As atividades desenvolvidas pelo ser humano traduzem-se em grandes esforços internos, sobre as mais variadas estruturas corporais. O conhecimento da magnitude destes esforços pode auxiliar profissionais da área da saúde em atividades como prescrição de exercícios, reabilitação e prevenção de lesões. A magnitude dos esforços internos pode ser obtida por meio de um método direto ou indireto. O método direto esbarra em questões éticas e limitações tecnológicas, enquanto que o método analítico indireto por meio do conhecimento de parâmetros biomecânicos externos pode inferir sobre os esforços internos. Assim o objetivo deste estudo foi implementar um Macromodelo biomecânico tridimensional da coluna vertebral (MM3D), para cálculo das forças internas, articular e muscular resultantes, durante diferentes tarefas de levantamento de carga. O MM3D implementado consiste de um modelo de segmentos articulados (MSA-3D) o qual é composto por dezesseis segmentos rígidos conectados associados a um Modelo de distribuição (MDFMA) o qual fornece as forças musculares (FM) e articulares (FA) resultantes em três níveis da coluna vertebral (superior, médio e inferior). No MSA-3D as forças e momentos proximais líquidos são obtidos a partir da resolução das equações de movimento de Newton-Euler por meio da solução inversa. Com base nas forças e momentos proximais líquidos obtidos do MSA-3D o MDFMA baseado em técnicas de otimização e dados da literatura fornece as FM e FA resultantes na coluna vertebral. A tarefa avaliada consistiu do levantamento de um objeto com 20% da massa corporal do indivíduo em três diferentes técnicas de levantamento. Para registro cinemático foram utilizadas cinco câmeras digitais, com freqüência de amostragem de 25 Hz. O registro cinético foi realizado por meio da utilização de uma plataforma de força, a base de strain-gauges. Os resultados do MM3D implementado foram avaliados por meio da estimativa da acurácia da medida tridimensional obtida pela cinemetria, pela comparação dos resultados do MSA-3D com os valores mensurados pela plataforma de força, pela comparação da FRP e MP calculados pela via superior e inferior do MSA-3D nos segmentos da coluna vertebral e literatura. Os resultados obtidos sugerem uma coerência do MM3D com informações de mensurações diretas e estimativas indiretas obtidas da literatura. Assim o MM3D se mostrou capaz de avaliar e comparar as FM e FA nos três segmentos da coluna vertebral durante diferentes tarefas de levantamento. / Activities performed by the human being can be translated in large internal loads in the most varied body structures. Knowledge of these loads' magnitude may help health area professionals in activities such as prescription of exercises, rehabilitation and prevention of injuries. Internal load's magnitude may be obtained through direct or indirect methods. Direct method stumbles in ethical questions and technology limitations, while indirect analytic method through knowledge of external biomechanics parameters may deduce internal loads. Thus the objective of this study was to implement a tridimensional biomechanical macromodel of the spine (MM3D) to calculate internal forces, joint and muscular resultants, during different tasks of weight lifting. The implemented MM3D consists of an articulated segments model (MSA-3D) composed by sixteen rigid segments connected associated to a distribution Model (MDFMA) that provides resultant muscle (FM) and joint (FA) forces in three levels of the spine (superior, medium and inferior). At the MSA-3D liquid forces and proximal moments are obtained from the resolution of Newton-Euler movement equations through inverse solution. Based in the MSA-3D liquid forces and proximal moments obtained, the MDFMA, based in optimization techniques and data from literature, provides spine resultants FM and FA. The evaluated task consisted of lifting an object with 20% of the subjects' body weight using three different lifting techniques. For kinematics records five digital video cameras were used, with sampling frequency of 25 Hz. Kinetic record was performed using a force platform (strain-gauges based). MM3D implemented results were evaluated through accuracy estimation of the tridimensional measures obtained from kinematics, through comparison of the MSA-3D results and values measured by the force platform, through comparison of spine's segments calculated proximal resultant force and proximal moment calculated through upper and lower ways of MSA-3D and literature. Results suggest a coherence of direct measured information of MM3D and indirect estimative obtained from literature. Thus MM3D showed capable of evaluating and comparing FM and FA at the spine's three segments during different lifting tasks.

Elevados índices de dor cervical e lombar têm sido reportados em ciclistas. Fatores como a postura adotada na bicicleta, a ativação dos músculos extensores da coluna e a ação de cargas mecânicas nas estruturas da coluna tem sido apontados como possíveis causas da dor. Embora relatados e aparentemente aceitos, poucos estudos objetivaram investigar estes fatores. Em adição, a dor crônica não específica é frequentemente diagnosticada em ciclistas, pois poucas evidências de anormalidade são observadas quando realizados exames radiológicos clínicos. O emprego de métodos biomecânicos de investigação, como a estimativa da magnitude da força muscular dos extensores da coluna e da força articular em diferentes níveis da coluna poderia contribuir para avaliação do risco de lesão e dor em decorrência do ciclismo, além de auxiliar na criação de estratégias de prevenção e programas de reabilitação. Assim, este estudo teve como objetivo quantificar e comparar as forças internas atuantes na coluna cervical durante o ciclismo em diferentes posturas, por meio do desenvolvimento e aplicação de um modelo biomecânico tridimensional in vivo. O modelo biomecânico proposto foi composto por dois segmentos rígidos (coluna cervical superior e inferior) conectados. O segmento coluna cervical superior compreende a cabeça, C1 e C2. O segmento coluna cervical inferior compreende as vértebras cervicais de C3 a C7. No segmento coluna cervical superior são considerados dois vetores de força muscular: FM1 (rectus capitis posterior major, rectus capitis posterior minor, obliquus capitis superior e obliquus capitis inferior) e FM2 (semispinalis capitis e splenius capitis). Já no segmento coluna cervical inferior estão inclusos os vetores FM3 (semispinalis cervicis) e FM4 (splenius cervicis). A resolução das equações de movimento de Newton-Euler é realizada por meio da solução inversa. Os parâmetros cinemáticos foram obtidos utilizando imagens externas da cabeça e coluna cervical, adquiridas por meio de quatro câmeras de vídeo digital com frequencia de amostragem de 25 Hz. Para estimar a localização dos centros de rotação (C2-3 e C6-7) foram realizados exames radiológicos convencionais estáticos. Os parâmetros de massa e centro de massa foram retirados de tabelas antropométricas da literatura. Participaram do estudo 12 ciclistas com pelo menos dois anos de experiência competitiva cada. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal do Rio Grande do Sul e os sujeitos assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido. Cada participante foi avaliado utilizando sua própria bicicleta acoplada a um ciclossimulador magnético, em duas etapas realizadas no mesmo dia. Inicialmente foi mensurada a massa corporal total do individuo e em seguida identificados e marcados 14 pontos anatômicos de interesse com uma caneta dermatográfica. Durante as avaliações foram fixos marcadores revestidos com papel reflexivo e contendo chumbo no interior em todos os pontos anatômicos de interesse. Na Etapa I os sujeitos pedalaram durante 2 minutos em cada postura (ereta, descanso, intermediária, ataque e cotovelos flexionados), sendo coletados dados cinemáticos durante os últimos 30 segundos de cada uma. Na Etapa II foram realizados exames radiológicos estáticos em cada uma das 5 posturas analisadas (ereta, descanso, intermediária, ataque e cotovelos flexionados) e em flexão e extensão máximas da coluna cervical. Os resultados indicam que as forças internas atuantes nas estruturas da coluna cervical apresentaram maiores magnitudes nas posturas que envolvem a prática do ciclismo (descanso, intermediária, ataque e cotovelos flexionados), quando comparadas a postura de referência (ereta). Observando somente as posturas que envolvem o ciclismo, as forças internas aumentaram gradativamente a medida que os ciclistas transferiram o apoio de suas mãos da região superior para a região inferior do guidão, adotando as posturas descanso, intermediária e ataque, respectivamente. Entretanto, as maiores magnitudes das forças internas foram observadas quando os ciclistas efetuaram o apoio das mãos envolvendo os manetes e flexionaram a articulação do cotovelo (postura cotovelos flexionados). Proporcionalmente os maiores aumentos das forças internas ocorreram na coluna cervical superior, porém as maiores magnitudes das forças internas foram alcançadas na coluna cervical inferior. O processo de avaliação demonstrou que o modelo biomecânico tridimensional da coluna cervical proposto foi considerado capaz de representar de maneira confiável o sistema de interesse. Os resultados encontrados são coerentes, sendo o modelo um instrumento adequado para estimar as forças internas atuantes na coluna cervical durante o ciclismo em diferentes posturas. / High index of cervical and lumbar pain had been registered in cyclists. Factors as a posture adopted on bicycle, the activity of spine extensor muscles and the action of mechanical load in the spine structures had been put like possible causes of pain. Although related and apparently accepted, few studies investigate these factors. In addition, the non-specific chronic pain is frequently diagnosed in cyclists, because few evidences of abnormalities are investigated when clinic radiologics exams are done. The use of biomechanical methods of investigation, like the estimate of muscular force magnitude of extensors of spine and of joint force in different levels of spine can be contributed to evaluation of injury risk and pain caused by cycling, beyond the assist in strategies of prevention and rehabilitation programs. Therefore, this study had like objective to quantify and compare the active internal forces in the cervical spine during cycling in different postures, through development and application of three dimensional in vivo biomechanical model. The biomechanical model suggested was compound by two rigid segments (upper and lower cervical spine) connected. The upper cervical spine segment include head, C1 and C2. The lower cervical spine segment include cervical vertebraes of C3 to C7. In the upper cervical spine segment are considered two vectors of muscular force: FM1 (rectus capitis posterior major, rectus capitis posterior minor, obliquus capitis superior e obliquus capitis inferior) and FM2 (semispinalis capitis e splenius capitis). In the lower cervical spine segment are included the vectors FM3 (semispinalis cervicis) and FM4 (splenius cervicis). The resolution of movement equation of Newton-Euler is done through inverse dynamics. The kinematic parameters were obtained using external images of head and cervical spine, acquired by four digital video cameras with sampling frequency of 25 Hz. To estimate the location of rotation centers (C2-3 and C6-7) statics conventional radiologic exams were done. The parameters of mass and center of mass were removed of anthropometric tables of literature. 12 cyclists with at least two years of competitive experience each one participated of the study. The study was approved by Ethics Committee in Researches of Federal University of Rio Grande do Sul and the subjects signed a free and clear consent term. Each participant was assessed using your bicycle attached in a magnetic cycle simulator, in two stages done in the same day. Initially the total body mass of subjects was measured and then 14 anatomic points of interest were identified and marked with a dermatography pen. During the evaluation markers encased with reflective paper and containing lead inside of these markers were fixed in all anatomic points of interest. In the stage I the subjects rode a bicycle during 2 minutes in each posture (upright neutral, rest, intermediate, attack and flexed elbows). The kinematic data were collected during the last 30 seconds of each one. In the stage II static radiologic exams were done in each of 5 analyzed postures (upright neutral, rest, intermediate, attack and flexed elbows) and in maxim flexion and extension of cervical spine. The results indicate that the internal forces active in the structures of cervical spine presented more magnitudes in the postures that involve the cycling practice (rest, intermediate, attack and flexed elbows), when compared to reference posture (upright neutral). Observing just the postures that involve the cycling, the internal forces gradually increased as cyclists transferred the your hands from upper to lower region of handlebar, adopting the rest, intermediate and attack postures, respectively. However, the greater magnitude of internal forces were observed when the cyclists hands involving the brake levers and flexed the elbow joints (flexed elbows posture). Proportionally the greatest increase of internal forces occurred in the upper cervical spine, however the greatest magnitudes of internal forces were reached in the lower cervical spine. The evaluation process demonstrated that the three dimensional biomechanical model of cervical spine was considered able to represent of reliable way the interest system. The results found are coherent, the model is an adequate instrument to estimate the internal forces active in the cervical spine during cycling in different postures.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f. 139-150 / A instrumentação com parafusos pediculares representa um dos mais importantes avanços técnicos na cirurgia de coluna, desde sua descrição em 1959. A correta aplicação desta técnica depende muito da anatomia e morfometria dos pedículos. Vários estudos popu / First described in 1959, pedicle screw instrumentation remains one of the most important technical advances in spinal surgery. Effective application of the technique depends greatly on pedicle anatomy and morphometry, which several studies have shown to v

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f. 126-134 / O treino locomotor com suporte de peso (TLSP) é um método de reabilitação aplicado na lesão medular para estimular a recuperação da capacidade muscular, evitar a atrofia e restabelecer a capacidade de sustentar um percentual do peso corporal. O treino con / The body weight support training (BWST) is a method for rehabilitation of spinal cord injury which aims at stimulating muscle capacity recovery and preventing atrophy. Moreover, it might restore the capacity of supporting body weight partially. The method

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: f. 54-61 / Patologias relacionadas à coluna vertebral representam um problema socioeconômico importante, e estão diretamente relacionadas com os hábitos de vida, sobretudo pela permanência na posição sentada de maneira incorreta. Há grande interesse em estudar a sob / Pathologies related to the spine represent a major socioeconomic problem, and are directly related to the habits of life, particularly for permanence in the sitting position, frequently kept in an inadequate manner. There is great interest in studying the

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2013 / Bibliografia: f. 100-112 / A atividades funcionais de um individuo e por isso o sistema de estabilização do corpo humano vem sendo amplamente estudado e várias teorias sendo descritas. Porém. de acordo com a literatura estudada, não existe ainda um método que avalie a estabilidade / joint stability is a prerequisite for the functional activities of an individual and therefore the stabilization system of the human body has been widely studied and several theories have being described. However, according to literature, there is still a

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2012 / Bibliografia: f. 79-84 / A compreensão da biomecânica da coluna cervical e as alterações em níveis adjacentes a isões (artrodeses) é de grande importância para o entendimento do desenvolvimento do que passou a ser denominado "doença do nível adjacente". Levando-se em consideração / A thorough comprehension of the biornechanics of the cervical spine as welI as alterations in adjacent leveis and fusions (arthrodesis) is crucial to understanding the deveiopment of what is now referred to as "Adjaceni-Level Disease". Given that interver

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2013 / Bibliografia: f. 74-81 / A estabilidade do complexo lombo-pélvico é definida como a habilidade de manter o equilíbrio e a firmeza de suas estruturas durante a realização de movimentos corporais. Embora elementos estáticos contribuam para a estabilização, a dinâmica muscular apres / Lumbo-pelvic cornpiex stability is defined as the ability to maintain balance and firmness of their structures while perforrning body movements. Although static elements contribute to stabilization, dynamic muscle has a greater influence on everyday funct

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-09-13T18:57:13Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1936800 bytes, checksum: aea26c71058afe51e5b887cc8d97afe5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T18:57:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1936800 bytes, checksum: aea26c71058afe51e5b887cc8d97afe5 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O objetivo deste trabalho foi realizar a análise descritiva da cinemática e atividade eletromiográfica da coluna vertebral de equinos durante a marcha. A amostra foi composta por 5 equinos adultos, Mangalarga Marchador, livres de claudicação ou dor lombar. Para a análise tridimensional foram utilizados marcadores (retrorreflexivo, 2,6 cm de diâmetro), fixados na pele dos animais com fita adesiva dupla face hipoalergênica, nas apófises dos processos espinhosos das vértebras torácicas (T8, T12, T15, T18), lombares (L3 e L5), da 1a (S1) vértebra sacral e 1a (Cd1) coccígea, foram utilizadas 18 câmeras (PRIME 17w, 250Hz – Optitrack System®) posicionadas ao redor do animal. O volume de aquisição foi de 16,0×4,8×3,0 metros. Foi avaliada a atividade eletromiográfica nos músculos Longuíssimo Dorsal, Oblíquo Abdominal Externo, Reto Abdominal e Glúteo Médio a partir de sensores (Delsys®) de superfície fixados sobre os mesmo. Os animais foram conduzidos na marcha ao cabresto, de forma rotineira ao exame de claudicação, pelo volume de aquisição. Cada animal realizou cinco passagens pelo volume, com três passadas completas de cada passagem utilizadas para análise. O ciclo da passada foi determinado por dois contatos consecutivos do membro torácico direto ao solo. Os ângulos estudados neste trabalho foram formados pelos marcadores T8-T12-T15 (Torácico Cranial), T12-T15-T18 (Torácico Caudal), T12- T18-L5 (Toracolombar 1) ,T15-T18-L3 (Toracolombar 2), T18-L3-L5 (Lombar) e L3- S1-Cd1 (Lombossacro), calculados nos planos sagital e transverso. A média e o desvio padrão da variação dos ângulos estudados foi descrita para cada animal em função do ciclo médio de uma passada (100%), e relacionada as fases de apoio e suspensão de cada membro durante este ciclo. Os animais não apresentaram grande mobilidade da coluna vertebral durante a marcha em nenhum dos planos estudados. A lateroflexão ocorreu na região torácica durante o terço médio do apoio diagonal, ipsilateral ao membro torácico apoiado; Na região toracolombar ocorreu no terço médio da fase de apoio diagonal, ipsilateral ao membro pélvico apoiado. No plano sagital o ângulo Torácico Cranial apresentou pico de extensão no terço médio dos apoio diagonais e o de flexão durante o momento de suspensão. No ângulo Torácico Caudal o pico de extensão ocorreu no terço inicial dos apoios diagonais e o de flexão ao final dos mesmos. A coluna torácica foi mantida em postura de flexão durante as trocas de apoio diagonais. Na região toracolombar a máxima extensão ocorreu durante a metade de cada apoio diagonal, com a extensão completa ocorrendo durante os mesmos, e a máxima flexão ocorreu ao final dos apoios diagonais e durante suas trocas, incluindo os apoios tripedais. A articulação lombossacra apresentou predomínio do movimento de extensão. A atividade eletromiográfica do Longuíssimo Dorsal foi ipsilateral ao membro pélvico apoiado, na metade dos apoios diagonais. No Oblíquo Abdominal Externo a atividade foi ipsilateral ao membro pélvico apoiado, no início dos apoios diagonais. O Reto Abdominal apresentou atividade bilateral, no inicio dos apoios diagonais. O Glúteo Médio apresentou atividade ipsilateral ao membro pélvico, do final da fase de suspensão até metade do apoio do mesmo. / The aim of this study was to perform a descriptive analysis of kinematics and electromyographic activity of the spinal column of horses during the gait marcha. Five healthy Mangalarga Marchador horses (without lameness and back pain) were analyzed. For the acquisition of three-dimensional coordinates of the markers (retrorreflexive, 2.6 cm diameter), fixed on the skin with double-sided hypoallergenic tape, over the apophyses of the spinous processes of the thoracic vertebrae (T8, T12, T15, T18), lumbar (L3 and L5), 1st (S1) sacral vertebra and 1st (Cd1) coccygeal, were used eighteen OptiTrack Prime 17W cameras (250Hz) were positioned around the animals and an acquisition volume of 16×4.8×3 meters was used. Electromyographic activity was assessed in the longissimus dorsi, Oblique External Abdominal, rectus abdominis and gluteus medius from fixed surface sensors on the same. The animals were conducted from the acquisition volume at gait “marcha”, routinely the examination of lameness. Each animal held five passages by volume, with three complete steps of each passage used for analysis. The cycle of the step was determined by two consecutive contacts right forelimb to the ground. Angles studied in this work were formed by markers T8-T12-T15 (Thoracic Cranial), T12-T15-T18 (thoracic flow), T12-T18-L5 (thoracolumbar 1), T15-T18-L3 (thoracolumbar 2), T18 -L3-L5 (lumbar) and L3-S1-Cd1 (lumbosacral), calculated in the sagittal and transverse planes. The mean and standard deviation of the variation of angles studied described for each animal according to the one step cycle (100%) and the related phase support and each suspension member during this cycle. The animals showed no great mobility of the spine during gait in any of the studied plans. The lateral flexion occurred in the thoracic region during the middle third of the diagonal support, on the ipsilateral forelimb supported; In the thoracolumbar region occurred in the middle third of the diagonal support phase, on the ipsilateral hindlimb supported. In the sagittal plane the Thoracic Cranial angle presented extension peak in the middle third of the diagonal support and bending during the time of suspension. The Cranial Thoracic angle extension peak occurred in the first third of the diagonal support and bending the end of the same. The thoracic spine was kept bending posture during the exchange of diagonal support. In the region thoracolumbar maximum extension occurred during half of each diagonal support, as occurring during the full extension thereof, and the maximum bending occurred at the end of the diagonal support and during their exchanges, including tripedal support. The lumbosacral joint showed a predominance of the extension movement. The electromyographic activity of the longissimus dorsi was ipsilateral to the pelvic limb resting in the middle of the diagonal support. The Oblique External Abdominal activity was ipsilateral to the pelvic limb supported at the beginning of the diagonal support. The rectus abdominis showed bilateral activity at the beginning of the diagonal support. The gluteus medius activity showed ipsilateral to the pelvic limb, the end of the suspension phase to half the support of the same.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006 / Objetivos: Avaliar a extensa literatura vigente e analisar se os critérios radiológicos citados em vários trabalhos (cifose, acunhamento da vértebra, compressão intracanal e lesão ligamentar) podem ser utilizados para indicar a instabilidade da fratura explosão e a necessidade do tratamento cirúrgico nos pacientes sem déficit neurológico. Métodos: Fizemos pesquisas on line nas bases de dados: Medline, LILACS e na Cochrane Library. Os trabalhos de interesse deste estudo foram os que preenchiam os seguintes critérios de inclusão: Pacientes adultos, TRM da coluna no segmento toracolombar, fratura - tipo explosão de Dennis ou A3 de Magerl, fratura - nível único, não patológica ou osteoporótica e exame neurológico normal. Resultados: Foram selecionados e analisados 80 trabalhos que discutem o tratamento conservador ou cirúrgico. Identificamos dois com classe II de evidência. No primeiro trabalho o resultado funcional, após 24 meses, foi o mesmo em ambos os grupos. No segundo trabalho, os pacientes não operados tiveram maior índice de capacidade funcional através do índice de Roland e Morris. Conclusões: Independente dos parâmetros radiológicos analisados (cifose, acunhamento da vértebra, compressão intracanal e lesão ligamentar), não há evidências, nos trabalhos por nós pesquisados, de que o tratamento cirúrgico adicione benefício comparado ao tratamento conservador nos pacientes com fratura explosão da coluna toracolombar e sem defict neurológico. / Objectives: Review the current, extensive, literature on this topic in order to analyze whether the radiographic criteria mentioned in several studies (kyphosis, wegding of the vertebra, spinal canal compression, and ligament lesion) can be used to indicate instability of the burst fracture and the need for surgical treatment in patients without neurological deficit. Methods: We performed online searches of the Medline, LILACS, and Cochrane Library. Studies that were classified as being of interest were those that met the following inclusion criteria: adult patients; Dennis burst-type or Magerl A3 fracture affecting the thoracolumbar spinal segments; single level, nonpathological or osteoporotic fracture; and normal neurological examination. Results: The final selection included 80 studies that discuss conservative or surgical treatment. Identified 2 presenting Class II evidence in the comparison between conservative and surgical treatment. In the first study, at the end of the 24-month follow-up period, the functional result was the same in both groups. In the second study, the functional capacity was evaluated using of the Roland and Morris index, and the unoperated patients presented higher indices. Conclusions: Regardless of the radiographic parameters analyzed, there is no evidence, in the studies we reviewed, that surgical treatment is more beneficial than is conservative treatment in individuals with thoracolumbar burst fracture and presenting no neurological deficit. Such studies should involve patients presenting burst fractures that are radiographically characterized as stable. / BV UNIFESP: Teses e dissertações