A mortalidade em pessoas com lesão medular é três vezes maior que na população em geral. As doenças cardiovasculares são umas das mais relevantes na lista de doenças que as acometem, ocorrendo cada vez mais precocemente. Dentre os fatores de risco para doenças cardiovasculares a inatividade física é um importante fator modificável para esta população. O grupo de tetraplégicos é o que demonstra maior comprometimento físico. Devido ao menor recrutamento muscular voluntário, as possibilidades terapêuticas para o condicionamento cardiorrespiratório são limitadas. Entre as alternativas terapêuticas está o cicloergometro com estimulação elétrica funcional computadorizada - CFES. Este estudo teve como objetivo comparar os efeitos do condicionamento dos músculos estimulados por corrente elétrica em pacientes tetraplégicos na frequência de treinamento de uma (1) vez por semana e de três (3) vezes por semana, durante seis meses de treinamento. Quatorze indivíduos adultos, homens, tetraplégicos, divididos aleatoriamente em dois grupos, realizaram CFES com as diferentes frequências de treinamento. Foi avaliada a variável trabalho desenvolvida durante cada sessão. A análise estatística foi realizada através de inferência bayesiana. As observações realizadas no presente estudo indicam que o desempenho musculoesquelético do grupo de treinamento de três vezes por semana pode ser melhor que o de uma vez por semana. A variabilidade de desempenho encontrada em estudos longitudinais sugere protocolos de intervenção mais abrangentes. / Mortality in people with spinal cord injury is three times higher than in the overall population. Cardiovascular diseases are the most prevalent one affecting these individuals, occurring increasingly at an earlier age. With the risk factors for cardiovascular diseases, physical inactivity is an important and modifiable aspect for this population. The quadriplegic group is the one showing the larger physical impairment. Due to the lower volunteer muscle recruitment, therapeutic possibilities for cardiorespiratory conditioning are limited. Among the therapeutic alternatives is the computadorized functional electric stimulation - CFES. This study aimed to compare the effects of ergometric training over the conditioning of the muscles of quadriplegic patients, stimulated by electric current, once and three times a week, for six months of training. Fourteen quadriplegic male adults were divided randomly into two groups, performing the training in the different treatment frequencies. Mechanical work varialble was assessed throughout each treatment session. The statistical analysis was performed by Bayesian Inference. The study\'s observations indicate that the musculoskeletal performance of those in the three times a week treatment may be better than of those in the lower frequency group. The variability of the performance found with longitudinal studies suggests broader intervention protocols.

A estimulação elétrica nervosa transcutânea ou TENS (como é conhecida pela abreviação do inglês: Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation), é uma valiosa técnica clínica não invasiva, onde estímulos elétricos são aplicados na superfície da pele, para promover o alívio sintomático da dor de diversas origens. Os mecanismos de ação e os parâmetros utilizados com essa técnica vem sendo pesquisados na tentativa de se obter os melhores resultados possíveis. A polêmica sobre o assunto atingiu proporções dignas de uma revisão sistemática, com abordagem das teorias envolvidas na modulação da dor pela TENS, evidências clínicas e fisiológicas mais discutidas. As pesquisas atuais sugerem que a TENS pode produzir analgesia por diferentes mecanismos, sendo que as evidências revelam a preferência de parâmetros preferenciais individuais como determinante para o sucesso no tratamento da dor. / Transcutaneous electrical nerve stimulation or TENS is a valuable clinical technique no invasive, where electrical stimulus are applied on the skin surface to foment the symptomatic relief of pain from several origins. The action mechanisms and the parameters used with this technique are being researched on attempt to obtain the best results as possible. The polemics about the subject reached proportions deserved for a systematical review, with approaches of theories involved on pain modulation by TENS, clinical evidences and physiological more discussed the current surveys suggest that TENS may produce analgesia for different mechanisms, being that evidences reveal the preference of individual parameters as determinant for success on treatment of pain.

Orientador: Alberto Cliquet Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T09:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nohama_Percy_D.pdf: 18849346 bytes, checksum: ecfe8489817d23c5fd4b86937feb098c (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Com o objetivo de evocar e aplicar o fenômeno Phi táctil como meio de substituição das propriedades proprioceptivas e cinestésicas em pacientes quadriplégicos C 5-C-6, pesquisaram-se as propriedades psicofísicas da estimulação electrocutânea baseada em estimulação PAM, com auxílio de sistemas de estimulação especialmente projetados para essa aplicação. O método consiste em evocar imagens "fantasmas" dinâmicas em uma região do corpo com suficiente sensibilidade táctil. Essas figuras codificadas podem representar movimentos, posição, força, ângulo,... dos membros e suas articulações (melhorando o equilíbrio, a posição de braços ou pernas, a posição ereta, ou a intensidade da força de preensão, entre outros). O fenômeno Phi eletrotáctil consiste na evocação de uma imagem composta em movimento através de dois ou mais pares de eletrodos colocados próximos uns dos outros, quando: (I) os estímulos são aplicados em sequência (inibição temporal), (2) a intensidade das correntes estimulatórias varia temporal e complementarmente (inibição de amplitude). As imagens são menos complexas que aquelas obtidas com painéis electrocutâneos matriciais 2-D, porém, requerem um número muito menor de eletrodos. O principal estimulador eletrotáctil desenvolvido possui três canais, fornece formas de onda com envoltórias triangular, elíptica, senoidal e retangular, e permite a programação e a visualização dos principais parâmetros: largura de pulso (10 µs-10 ms) e freqüência de pulso (0,05-50 kHz), freqüência modulante (0,1-10 Hz), amplitude máxima de corrente (0-20 mA), índice de modulação de amplitude (0 - 100 %) e intervalo interburst (0-500 ms), através de uma interface amigável... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: With the goal of using tactile Phi Phenomena as a means of proprioceptive and kinesthetic senses substitution for quadriplegic C-5-C-6 patients, I have investigated the psychophysical properties of PAM-based electrocutaneous stimulation with especially developed stimulators. The method consists of eliciting dynamic "phantom" images on a body region with enough tactile sense. Those coded figures may represent movement, position, force, angle,... of human limbs and their joints (in order to improve a state of balance, the position of upper or lower limbs, an upright posture, or the intensity of grasping force, for instance). Electrotactile Phi Phenomena consist of evoking a moving fused image through two or three pairs of electrodes close to each other when (1) the intensity of the stimulating currents vary temporarilly and complementarilly (amplitude inhibition principIe) or (2) when the stimuli are applied sequentially (temporal inhibition principle). The images are less complex than those obtained with a traditional 2-D matrix electrocutaneous display but they require fewer electrodes. The main electrotactile stimulator developed has three channels, it generates triangular, elliptical, sinusoidal and rectangular profile waveforms, and allows programming and visualizing its main parameters (pulse width: 10 µs-10 ms; pulse frequency: 0.05-50 kHz; modulating frequency: 0.1-10 Hz; current intensity: up to 20 mA; amplitude modulating index: 0- 100 %; and the interburst interval up to 500 ms) through a friendly user-interface. The instrument uses the PC's parallel port, it is battery-operated and its output channels are independent and completely isolated... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

A estimulação do córtex motor (CM) é usada para tratar pacientes com síndromes dolorosas resistentes a outros tratamentos. Dados do nosso grupo demonstram que a estimulação do córtex motor (ECM) induz analgesia em ratos, e este efeito depende de opióides. Este estudo investigou a topografia do efeito antinociceptivo induzido pela ECM e o padrão de ativação neuronal na coluna posterior da medula espinal (CPME) e na PAG pela expressão de Fos e Egr-1. Ratos receberam implantes de eletrodos transdurais posicionados sobre áreas distintas do CM equivalentes à: patas anterior, posterior, vibrissas e cauda e após 1 semana passaram por sessões de ECM de 15min, sendo então avaliados nos testes comportamentais: pressão da pata, monofilamentos de von Frey, von Frey eletrônico e pinçamento da cauda. A ECM induziu analgesia no membro equivalente à área do CM estimulada em cada grupo, envolvendo a inibição da CPME, demonstrada pela diminuição da imunoreatividade nas lâminas superiores; e ativação do sistema de analgesia endógeno, pelo aumento da imunoreastividade na PAG. / Stimulation of the motor cortex (MC) has been used to treat patients with pain syndromes resistant to other treatments. Data from our group demonstrates that electrical stimulation of the motor cortex (MCS) induces opioid-dependent analgesia in rats. This study investigated the topography of the antinociceptive effect induced by MCS and the pattern of neuronal activation in the dorsal horn of the spinal cord (DHSC) and in the PAG through Fos and Egr-1 expression. Rats received implantation of transdural electrodes positioned on distinct areas of the corresponding MC: fore limb, hind limb, whiskers and tail and after 1 week were submitted to 15min. MCS sessions, and were evaluated in behavioral tests: paw pressure test, von Frey microfilaments, electronic von Frey and tail pinch. MCS induced analgesia only in the limb area corresponding to the stimulated MC in each group, involving the inhibition of DHSC, demonstrated by decrease of immunoreactivity in the superficial laminae; and activation of endogenous analgesia systems, by the increase of PAG immunoreactivity.

A postura ortostática consiste na manutenção da projeção do centro de gravidade dentro da base de suporte dos pés. Esta simplicidade aparente esconde a enorme complexidade desta postura básica, uma vez que é através dela que outras atividades motoras são passíveis de serem realizadas. Para assegurar uma boa regulação da postura, o sistema de controle neural depende dos componentes de organização sensorial, biomecânico e de coordenação motora. Portanto, além da interpretação das informações sensoriais é extremamente importante analisar o controle das contrações musculares, ou mesmo, das sinergias. Os músculos do pé são co-ativos com os músculos da perna durante várias atividades motoras, como a postura ou a marcha. E, apesar da postura ser um tema bastante discutido e amplo, surpreendentemente pouca atenção tem sido devotada ao papel dos músculos do pé, principalmente na postura ortostática. Este estudo avaliou o papel do músculo Flexor Digitorum Brevis na postura ortostática. Esta avaliação foi realizada através: i) da análise dos efeitos de uma contração sustentada deste músculo sobre a postura ereta quieta; ii) da quantificação destes efeitos através de uma relação com o Sóleus e finalmente, iii) de uma análise da função do FDB durante perturbações horizontais na postura ortostática. Resultados mostram que o FDB tem a capacidade de alterar a posturografia estática principalmente na situação de olhos fechados e possui uma relação de aproximadamente 5,5 % em relação ao Sóleus, mostrando a sua importância, considerando a área de secção transversa destes músculos. A atividade funcional durante perturbações horizontais mostrou que além do FDB estar presente em todas as direções do deslocamento dado, ele apresentou um aumento da sua atividade eletromiográfica pós-estímulo e concomitante uma diminuição da atividade do Sóleus. Estes dados mostram que o músculo Flexor Digitorum Brevis tem um efeito direto sobre o Centro de Pressão e uma potencial influência no sistema de controle postural. Os efeitos mecânicos do músculo Flexor Digitorum Brevis podem e devem ser úteis na reabilitação postural e podal. / Postural control is the ability to maintain equilibrium in a gravitational field by keeping the center of body mass over its base of support. This simple activity hides a very complex postural control. The ability to maintain stability in stance is based on which motion can originate. The postural control system involves the complex organization of many senses, biomechanics components and motor coordination. Therefore, the effectiveness of postural control system depends on the availability and integrity of both various sensory inputs and motor outputs. Leg and foot muscles were recruited together during daily activities as posture and gait. Surprisingly little attention has been devoted to the role played by the intrinsic muscles of the human foot during stance. The aim of this work is quantify the activity of the foot muscle (Flexor Digitorum Brevis) during stance. The present study will analyze: i) the effects of external electrical muscle contraction at Center Of Pressure (COP); ii) quantify these effects through a ratio between the activity of the FDB and the Soleus; iii) the role of FDB at horizontal perturbation at stance posture. Results show FDB as a muscle that can change static posture especially without visual input. 5.5% is the ratio between the sagital moments of FDB and Soleus.. The functional analysis during the horizontal perturbations shows the activity of FDB on both evaluated horizontal directions. Moreover, the electromiographic activity of this muscle increased and Soleus decreased after the perturbation. Theses results show the direct effect through COP by the Flexor Digitorum Brevis and consequently action at postural control. The mechanical effects of FDB can be a tool to provide information of the postural and podal rehabilitation.

A estimulação elétrica neuromuscular (EENM) é uma técnica que vem sendo utilizada para melhora das capacidades de força, potência de salto e velocidade, em diferentes modalidades esportivas, buscando o aumento do desempenho atlético. Contudo, até o presente momento existem poucos estudos acerca desta temática, sendo que, nenhum destes é um ensaio clínico randomizado. Outro método que tem se mostrado promissor, para ganho de força e hipertrofia muscular, é a realização do treinamento de baixa intensidade durante a oclusão do fluxo sanguíneo (OFS). Nesse sentido, o presente estudo buscou avaliar a eficácia do treinamento com a EENM durante a OFS dos membros inferiores. Para tal, foram convidados atletas de basquete de alto rendimento, do sexo masculino, com idades entre 16 e 35 anos e IMC entre 20 e 24 Kg/m2. Os atletas foram randomizados nos seguintes grupos: Grupo Controle (n = 17), Grupo EENM (n = 16) e grupo EENM+OFS (n = 16). Os atletas randomizados para os grupos EENM e EENM+OFS foram submetidos a 12 sessões de treinamento, durante quatro semanas consecutivas, 3 dias por semana, em 3 séries com 20 a 30% da resistência máxima até a exaustão. A EENM foi aplicada no músculo quadríceps femoral, por uma corrente pulsada, quadrática, bifásica simétrica, com frequência de 50 Hz, duração da fase de 400 µs, Ton/Toff- 2 segundos, subida e descida - 2 segundos, com intensidade máxima tolerada pelo atleta, realizando o movimento de extensão do joelho, com amplitude de movimento de 90 - 0°. A oclusão foi realizada por um manguito de pressão (18 x 90 cm), posicionado na região proximal da coxa, logo abaixo da linha glútea com pressão média de 221,67 (26,57) mmHg. Os voluntários foram avaliados antes e após o treinamento, por meio das seguintes variáveis: área de secção transversal e espessura muscular; quantificação do desempenho muscular (força, potência, trabalho, resistência e a relação agonista-antagonista); salto vertical e horizontal; teste de agilidade; teste de equilíbrio; quantificação de CK, hGH, IGF-1 e IGFBP-3. Para análise de normalidade dos dados foi realizada a análise de histogramas no resíduo do modelo e o teste de Shapiro-Wilk, em seguida o teste Linear de Modelos Mistos para as comparações entre grupos e post hoc de Bonferroni para a comparação intragrupos, sendo assim, considerados dois fatores nas comparações, tempo e grupo. Os resultados demonstraram que ambos os treinamentos resultaram no aumento do hormônio de crescimento humano. O treinamento com a EENM+OFS resultou no aumento da área de secção transversa e espessura do músculo reto femoral. Pode-se observar também que o treinamento com a EENM, proporcionou aumento da área de secção transversa do músculo reto femoral e melhora do desempenho de alguns testes funcionais. Sendo assim, pode-se concluir que os treinamentos EENM e EENM+OFS foram capazes de promover a hipertrofia muscular, sem repercussão nas das capacidades de força e potência. / Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is a technique that has been used to improve the strength, jumping power and speed capabilities in different sports modalities, seeking to increase athletic performance. However, to date there are few studies on this subject, none of which is a randomized clinical trial. Another method that has shown promise for increased strength and muscle hypertrophy, is the realization of low intensity training during blood flow occlusion (BFO). In this sense, the present study sought to evaluate the effectiveness of training with NMES during OBF of lower limbs. To this end, they invited high performance basketball players, male, aged between 16 and 35 years and BMI between 20 and 24 kg/m2. The athletes were randomized into the following groups: Control Group (n = 17), NMES Group (n = 16) and NMES+BFO group (n = 16). Athletes randomized for NMES and NMES+BFO groups were subjected to 12 sessions of training for four consecutive weeks, 3 days a week, for 3 sets of 20 to 30% of maximum resistance to exhaustion. The NMES was applied to the quadriceps femoral muscle by a pulsed, quadratic, symmetrical biphasic current with a frequency of 50 Hz, phase duration of 400 ?s, Ton / Toff- 2 seconds, rise and fall - 2 seconds, with maximum tolerated intensity by the athlete, performing the movement of extension of the knee, with range of movement of 90 - 0°. The occlusion was performed by a pressure cuff (18 x 90 cm), positioned in the proximal region of the thigh, just below the gluteal line with a mean pressure of 221.67 (26.57) mmHg. The volunteers were evaluated before and after training, through the following variables: cross-sectional area and muscle thickness; quantification of muscle performance (strength, power, work, endurance and the agonist-antagonist relationship); vertical and horizontal jump; agility test; balance test and quantification of CK, hGH, IGF-1 and IGFBP-3. For analysis of normality of the data, histograms were analyzed in the model residue and the Shapiro-Wilk test, followed by the Linear Mixed Models test for comparisons between groups and Bonferroni post hoc for intragroup comparison, considered two factors in the comparisons, time and group. The results showed that both training resulted in the increase of human growth hormone. Training with NMES+BFO resulted in increased cross-sectional area and thickness of the rectus femoris muscle. It can also be observed that training with NMES provided an increase in the cross-sectional area of the rectus femoris muscle and improved the performance of some functional tests. Thus, it can be concluded that NMES and NMES+BFO training were able to promote muscle hypertrophy, with no effect on the strength and power capabilities.

O procedimento cirúrgico de transplante de pele ou enxertia tem grande utilização em cirurgia plástica reparadora, e a influência de recursos terapêuticos na viabilidade deste, sob a ação da nicotina, ainda não está fundamentada. O objetivo do estudo foi avaliar a influência da estimulação elétrica de alta voltagem (EEAV) na integração de enxerto de pele total em ratos submetidos à ação da nicotina. Para tanto, foram analisados 60 ratos machos, adultos, da linhagem Wistar distribuídos aleatoriamente em 6 grupos de 10 animais: Grupo 1 (Sham) - animais submetidos ao procedimento cirúrgico de enxertia de pele; Grupo 2 - animais submetidos ao procedimento cirúrgico de enxertia de pele, e posteriormente, submetidos a EEAV anódica; Grupo 3 - animais submetidos ao procedimento cirúrgico de enxertia de pele, e posteriormente, submetidos a EEAV catódica; Grupo 4 - animais submetidos à ação da nicotina e, posteriormente submetidos ao procedimento cirúrgico de enxertia de pele Grupo 5- animais submetidos à ação da nicotina, posteriormente submetidos ao procedimento cirúrgico de enxertia de pele e em seguida submetidos à EEAV anódica; Grupo 6- animais submetidos à ação da nicotina e, posteriormente submetidos ao procedimento cirúrgico de enxertia de pele e em seguida submetidos à EEAV catódica. A aplicação da EEAV foi efetuada por sete dias (frequência de 10 Hz; limiar motor, 20 µs, e 100 µs), com início no terceiro dia após a cirurgia e após a retirada do curativo do enxerto. Foi analisada a porcentagem de contração tecidual do enxerto (software Image J®), circulação do enxerto, por meio de imagem infravermelha (FLIR® T300s). Também foi avaliada a espessura da epiderme, infiltrados inflamatórios e área de gap (Hematoxilina-eosina), imunohistoquímica para fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF - Vascular Endotelial Growth Factor), e Fator VIII para contagem de número de vasos sanguíneos. Para a análise estatística foi aplicado o teste ANOVA seguido de Dunkan. O processamento dos dados foi efetuado pelo software SAS (Cary, NC), versão 9.3, sendo fixado o nível crítico de 5% (p<0,05). A estimulação elétrica de alta voltagem anódica promoveu maior integração do enxerto demonstrando menor porcentagem de contração tecidual, menor quantidade de infiltrados inflamatórios e maior quantidade de fator de crescimento do endotélio vascular, além de maior número de vasos sanguíneos neoformados Diante dos achados, pode-se concluir que a estimulação elétrica de alta voltagem pode influenciar positivamente na integração do enxerto de pele em ratos submetidos à nicotina. / The surgical procedure of skin grafting or grafting has great use in restorative plastic surgery, and the influence of therapeutic resources on the viability of this, under the action of nicotine, is not yet substantiated. The aim of the study was to evaluate the influence of high voltage electrical stimulation (EEAV) on the integration of total skin graft in rats submitted to nicotine action. For this purpose, 60 adult Wistar male rats randomly distributed in 6 groups of 10 animals were analyzed: Group 1 (Sham) - animals submitted to the surgical procedure of skin grafting; Group 2 - animals submitted to the surgical procedure of grafting of the skin, and later, submitted to anodic EEAV; Group 3 - animals submitted to the surgical procedure of skin grafting, and subsequently, submitted to cathodic EEAV; Group 4 - animals submitted to the action of nicotine and subsequently submitted to the surgical procedure of grafting of skin Group 5 animals submitted to the action of nicotine, later submitted to the surgical procedure of grafting of the skin and then submitted to anodic HVAC; Group 6 animals submitted to the action of nicotine and subsequently submitted to the surgical procedure of skin grafting and then submitted to cathodic HVAC. The application of EEAV was performed for seven days (frequency of 10 Hz, motor threshold, 20 ?s, and 100 ?s), starting on the third day after surgery and after removal of the dressing from the graft. The percentage of graft tissue contraction (Image J® software), graft circulation, was analyzed by means of infrared image (FLIR® T300s). The thickness of the epidermis, inflammatory infiltrates and gap area (Hematoxylin-eosin), immunohistochemistry for vascular endothelial growth factor (VEGF), and factor VIII for blood vessel count were also evaluated. For the statistical analysis the ANOVA test followed by Dunkan was applied. Data processing was performed by the SAS software (Cary, NC), version 9.3, and the critical level was set at 5% (p <0.05). Anodic high voltage electrical stimulation promoted greater graft integration, demonstrating a lower percentage of tissue contraction, a lower amount of inflammatory infiltrates and a greater amount of vascular endothelial growth factor, as well as a greater number of newly formed blood vessels. In view of the findings, it was concluded that high voltage electrical stimulation can positively influence the integration of the skin graft in rats submitted to nicotine.

A literatura tem mostrado que as deteriorações proprioceptivas relacionadas ao envelhecimento podem ter consequências funcionais graves na realização de tarefas sensório-motoras como postura e marcha. A avaliação do limiar de percepção cinestésica é uma forma de avaliação da acuidade proprioceptiva e representa uma tarefa sensório-motora, com envolvimento de receptores e vias periféricas bem como de níveis superiores do sistema nervoso central. O presente estudo teve como objetivo avançar no método de quantificação proprioceptiva do tornozelo em jovens e idosos e foi dividida em dois capítulos. O primeiro capítulo investigou aspectos eletrofisiológicos corticais associados à percepção cinestésica do tornozelo. O protocolo experimental consistiu de aquisição de sinais eletrencefalográficos durante a avaliação do tempo de resposta à percepção de movimento passivo de tornozelo em velocidades baixa (0,5º/s) e alta (22º/s). Foram realizadas análises de potencial relacionado a evento (ERP do inglês Event-Related Potential) e de dessincronização e sincronização relacionados a evento (ERD/ERS do inglês Event-Related Desynchronization/Synchronization) na faixa beta (14 a 37 Hz). Os resultados mostraram atrasos nos tempos de resposta à percepção cinestésica dos idosos correlacionados aos atrasos de ativação cortical. O componente inicial do ERP (N1) foi menor e mais tardio em idosos e pode indicar uma chegada de influxo aferente proprioceptivo atrasada e de menor magnitude ao córtex. Os idosos também apresentaram maior ativação cerebral (maior ERD), o que pode representar um maior esforço cognitivo para processar as informações proprioceptivas. Além disso, após finalizada a tarefa sensório-motora na condição de velocidade alta de movimentação passiva, a inibição cortical (ERS) esteve atenuada em idosos em comparação aos jovens. Na condição de velocidade baixa, ERS foi observada em idosos, mas não em jovens, o que indica diferenças em níveis corticais entre os grupos etários na preparação para o movimento seguinte. O segundo capítulo deste trabalho foi motivado por estudos que mostraram que níveis ótimos de ruído elétrico podem melhorar a detecção e transmissão de sinais neurais, melhorando o desempenho de tarefas sensório-motoras. O presente estudo investigou se a aplicação de estímulo elétrico (EE) na região posterior das pernas melhora a percepção cinestésica e o controle postural de jovens e idosos. O limiar cinestésico foi avaliado pelo tempo de resposta à percepção de movimento passivo de tornozelo na velocidade de 0,5º/s. O controle postural foi avaliado durante a manutenção da postura ereta em três condições: olhos fechados, olhos abertos com movimentação periódica ou não-periódica do cenário visual (paradigma da sala móvel). Os resultados indicaram que a aplicação de EE na perna levou a uma redução do tempo de resposta à percepção cinestésica em adultos jovens e idosos. A amplitude de oscilação corporal também foi reduzida em ambos os grupos etários com a aplicação de EE, porém somente na condição de movimentação não-periódica da sala móvel. A partir destes resultados, conclui-se que a aplicação de EE promove melhoras no desempenho sensório-motor, que estão possivelmente relacionadas com uma melhor sinalização de receptores periféricos. Estes achados podem ter implicações clínicas importantes para indivíduos idosos, cujas alterações proprioceptivas e posturais os tornam mais suscetíveis a quedas / The literature has shown that age-related proprioceptive impairments may have serious functional consequences in performing sensorimotor tasks such as posture and gait. The evaluation of threshold for kinesthetic perception is a way to assess the proprioceptive accuracy and represents a sensorimotor task involving receptors and peripheral pathways as well as processing in upper levels of the central nervous system. The present study aimed to advance the method for quantifying ankle joint proprioception in older and young adults, and was divided into two chapters. The first chapter investigated the cortical electrophysiological aspects of evaluation of the threshold for ankle kinesthetic perception. The experimental protocol consisted of acquisition of electroencephalographic signals during the evaluation of the response time to the perception of passive ankle movement at low (0.5 °/s) and high (22°/s) velocities. Event-related potentials (ERP) and event-related desynchronization and synchronization (ERD/ERS) in the beta band (14-37 Hz) were analyzed. The results showed delayed response times to the kinesthetic perception in older adults with correlated delay in cortical activation. The initial ERP component (N1) had lower amplitude and was delayed in the older group and may indicate delayed and deficient arrival of afferent inputs to the cortex. Older adults also showed larger cerebral activation (larger ERD), which may represent higher cognitive efforts to process the proprioceptive information. In addition, after completing the sensorimotor task in the high velocity condition of passive foot movement, cortical inhibition (ERS) was attenuated in older adults when compared to young adults. In the low velocity condition, ERS was observed in older but not in young adults, which indicates differences at cortical levels between age groups during the preparation for the next movement. The second chapter of this study was motivated by results from studies that have shown that optimal levels of electrical noise can enhance the detection and transmission of neural signals, thereby improving the performance of sensorimotor tasks. The present study investigated whether the application of electrical stimulation (ES) in the posterior region of the legs improves kinesthetic perception and postural control in young and elderly. The kinesthetic threshold was assessed by the response time to the perception of passive ankle movement at 0.5º/s. Postural control was assessed during the upright stance in three conditions: eyes closed and with periodic and non-periodic movement of the visual scenario by means of a moving room paradigm. The results indicated ES applied over the legs led to a reduction in the response time to kinesthetic perception in young and older adults. The body sway amplitude was also reduced in both age groups with application of ES, but only in the condition with non-periodic room movement. From these results, it is concluded that the application of ES promotes improvements in sensorimotor performance and it is possibly related to improvements of receptor signaling. These findings may have important clinical implications for older adults, whose proprioceptive and postural changes make them more susceptible to falls

Esta tese de doutorado está dividida em três capítulos. O primeiro capítulo teve sua fundamentação em resultados da literatura, que mostraram que a aplicação de trens de alta freqüência de estimulação elétrica na perna pode gerar forças maiores do que seria esperado pela estimulação direta de axônios motores, por um mecanismo central gerado em motoneurônios por ativação de sinapses de aferências sensoriais. O objetivo foi investigar se estímulos vibratórios aplicados ao tendão de Aquiles são também capazes de gerar torques extras de grande magnitude no grupo muscular do tríceps sural. Para tanto, o torque isométrico gerado pelo tornozelo foi medido em resposta a diferentes padrões de associação entre estímulos elétricos e mecânicos aplicados ao grupo muscular do tríceps sural. As salvas de estímulos vibratórios puderam gerar torques extras substanciais, que eram acompanhados por um aumento da excitabilidade motoneuronal, visto que foi observado um concomitante aumento na amplitude pico a pico das ondas F captadas no músculo sóleo. Esses resultados mostraram que estímulos vibratórios aplicados juntamente a uma estimulação elétrica basal podem gerar níveis de força consideráveis, devido ao recrutamento de motoneurônios na medula espinhal. Os resultados indicam que a associação entre vibração e estimulação elétrica pode ser benéfica para diversas intervenções terapêuticas e programas de exercícios baseados em vibração. O comando para a geração de torques extras pela vibração provavelmente ativa motoneurônios na medula espinhal seguindo o princípio do tamanho, o que é uma característica desejável para paradigmas de estimulação. O segundo capítulo teve como ponto de partida o fato de que, quando indivíduos exercem um leve toque com a ponta dedo indicador sobre uma superfície estacionária, observa-se uma melhora na estabilidade postural. Nosso estudo investigou se uma melhora adicional na estabilidade postural pode ser atingida pela aplicação de um baixo nível de ruído mecânico (ruído vibratório) à superfície de contato com o dedo. Tal hipótese foi baseada na teoria da ressonância estocástica, que consiste na idéia de que a detecção e transmissão de um sinal fraco ou subliminar podem ser otimizadas pela presença de um nível particular de ruído. Os sujeitos permaneceram em postura ortostática sobre uma plataforma de força, enquanto tocavam com a ponta do dedo indicador direito um aparato usado para produzir oscilações vibratórias na superfície de contato do dedo. Parâmetros caracterizando as oscilações posturais foram computados a partir de medidas provenientes dos sinais do centro de pressão (adquiridos por uma plataforma de força). Os resultados mostraram que a aplicação de um ruído vibratório à superfície de contato do dedo causou uma melhora significativa na estabilidade postural quando comparada à condição em que a superfície de contado permanecia estacionária. Os resultados podem ter implicações clínicas relevantes em relação ao projeto de dispositivos de auxílio a pessoas com déficits sensório-motores, como bengalas, visando aumentar a estabilidade postural. Por fim, o terceiro capítulo investigou os efeitos da aplicação de ruído elétrico nos músculos da perna sobre o controle neuromuscular (i.e. variabilidade da força de flexão plantar exercida isometricamente) e sobre o controle postural humano (i.e. medida das oscilações posturais por uma plataforma de força). Os resultados mostraram pela primeira vez que um ruído elétrico abaixo do limiar sensorial pode causar uma melhora no controle neuromuscular durante uma tarefa de manter um determinado nível de força isométrica o mais constante possível, por mecanismo provavelmente associado à ressonância estocástica. Além disso, foi encontrada uma correlação significativa entre as reduções obtidas na variabilidade do torque e as reduções observadas em algumas medidas do centro de pressão, indicando que a variabilidade do torque de flexão plantar obtida com os sujeitos sentados pode ser um bom indicativo da amplitude das oscilações posturais para certas intervenções. Em conjunto, os resultados indicam um potencial de uso clínico de estimulações com ruído elétrico para a melhora do controle neuromuscular de pessoas com diferentes acometimentos sensório-motores. / This doctorate thesis is divided into three chapters. The first chapter was inspired on previous results from the literature which showed that high-frequency trains of electrical stimulation applied over the lower limb muscles can generate forces higher than would be expected by direct activation of motor axons, by a mechanism generated within the central nervous system by synaptic input from sensory afferents to motoneurons. The objective was to investigate if vibration applied to the Achilles tendon is also able to generate large magnitude extra torques in the triceps surae muscle group. The isometric ankle torque was measured in response to different patterns of coupled electrical and mechanical stimuli applied to the triceps surae muscle group. The vibratory bursts could generate substantial extra torques that were accompanied by increased motoneuron excitability, since a parallel increase in the peak-to-peak amplitude of soleus F waves was observed. These results showed that vibratory stimuli applied with a background electrical stimulation generate considerable force levels due to the spinal recruitment of motoneurons. So, the association of vibration and electrical stimulation could be beneficial for many therapeutic interventions and vibration-based exercise programs. The command for the vibration-induced extra torques presumably activates spinal motoneurons following the size principle, which is a desirable feature for stimulation paradigms. The second chapter was based on the knowledge that when a subjects index fingertip touches lightly a rigid and stationary surface there is an improvement of his/her postural stability. Our study investigated whether a further increase in postural steadiness may be achieved by applying a low level mechanical noise (vibratory noise) to the fingertip contact surface. Such a hypothesis is based on the stochastic resonance theory, which says that the detection and transmission of a weak or sub-threshold input signal may be enhanced by the presence of a particular level of noise. The subjects stood as quietly as possible over a force plate while touching with their right index fingertip a surface that could be either quiescent or vibrated. Body sway parameters were computed from measurements of the center of pressure (acquired from the force plate). The results showed that the delivery of the vibratory noise to the fingertips contact surface caused a significant improvement on postural stability when compared with the condition in which the surface was stationary. The results could be helpful for the design of rehabilitation aids such as canes commonly used to improve stability in people with sensory deficits. Finally, in the third chapter, the effects of electrical noise applied to the leg muscles on neuromuscular control (i.e. isometric plantar flexion force variability) and on human postural control (i.e. measures of postural sway) were investigated. The results showed for the first time that a sub-threshold electrical noise may improve neuromuscular control during a task in which an isometric force level is maintained as constant as possible, presumably by a stochastic resonance mechanism. Furthermore, a significant correlation was found between the reductions in torque variability and the improvements in postural sway, indicating that plantarflexion torque variability acquired while subjects are in a seated position may provide a good estimate of their postural sway under the same intervention. Taken together, the results indicate the potential for the clinical usage of noise-based stimulations to enhance neuromuscular control in a population with sensory-motor impairments.

O uso da Estimulação Elétrica Transcutânea do Nervo (TENS) vem sendo muito pesquisado em pós-operatórios, todavia os estudos não analisam se a TENS de baixa freqüência -- que estimula a liberação de opióides endógenos -- seria eficiente em promover analgesia preemptiva. Objetivo. Analisar se essa modalidade de TENS, aplicada antes de colecistectomias por laparotomia, poderia proporcionar analgesia preemptiva. Casuística e método. A pesquisa -- clínica, controlada, randomizada e duplamente encoberta -- foi realizada no Hospital São Domingos Sávio, e teve uma amostra de 50 pacientes, todas do sexo feminino: grupo preemptivo (n = 25) e placebo (n = 25). As pacientes do primeiro grupo foram submetidas à aplicação da TENS de baixa freqüência antes da cirurgia: e as do grupo placebo, a uma falsa estimulação. Houve a padronização do cloridrato de bupivacaína (0,5%) como droga anestésica, associado ao fentanil (2 ml) para a realização das colecistectomias; e da medicação analgésica utilizada no pós-operatório: dipirona, prescrita de 6 em 6 horas, e diclofenaco de sódio, como medicação de resgate. A intensidade de dor pós-operatória foi mensurada pela Escala Numérica de Mensuração da Dor (END), em 8 momentos (2½, 3½, 4½, 5½, 7, 8 e 16 horas após a indução do bloqueio anestésico, além de uma última verificação no momento da alta hospitalar), e pelo Questionário de Dor McGill (MPQ), aplicado 16 horas após a indução do bloqueio anestésico. Outrossim, o grau de satisfação das pacientes com o tratamento foi mensurado pela Escala de Satisfação do Paciente (ESP). Os dados foram analisados por meio de testes estatísticos descritivos, Teste de Mann-Whitney, Teste-t de Student para amostras não-pareadas e qui-quadrado, sendo o nível de significância de 5%. Resultados. A intensidade de dor, mensurada pela END, foi significantemente menor no grupo preemptivo nas terceira e quarta coletas. Não houve diferença significante quanto aos índices obtidos pelo MPQ, e nem quanto à satisfação das pacientes, o consumo de drogas analgésicas no pós-operatório e o tempo para o primeiro requerimento de diclofenaco de sódio. Conclusão. A TENS de baixa freqüência proporcionou analgesia preemptiva após colecistectomia por laparotomia. / Introduction. Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS) has been searched in the postoperative period, however these studies don\'t analyze whether low frequency TENS -- that stimulates the release of endogenous opioids -- could be efficient to provide preemptive analgesia. Objective. The aim of this study was to verify whether low frequency TENS, applied before open cholecystectomies, could provide it. Cases and method. It was a controlled, randomized and double-blinded trial, carried out at the Hospital São Domingos Sávio (Aracaju city, Brazil), and had a sample of 50 patients: preemptive group (n = 25) and placebo (n = 25). The patients from the first group were submitted to the application of TENS before the surgery; and the placebo group to a false stimulation. There was the standardization of the bupivacaine (0,5 %) as anesthetic drug plus fentanyl (2 ml) for the accomplishment of the cholecystectomies; and of the analgesic medication used in the postoperative period: dipyrone, prescribed for every 6 hours, and diclofenac, only if the patients complained about pain. Pain intensity was measured by the Numerical Rating Scale (NRS), in 8 moments (2½, 3½, 4½, 5½, 7, 8 e 16 hours after inducing the anesthesia besides one last verification at the hospital discharge), and by the Brazilian version of the McGill Pain Questionnaire (Br-MPQ), applied 16 hours after inducing the anesthesia. Patient satisfaction level in relation to the treatment was measured by the Patient Satisfaction Scale (PSS). The data were analyzed by Mann-Whitney Test, unpaired t-test and qui-square, being significant, those data with p < 0,05. Results. Pain intensity, measured by the NRS, was lower in the preemptive group in the third and fourth verifications. There was no difference neither in relation to the indexes obtained with the Br-MPQ, nor the PSS, consume of analgesics in the postoperative and time for the first request of diclofenac. Conclusion. Low frequency TENS provided preemptive analgesia after open cholecystectomy.