A investigação de parâmetros biomecânicos no movimento humano tem trazido importantes discussões sobre a função do sistema músculo-esquelético e o controle deste movimento. O andar humano é um dos comportamentos motores mais investigados pela biomecânica e seus aspectos mecânicos contribuem de forma a caracterizar, identificar e intervir em situações patológicas. A investigação de parâmetros dinâmicos, cinemáticos e eletromiográficos na marcha patológica pode beneficiar de forma significativa a compreensão dos mecanismos de controle do andar e as alterações compensatórias geradas, assim como contribuir nas intervenções terapêuticas e preventivas em sujeitos portadores de alguma doença que acometa o sistema músculo-esquelético. No presente estudo, buscou-se descrever e interpretar, sob a perspectiva da biomecânica, o andar em cadência auto-selecionada de sujeitos diabéticos neuropatas em esteira rolante, considerando os parâmetros dinâmicos, temporais, espaciais e eletromiográficos durante a fase de apoio. Investigou-se também aspectos sensoriais plantares e motores a fim de caracterizar os sujeitos neuropatas e controles estudados. Valores da sensibilidade somatossensorial e limiares de tolerância à dor nos sujeitos diabéticos neuropatas apresentaram significativamente maiores em relação ao grupo de sujeitos controle estudado, valores considerados fora do padrão de normalidade esperado. A cadência autoselecionada e a velocidade obtida na esteira rolante foram significativamente menores durante o andar dos neuropatas em relação aos sujeitos controle. Os tempos de apoio simples, duplo, comprimento da passada e do passo durante a marcha nos sujeitos diabéticos neuropatas apresentaram-se significativamente maiores em relação ao grupo controle. Foram observados menores picos de força vertical nos sujeitos neuropatas e menores deflexões da força vertical, conseqüências secundárias da estratégia de redução da velocidade do andar em neuropatas que buscam um padrão mais conservativo e estável do seu andar. As respostas eletromiográficas dos músculos da perna e coxa apresentaram-se com menores magnitudes e com picos de ativação atrasados em relação ao padrão normal de recrutamento, especialmente o m. tibial anterior bilateralmente nos neuropatas. Interpreta-se tal fato como uma provável alteração no mecanismo de controle central e/ou periférico da marcha em sujeitos diabéticos neuropatas decorrente dos déficits sensoriais periféricos e motores conseqüentes da doença investigada. O mecanismo de redução de choques na marcha apresentou-se de forma ineficiente em função das respostas atrasadas eletromiográficas tanto de m. vasto lateral, quanto de m. tibial anterior. Conclui-se que a neuropatia diabética periférica acomete não só respostas somatossensoriais e motoras periféricas mas também mecanismos intrínsecos de controle modificando a eficiência do tornozelo em seu papel na marcha, comprometendo desta forma alguns dos principais requisitos para o andar que são a progressão e o equilíbrio / Biomechanical investigation of the human movement has been bringing important discussions about the musculoskeletal system functions and the control of movement. The human walking is one of the most studied motor behaviors and its mechanical aspects contribute to characterize, identify, and intervene in pathological conditions. Dynamic, kinematic, and electromyographic analyses of pathological gait can significantly help the comprehension of the control mechanism of gait and its compensatory alterations. These analyses can also contribute to therapeutic and preventive interventions in patients whose walking behavior is altered due to some disease that accomplish the neuromotor system. In the present study, we described and interpreted self-cadence walking in a treadmill of neuropathic diabetic subjects under biomechanical considerations, such as dynamic, temporal, spatial, and electromyographic analysis during stance phase. We also studied sensorial and motor aspects in order to characterize the neuropathic and control subjects. The somatossensorial responses and pain tolerance threshold in the neuropathic subjects were significantly higher and considered away from the normal patterns. The self-cadence and the treadmill velocity were significantly lower in neuropathic gait. Single and double stance time, stride and step length were significantly higher during neuropathic gait. The neuropathic subjects showed lower vertical force peaks and lower deflections of vertical force and those findings were secondary consequences of the conservative strategy of lowering the gait velocity adopted by the neuropathic in order to reach a more stable locomotor pattern. The electromyographic responses of the thigh and leg muscles in neuropathic subjects showed lower magnitudes and were delayed comparing to the normal recruitment pattern, specially the anterior tibialis muscle right and left. These findings lead us to conclude that probably central and/or peripheral control mechanisms of the gait of neuropathic diabetic patients are altered due to somatossensorial and motor deficits. The mechanism of load reduction during walking was considered inefficient because of the activation delay of the lateral vastus and anterior tibialis muscles. We conclude that the peripheral diabetic neuropathy damages not only somatossensorial and motor sources but also intrinsic mechanisms of motor control leading to alterations in the ankle efficiency in gait. This resulting distal inefficiency compromises some of the principal requirements to gait, which are progression and balance

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No. of bitstreams: 1 DissJPF.pdf: 6779665 bytes, checksum: 3ac5f7c32c06f0d6fc7fe8b5f43a53e9 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Contextualization: The Diabetes Mellitus (DM) is an epidemic disease in the world and stay associated with right index of morbidity and mortality and about 90% of cases of DM are type 2 (DM2). DM2 develop by inflammatory mechanisms carrying the insulin resistance and consecutively blond hyperglycemia. Believes that in chronic stages the diabetes causes musculoskeletal dysfunctions can be related to inflammatory and metabolic alterations of the DM2 or with diabetic polyneuropathy. Some studies identified the musculoskeletal alteration in diabetic subjects. However not is clearly if the polyneuropathy cause muscle alteration proportionality sensitive alterations. Also weren’t observed studies that analyzed the torque in subjects with DM2, considering others factors that could influence the muscle torque production and also not were observed studies analyzing the torque in diabetic subjects during different types of contractions (concentric, eccentric and isometric). Objectives: The aim of the present study were analyze the torque at concentric eccentric and isometric muscle contractions in diabetic subject with and without polyneuropathy comparing with a control groups. Methods: The peak torques of flexion and extension were acquired using an isokinetic dynamometer, in sitting position. During concentric and eccentric contractions, the joint speed was set at 60°/s. Five maximal voluntary contractions were acquired for concentric and eccentric and 2 for isometric, with a rest interval of 1.5 minutes. The sequence of the tests was randomized and verbal and visual feedback were standardized and delivered to all subjects by the same person. Three groups of adult males were selected for this study (1) Control group (healthy non-diabetic patients, n=33), (2) Diabetic group (patients with diabetes mellitus without polyneuropathy, n=31), (3) Neuropathic group (patients with diabetic polyneuropathy, n=28). The Neuropathic group was defined according to a fuzzy model of signs and symptoms. Differences between groups were calculated with one way ANOVA for parametric knee variables (α of 5%) and Mann Whitney and Willcoxon for non-parametric ankle variables (adjusted α of 1.6%). To describe effect sizes, Hedges’ g was calculated. Results: Irrespective of polyneuropathy, both diabetic groups presented lower peak torques of knee and ankle, both for isometric contraction and for concentric flexion and extension. Other factors beside the polyneuropathy and early in the diabetes onset, may be influencing in the muscle strength production. The eccentric contraction was not different between any groups. / Contextualização: A Diabetes Mellitus (DM) se tornou uma doença epidêmica em todo mundo, e também está associada a altos índices de morbidade e mortalidade. Cerca de 90% dos casos são de DM do tipo 2, que desenvolve por meio de mecanismos inflamatórios que levam à resistência à insulina e consecutivamente à hiperglicemia sanguínea. Acredita-se que em estágios avançados a DM2 cause disfunções musculoesqueléticas, que podem estar relacionadas às alterações inflamatórias e metabólicas dessa doença ou à polineuropatia diabética (PND). Alguns estudos já identificaram alterações musculoesqueléticas em diabéticos. No entanto, ainda não está claro, se a polineuropatia acomete o sistema musculoesquelético, na mesma proporção que o sistema sensorial é acometido. Também não se observa na literatura, estudos que tenham analisado o torque de DM2, considerando outros fatores que podem influenciar a produção de torque e estudos que tenham analisado o torque nos três tipos de contrações (concêntrica, excêntrica e isométrica). Objetivo: O objetivo do presente estudo foi analisar o torque nas contrações concêntrica, excêntrica e isométrica em indivíduos com DM2, com e sem polineuropatia, comparados a um grupo controle sem DM. Métodos: Foram analisados três grupos de homens adultos (total 92), similares na distribuição de sexo, idade e características antropométricas: Controles não diabéticos (n=33); DM2 (n=31); PND (n=28). A PND foi avaliada por meio de um modelo Fuzzy. O pico de torque nas contrações concêntrica, excêntrica e isométrica foi avaliado com um dinamômetro isocinético de cadeira durante a flexão e extensão do joelho e dorsiflexão e flexão plantar do tornozelo. As diferenças entre os grupos foram calculadas com ANOVA one way, para as variáveis paramétricas de joelho (α of 5%) e Mann Whitney e Willcoxon para dados não paramétricos das variáveis do tornozelo (α ajustado de 1.6%). O tamanho de efeito foi calculado usando Hedges’ g. Resultados: Independente da polineuropatia, ambos os grupos diabéticos apresentaram menor torque concêntrico e isométrico de joelho e tornozelo, comparados aos Controles, mas sem diferença entre si. Para o torque excêntrico não houve diferença entre os três grupos em todos os movimentos e articulações avaliadas. Conclusão: A diminuição do torque concêntrico e isométrico em DM2 ocorre mesmo antes da instalação da PND, em tornozelo e joelho, enquanto o torque excêntrico permanece preservado nesses movimentos em diabéticos, independentemente da PND. Observa-se acometimento proximal e distal, com tamanhos de efeito maiores para os movimentos do joelho.

As lesões no pé diabético é uma das complicações mais devastadoras do Diabetes Mellitus, devido a altas taxas de morbi-mortalidade e que provocam seqüelas de incapacidade causando amputações de membros inferiores. O objetivo deste estudo foi identificar os fatores de risco em trabalhadores portadores dessa doença, quanto aos aspectos sócio-demográficos, clínicos e o grau de risco para o desenvolvimento de lesões. Os dados foram coletados com 117 trabalhadores, de um ambulatório que pertence a uma Instituição Pública de Londrina-PR, por meio de um roteiro semiestruturado. Os resultados demonstraram predomínio de que 53% dos trabalhadores com idade de 51 a 60 anos, do sexo masculino (52,1%), casados (71,8%), os quais, em grande parte, trabalham em serviços gerais (36,8%) e com mais de 21 anos de tempo de serviço (32,5%). Quanto aos dados clínicos, o tempo de diagnóstico de 2 a 5 anos (45,3%), a maioria dos trabalhadores são diabéticos tipo 2 (98,3%) e fazem uso de antidiabéticos oral (57,3%), 55,6% são hipertensos. Entre as complicações, 40.8% tiveram acuidade visual diminuída, a grande maioria não fumam (79,5%) e não bebem (85,5%). Quanto ao índice de massa corporal (52,1%) tinham sobrepeso. No exame clínico dos pés os trabalhadores apresentaram boas condições de higiene (80,3%), faziam uso de calçados adequados (75,2%). A maioria dos trabalhadores não apresentaram comprometimentos graves relacionados a doença vascular periférica com presença de pulsação pedioso (88,5%), tibial posterior (74,1%) e apresentaram boa perfusão periférica (88,9%). Quanto à neuropatia diabética, a maioria apresentou reflexos positivos para aquileu (93,2%) e patelar (93,2%), e para sensibilidade vibratória (93,2%), protetora (100%), térmica (87,2%), dolorosa (87,2%) e tátil positiva (98,9%). A presença de úlcera se fizeram presentes em 4,27% dos trabalhadores sendo que 3,41% sofreram amputações a nível falangiano. Quanto ao grau de risco encontram-se 71,8% em grau 0. Evidenciou-se a necessidade de implementar ações educativas para orientar e sistematizar medidas de prevenção, controle das condições de saúde dos trabalhadores portadores de diabetes mellitus. / The diabetic foot is one of Diabetes Mellitus's complications (DM), due to high morbimortality taxes and that you/they provoke sequels of incapacity causing amputations of inferior members. He/she has for objective to identify the risk factors in workers bearers of DM, as for the aspects partner-demographic, clinical and the risk degree for the development of lesions. The data were collected 117 workers close to, of a Public Institution of the city of Londrina-PR, through a pré-established itinerary. They reveal senior workers' prevalence (53%), male (52,1%), married (71,8%), the ones which, largely, they work in general services (36,8%) and he/she has more than 21 years of time of service (32,5%). As for the clinical data, his/her time of diagnosis has from 2 to 5 years (45,3%), most is diabetic type 2 (98,3%) and they make use of antidiabetic oral (57,3%), 55,6% are hipertensos. Among the current complications of the referred diabetes, 40.8% were affected in the visual sharpness, the great majority doesn't smoke (79,5%) and they don't drink (85,5%). As for the index of corporal mass (52,1%) they are overweight. In the clinical exam of the feet the workers are in good hygiene conditions (80,3%), they make use of appropriate shoes (75,2%). They still don't present related serious compromisings the outlying vascular disease with presence of pulsation pedioso (88,5%), subsequent tibial (74,1%) and good outlying perfusion (88,9%). As for the diabetic neuropatia, most presents positive reflexes for aquileu (93,2%) and patelar (93,2%), and for vibratory sensibility (93,2%), protecting (100%), thermal (87,2%), painful (87,2%) and tactile positive (98,9%). The ulcer presence was made presents in 4,27% of the workers and they already submitted 3,41% to amputations in phalangeal level. As for the risk degree they are 71,8% in degree 0.Estes results confirmed the present need to implement educational actions to guide and to systematize prevention measures, control and the diabetic workers' vinculação and for a favorable condition in the working environment.

A investigação de parâmetros biomecânicos no movimento humano tem trazido importantes discussões sobre a função do sistema músculo-esquelético e o controle deste movimento. O andar humano é um dos comportamentos motores mais investigados pela biomecânica e seus aspectos mecânicos contribuem de forma a caracterizar, identificar e intervir em situações patológicas. A investigação de parâmetros dinâmicos, cinemáticos e eletromiográficos na marcha patológica pode beneficiar de forma significativa a compreensão dos mecanismos de controle do andar e as alterações compensatórias geradas, assim como contribuir nas intervenções terapêuticas e preventivas em sujeitos portadores de alguma doença que acometa o sistema músculo-esquelético. No presente estudo, buscou-se descrever e interpretar, sob a perspectiva da biomecânica, o andar em cadência auto-selecionada de sujeitos diabéticos neuropatas em esteira rolante, considerando os parâmetros dinâmicos, temporais, espaciais e eletromiográficos durante a fase de apoio. Investigou-se também aspectos sensoriais plantares e motores a fim de caracterizar os sujeitos neuropatas e controles estudados. Valores da sensibilidade somatossensorial e limiares de tolerância à dor nos sujeitos diabéticos neuropatas apresentaram significativamente maiores em relação ao grupo de sujeitos controle estudado, valores considerados fora do padrão de normalidade esperado. A cadência autoselecionada e a velocidade obtida na esteira rolante foram significativamente menores durante o andar dos neuropatas em relação aos sujeitos controle. Os tempos de apoio simples, duplo, comprimento da passada e do passo durante a marcha nos sujeitos diabéticos neuropatas apresentaram-se significativamente maiores em relação ao grupo controle. Foram observados menores picos de força vertical nos sujeitos neuropatas e menores deflexões da força vertical, conseqüências secundárias da estratégia de redução da velocidade do andar em neuropatas que buscam um padrão mais conservativo e estável do seu andar. As respostas eletromiográficas dos músculos da perna e coxa apresentaram-se com menores magnitudes e com picos de ativação atrasados em relação ao padrão normal de recrutamento, especialmente o m. tibial anterior bilateralmente nos neuropatas. Interpreta-se tal fato como uma provável alteração no mecanismo de controle central e/ou periférico da marcha em sujeitos diabéticos neuropatas decorrente dos déficits sensoriais periféricos e motores conseqüentes da doença investigada. O mecanismo de redução de choques na marcha apresentou-se de forma ineficiente em função das respostas atrasadas eletromiográficas tanto de m. vasto lateral, quanto de m. tibial anterior. Conclui-se que a neuropatia diabética periférica acomete não só respostas somatossensoriais e motoras periféricas mas também mecanismos intrínsecos de controle modificando a eficiência do tornozelo em seu papel na marcha, comprometendo desta forma alguns dos principais requisitos para o andar que são a progressão e o equilíbrio / Biomechanical investigation of the human movement has been bringing important discussions about the musculoskeletal system functions and the control of movement. The human walking is one of the most studied motor behaviors and its mechanical aspects contribute to characterize, identify, and intervene in pathological conditions. Dynamic, kinematic, and electromyographic analyses of pathological gait can significantly help the comprehension of the control mechanism of gait and its compensatory alterations. These analyses can also contribute to therapeutic and preventive interventions in patients whose walking behavior is altered due to some disease that accomplish the neuromotor system. In the present study, we described and interpreted self-cadence walking in a treadmill of neuropathic diabetic subjects under biomechanical considerations, such as dynamic, temporal, spatial, and electromyographic analysis during stance phase. We also studied sensorial and motor aspects in order to characterize the neuropathic and control subjects. The somatossensorial responses and pain tolerance threshold in the neuropathic subjects were significantly higher and considered away from the normal patterns. The self-cadence and the treadmill velocity were significantly lower in neuropathic gait. Single and double stance time, stride and step length were significantly higher during neuropathic gait. The neuropathic subjects showed lower vertical force peaks and lower deflections of vertical force and those findings were secondary consequences of the conservative strategy of lowering the gait velocity adopted by the neuropathic in order to reach a more stable locomotor pattern. The electromyographic responses of the thigh and leg muscles in neuropathic subjects showed lower magnitudes and were delayed comparing to the normal recruitment pattern, specially the anterior tibialis muscle right and left. These findings lead us to conclude that probably central and/or peripheral control mechanisms of the gait of neuropathic diabetic patients are altered due to somatossensorial and motor deficits. The mechanism of load reduction during walking was considered inefficient because of the activation delay of the lateral vastus and anterior tibialis muscles. We conclude that the peripheral diabetic neuropathy damages not only somatossensorial and motor sources but also intrinsic mechanisms of motor control leading to alterations in the ankle efficiency in gait. This resulting distal inefficiency compromises some of the principal requirements to gait, which are progression and balance