Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-28T13:53:41Z No. of bitstreams: 1 TeseCSNC.pdf: 3579352 bytes, checksum: 2cb5a49e01d350edcd02d649fed51267 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T19:02:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCSNC.pdf: 3579352 bytes, checksum: 2cb5a49e01d350edcd02d649fed51267 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T19:02:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCSNC.pdf: 3579352 bytes, checksum: 2cb5a49e01d350edcd02d649fed51267 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T19:02:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCSNC.pdf: 3579352 bytes, checksum: 2cb5a49e01d350edcd02d649fed51267 (MD5) Previous issue date: 2015-07-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The general objective is to investigate the manipulation of extrinsic factors on sitting postural control in children with Cerebral Palsy (CP). For better understanding we divided this thesis in 4 studies. Study 1 aims to systematically review studies evaluating sitting postural control in children with CP. We intend to describe the characteristics of sitting postural control, the methodological procedures used for analysis, and factors that influence it, and the main results of intervention protocols for sitting postural control in children with CP. In context of extrinsic factors studied, little is known about how children with CP use and integrate sensory information into motor activity in order to maintain postural orientation and stability. This gap in the literature guides the study 2. For that, in the Study 2, we investigate and compare sitting postural control under challenging visual and somatosensory inputs between typical children and children with CP with a Gross Motor Functional Classification System (GMFCS) levels I-IV. For that, 35 typical children and 36 children with spastic CP with GMFCS levels I (10), II (8), III (10) e IV (8) were recruited. Eletrocmyoghapy electrodes were placed billaterally properly on thoracal extensors, lumbar extensors and rectus abdominais. The children were asked to sit without back and foot support on a force plate (100Hz) placed on a bench. Participants’ hands are on their laps, and they fixated on a target located 1-m in front of them at eye level. To challenge somatosensory inputs, children sat on 30Kg/m3 (50x50cm) foam that was placed atop the force plate. Four randomized quiet sitting conditions namely eyes opened (EA), eyes closed (EF), foam surface and eyes opened (IA) and foam surface and eyes closed (IF). Each condition was maintained for 20 seconds for three times. There was a rest period of 30-50 seconds between each trial. The measures from force plate chosen were range displacement or amplitude for anterior-posterior (AP) and medial-lateral (ML) directions, AP and ML velocity and area of Center of Pressure (CoP). EMG variables were muscles activitiy (root-mean square - RMS) and muscle symmetry. When exposed to changes on somatosensory information added to eyes closed, children with CP GMFCS level III and IV present increased extensor muscles activity and musces asymmetry, reflecting their inability to reweight sensory information and increased dependence on somatosensory information for maintaining sitting balance when compared to typical children. In the Study 3, we investigate the immediate effects of wearing the suit on sitting posture in different sensory conditions in children with CP, comparing to typical children. For that, we used the same experimental protocol from study 2 and each condition was done with and without wearing an orthotic suit Pediasuit with bungee set up, individualized for each child. Nonlinear measures of CoP variability were added and analyzed by AP and ML approximate entropy (ApEn) and AP and ML Correlation Dimensional (CoD). Suit affects the control of sitting posture in children with CP with different GMFCS levels, decreasing amount of variability, but improves complexity and dimensionaty of degrees-of-freedom, especially in conditions demanding sensory adaptability. The objective of Study 4 was to compare the effect of biomechanical constraints (trunk support) on neural control of head stability during development of trunk control. We used an adjustable external support to isolate and differentiate the effects of biomechanical constraint on specific regions of the trunk. The posterior support was raised or lowered to allow evaluation of four different trunk segments: axillae support, mid-thoracic, waist support and hip support. Data from a previous cross-sectional study and longitudinal study of Saavedra et al. (2015) were used. However, we apply nonlinear measures (complexity –ApEN; dimesionality or CoD; predictability –LyE) specifically to head stability. The effect of external support varies depending on the child’s level of control and diagnostic status. Children with GMFCS V and young TD infants had better outcomes with external support, but external support was not enough to completely correct for influence of CP. Surprisingly, GMFCS IV responded with better outcomes below the level where trunk control was lost, suggesting that they used different compensatory strategies. / O objetivo do presente estudo é investigar os efeitos de fatores extrínsecos no controle da postura sentada em crianças com paralisia Cerebral (PC). Para a melhor discussão dos resultados, dividimos o projeto em 4 estudos. O estudo 1 objetivou descrever sistematicamente as principais características atípicas da postura sentada, os procedimentos metodológicos utilizados, os fatores que influenciam e os principais resultados de protocolos de intervenção no controle da postura sentada em crianças com PC. Evidenciou-se, assim, uma escassez de estudos que investigaram o efeito da manipulação sensorial no controle da postura sentada em crianças com PC. De fato, pouco se conhece sobre como as crianças com PC se adaptam às diferentes informações sensoriais com intuito de manter a orientação postural e a estabilidade. Essa lacuna na literatura incitou a realização de um estudo 2, o qual objetivou comparar o controle da postura sentada entre crianças típicas e de diferentes níveis de GMFCS (Gross Motor Functional Classification System) sob diferentes condições de manipulação sensorial. Para isto, 35 crianças típicas e 36 crianças com PC em níveis de GMFCS I (10), II (8), III (10) e IV (8) foram avaliadas. Eletrodos de eletromiografia foram colocados adequadamente nos músculos eretores espinhais torácicos, lombares e flexores abdominais em ambos os lados. Assim, as crianças foram posicionadas sentadas sobre a plataforma de força. Randomicamente, foram realizadas três coletas de 20 segundos com a criança de olhos abertos (EA) com um período de descanso de 60 segundos entre cada uma delas. Em seguida, foram utilizadas as condições de manipulação sensorial superfície estável olhos fechados (EF), superfície instável, olhos abertos (IA), superfície instável, olhos fechados (IF). As variáveis advindas da análise cinética foram amplitudes anteroposterior (AP) e médio-lateral (ML), velocidades AP e ML, área de oscilação do CoP. As variáveis advindas da análise eletromiográfica foram ativação muscular (root-mean square - RMS) e índice de simetria. Concluiu-se, assim, que em todos os níveis severidade e mobilidade foram capazes de se adaptar à todas as condições de manipulação sensorial na postura sentada. Porém, crianças mais severas parecem ativar excessivamente e de maneira mais assimétrica músculos extensores e flexores de tronco quando submetidas às condições de superfície instável, evidenciando dificuldades no processo de ajuste e organização multissensorial. O estudo 3 objetivou verificar como a órtese Pediasuit influencia na capacidade de adaptação no controle da postura sentada de crianças com PC em diferentes níveis de GMFCS; utilizando assim diferentes condições sensoriais, comparando-as com crianças típicas. Para isto, os mesmos procedimentos do estudo 2 foram utilizados e todas as condições sensoriais foram comparadas sem e com o órtese Pediasuit. As variáveis não-lineares entropia AP, entropia ML, correlação dimensional (COD) AP e ML foram acrescidas. Nesse sentido, abordou-se os benefícios da órtese no controle da postura sentada para todos os grupos GMFCS, evidenciados tanto pela diminuição da variabilidade na oscilação do CoP, como também pela melhora da qualidade da trajetória o CoP, refletida pelo aumento da complexidade e do número de dimensões utilizadas. O estudo 4 objetivou avaliar o efeito das restrições biomecânicas sobre o controle de cabeça em crianças típicas e com PC. Foram utilizados métodos sistemáticos para diferenciar os efeitos da restrição biomecânica em regiões específicas do tronco. Assim, 4 níveis de suporte externo de tronco foram avaliados (axilar, torácico médio, cintura, e quadril-apenas com o cinto pélvico). Para isto, os mesmos dados referentes ao estudo de Saavedra et al. (2015), porém com o uso das medidas não-lineares de complexidade, predictabilidade, graus de liberdade ou dimensionalidade (COD) para ambas as direções AP e ML. O efeito do suporte de tronco se diferenciou de acordo com o nível de controle segmentar de tronco. O suporte axilar ou torácico médio permitiu aos lactentes mais imaturos e às crianças com PC nível de GMFCS V maior complexidade e menor predictabilidade dos movimentos de cabeça. Em contrapartida, as crianças do grupo GMFCS IV apresentaram maior complexidade e menor predictabilidade quando o suporte foi pélvico, ou seja, bem abaixo do nível de controle segmentar dessas crianças; demonstrando que os fatores testados influenciam a organização e a estrutura dos movimentos de cabeça dessas crianças com PC de maneira única. / FAPESP 2012/01252-0