assimetrias previamente observadas não parecem serem alteradas durante as diferentes condições de fadiga neuromuscular. Para a tarefa dinâmica bipedal, observou-se que para todas as variáveis analisadas (ângulos articulares, parâmetros de desempenho e atividade muscular) apresentaram assimetrias. Curiosamente, se observa tendência à maior ativação do membro contra-lateral em função do membro fatigado. Portanto, o presente estudo ressalta o efeito do nível de condicionamento, o efeito da fadiga e do treinamento prolongado no controle de movimento dos membros inferiores em tarefas com diferentes demandas motoras bipedais e unipedais / The human body is exposed to different unilateral challenges during different daily and sportive tasks. These challenges may either be related to specific-task performance or posture maintenance. Thus, it is natural the increase of motor control in one limb related to another during specific tasks and movements. It can be assumed that individuals exposed to higher physical unilateral stress show greater probability to develop functional and morphological asymmetries. The present study shows three different experiments in order to investigate the functional and morphological asymmetries related to the motor control for dynamic and static tasks in different conditions and groups. The first experiment aimed to investigate the differences between the lower limbs, related to the motor control between sedentary and athletes during two tasks: quiet stance and countermovement jump in bi- and unipedal conditions. The second experiment aimed to investigate the effect of neuromuscular fatigue on uni- and bilateral tasks related to the motor control between lower limbs during both double-leg tasks: countermovement jump and quiet stance. The third experiment aimed to investigate the effect of prolonged sportive season in motor control, between lower limbs, during two tasks: quiet stance and countermovement jump in bi- and unipedal conditions. We concluded that there was no correlation between the anthropometric and functional asymmetries. Both sedentary and athlete groups had differences between the lower limbs in several variables, however it is assumed that the mechanisms related to such phenomena are not the same. There were similarities between sedentary and athlete groups related to the level of asymmetry for some variables. We must consider that the athletes were analyzed at the beginning of the sportive season, without the training influence. To verify the prolonged effect hypothesis, the third experiment was conducted and it was observed that the sportive season did not affect all the variables related to the motor control and the greatest effects were observed during the bipedal tasks. In addition to that, the neuromuscular fatigue influenced the control of movement in the sedentary group, showing compensatory adjustments in some variables, especially in the maximal joint angles. However, we observed that the asymmetries did not change during different neuromuscular fatigue conditions. During the bipedal dynamic task it was observed asymmetries in all variables (joint angles, performance parameters and muscle activity). Interestingly, it was also observed the trend to higher activation of the contra-lateral lower limb during the fatigued limb. So, this study highlights the effect of the conditioning levels, the neuromuscular fatigue effect and the prolonged training to the motor control of the lower limbs in different tasks and conditions