Gait biomechanics of forty male subjects was evaluated at normal and fast walking speeds. The forty subjects composed four groups based on their body mass index, with ten subjects in each of the groups: underweight, normal weight, overweight and obese. To our knowledge this is the first comprehensive 3-dimensional kinetic and kinematic gait analysis of all four groups based on body mass index. The obese subjects walked with significantly slower gait speed by taking shorter steps and strides, while having significantly higher step widths and longer gait cycle times than the other subjects. The obese subjects spent significantly less time in single support and more time in double support than their non-obese counterparts. These adjustments in temporal characteristics for the obese participants may be as a result of the gait compensation for the additional body weight in order to give them the most efficient, stable and balanced walking ability. Body mass index affected significantly the forces and moments at the ankle, knee and hip in the medial-lateral plane while speed effects were more prominent in the sagittal and transverse planes. These results suggest that an increase in the body weight would affect the gait stability while increasing the speed will affect the gait progression. Contrary to most researchers beliefs that an increase of the body weight would increase the forces and moments of the knee in all three planes, this study was able to prove that the actual forces and moments in the medial-lateral plane for the knee joint decrease while the ones in the sagittal plane increase. On the other hand, the hip joint in the medial-lateral plane displays the highest forces and moment for the obese subjects. These results are indicative of a gait compensation related to increasing body weight in the medial-lateral compartment of the lower extremity joints. Recommendations for further studies and follow up experiments are enclosed.

O inexorável declínio das capacidades motoras ao longo do envelhecimento propicia uma população idosa com diversas limitações funcionais. Dentre estas, a capacidade de locomoção, por estar associada ao risco de queda, tem sido objeto de estudo de diversos trabalhos. A adoção do treinamento de força e de potência como estratégia de intervenção para atenuar os efeitos negativos do processo fisiológico ou patológico do envelhecimento têm sido bastante discutidas. Contudo, os efeitos dessas intervenções em indicadores biomecânicos da marcha não foram ainda plenamente debatidos. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo comparar os efeitos desses dois protocolos de treinamento nas capacidades funcionais e em parâmetros biomecânicos da marcha de idosas. Foram formados três grupos de estudo do sexo feminino, homogeneizados pela idade, índice de massa corporal e nível de atividade física: o grupo controle (GC: n=8, 69±4 anos de idade), o grupo força (GF: n=6, 67±4 anos de idade) e o grupo potência (GP: n=7, 68±4 anos de idade). Ao GC não foi induzida qualquer atividade extra à sua rotina. Já o GF e o GP foram submetidos a 12 semanas de treinamento de força e de potência, respectivamente, com periodicidade semanal de três sessões. Enquanto que o GF executou os exercícios propostos com velocidade moderada (70-90% de 1RM), o GP executou-os com velocidade rápida (40-60% de 1RM). Prévia e posteriormente ao período de intervenção, foi conduzida uma avaliação cinemática e eletromiográfica da marcha das participantes, bem como da sua capacidade funcional e de equilíbrio. Enquanto que o GC não apresentou alterações significativas após as 12 semanas de intervenção, o GF e o GP melhoraram a força de extensores de joelho (g=2,39 e g=1,47, respectivamente), a potência de membros inferiores (=0,58 e =0,31) e de membros superiores (=0,33 e =0,53), a flexibilidade de membros inferiores (=-0,14 e =-0,18), apresentaram uma redução da velocidade (g=-0,58 e g=-1,18) e do pico de frenagem horizontal do calcanhar (g=-1,27 e g=-1,35) antes do contato inicial, e uma redução da co-ativação de vasto lateral e bíceps femoral (g=-1,18 e g=-0,95). Os resultados sugerem que tanto o treinamento de força quanto o de potência são eficazes para promover melhoras funcionais e na marcha de idosas, consistentes com um padrão de movimento mais seguro e econômico / The inexorable decline in motor skills during aging provides us with an elderly population with various functional limitations. Among these, the ability to walk, being associated with the risk of falling has been studied by several authors. The adoption of strength and power training as an intervention strategy to reduce the negative effects arising from the physiological or pathological process of aging has been widely discussed in these studies. However, the effects of these interventions on biomechanical gait indicators have not been fully debated yet. Therefore, this study aimed to compare the effects of these two training protocols on functional capacities and biomechanical gait parameters of elderly women. Three female groups, homogenized by age, body mass index and physical activity level, were formed: the control group (GC: n=8, 69±4 years old), the strength training group (GF: n=6, 67±4 years old) and the power training group (GP, n=7, 68±4 years old). No extra activity was induced to GCs routine. Meanwhile, GF and GP underwent 12 weeks of strength and power training, respectively, with three weekly sessions. While GF performed the exercises with moderate speed (70-90% of 1RM), the GP executed them in fast speed (40-60% of 1RM). A kinematic and electromyographic gait evaluation, as well as balance and functional capacity evaluations, were conducted prior and after the intervention period. While the GC showed no significant changes after 12 weeks of intervention, the GF and GP improved the knee extensors strength (g=2.39 g=1.47, respectively), the lower limbs power (=0.58 and =0.31), the upper limbs power ( = 0.33 and =0.53), the lower limbs flexibility (=-0.14 and =-0.18), showed a heel velocity reduction (g=-0.58 and g=-1.18) and a braking heel reduction (g=-1.27 and g=-1.35) before the initial contact, and a reduction of the co-activation of the vastus lateralis and the biceps femoris (g=-1.18 and g=-0.95). The results suggest that both protocols are effective in promoting functional improvements and in the gait of elderly women, consistent with a safer and economic pattern of movement

O inexorável declínio das capacidades motoras ao longo do envelhecimento propicia uma população idosa com diversas limitações funcionais. Dentre estas, a capacidade de locomoção, por estar associada ao risco de queda, tem sido objeto de estudo de diversos trabalhos. A adoção do treinamento de força e de potência como estratégia de intervenção para atenuar os efeitos negativos do processo fisiológico ou patológico do envelhecimento têm sido bastante discutidas. Contudo, os efeitos dessas intervenções em indicadores biomecânicos da marcha não foram ainda plenamente debatidos. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo comparar os efeitos desses dois protocolos de treinamento nas capacidades funcionais e em parâmetros biomecânicos da marcha de idosas. Foram formados três grupos de estudo do sexo feminino, homogeneizados pela idade, índice de massa corporal e nível de atividade física: o grupo controle (GC: n=8, 69±4 anos de idade), o grupo força (GF: n=6, 67±4 anos de idade) e o grupo potência (GP: n=7, 68±4 anos de idade). Ao GC não foi induzida qualquer atividade extra à sua rotina. Já o GF e o GP foram submetidos a 12 semanas de treinamento de força e de potência, respectivamente, com periodicidade semanal de três sessões. Enquanto que o GF executou os exercícios propostos com velocidade moderada (70-90% de 1RM), o GP executou-os com velocidade rápida (40-60% de 1RM). Prévia e posteriormente ao período de intervenção, foi conduzida uma avaliação cinemática e eletromiográfica da marcha das participantes, bem como da sua capacidade funcional e de equilíbrio. Enquanto que o GC não apresentou alterações significativas após as 12 semanas de intervenção, o GF e o GP melhoraram a força de extensores de joelho (g=2,39 e g=1,47, respectivamente), a potência de membros inferiores (=0,58 e =0,31) e de membros superiores (=0,33 e =0,53), a flexibilidade de membros inferiores (=-0,14 e =-0,18), apresentaram uma redução da velocidade (g=-0,58 e g=-1,18) e do pico de frenagem horizontal do calcanhar (g=-1,27 e g=-1,35) antes do contato inicial, e uma redução da co-ativação de vasto lateral e bíceps femoral (g=-1,18 e g=-0,95). Os resultados sugerem que tanto o treinamento de força quanto o de potência são eficazes para promover melhoras funcionais e na marcha de idosas, consistentes com um padrão de movimento mais seguro e econômico / The inexorable decline in motor skills during aging provides us with an elderly population with various functional limitations. Among these, the ability to walk, being associated with the risk of falling has been studied by several authors. The adoption of strength and power training as an intervention strategy to reduce the negative effects arising from the physiological or pathological process of aging has been widely discussed in these studies. However, the effects of these interventions on biomechanical gait indicators have not been fully debated yet. Therefore, this study aimed to compare the effects of these two training protocols on functional capacities and biomechanical gait parameters of elderly women. Three female groups, homogenized by age, body mass index and physical activity level, were formed: the control group (GC: n=8, 69±4 years old), the strength training group (GF: n=6, 67±4 years old) and the power training group (GP, n=7, 68±4 years old). No extra activity was induced to GCs routine. Meanwhile, GF and GP underwent 12 weeks of strength and power training, respectively, with three weekly sessions. While GF performed the exercises with moderate speed (70-90% of 1RM), the GP executed them in fast speed (40-60% of 1RM). A kinematic and electromyographic gait evaluation, as well as balance and functional capacity evaluations, were conducted prior and after the intervention period. While the GC showed no significant changes after 12 weeks of intervention, the GF and GP improved the knee extensors strength (g=2.39 g=1.47, respectively), the lower limbs power (=0.58 and =0.31), the upper limbs power ( = 0.33 and =0.53), the lower limbs flexibility (=-0.14 and =-0.18), showed a heel velocity reduction (g=-0.58 and g=-1.18) and a braking heel reduction (g=-1.27 and g=-1.35) before the initial contact, and a reduction of the co-activation of the vastus lateralis and the biceps femoris (g=-1.18 and g=-0.95). The results suggest that both protocols are effective in promoting functional improvements and in the gait of elderly women, consistent with a safer and economic pattern of movement

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Introdução: o processo fisiológico de envelhecimento traduz-se em diversas alterações estruturais do sistema musculoesquelético. Estas, por sua vez, acarretam em modificações funcionais que se repercutem na dependência do senescente, determinando a diminuição da sua qualidade de vida. Das estratégias existentes para atenuar os efeitos da senescência o treinamento de potência tem sido apontado como preferido. Existem, contudo, indícios de que um treinamento baseado na potencialização da ação do ciclo alongamento-encurtamento seja uma melhor escolha. Hipóteses do estudo: pelos resultados obtidos em intervenções similares, hipotetiza-se que as participantes do protocolo de intervenção proposto apresentarão um aumento da densidade mineral óssea, do volume muscular, da capacidade funcional e melhora de alguns parâmetros biomecânicos da marcha, bem como da sua qualidade de vida. Objetivos: o objetivo geral do presente trabalho é, portanto, propor um modelo de treinamento fundamentado na potencialização da ação do ciclo alongamento-encurtamento e averiguar os seus efeitos em parâmetros selecionados da morfologia osteomuscular, capacidade funcional e qualidade de vida de idosas. Materiais e Métodos: 21 idosas sedentárias (66,9±4,2 anos) executaram o protocolo proposto durante 20 semanas, tendo os efeitos na densidade mineral óssea de fêmur, coluna, tíbia e rádio; efeitos na composição corporal, na força, no equilíbrio, na marcha, na flexibilidade e na qualidade de vida comparados aos efeitos obtidos pelo grupo controle (N=17, 65,0±3,4 anos), que não alterou o seu nível de atividade física. O protocolo de intervenção, composto por onze exercícios de força realizados com o intuito de potencializar a ação do ciclo alongamento-encurtamento, que apresentava duas modalidades de salto (salto vertical com contramovimento e drop jump), exigia a realização da fase concêntrica na maior velocidade possível. Resultados: quando comparado com o grupo controle, o grupo experimental apresentou alterações significantes (p<0,05) na densidade mineral óssea de coluna (g=1,06) e sua microarquitetura (g=0,80), na microarquitetura da tíbia (g=0,82), na força máxima (g=2,39) e potência (g=1,38) de extensores de joelho, na velocidade máxima de marcha (g=0,96), na flexibilidade de membros inferiores (g=1,05) e superiores (g=0,86) e no domínio Atividades passadas, presentes e futuras da qualidade de vida (g=1,08). Conclusão: os resultados apontam para a eficácia da proposta de intervenção, apresentando-se como uma nova estratégia para atenuar e até mesmo reverter algumas perdas estruturais e funcionais impostas pelo processo de envelhecimento / Introduction: the physiological aging process induces several structural changes in the musculoskeletal system. These, in turn, result in functional changes that are reflected in the senescent dependency, determining the reduction in their quality of life. Power training has been identified as ideal to mitigate the effects of aging. However, there are indications that an intervention based on the potentiation of the stretch-shortening cycle action is a better choice. Study hypotheses: the participants of the proposed intervention will increase their bone mineral density, muscle volume, functional capacity and will show some improvement in their gait, as well as in their quality of life. Purposes: the main objective of this study was to propose a training model based in the potentiation of the stretch-shortening cycle action and assess its effects on selected parameters of musculoskeletal morphology, functional capacity and quality of life of elderly women. Methods: 21 sendentary elderly women (66.9 ± 4.2 years) performed the proposed intervention protocol for 20 weeks and the effects on bone mineral density of the femur, spine, tibia and radio; effects on body composition, strength, balance, gait, flexibility and quality of life were compared to the effects obtained by the control group (N = 17, 65.0 ± 3.4 years) that did not change their level of physical activity. The program was composed by eleven strength exercises performed in order to enhance stretch-shortening cycle action, had two jump exercises (vertical jump with countermovement and drop jump) and had the concentric phase of the movements performed as fast as possible. Results: when compared to the control group the experimental group showed significant changes (p <0.05) in bone mineral density of the spine (g = 1.06) and its microarchitecture (g = 0.80), the microarchitecture of the tibia (g = 0.82), the knee extensors maximum force (g = 2.39) and power (g = 1.38), the maximum walking speed (g = 0.96), the lower (g = 1.05) and upper (g = 0.86) limbs flexibility and in the domain past, present and future activities of the quality of life (g = 1.08). Conclusion: the results point to the effectiveness of the proposed intervention, suggesting it as a new strategy to slow down and even reverse some structural and functional losses imposed by the aging process

Introdução: o processo fisiológico de envelhecimento traduz-se em diversas alterações estruturais do sistema musculoesquelético. Estas, por sua vez, acarretam em modificações funcionais que se repercutem na dependência do senescente, determinando a diminuição da sua qualidade de vida. Das estratégias existentes para atenuar os efeitos da senescência o treinamento de potência tem sido apontado como preferido. Existem, contudo, indícios de que um treinamento baseado na potencialização da ação do ciclo alongamento-encurtamento seja uma melhor escolha. Hipóteses do estudo: pelos resultados obtidos em intervenções similares, hipotetiza-se que as participantes do protocolo de intervenção proposto apresentarão um aumento da densidade mineral óssea, do volume muscular, da capacidade funcional e melhora de alguns parâmetros biomecânicos da marcha, bem como da sua qualidade de vida. Objetivos: o objetivo geral do presente trabalho é, portanto, propor um modelo de treinamento fundamentado na potencialização da ação do ciclo alongamento-encurtamento e averiguar os seus efeitos em parâmetros selecionados da morfologia osteomuscular, capacidade funcional e qualidade de vida de idosas. Materiais e Métodos: 21 idosas sedentárias (66,9±4,2 anos) executaram o protocolo proposto durante 20 semanas, tendo os efeitos na densidade mineral óssea de fêmur, coluna, tíbia e rádio; efeitos na composição corporal, na força, no equilíbrio, na marcha, na flexibilidade e na qualidade de vida comparados aos efeitos obtidos pelo grupo controle (N=17, 65,0±3,4 anos), que não alterou o seu nível de atividade física. O protocolo de intervenção, composto por onze exercícios de força realizados com o intuito de potencializar a ação do ciclo alongamento-encurtamento, que apresentava duas modalidades de salto (salto vertical com contramovimento e drop jump), exigia a realização da fase concêntrica na maior velocidade possível. Resultados: quando comparado com o grupo controle, o grupo experimental apresentou alterações significantes (p<0,05) na densidade mineral óssea de coluna (g=1,06) e sua microarquitetura (g=0,80), na microarquitetura da tíbia (g=0,82), na força máxima (g=2,39) e potência (g=1,38) de extensores de joelho, na velocidade máxima de marcha (g=0,96), na flexibilidade de membros inferiores (g=1,05) e superiores (g=0,86) e no domínio Atividades passadas, presentes e futuras da qualidade de vida (g=1,08). Conclusão: os resultados apontam para a eficácia da proposta de intervenção, apresentando-se como uma nova estratégia para atenuar e até mesmo reverter algumas perdas estruturais e funcionais impostas pelo processo de envelhecimento / Introduction: the physiological aging process induces several structural changes in the musculoskeletal system. These, in turn, result in functional changes that are reflected in the senescent dependency, determining the reduction in their quality of life. Power training has been identified as ideal to mitigate the effects of aging. However, there are indications that an intervention based on the potentiation of the stretch-shortening cycle action is a better choice. Study hypotheses: the participants of the proposed intervention will increase their bone mineral density, muscle volume, functional capacity and will show some improvement in their gait, as well as in their quality of life. Purposes: the main objective of this study was to propose a training model based in the potentiation of the stretch-shortening cycle action and assess its effects on selected parameters of musculoskeletal morphology, functional capacity and quality of life of elderly women. Methods: 21 sendentary elderly women (66.9 ± 4.2 years) performed the proposed intervention protocol for 20 weeks and the effects on bone mineral density of the femur, spine, tibia and radio; effects on body composition, strength, balance, gait, flexibility and quality of life were compared to the effects obtained by the control group (N = 17, 65.0 ± 3.4 years) that did not change their level of physical activity. The program was composed by eleven strength exercises performed in order to enhance stretch-shortening cycle action, had two jump exercises (vertical jump with countermovement and drop jump) and had the concentric phase of the movements performed as fast as possible. Results: when compared to the control group the experimental group showed significant changes (p <0.05) in bone mineral density of the spine (g = 1.06) and its microarchitecture (g = 0.80), the microarchitecture of the tibia (g = 0.82), the knee extensors maximum force (g = 2.39) and power (g = 1.38), the maximum walking speed (g = 0.96), the lower (g = 1.05) and upper (g = 0.86) limbs flexibility and in the domain past, present and future activities of the quality of life (g = 1.08). Conclusion: the results point to the effectiveness of the proposed intervention, suggesting it as a new strategy to slow down and even reverse some structural and functional losses imposed by the aging process