Orientador: Gil Lucio Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T03:20:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulino_RodrigoGaiga_M.pdf: 1725272 bytes, checksum: bad6329e7b6f8807cc8798a0689dc64a (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este estudo se propôs a analisar as características cinemáticas e eletromiográficas (EMG) dos movimentos voluntários uni-articulares unidirecionais e com reversão do cotovelo, em indivíduos jovens e idosos saudáveis, como também em indivíduos portadores da doença de Parkinson. Método: Os sujeitos permaneceram sentados em uma cadeira, com o antebraço direito sobre um ¿manipulandum¿ horizontal, de modo que o cotovelo direito se posicionava sobre o eixo de rotação do ¿manipulandum¿. O ombro ficou abduzido a 90°, ou seja, com o braço na horizontal. Nos movimentos unidirecionais, os sujeitos eram instruídos a mover em direção a um alvo e parar (somente flexão), já nos movimentos com reversão foi necessário realizar os movimentos em direção ao alvo e depois reverte-lo a uma nova posição (flexão e extensão). Os movimentos foram realizados em amplitudes variadas, tanto de ida, quanto de retorno do movimento. Registrou-se a atividade EMG do músculo bíceps braquial (BIC) e do tríceps cabeça lateral (TR). Os portadores da doença de Parkinson foram avaliados em dois momentos, no período em que a medicação estava em sua ação mínima (cerca de 12 horas após a ultima dose da medicação) e reavaliados 1-1,5h após a ingestão do medicamento anti-parkinsoniano. Resultados: Em indivíduos jovens e idosos saudáveis observou-se que na fase de desaceleração ao alvo ocorre a supressão da atividade do segundo burst agonista (BIC) em movimentos com reversão. Nesta mesma fase houve um aumento da magnitude da atividade EMG do antagonista (TR) com a distância de retorno. Após a reversão, a atividade EMG do TR, que nesta fase atua como agonista, continua a modular a magnitude EMG com o aumento da distância de retorno. Os portadores da doença de Parkinson moveram mais lentamente que os indivíduos idosos saudáveis, diminuindo a magnitude dos bursts EMG durante a aceleração nos movimentos de ida e nos de retorno. No momento da desaceleração os parkinsonianos apresentaram um aumento na co-ativação entre o agonista e o antagonista. Após a medicação, os parkinsonianos moveram mais rapidamente e mostraram um aumento na magnitude da atividade EMG na fase de aceleração dos movimentos. Discussão: Os resultados demonstraram que o envelhecimento não modifica a modulação dos padrões de ativação EMG. A supressão do segundo burst agonista (BIC) otimiza a função do antagonista (TR) que atua desacelerando o membro. Na fase subsequente o TR acelera o membro em direção à posição inicial. O aumento da magnitude da atividade EMG do TR com a distância de retorno sugere que o sistema nervoso central gera a atividade EMG capaz de não apenas desacelerar o membro ao alvo, mas também reverter sua direção e lançá-lo de volta à posição inicial. Os portadores da doença de Parkinson apresentaram múltiplos bursts de aceleração de pequena magnitude, que levam o parkinsoniano a mover lentamente. A co-ativação entre o agonista e o antagonista no momento da desaceleração do movimento aumentou a estabilidade para que o movimento fosse revertido com mais precisão. Por fim, o uso da medicação anti-parkinsoniana sugere a melhora do planejamento motor durante os movimentos com reversão, aumentando a magnitude da atividade EMG durante os momentos de aceleração do movimento / Abstract: This study analyses the kinematic and electromyographic (EMG) patterns of the singlejoint unidirectional movement and with elbow reversion in young individuals, healthy elderly and also individuals with Parkinson's disease. Method: The individuals remained seated in a chair with the right forearm on a horizontal ¿manipulandum¿, so that the right elbow was placed on the ¿manipulandum¿ rotation axis. The shoulder was abducted at a 90° angle, which means, with the arm in the horizontal position. In the unidirectional movements, the individuals have been instructed to move towards a given target and stop (flexion only), whereas in the movements with reversion was necessary to perform movements towards the target and after reverse them to a new position (flexion and extension). The movements were performed in several amplitudes either forward or backward movements. Biceps biceps muscle (BIC) and also lateral head triceps (TR) EMG activities have been registered. The individuals with Parkinson's disease were evaluated in two moments, during the period when the medication was at its minimum action (about 12 hours after the last dose of the medication) and reevaluated after 1-1,5h after the ingestion of the antiparkinsonian medication. Results: It has been observed through the data obtained from young individuals and healthy elderly that a suppression of the activity of the second agonist burst (BIC) occurred during the target deceleration phase in reversion movements. In this same phase there was an increase of magnitude of the activity EMG of the antagonist (TR) with the return distance. After the reversion, the EMG activity of the TR, which in this phase acts as agonist, continues to modulate the magnitude with the increase of the return distance. The individuals with Parkinson's disease moved more slowly than the healthy elderly, decreasing the magnitude of the bursts EMG during the acceleration in forward and backward movements. In the moment of the deceleration the pakinsonians presented an increase in the co-activation between the agonist and the antagonist. After the medication was taken, the parkinsonians were able to move faster and showed an increase in the magnitude of the EMG activity during the acceleration phase of the movements. Discussion: The results have demonstrated that the aging process does not modify the modulations of the EMG activation patterns. The suppression of the second agonist burst (BIC) optimizes the antagonist (TR) function, which acts by decelerating the member. During the following phase, the TR accelerates the member towards the initial position. The increase of the magnitude of the EMG activity of the TR with the return distance suggests that the central nervous system generates the EMG activity which is capable of not only decelerating the limb to the target, but also of reversing its direction and cast it back to the initial position. The Parkinson disease subjects presented multiples bursts of short magnitude in acceleration phase, which make the parkinsonian move slowly. The co-activation between the agonist and the antagonist during the movement deceleration moment increased the stability so that the movement could be more precisely reverted. Finally, the anti-parkinsonian suggests the improvement of the motor planning during the movements with reversion, increasing the magnitude of the EMG activity during the moments of acceleration of the movement / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Gil Lucio Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T21:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MarcusViniciusRezendedos_M.pdf: 2514721 bytes, checksum: a7b1ab66caadf0d4fb9a3367038033d5 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho, foram investigados efeitos de condições especiais como o envelhecimento e a Doença de Parkinson no controle de movimentos reversos do cotovelo, realizados com um atraso variável entre a ida (Ml) e a volta (M2) do mesmo. Outro objetivo foi verificar se o ciclo de alongamento-encurtamento (CAE) age como potencializador da contração muscular nessa população. Foram recrutados 12 voluntários, sendo seis sujeitos saudáveis (três homens e três mulheres) com idades entre 51 e 71 anos (Média = 62.33 e DP = 8.95) e seis portadores da doença de Parkinson (três homens e três mulheres) com idades entre 59 e 77 anos (Média = 68.66 e DP = 7.47). Eles realizaram movimentos uni-articulares rápidos de reversão com o cotovelo, que se movia em direção à um alvo (Ml) e depois retomava à posição inicial (M2). Esses movimentos foram realizados em três diferentes distâncias (20°, 40° e 60°) e entre os dois componentes (Ml e M2) foi realizado um atraso variável (Os, 0.2s, 0.5s e ls). O deslocamento angular do cotovelo foi registrado por um sistema óptico de análise do movimento (OPTOTRAK@ 3020) e a atividade elétrica dos músculos braquiorradial (BRR) e cabeça lateral do tríceps braquial (TR) foi registrada através de um eletromiógrafo EMG DelSYS (modelo DE2.2L) com eletrodos de superficie. O envelhecimento saudável não influenciou os padrões EMG utilizados por esses indivíduos para ativar os músculos agonista e antagonista na realização de movimentos uni-articulares com reversão com diferentes atrasos. A velocidade dos movimentos executados por esses indivíduos foi mais baixa devido ao uso de um padrão semelhante aos sujeitos jovens, porém com uma menor quantidade de ativação. Os parkinsonianos moveram mais lentamente que os idosos saudáveis e indivíduos saudáveis devido a algumas alterações na modulação da atividade EMG. Apesar de apresentarem a manutenção do padrão trifásico, a atividade elétrica dos músculos ocorreu na forma de vários bursts altemantes durante toda a realização da tarefa, o que provocou uma redução na quantidade de ativida elétrica dos músculos. Os parkinsonianos não reduziram a magnitude do segundo burst agoninos movimentos sem atraso, o que trouxe uma dificuldade maior para reverter os moviment< Por fim, notou-se que os indivíduos portadores da doença de Parkinson relaxavam menos a SI musculatura e iniciavam o retomo à posição inicial necessitando de uma atividade maior do 1 para gerar uma velocidade igual à dos indivíduos saudáveis, o que não aconteceu. ( movimentos que reverteram sem atraso apresentaram um valor maior da velocidade movimento de retomo à posição inicial, mesmo nos portadores da doença de Parkinso confirmando a ação potencializadora do ciclo de alongamento-encurtamento (CAE) sobre músculo tríceps. Isso suporta a influência, tanto dos reflexos (gerados pelo estiramento muscula quanto da energia potencial armazenada pelo músculo e tendão, que têm suas origens na fa: excêntrica do CAE e são liberados no movimento de volta (fase concêntrica). Palavras-chave: Movimentos reversos, doença de Parkinson, ciclo de alongamento encurtamento, eletromiografia e cinemática / Abstract: Within this study were investigated the effects of special conditions like aging and the Parkinson's disease on the control ofreversal movements ofthe elbow joint performed with a variable delay between the two components (Ml and M2) ofreversal. Another aim was to verify if the stretch-shortening cycle exerts his potentiating effects on muscular contraction in this population. To perform these observations, 12 volunteers were recruited. Six of them (3 males and 3 females) were normal at their neurological assessment and were between 51 and 71 years of age (Mean = 62.33 e S.D.= 8.95), and the other six (3 males and 3 females) had been diagnosised with Parkinson disease and were between 59 and 77 years old (Mean = 68.66 e S.D. = 7.47). They executed fast single-joint movements with a reversal, moving towards a target (Ml) and getting back to the initial position (M2). These movements were accomplished in three different distances (20°, 40° and 60°) and between the two components ofreversal (Ml e M2) there were variable delays (Os, 0.2s, 0.5s eIs). The elbow angle was recorded using a optoelectric system of motion analysis (OPTOTRAK@ 3020) and the electrical activity of braquioradialis (BRR) and lateral head of triceps brachi (TR) muscles were recorded by a electromyograph EMG DelSYS (model DE2.2L) with surface electrodes placed over the muscles bellies. The aging did not affect the EMG patterns used by these persons in activating the agonist and antagonist muscles to accomplish single-joint movements with a delay between the movements toward the target and the return to the initial position. The velocity of movements executed by the elder1y volunteers was lower due to the fact that the same strategy applied to young hea1thy persons was used, however with less EMG activity. The volunteers with Parkinson's disease moved slower than the heaIthy elderly and young subjects due to aIterations in the modulation of EMG activity. Altough they kept the triphasic pattern, the EMG showed multiple bursts that aItemated during the task accomplishmen~ which decreased the amount of ellectricaI activity. Besides, they did not reduce the magnitude of second agonist burst in the reversaI movements without delay, what made the reversion harder. FinaIly, it was noticed that the parkinsonians showed less relaxation of his muscles during the intervaI between TI-T4, and started the return movement needing more TR activity to produce the same velocity, when compared to heaIthy persons, which was not the case. Those movements that reverted with no delay showed higher values concerning the second peak ofvelocity, even within the volunteers with Parkinson disease, sustaining the potentianting action of SSC over the triceps muscle. This effect comes from the influence of reflexes (generated by the muscle stretching), as well as the storage of elastic energy in the muscle and tendon in the eccentric phase of SSC, which are released at the movement of returning (concentric phase) / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular