Introdução:As adaptações neurais ao treinamento físico vêm sendo amplamente estudadas e a medula espinhal é um dos locais de possível adaptação. No entanto nenhuma avaliação longitudinal havia sido feita diretamente sobre as circuitarias inibitórias medulares. Até o presente momento as alterações eram somente suposições. O presente trabalho verificou as circuitarias medulares responsáveis pela inibição recíproca (IR) e inibição pré-sináptica (IPS) em sujeitos submetidos a diferentes treinamentos. Materiais e Métodos: Para o treino aeróbico (resistência) foram avaliados 25 soldados submetidos ao treinamento militar do Exército Militar Brasileiro. Foram feitas 3 avaliações uma pré-treino e outras duas com 3 e 9 meses após o inicio das atividades no ano de 2006. Outros 29 sujeitos foram divididos em 3 grupos: controle (permaneceram 8 semanas sem atividades de reinamento), grupo de treino de força máxima e treino de potência. Eles foram submetidos a 8 semanas de treino, realizado com séries de agachamento livre com peso. Para avaliação das circuitarias medulares foi utilizado o reflexo H do sóleus condicionado com estímulos no nervo fibular comum (NFC) - que inerva o músculo tibial anterior (TA). O intervalo entre o estímulo condicionante e o estímulo teste determinou a avaliação da IR, da inibição D1 e da inibição D2 (IPS). Outras variáveis também foram calculadas como: contração voluntária máxima isométrica (CVM) do sóleus e TA e seus respectivos eletromiogramas (EMG), relação elétrica e mecânica entre Hmax/Mmax e condicionamento do EMG do sóleus por estímulos no NFC. Foram feitas análises pareadas com teste t-student para o grupo militar e ANOVA two-way para comparação dos grupos de força máxima e potência com o grupo controle. Principais Resultados: O grupo do exército apresentou aumento na força do sóleus e do TA, juntamente com aumento no RMS do EMG do sóleus e do torque gerado pela onda Mmax, sem alterações nos relações Hmax/Mmax. O treinamento militar reduziu significativamente a inibição D1 e mostrou tendências a aumento da IPS. O grupo de força máxima não mostrou aumento de força isométrica, no entanto apresentou aumento na relação elétrica Hmax/Mmax, com concomitante redução da IR e aumento da IPS. O grupo de potência mostrou ganho na força máxima isométrica somente do sóleus. A capacidade de gerar torque reflexamente também aumentou neste grupo, com aumento significativo na relação mecânica Hmax/Mmax. Esta melhora na utilização do arco reflexo também foi verificada com redução da IPS e aumento da IR neste grupo.Conclusões: Estes resultados mostraram que a medula espinal sofre plasticidade nas vias inibitórias IR, inibição D1 e D2, e que esta plasticidade é dependente do tipo de tarefa realizada. / Introduction: Neural adaptations with physical training have been widely studied. The spinal cord is a possible locus of adaptation. However, longitudinal studies that evaluate directly the spinal cord pathways have not been found in the literature. Therefore, all reports from the literature justify changes found in measured responses to exercise by hypotheses on spinal cord mechanisms. This study had the objective of measuring features of specific spinal cord pathways to check if they change according to the type of physical training. The pathways related to reciprocal inhibition (RI) and pre-synaptic inhibition (PSI) were investigated in subjects undergoing different trainings. Materials and Methods: For endurance training 25 soldiers were subjected to military training of the Brazilian Army. Evaluations were made three times, one previous to the beginning of the activity and twice post-training (within 3 and 9 months). Other 29 subjects were divided into: control group (with no training), maximal strength group and power group. They were subjected to 8 weeks of training with series of squat movements. The soleus H reflex conditioning with stimuli in the common peroneal nerve (CPN) was used to evaluate the spinal cord pathways. The interval between the conditioning and the test stimulus determine the assessment of RI, D1 inhibition and D2 inhibition (PSI). Other variables were also calculated: maximum voluntary isometric contraction from soleus and tibialis anterior and their electromyograms (EMG), electrical and mechanical Hmax/Mmax ratio and 3 inhibitions over the soleus EMG conditioned by stimuli to the CPN. The results were analyzed with paired t-student test for the military group and with two-way ANOVA to compare the maximal strength and power groups with the control group. Main Results: The military group had increased strength of the soleus and the TA muscles, with an increase in the RMS of the soleus EMG. This group also increased the torque generated by the Mmax-wave, without changes in Hmax/Mmax ratio. The military training significantly reduced D1 inhibition and showed tendencies to increase the PSI. The maximal strength group showed no differences in isometric strength, but had increased Hmax/Mmax ratio with concomitant reduction of RI and increased PSI. The power group increased isometric strength only for the soleus muscle. This group also improved the ability to generate torque by reflex pathways, with significant increase in the mechanical Hmax/Mmax ratio, with a reduction of PSI and increase of RI. Conclusions: These results show that spinal cord plasticity occurs in the inhibitory pathways of reciprocal inhibition, D1 inhibition and D2 inhibition (pre-synaptic inhibition), and that plasticity is dependent on the type of trained movement.

Os objetivos deste estudo foram comparar os níveis de inibição pré-sináptica (IPS) durante a iniciação do passo entre indivíduos com doença de Parkinson (DP) com bloqueio motor (BM), sem-BM (S-BM) e indivíduos saudáveis pareados pela idade (ISPI) e, possíveis correlações entre os níveis de IPS com as variáveis comportamentais (amplitude e tempo do ajuste postural antecipatório [APA]) e os escores do New Freezing of Gait Questionnaire (NFOG-Q). A amostra foi composta por 22 indivíduos com BM e 12 S-BM (estágio 3 da DP avaliados no estado on da medicação). Dezesseis ISPI também foram incluídos no estudo. Todos atenderam os critérios de inclusão. Os indivíduos foram avaliados em dois dias. No primeiro dia, todos responderam uma anamnese e o Mini Exame do Estado Mental. Para os indivíduos com DP foi aplicada a escala de estadiamento da DP e a parte III da Escala Unificada de Avaliação da DP (UPDRS) e somente os indivíduos com BM foram avaliados com o NFOG-Q. No segundo dia, todos os indivíduos realizaram a tarefa iniciação do passo na plataforma de força AMTI para avaliação da amplitude e do tempo do APA com ou sem a evocação do reflexo-H na condição teste ou condicionado. O estimulador portátil Nicolet® Viking Quest da CareFusion foi utilizado para evocar o reflexo-H teste e condicionado. O estímulo elétrico foi evocado quando a amplitude do APA ultrapassasse 10 a 20% da linha de base. Todos indivíduos realizaram a tarefa iniciação do passo em 3 condições: 1) sem estímulo; 2) estímulo teste estimulação no nervo tibial; e 3) estímulo condicionado estimulação do nervo fibular antes (intervalo de 100 ms) da estimulação do nervo tibial. Nas três condições, os indivíduos foram instruídos a realizarem 15 passos, logo, 15 estímulos nas condições 2 e 3 de maneira aleatória. A ANOVA one way mostrou diferenças significantes nos valores de IPS entre os três grupos, onde os ISPI apresentaram valores maiores de IPS do que os outros dois grupos e, indivíduos S-BM apresentaram valores maiores IPS comparado aos indivíduos com BM (P<0,001), porém, todos os indivíduos deste último grupo apresentaram facilitação. Adicionalmente, amplitudes maiores e tempos menores do APA foram observados somente para os ISPI (P<0,05), além disso, não foram observadas diferenças entre essas variáveis para os dois grupos de DP (P>0,05). Em relação às correlações, especialmente para os indivíduos com BM, observamos que valores maiores de facilitação estão: fortemente associados com os escores maiores do NFOG-Q (r = -74; P<0,0001); moderadamente associados com as amplitudes menores do APA (r = 0,54; P<0,004); e fracamente associados com os tempos maiores do APA (r = -0,42; P<0,244). Por fim, houve uma forte associação entre as amplitude menores do APA e escores maiores do NFOG-Q (r = -,075; P<0,0001). Em conclusão, indivíduos com BM apresentam facilitação (ausência de IPS) durante a iniciação do passo e associada com deficiências na amplitude e tempo do APA e a severidade do BM. Isso indica que a medula espinhal tem participação na iniciação do passo e pode ser fortemente influenciada por alterações sensório-motoras / The aims of this study were to compare the presynaptic inhibition levels (PSI) in the step initiation between subjects with Parkinson\'s disease (PD) with freezing of gait (FoG), non-FOG (non-FoG), and age-matched healthy controls (HC) and, possible correlations between the PSI levels with the behavioral variables and the New Freezing of Gait Questionnaire (NFOG-Q) scores. Twenty individuals with FoG, 12 individuals with non-FoG (stage 3 of PD assessed in the clinically defined on state), and 16 HC met the inclusion criteria. Subjects visited the laboratory for two days. On the first day, all of the subjects answered the anamnesis and the Mini-Mental State Examination. However, only in the subjects with PD were assessed the severity of disease and the motor symptoms (Unified Parkinson´s Disease Rating Scale part III [UPDRS-III], but the FoG severity was assessed only in the subjects with FoG. On the second day, all of the subjects performed the step initiation on the force platform (AMTI) to assess amplitude and time of anticipatory postural adjustment with or without evoking H-reflex in the test or conditioned condition. The constant-current stimulator (Nicolet® Viking Quest portable EMG apparatus, CareFusion) was used to evoke the H-reflex. The electrical stimulus was evoked when the APA amplitude exceeded 10 to 20% of the baseline. All of the subjects performed the step initiation in 3 conditions: 1) without stimulation of the nerve; 2) test stimulus stimulation of the tibial nerve; and 3) conditioning stimulus - stimulation of the fibular nerve before (100 ms interval) stimulation of the tibial nerve. At three conditions, subjects were instructed to perform 15 steps, thus, 15 stimuli at conditions 2 and 3 in a random order. The ANOVA one way showed significant differences in the PSI values between the three groups, where the ISPI presented higher values of PSI than the other two groups, and S-BM individuals had higher PSI values compared to individuals with BM (P<0.001), however all of the individuals with FoG presented facilitation. In addition, larger amplitudes and smaller times of APA were observed only for ISPI (P<0.05); in addition, no differences were observed between these variables for the two PD groups (P>0.05). In relation to correlations, especially for individuals with FoG, we observed that greater values of facilitation are: strongly associated with the higher NFOG-Q scores (r = -0.74; P<0.0001); moderately associated with the smaller APA amplitudes (r = 0.54; P<0.004); and weakly associated with higher APA times (r = -0.42, P<0.244). Finally, there was a strong association between the smaller APA amplitudes and higher NFOG-Q scores (r = -0.75, P<0.0001). In conclusion, individuals with FoG presented facilitation (absence of PSI) in the step initiation which was associated with deficits in amplitude and time of APA and FoG severity. This indicates that the spinal cord has participation in the step initiation that can be strongly influenced by the abnormal sensory motor

A manutenção do equilíbrio depende da ativação sinérgica de músculos dos dois hemicorpos, e há evidências de que essa coordenação é mediada por circuitos medulares, que estão sob controle supra-segmentar. O objetivo desse trabalho é descrever mecanismos neurofisiológicos e biomecânicos envolvidos no controle postural de sujeitos saudáveis frente a uma perturbação provocada por uma contração reflexa, enfatizando-se os mecanismos associados à coordenação entre membros. A perturbação postural ocorreu em resposta a um estímulo elétrico unilateral no nervo tibial. Devido a restrições em estudos anteriores, utilizou-se uma ampla abordagem (múltiplos músculos, reflexos cruzados) e estimulação precisamente controlada. Os resultados mostraram um complexo padrão de ativação dos músculos dos membros inferiores bilateralmente. Logo após o estímulo, foram encontradas respostas de curta e média latência em músculos da perna e da coxa. Posteriormente, foram observadas algumas ações musculares de longa latência nos músculos mais distais, que provavelmente foram ativadas em resposta às oscilações posturais. As respostas musculares iniciais sugerem que as informações aferentes e os reflexos medulares possuem uma função muito importante na regulação da coordenação entre membros, durante a manutenção da postura ereta quieta. / Balance depends on the synergic activation of muscles bilaterally, and there is evidence that this coordination is mediated by spinal circuits, which are under supra-spinal control. The objective of this study is to describe neurophysiologic and biomechanical mechanisms involved in the postural control of healthy subjects submitted to a disturbance provoked by a muscular reflex contraction. The postural perturbation was caused by a unilateral electric stimulation to the popliteal fossa. The analysis emphasizes the mechanisms associated with interlimb coordination. In this work, methodological approaches expanded those of previous work, the recordings being done bilaterally and the stimulus being precisely controlled. The results showed a complex pattern of bilateral muscular activation. Short and medium latency responses were found in the leg and thigh muscles. These were followed by some muscular activity at longer latencies, probably occurring due to the postural oscillations. The initial muscular responses suggest that the afferent inflow and the spinal cord reflexes have an important function in the between-limb coordination during the standing posture.

Introdução:As adaptações neurais ao treinamento físico vêm sendo amplamente estudadas e a medula espinhal é um dos locais de possível adaptação. No entanto nenhuma avaliação longitudinal havia sido feita diretamente sobre as circuitarias inibitórias medulares. Até o presente momento as alterações eram somente suposições. O presente trabalho verificou as circuitarias medulares responsáveis pela inibição recíproca (IR) e inibição pré-sináptica (IPS) em sujeitos submetidos a diferentes treinamentos. Materiais e Métodos: Para o treino aeróbico (resistência) foram avaliados 25 soldados submetidos ao treinamento militar do Exército Militar Brasileiro. Foram feitas 3 avaliações uma pré-treino e outras duas com 3 e 9 meses após o inicio das atividades no ano de 2006. Outros 29 sujeitos foram divididos em 3 grupos: controle (permaneceram 8 semanas sem atividades de reinamento), grupo de treino de força máxima e treino de potência. Eles foram submetidos a 8 semanas de treino, realizado com séries de agachamento livre com peso. Para avaliação das circuitarias medulares foi utilizado o reflexo H do sóleus condicionado com estímulos no nervo fibular comum (NFC) - que inerva o músculo tibial anterior (TA). O intervalo entre o estímulo condicionante e o estímulo teste determinou a avaliação da IR, da inibição D1 e da inibição D2 (IPS). Outras variáveis também foram calculadas como: contração voluntária máxima isométrica (CVM) do sóleus e TA e seus respectivos eletromiogramas (EMG), relação elétrica e mecânica entre Hmax/Mmax e condicionamento do EMG do sóleus por estímulos no NFC. Foram feitas análises pareadas com teste t-student para o grupo militar e ANOVA two-way para comparação dos grupos de força máxima e potência com o grupo controle. Principais Resultados: O grupo do exército apresentou aumento na força do sóleus e do TA, juntamente com aumento no RMS do EMG do sóleus e do torque gerado pela onda Mmax, sem alterações nos relações Hmax/Mmax. O treinamento militar reduziu significativamente a inibição D1 e mostrou tendências a aumento da IPS. O grupo de força máxima não mostrou aumento de força isométrica, no entanto apresentou aumento na relação elétrica Hmax/Mmax, com concomitante redução da IR e aumento da IPS. O grupo de potência mostrou ganho na força máxima isométrica somente do sóleus. A capacidade de gerar torque reflexamente também aumentou neste grupo, com aumento significativo na relação mecânica Hmax/Mmax. Esta melhora na utilização do arco reflexo também foi verificada com redução da IPS e aumento da IR neste grupo.Conclusões: Estes resultados mostraram que a medula espinal sofre plasticidade nas vias inibitórias IR, inibição D1 e D2, e que esta plasticidade é dependente do tipo de tarefa realizada. / Introduction: Neural adaptations with physical training have been widely studied. The spinal cord is a possible locus of adaptation. However, longitudinal studies that evaluate directly the spinal cord pathways have not been found in the literature. Therefore, all reports from the literature justify changes found in measured responses to exercise by hypotheses on spinal cord mechanisms. This study had the objective of measuring features of specific spinal cord pathways to check if they change according to the type of physical training. The pathways related to reciprocal inhibition (RI) and pre-synaptic inhibition (PSI) were investigated in subjects undergoing different trainings. Materials and Methods: For endurance training 25 soldiers were subjected to military training of the Brazilian Army. Evaluations were made three times, one previous to the beginning of the activity and twice post-training (within 3 and 9 months). Other 29 subjects were divided into: control group (with no training), maximal strength group and power group. They were subjected to 8 weeks of training with series of squat movements. The soleus H reflex conditioning with stimuli in the common peroneal nerve (CPN) was used to evaluate the spinal cord pathways. The interval between the conditioning and the test stimulus determine the assessment of RI, D1 inhibition and D2 inhibition (PSI). Other variables were also calculated: maximum voluntary isometric contraction from soleus and tibialis anterior and their electromyograms (EMG), electrical and mechanical Hmax/Mmax ratio and 3 inhibitions over the soleus EMG conditioned by stimuli to the CPN. The results were analyzed with paired t-student test for the military group and with two-way ANOVA to compare the maximal strength and power groups with the control group. Main Results: The military group had increased strength of the soleus and the TA muscles, with an increase in the RMS of the soleus EMG. This group also increased the torque generated by the Mmax-wave, without changes in Hmax/Mmax ratio. The military training significantly reduced D1 inhibition and showed tendencies to increase the PSI. The maximal strength group showed no differences in isometric strength, but had increased Hmax/Mmax ratio with concomitant reduction of RI and increased PSI. The power group increased isometric strength only for the soleus muscle. This group also improved the ability to generate torque by reflex pathways, with significant increase in the mechanical Hmax/Mmax ratio, with a reduction of PSI and increase of RI. Conclusions: These results show that spinal cord plasticity occurs in the inhibitory pathways of reciprocal inhibition, D1 inhibition and D2 inhibition (pre-synaptic inhibition), and that plasticity is dependent on the type of trained movement.

L’entrainement mental (EM) par imagerie motrice (IM), qui consiste à simuler mentalement une action sans production motrice, constitue un stimulus efficace pour l’amélioration de la force maximale volontaire. Si aucun retour afférent sensitif n’est présent au cours d’une tâche d’IM, il n’en reste pas moins qu’une activation du cortex somatosensoriel est reportée. En effet, l’efficacité de l’IM repose en partie sur une interaction entre les voies motrices et les voies sensitives. Ainsi, il apparait raisonnable de penser que l’ajout de retours afférents sensitifs pendant l’IM pourrait potentialiser les effets de cette dernière et donc améliorer la performance motrice. L’objectif de cette thèse était d’analyser les mécanismes nerveux impliqués dans l’imagerie motrice combinée à la stimulation somatosensorielle. Dans notre première étude, nous avons montré que l’ajout d’une stimulation somatosensorielle des afférences Ia pendant une tâche d’imagerie pouvait potentialiser l’excitabilité corticospinale. Notre deuxième étude n’a cependant pas permis de mettre en évidence une meilleure efficacité d’un entrainement en imagerie motrice combinée à la stimulation somatosensorielle comparativement à un entrainement par imagerie motrice ou par stimulation somatosensorielle seules sur la force maximale volontaire. Enfin, notre troisième étude suggère que cette apparente inefficacité de la stimulation somatosensorielle à potentialiser les effets de l’imagerie, pourrait être en partie liée à un conflit entre l’activation du réseau neuronal en imagerie et l’activation de mécanismes corticaux suite aux retours afférents induits par la SS. / Mental training, which involves mentally simulating an action without motor output, is an effective stimulus to improve the maximal voluntary contraction. If only the motor pathway is activated, an activation of the somatosensory cortex is observed despite the lack of afferent feedback. Indeed, the motor imagery task efficiency is based in part on an interaction between motor and sensory pathway. Thus, it’s seems reasonable to think that the addition of sensory afferent feedback during motor imagery could potentiate the motor imagery effects and thus improve motor performance. In our first study, we showed that the addition of somatosensory stimulation of Ia-afferents during a motor imagery task could potentiate corticospinal excitability. Our second study, however, did not show a better efficacy of a mental training combined with somatosensory stimulation compared to a mental training or a somatosensory stimulation training alone on the maximal voluntary contraction. Finally, our third study suggests that this apparent inefficiency of somatosensory stimulation to potentiate the effects of motor imagery may be partly related to a conflict between the activation of the neuronal network in imaging and the activation of cortical mechanisms following the afferents feedbacks induced by the somatosensory stimulation.

Spinal manipulative therapy (SMT) is a therapeutic procedure employed by various healthcare practitioners for alleviating acute and chronic musculoskeletal complaints. This form of treatment is also delivered to enhance the performance and augment the rehabilitation of athletes. However, despite research findings alleging the strength-modulating effects of SMT alongside numerous professional athletes’ positive anecdotal claims concerning its results, the physiological processes to explain its effects remain largely unexplained. Therefore, the purpose of this work was to investigate the effects of SMT in a college-aged sample population with two experiments. The first study examined the effect of SMT targeting the lumbosacral region on concentric force production of the knee extensors and flexors. A randomized, controlled, single-blind crossover design was utilized with 21 subjects. Isometric and isokinetic peak torques (Nm) were recorded during maximal voluntary isometric contractions (MVIC) or maximal voluntary contractions (MVC) post-treatment of either SMT or a sham manipulation. The second study incorporated the same experimental design with 20 subjects to examine the effects of SMT on central nervous system (CNS) excitability. This was accomplished by assessing postactivation potentiation (PAP), measured with the Hoffmann Reflex (H-reflex). PAP is an enhanced neuromuscular response to prior contractile activity, and the H-reflex is the electromyographic (EMG) recording of submaximal electrical stimulation of the Ia monosynaptic reflex pathway. Subsequent to SMT and/or a plantar flexion MVIC, EMG amplitudes and isometric twitch torque generation of the gastrocnemius and soleus muscles were recorded during tibial nerve stimulations. The results of the first study indicate that SMT did not produce a significant strength-modulating effect during isometric and isokinetic contractions of neither knee extension nor flexion. Similarly, the second study revealed that SMT immediately preceding the MVIC to induce PAP did not significantly increase H-reflex EMG amplitudes of either muscle or the simultaneous isometric twitch torque generation compared to the MVIC only. These data from both investigations suggest that SMT does not enhance strength or PAP. The positive anecdotal claims of athletes who utilize SMT may be due to other factors, such as the clinical efficacy of the treatment in addressing musculoskeletal injuries or a placebo effect.

Plasticity in spinal networks has been proposed as a means to permit motor skill learning and recovery after central nervous system disorders. This plasticity is significantly driven by input from the periphery (Wolpaw & Carp, 2006). For instance, attenuation of soleus Hoffmann (H) reflex can last beyond the period of different types of conditioning via putative presynaptic inhibition (Brooke et al., 1997). Interestingly, rhythmic arm cycling can also attenuate soleus H-reflex via interlimb connections and presynaptic pathways (Frigon, Collins, & Zehr, 2004). However, it remains to be studied if this attenuation is maintained beyond the period of arm cycling. In this study, we hypothesized that excitability of H-reflex pathway would remain suppressed after cessation of arm cycling. Subjects were seated with their trunk and feet fixed at a neutral position. Using an arm ergometer, they cycled at 1Hz for 30min. H-reflexes were evoked via stimulation of the tibial nerve in the popliteal fossa at 5 minute intervals. These intervals began prior to the cycling and continued during cycling and up to 30 minutes iv after termination of cycling (n=12). Besides soleus muscle, electromyography was recorded from tibialis anterior, vastus lateralis and biceps femoris. Stimulation was set to evoke an M-wave which evoked an H-reflex on the ascending limb of the recruitment curve (size was 75% Hmax) obtained prior to cycling. The M-wave amplitude was maintained throughout all trials by monitoring and adjusting the level of stimulation intensity. All H-reflex and M-wave data were normalized to the averaged Mmax to reduce inter –subject variability. The main result was that the suppression of H-reflex amplitude persisted beyond the period of arm cycling. H-reflex amplitudes were significantly (p<0.05) smaller up to 20 min after arm cycling had stopped. This suggests that arm cycling can induce plastic adaptation in the soleus H-reflex pathway that persists well beyond the period of conditioning. Also, in an additional experiment (n=8), the prolonged effect of arm cycling combined with superficial radial (SR) nerve stimulation was investigated. Interestingly, this cutaneous nerve stimulation cancelled out the prolonged suppression of H-reflex amplitude induced by arm cycling. Since SR nerve stimulation facilitates soleus H-reflex via reductions in the level of Ia presynaptic inhibition (Zehr, Hoogenboom, Frigon, & Collins, 2004), persistence in presynaptic inhibitory pathways is suggested as an underlying neural mechanism. These results have relevance for optimizing rehabilitation techniques in the treatment of spasticity which is known to be related to the H-reflex size (Levin & Hui-Chan, 1993).

Le travail de cette thèse a permis de comparer les adaptations mises en place par le système nerveux après différentes méthodes d’altération et de récupération. Nos deux premières études portaient sur l’altérations de la réponse des afférences musculaires suite à une injection de toxine botulique. La troisième étude analysait la relation entre le phénotype musculaire et la réponse des afférences métabosensibles. Les deux dernières études analysaient si le vieillissement et l’activité physique altéraient la boucle sensori-motrice et la réponse des afférences métabosensibles. Les résultats de ce travail de thèse indiquent que la réponse des afférences mécano- et métabosensibles ont des profils de récupération qui diffèrent et que la réponse des afférences métabosensibles est dépendante en partie du phénotype musculaire. Enfin, le vieillissement induit une altération la boucle sensori-motrice, et l’entrainement permet de récupérer selon les muscles. L’activité des afférences métabosensibles est aussi altéré par les vieillissement mais l’entrainement ne permet pas de récupération. / This thesis work compared nervous system adaptations after different methods of alteration and recovery. The two first studies were about muscle afferents response alterations following botulinum toxin injections. The third study analyzed the relation between muscle phenotype and metabosensitive response. The two last studies analyzed whether aging and physical activity could alter the metabosensitive response and the sensory-motor loop. Results indicate that mechano- and metabosensitive afferents response have different recovery pattern and that metabosensitive afferents response is in part dependent on the muscle phenotype. Aging results indicate an alteration of the sensory-motor loop and depending on the muscle, training allows a recovery. Metabosensitive afferents response is also altered but training does not induce a recovery.

A manutenção do equilíbrio depende da ativação sinérgica de músculos dos dois hemicorpos, e há evidências de que essa coordenação é mediada por circuitos medulares, que estão sob controle supra-segmentar. O objetivo desse trabalho é descrever mecanismos neurofisiológicos e biomecânicos envolvidos no controle postural de sujeitos saudáveis frente a uma perturbação provocada por uma contração reflexa, enfatizando-se os mecanismos associados à coordenação entre membros. A perturbação postural ocorreu em resposta a um estímulo elétrico unilateral no nervo tibial. Devido a restrições em estudos anteriores, utilizou-se uma ampla abordagem (múltiplos músculos, reflexos cruzados) e estimulação precisamente controlada. Os resultados mostraram um complexo padrão de ativação dos músculos dos membros inferiores bilateralmente. Logo após o estímulo, foram encontradas respostas de curta e média latência em músculos da perna e da coxa. Posteriormente, foram observadas algumas ações musculares de longa latência nos músculos mais distais, que provavelmente foram ativadas em resposta às oscilações posturais. As respostas musculares iniciais sugerem que as informações aferentes e os reflexos medulares possuem uma função muito importante na regulação da coordenação entre membros, durante a manutenção da postura ereta quieta. / Balance depends on the synergic activation of muscles bilaterally, and there is evidence that this coordination is mediated by spinal circuits, which are under supra-spinal control. The objective of this study is to describe neurophysiologic and biomechanical mechanisms involved in the postural control of healthy subjects submitted to a disturbance provoked by a muscular reflex contraction. The postural perturbation was caused by a unilateral electric stimulation to the popliteal fossa. The analysis emphasizes the mechanisms associated with interlimb coordination. In this work, methodological approaches expanded those of previous work, the recordings being done bilaterally and the stimulus being precisely controlled. The results showed a complex pattern of bilateral muscular activation. Short and medium latency responses were found in the leg and thigh muscles. These were followed by some muscular activity at longer latencies, probably occurring due to the postural oscillations. The initial muscular responses suggest that the afferent inflow and the spinal cord reflexes have an important function in the between-limb coordination during the standing posture.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-14T12:59:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese ficha catalog oficial 2 Rafael Sales Fisioterapia.pdf: 1472962 bytes, checksum: 049ebb80d707feac704886954e751777 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-14T12:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese ficha catalog oficial 2 Rafael Sales Fisioterapia.pdf: 1472962 bytes, checksum: 049ebb80d707feac704886954e751777 (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / CNPQ / Introdução: A vibração de Corpo inteiro (VCI) tem sido sugerida como uma abordagem promissora na redução do nível de excitabilidade medular e no manejo da espasticidade. No entanto, ainda não é elucidado se o efeito existente de depressão do reflexo H após a vibração teria a persistência necessária para ter um potencial terapêutico e servir como preparação de indivíduos para a fisioterapia. Objetivo: Avaliar os efeitos agudos da VCI no nível de excitabilidade medular e na espasticidade dos músculos plantiflexores em indíviduos espásticos pós Acidente Vascular Encefálico (AVE) crônico. Métodos: Trata-se de um estudo piloto de um ensaio clínico contralado e randomizado, em que vinte e um homens com espasticidade plantiflexora foram distribuídos em dois grupos: vibração (GV, n=11) e controle (GC, n=10). O GV realizou três séries, uma de familiarização com duração de um minuto e depois duas de cinco minutos, de VCI com frequência de 35 Hz e amplitude de 2 mm, em posição ortostática com semiflexão do joelho a 40˚. O GC realizou o mesmo protocolo sem o estímulo vibratório. A espasticidade foi avaliada através da Escala Modificada de Ashworth (EMA) antes e 10 minutos após a intervenção. O nível de excitabilidade medular foi estimado pela razão Hmáx/Mmáx, e valor da razão H2/H1 e tempo para ocorrência do pico da primeira facilitação na curva de recuperação, antes e 10, 20 e 30 minutos após a intervenção. A percepção global de mudança do paciente também foi estimada após a intervenção. Resultados: Não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos no nível de excitabilidade medular nos três momentos avaliados após a intervenção, bem como na espasticidade plantiflexora. Também não houve diferença na percepção global de mudança do paciente entre os grupos (RR: 1,21; IC95% 0,65 a 2,26). Conclusão: Os achados não mostram efeito da intervenção sobre o nível de excitabilidade medular e a espasticidade plantiflexora, nos tempos estudados. Portanto, a indicação da VCI como preparação para a fisioterapia nesta população não pôde ser suportada. / Background: Whole body vibration (WBV) has been suggested as a promising approach to reduce the level of spinal cord excitability and to treat spasticity. However, it is not clarified whether the existing depression effect of the H-reflex after the vibration have the persistence necessary to have a therapeutic potential and serve as subjects preparing for physiotherapy. Objective: To evaluate the acute effects of WBV on the level of spinal cord excitability and on plantarflexion spasticity in chronic post stroke individuals. Methods: It’s a pilot randomized controlled trial which twenty-one men with plantarflexion spasticity were allocated in two groups: vibration (VG, n = 11) and control (CG, n = 10). The VG held three series, one for familiarization lasting one minute and then two five minutes of WBV with frequency 35 Hz and amplitude of 2 mm, in the standing position with 40˚ of knee flexion. The CG went through the same protocol without vibration. The plantarflexion spasticity was evaluated by the Modified Ashworth Scale (MAS) before and 10 minutes after the intervention. The level of spinal cord excitability was estimated by the ratio Hmax/Mmax, the value of ratio H2/H1 and the time to occurrence of the first facilitation peak in the recovery curve before and 10, 20 and 30 minutes after the intervention. The patient global impression of change (PGIC) was also estimated after the intervention. Results: No significant differences were found between groups neither on the level of spinal cord excitability in the three moments evaluated after the intervention nor on plantarflexion spasticity. There was also no difference between groups in PGIC (RR: 1,21; CI95% 0,65 a 2,26). Conclusion: Our results show no effect of the intervention on the level of spinal cord excitability and on plantarflexion spasticity during the analyzed period. Therefore, the indication of the WBV in preparation for physiotherapy in this population could not be supported.