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Background: Obesity-induced alterations in biomechanics and muscle recruitment during activities of daily living, such as sit-to-stand (STS) are often attributed to increases in adipose tissue (AT) mass. Central or peripheral distribution of AT may differently affect biomechanics and muscle recruitment. Methods: Fifteen healthy, normal weight (BMI 22.4 ± 1.9 kg/m2, 24.1 ± 4.2 years) subjects volunteered. External loads equivalent to a 5 kg/m2 BMI increase were applied in three conditions: unloaded (UN), centrally loaded (CL), and peripherally loaded (PL). Subjects completed three successful STS movements in a backless chair under each load condition in random order. Motion analysis and lower extremity surface electromyography (EMG) were measured. Results: Compared to UN and CL, PL significantly increased support width during STS. PL also significantly increased maximum trunk flexion compared to CL. Peak and total VM EMG activity were significantly increased during CL, compared to UN and PL. During CL, peak VL EMG activity was significantly greater than UN. Conclusions: Central and peripheral weight gain induce different biomechanical adaptations during STS. Central weight gain increases knee extensor muscle activity during STS independent of biomechanical changes. In contrast, peripheral weight gain increases support width and trunk flexion with minimal EMG changes during STS.

O objetivo do trabalho é investigar como as condições biomecânicas de portadores de Osteoartrite (OA) de joelho afetam a capacidade de realizar atividades de vida diária. Participaram desse estudo 39 indivíduos, sendo 18 indivíduos com OA de joelho bilateral grau 3, na escala Kellgren Lawrence, e 21 indivíduos saudáveis. Foram utilizadas duas plataformas de força (AMTI) para registrar a Força de Reação do Solo, cinco câmeras (Sistema Vicon) para registrar as variações angulares das articulações do quadril, joelho e tornozelo, nos planos sagital e frontal, e cinco sensores de eletromiografia wireless (Sistema Noraxon) para registrar as atividades dos músculos reto femoris (RF), vastus lateralis (VL), biceps femoris (BF), tibialis anterior (TA) e gastrocnemius lateralis (GL) no segmento dominante (segmento D) dos sujeitos do grupo controle e no segmento com maior gravidade de lesão nos indivíduos com OA (segmento OA). Também foram calculados por meio de dinâmica inversa os momentos articulares nos planos sagital e frontal. Três atividades de vida diária foram investigadas, a marcha, o levantar e sentar em uma cadeira e o descer de um degrau de 20cm. Nos resultados, foi observada uma menor variação angular de forma geral nas articulações do quadril e joelho. Não foi observada diferença nas cargas mecânicas aplicadas ao aparelho locomotor. Nas três atividades cotidianas, os indivíduos com OA apresentaram adução no quadril e abdução no joelho, que denota um alinhamento em valgo durante a execução das tarefas. Poucas diferenças foram observadas nos momentos articulares flexores e extensores, nas três atividades de vida diária investigadas. No levantar e sentar menores momentos extensores foram observados no joelho durante as duas fases do movimento. Nos momentos adutores, poucas diferenças foram observadas na marcha. No levantar e sentar, o segmento OA não apresentou momentos adutores de joelho maiores que nos outros segmentos. No descer degrau, o segmento CL apresentou maior momento adutor que o segmento OA e D. De forma geral, as diferenças na ativação muscular indicam maior intensidade de ativação no grupo controle. O músculo VL nas três atividades apresentou intensidade de ativação menor nos indivíduos com OA. Observou-se maior co-ativação na marcha e no descer degrau, mas não no levantar e sentar. Na marcha a maior co-ativação ocorreu nas três articulações. No descer degrau, ocorreu no quadril e no joelho. Nas três atividades, maior co-contração foi observada e principalmente no joelho. Conclui-se que as alterações na técnica de movimento mostram-se tarefa dependente. As alterações na execução do movimento no plano sagital não foram suficientes para afetar o controle das cargas mecânicas, na marcha e no descer degrau. Apenas na tarefa de levantar e sentar surgiu algum indicio de que a eficiência seria pior. O alinhamento no joelho e os momentos adutores não sugerem maior magnitude de força no compartimento medial do joelho. Aparentemente, as características temporais sejam mais sensíveis à presença da OA no joelho do que a intensidade de ativação / The aim of this study is to investigate the biomechanical characteristics of patients with knee osteoarthritis (OA) and hoe it affects the ability to perform daily living activities. Thirty nine subjects participated in this study, 18 subjects with bilateral knee OA grade 3 Kellgren Lawrence scale) and 21 healthy individuals. Two force platforms (AMTI) were used to register the Grourd Reaction Force (GRF). Five cameras (System Vicon) were used to register the angular variations of the hip, knee and ankle in the sagittal and frontal planes. Five electromyographic electrodes (Noraxon System) were used to record the activities of the rectus femoris (RF), vastus lateralis (VL), biceps femoris (BF), tibialis anterior (TA) and gastrocnemius lateralis (GL) in the dominant segment (D segment) on control group and the segment with greater severity of injury in individuals with OA (OA segment). Inverse dynamics was used to calculate joint moments sagittal and frontal planes. Three daily living activities were investigated, the gait, the Sit-to stand and Stand-to-sit and Stepping down from a 20cm height step. In results, there was a smaller angular variation in hip and knee joints. No difference was observed in the mechanical loads applied to the locomotor system. In the three daily activities, people with knee OA showed hip adduction and knee abduction, in the three daily activities, which suggests an alignment valgus in the knee. Few differences were observed in joint moments in the three daily living activities. In sit-to-stand and stand-to-sit lower peak extensor moments were observed in the knee. Few differences were observed in adductor moments in gait. In sit-to-stand and stand-to-sit, no difference was observed in knee adductor moments. In stepping down, the CL segment showed greater adductor moment than OA segment and D. In general, differences in muscle activation indicate greater activation intensity in the control group. The VL muscle showed lower activation intensity in individuals with OA in all three activities. A higher co-activation was observed in gait and in stepping down, but not in sit-to-stand and stand-to-sit. In gait the higher co-activation occurred subjects with knee OA in the three joints. In stepping down, higher co-activation occurred in the hip and knee. In the three activities, greater co-contraction was observed and especially in the knee. It can be concluded that changes in movement technique appears to be task dependent. Changes in movement technique in the sagittal plane were not enough to affect the control of the mechanical loads on gait and stepping down movements. Only in sit-to-stand and stand-to-sit some indication of worse efficiency to perform the task was observed. Knee alignment and knee adductor moments do not suggest greater magnitude of force in the medial compartment of the knee. Apparently, the temporal characteristics of muscle activity are more sensitive to the presence of knee OA than the intensity of activation

Introdução: A força muscular periférica e respiratória pode estar reduzida em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). O impacto desta redução sobre a capacidade de realizar atividades e exercícios não é bem conhecida. Objetivos: Comparar a força muscular periférica e respiratória e o desempenho no teste da caminhada de 6 minutos (TC6) e no teste de senta e levanta de 1 minuto (TSL) em indivíduos com e sem DPOC e estudar o impacto da força muscular nos dois testes. Métodos: Foram estudados 21 pacientes com DPOC (13 homens, idade de 63±7 anos, volume expiratório forçado no primeiro segundo - VEF1 – 1,14±0,54, 42±18% do previsto) e 21 indivíduos sem DPOC (13 homens, idade 64±7 anos, VEF1 2,64±0,65, 106±21% do previsto). Todos os indivíduos realizaram espirometria, avaliação da pressão inspiratória máxima (PImáx) e expiratória máxima (PEmáx), teste de uma repetição máxima (1RM) para avaliar força do quadríceps, TC6 e TSL. Resultados: Quando comparados com controles pacientes com DPOC apresentaram valores inferiores de PImáx (77±23 cm H2O vs 102±18 cm H2O, p=0,0001), PEmáx (100±26 cm H2O vs 127±23 cm H2O, p=0,001), força do quadríceps (17±5 Kg vs 23±4 Kg, p=0,0001), distância no TC6 (405±76 m vs 539±48 m, p=0,0001) e repetições no TSL (25±6 vs 35±6, p=0,0001). No grupo de 42 indivíduos a distância percorrida no TC6 se associou com o VEF1 (r=0,80, p=0,0001), com a PImáx (r=0,59, p=0,0001), com a PEmáx (r=0,63, p=0,0001), com a SpO2 basal (r=0,61, p=0,0001) e com a força do quadríceps (r=0,63, p=0,0001). Num modelo multivariado o VEF1, a PImáx e a dispneia basal explicaram 81% da variabilidade da distância percorrida no TC6. Em relação ao TSL as melhores correlações foram observadas com o VEF1 (r=0,55, p=0,0001) e com a força do quadríceps (r=0,50, p=0,0001) e associação mais fraca foi observada com as pressões respiratórias máximas (r=0,34, p=0,02). A distância percorrida no TC6 se associou com o número de repetições no TSL (r=0,61, p=0,0001). Conclusões: Pacientes com DPOC tem redução da força muscular do quadríceps e das pressões respiratórias e um pior desempenho no TC6 e no TSL em relação aos controles. Tanto a força muscular do quadríceps como as pressões respiratórias influenciam o desempenho nos dois testes. Entretanto, o impacto da força do quadríceps sobre a distância percorrida parece depender do VEF1. Observamos uma relação forte entre a distância percorrida e o número de elevações no TST, sugerindo que o TST possa ter um papel na avaliação funcional de pacientes com DPOC. / Introduction: Peripheral and respiratory muscle strength may be reduced in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The impact of this reduction on the ability to perform activities and exercises is not well known. Aims: To compare the peripheral and respiratory muscle strength and the performance in a 6-minute walk test (6MWT) and a sit-to-stand test (STST) in subjects with and without COPD and to study the impact of the muscle strength on both tests. Methods: We studied 21 patients with COPD (13 men, age 63±7 years, forced expiratory volume in one second, FEV1 1.14±0.54, 42 ± 18% predicted ) and 21 subjects without COPD (13 men, age 64±7 years, FEV1 2.64±0.65, 106±21% predicted). All subjects underwent spirometry, maximal inspiratory (MIP) and expiratory pressure (MEP), one-repetition maximum (1RM) to evaluate quadriceps strength, 6MWT and STST. Results: When compared to controls patients with COPD showed lower values of MIP (77±23 cm H2O vs. 102±18 cm H2O, p=0.0001), MEP (100±26 cm H2O vs 127±23 cm H2O, p=0.001), quadriceps strength (17 ± 5 kg vs. 23 ± 4 kg, p=0.0001), distance in 6MWT (405±76 m vs 539±48 m, p = 0.0001) and repetitions in STST (25±6 vs 35±6, p=0.0001). The walked distance was associated with FEV1 (r=0.80, p=0.0001), MIP (r=0.59, p=0.0001), MEP (r=0.63, p=0.0001), baseline SpO2 (r=0.61, p=0.0001) and quadriceps strength (r=0.63, p=0.0001). In a multivariate model FEV1, MIP and baseline dyspnea explained 81% of the walked distance variance in 6MWT. Regarding the TSL, the best correlations were observed with FEV1 (r=0.55, p=0.0001) and quadriceps strength (r=0.495, p = 0.0001) while a weaker association was observed with the maximal respiratory pressures (r=0.34, p=0.02). The distance walked in 6MWT was associated with the number of repetitions in TSL (r=0.61, p=0.0001). Conclusions: Patients with COPD have reduced quadriceps muscle strength and respiratory pressures and a worse performance in the 6MWT and STST in relation to controls. Both the quadriceps muscle strength and respiratory pressure influenced the performance in both tests. However, the impact of quadriceps strength on the walked distance seems to depend on FEV1. We observed a strong relationship between distance and number of elevations in STST, suggesting that STST may have a role in the functional evaluation of patients with COPD.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Rocha.pdf: 2659050 bytes, checksum: ab889033d038c34c38a4e174f6d78945 (MD5) Previous issue date: 2009-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Hemiparesis following stroke reduces the ability to use the involved lower extremity during the sit-to-stand (STS) transfer, thus affecting the performance. This study investigated in hemiparetic subjects the combined effects of the non-affected lower limb (NA) constraints by supporting it on a step and the seat height for the weight-bearing on the affected lower limb (AF) and the reduction of asymmetry during STS. Thirteen adult subjects (60,4 ± 5,7 years) were selected, of both sexes, with hemiparesis due to stroke in chronic stage (43,7 ± 50 months). They had mild to moderate impairments on the Fugl-Meyer Scale (24,7 ± 4,9 points). The participants underwent clinical evaluations and biomechanical analyses of the kinetics and kinematics of the movements of interest. Individuals stood up from a instrumented bench at two seat heights, 100% (normal) and 130% (elevated) from the knee height (KH). There were four conditions of the feet: (1) spontaneous (SPO), (2) symmetric (SYM), (3) asymmetrical (ASS) with the NA limb in front of the AF, and (4) step (STP) of the NA limb supported on a step. Force plates and a kinematic system were used for analyses of the vertical component (Fz) of the ground reaction forces and the kinematic behaviors of the resulting movement. The results showed significant decreases of the asymmetry in the step condition compared to the positions of the SPO (p<0001), SYM (p<0001) and ASS (p=0023). The angles of hip, knee and ankle reached normal values. With the elevation of the seat height at 130%, KH had significant reductions in the time of movement and the anterior displacement of the trunk (p<0001 both). The restriction of the AF by the step was efficient in reducing the asymmetry in the STS and may be a therapeutic resource to be used in reversing the learned non-use. Raising the seat height reduced the time and displacement of the trunk, there facilitated reaching the upright position even with the use of step. The use of constraint as a strategy for training is suggested to reduce the asymmetry in the STS. / A hemiparesia após um Acidente Vascular Encefálico (AVE) compromete a capacidade de usar a extremidade inferior acometida durante transição de sentado para de pé (ST-DP), afetando o desempenho funcional. Este estudo investigou, em indivíduos hemiparéticos, o efeito combinado da restrição do membro inferior não-afetado (MINA) apoiado em um step e da altura do assento, sobre a transferência de peso para o membro inferior afetado (MIAF) e redução da assimetria durante o movimento ST-DP. Foram selecionados 13 indivíduos adultos (60,4 ± 5,7 anos), de ambos os sexos, com seqüela de hemiparesia devido a AVE na fase crônica (43,7 ± 50 meses) e comprometimento de leve a moderado na Escala de Fugl-Meyer (24,7 ± 4,9 pontos). Os participantes realizaram avaliações clínicas e biomecânicas através de análise cinética e cinemática do movimento de interesse. Os indivíduos levantaram de um banco instrumentado a partir de duas alturas de assento, 100% (normal) e 130% (elevada) da altura do joelho (AJ), e em 4 condições dos pés: (1) espontânea (ESP); (2) simétrica, SIM; (3) assimétrica (ASS) - membro não-afetado à frente; e (4) step (STP) - membro não-afetado apoiado em um step. Plataformas de força e sistema de cinemetria foram empregados respectivamente para análise da componente vertical (Fz) da força de reação do solo e do comportamento cinemático resultantes do movimento. Os resultados mostraram uma diminuição significativa da assimetria na condição step em relação as posições ESP (p < 0,001), SIM (p <0,001) e ASS (p =0,023), influenciando positivamente os ângulos de quadril, joelho e tornozelo para valores mais próximos dos normais. Com a elevação da altura do assento à 130%AJ foi observada uma redução significativa do tempo de movimento e deslocamento anterior do tronco (p < 0,001para ambos). A restrição do MINAF pelo step mostrou-se eficiente na diminuição da assimetria durante o ST-DP e pode ser um recurso terapêutico utilizado na reversão do desuso aprendido. Elevar a altura do assento diminuiu as demandas de tempo e deslocamentos do tronco, facilitando a aquisição da postura em pé mesmo com o emprego do step. Sugere-se o uso da restrição como uma estratégia de treinamento visando reduzir a assimetria durante o ST-DP.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo Daiane Medeiros.pdf: 112848 bytes, checksum: 243c03f59b51fcd3929df4053f3f22ac (MD5) Previous issue date: 2014-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this research was to analyze the influence of different bench heights and foot placement in the dynamic postural control in children with Cerebral Palsy during the sit-to-stand (STS) task from a kinetic and kinematic perspective. The sample consisted of fourteen children with Cerebral Palsy (CP) (mean age, 8,43±3,00) and fourteen typically developing to control group (CG) (mean age, 8,43±3,00). The children with CP were divided in two groups: children able to perform independently the STS (CPI) and children who need support to perform the STS (CPS). The balance was assessed by the Pediatric Balance Scale (PBS). The motor function of children with CP was classified using the Gross Motor Function Classification System (GMFCS). Kinematic and kinetic data were recorded and analyzed during the sit-to-stand task with different bench height and foot placement. The kinetic variables analyzed were Area of center of pressure (COP), COP anterior-posterior direction (COPAP), COP medial-lateral direction (COPML) and Total average speed of COP (TASCOP). And the kinematic variables were linear displacement of the shoulder (x and y), linear displacement of the knee (x and y), average speed of STS and time duration of STS. Regarding the PBS it was observed that CPS showed significant reduction in balance when compared to other groups and less displacement of center of pressure (COP). The CPI exhibited significant increase in displacement of COPML when compared to the CG. The results showed that children with PC require more time to complete the STS task than CG. The CPS presented lower linear displacement of the shoulder and knee than the other groups. During the high bench condition the linear displacement of the shoulder and knee were reduced too. We concluded that the different conditions did not influence postural control when assessed by kinetic variables. The CPI showed higher displacement of COPML when compared to CG. This indicates the use of different motor strategies for the STS task. The different bench heights influenced the kinematic variables, so that the high bench reduced the linear displacement of the shoulder and knee. / Este estudo tem como objetivo analisar a influência de diferentes alturas de banco e posicionamento dos pés no controle postural de crianças com PC durante a transferência de sentado para em pé (TSP), sob uma perspectiva cinética e cinemática. A amostra foi composta por 14 crianças com Paralisia Cerebral (PC) (média de idade, 8,43±3) e 14 crianças típicas (média de idade 8,43±3) para o Grupo Controle (GC). As crianças com PC foram divididas em dois grupos: Grupo PC sem apoio (GPCSA) e Grupo PC com apoio (GPCCA). O equilíbrio das crianças do presente estudo foi avaliado por meio da Escala de Equilíbrio Pediátrica (EEP). A função motora de crianças com PC foi classificada de acordo com o Sistema de Classificação da Função Motora Grossa (GMFCS) e avaliação cinética e cinemática da TSP foram realizadas em diferentes alturas de banco e posicionamento dos pés. Em relação à EEP o GPCCA apresentou redução significativa do equilíbrio quando comparado aos demais grupos, o mesmo apresentou menores valores do deslocamento do COP. O GPCSA exibiu aumento significativo do deslocamento do COPML quando comparado ao GC. As crianças com PC apresentaram maior duração de tempo para realizar a tarefa. O GPCCA apresentou menor deslocamento linear do ombro e joelho e a condição de banco alto também reduziu estes deslocamentos. Pode-se concluir que as diferentes condições não influenciaram o controle postural avaliado por meio das variáveis cinéticas. O GPCSA apresentou maior deslocamento do COPML quando comparado às crianças típicas, o que indica que essas utilizam diferentes estratégias motoras durante a TSP. As diferentes alturas de banco influenciaram as variáveis cinemáticas, de modo que as condições com o banco alto reduziu o deslocamento do ombro e do joelho

Introdução: A força muscular periférica e respiratória pode estar reduzida em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). O impacto desta redução sobre a capacidade de realizar atividades e exercícios não é bem conhecida. Objetivos: Comparar a força muscular periférica e respiratória e o desempenho no teste da caminhada de 6 minutos (TC6) e no teste de senta e levanta de 1 minuto (TSL) em indivíduos com e sem DPOC e estudar o impacto da força muscular nos dois testes. Métodos: Foram estudados 21 pacientes com DPOC (13 homens, idade de 63±7 anos, volume expiratório forçado no primeiro segundo - VEF1 – 1,14±0,54, 42±18% do previsto) e 21 indivíduos sem DPOC (13 homens, idade 64±7 anos, VEF1 2,64±0,65, 106±21% do previsto). Todos os indivíduos realizaram espirometria, avaliação da pressão inspiratória máxima (PImáx) e expiratória máxima (PEmáx), teste de uma repetição máxima (1RM) para avaliar força do quadríceps, TC6 e TSL. Resultados: Quando comparados com controles pacientes com DPOC apresentaram valores inferiores de PImáx (77±23 cm H2O vs 102±18 cm H2O, p=0,0001), PEmáx (100±26 cm H2O vs 127±23 cm H2O, p=0,001), força do quadríceps (17±5 Kg vs 23±4 Kg, p=0,0001), distância no TC6 (405±76 m vs 539±48 m, p=0,0001) e repetições no TSL (25±6 vs 35±6, p=0,0001). No grupo de 42 indivíduos a distância percorrida no TC6 se associou com o VEF1 (r=0,80, p=0,0001), com a PImáx (r=0,59, p=0,0001), com a PEmáx (r=0,63, p=0,0001), com a SpO2 basal (r=0,61, p=0,0001) e com a força do quadríceps (r=0,63, p=0,0001). Num modelo multivariado o VEF1, a PImáx e a dispneia basal explicaram 81% da variabilidade da distância percorrida no TC6. Em relação ao TSL as melhores correlações foram observadas com o VEF1 (r=0,55, p=0,0001) e com a força do quadríceps (r=0,50, p=0,0001) e associação mais fraca foi observada com as pressões respiratórias máximas (r=0,34, p=0,02). A distância percorrida no TC6 se associou com o número de repetições no TSL (r=0,61, p=0,0001). Conclusões: Pacientes com DPOC tem redução da força muscular do quadríceps e das pressões respiratórias e um pior desempenho no TC6 e no TSL em relação aos controles. Tanto a força muscular do quadríceps como as pressões respiratórias influenciam o desempenho nos dois testes. Entretanto, o impacto da força do quadríceps sobre a distância percorrida parece depender do VEF1. Observamos uma relação forte entre a distância percorrida e o número de elevações no TST, sugerindo que o TST possa ter um papel na avaliação funcional de pacientes com DPOC. / Introduction: Peripheral and respiratory muscle strength may be reduced in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The impact of this reduction on the ability to perform activities and exercises is not well known. Aims: To compare the peripheral and respiratory muscle strength and the performance in a 6-minute walk test (6MWT) and a sit-to-stand test (STST) in subjects with and without COPD and to study the impact of the muscle strength on both tests. Methods: We studied 21 patients with COPD (13 men, age 63±7 years, forced expiratory volume in one second, FEV1 1.14±0.54, 42 ± 18% predicted ) and 21 subjects without COPD (13 men, age 64±7 years, FEV1 2.64±0.65, 106±21% predicted). All subjects underwent spirometry, maximal inspiratory (MIP) and expiratory pressure (MEP), one-repetition maximum (1RM) to evaluate quadriceps strength, 6MWT and STST. Results: When compared to controls patients with COPD showed lower values of MIP (77±23 cm H2O vs. 102±18 cm H2O, p=0.0001), MEP (100±26 cm H2O vs 127±23 cm H2O, p=0.001), quadriceps strength (17 ± 5 kg vs. 23 ± 4 kg, p=0.0001), distance in 6MWT (405±76 m vs 539±48 m, p = 0.0001) and repetitions in STST (25±6 vs 35±6, p=0.0001). The walked distance was associated with FEV1 (r=0.80, p=0.0001), MIP (r=0.59, p=0.0001), MEP (r=0.63, p=0.0001), baseline SpO2 (r=0.61, p=0.0001) and quadriceps strength (r=0.63, p=0.0001). In a multivariate model FEV1, MIP and baseline dyspnea explained 81% of the walked distance variance in 6MWT. Regarding the TSL, the best correlations were observed with FEV1 (r=0.55, p=0.0001) and quadriceps strength (r=0.495, p = 0.0001) while a weaker association was observed with the maximal respiratory pressures (r=0.34, p=0.02). The distance walked in 6MWT was associated with the number of repetitions in TSL (r=0.61, p=0.0001). Conclusions: Patients with COPD have reduced quadriceps muscle strength and respiratory pressures and a worse performance in the 6MWT and STST in relation to controls. Both the quadriceps muscle strength and respiratory pressure influenced the performance in both tests. However, the impact of quadriceps strength on the walked distance seems to depend on FEV1. We observed a strong relationship between distance and number of elevations in STST, suggesting that STST may have a role in the functional evaluation of patients with COPD.

Introdução: A força muscular periférica e respiratória pode estar reduzida em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). O impacto desta redução sobre a capacidade de realizar atividades e exercícios não é bem conhecida. Objetivos: Comparar a força muscular periférica e respiratória e o desempenho no teste da caminhada de 6 minutos (TC6) e no teste de senta e levanta de 1 minuto (TSL) em indivíduos com e sem DPOC e estudar o impacto da força muscular nos dois testes. Métodos: Foram estudados 21 pacientes com DPOC (13 homens, idade de 63±7 anos, volume expiratório forçado no primeiro segundo - VEF1 – 1,14±0,54, 42±18% do previsto) e 21 indivíduos sem DPOC (13 homens, idade 64±7 anos, VEF1 2,64±0,65, 106±21% do previsto). Todos os indivíduos realizaram espirometria, avaliação da pressão inspiratória máxima (PImáx) e expiratória máxima (PEmáx), teste de uma repetição máxima (1RM) para avaliar força do quadríceps, TC6 e TSL. Resultados: Quando comparados com controles pacientes com DPOC apresentaram valores inferiores de PImáx (77±23 cm H2O vs 102±18 cm H2O, p=0,0001), PEmáx (100±26 cm H2O vs 127±23 cm H2O, p=0,001), força do quadríceps (17±5 Kg vs 23±4 Kg, p=0,0001), distância no TC6 (405±76 m vs 539±48 m, p=0,0001) e repetições no TSL (25±6 vs 35±6, p=0,0001). No grupo de 42 indivíduos a distância percorrida no TC6 se associou com o VEF1 (r=0,80, p=0,0001), com a PImáx (r=0,59, p=0,0001), com a PEmáx (r=0,63, p=0,0001), com a SpO2 basal (r=0,61, p=0,0001) e com a força do quadríceps (r=0,63, p=0,0001). Num modelo multivariado o VEF1, a PImáx e a dispneia basal explicaram 81% da variabilidade da distância percorrida no TC6. Em relação ao TSL as melhores correlações foram observadas com o VEF1 (r=0,55, p=0,0001) e com a força do quadríceps (r=0,50, p=0,0001) e associação mais fraca foi observada com as pressões respiratórias máximas (r=0,34, p=0,02). A distância percorrida no TC6 se associou com o número de repetições no TSL (r=0,61, p=0,0001). Conclusões: Pacientes com DPOC tem redução da força muscular do quadríceps e das pressões respiratórias e um pior desempenho no TC6 e no TSL em relação aos controles. Tanto a força muscular do quadríceps como as pressões respiratórias influenciam o desempenho nos dois testes. Entretanto, o impacto da força do quadríceps sobre a distância percorrida parece depender do VEF1. Observamos uma relação forte entre a distância percorrida e o número de elevações no TST, sugerindo que o TST possa ter um papel na avaliação funcional de pacientes com DPOC. / Introduction: Peripheral and respiratory muscle strength may be reduced in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The impact of this reduction on the ability to perform activities and exercises is not well known. Aims: To compare the peripheral and respiratory muscle strength and the performance in a 6-minute walk test (6MWT) and a sit-to-stand test (STST) in subjects with and without COPD and to study the impact of the muscle strength on both tests. Methods: We studied 21 patients with COPD (13 men, age 63±7 years, forced expiratory volume in one second, FEV1 1.14±0.54, 42 ± 18% predicted ) and 21 subjects without COPD (13 men, age 64±7 years, FEV1 2.64±0.65, 106±21% predicted). All subjects underwent spirometry, maximal inspiratory (MIP) and expiratory pressure (MEP), one-repetition maximum (1RM) to evaluate quadriceps strength, 6MWT and STST. Results: When compared to controls patients with COPD showed lower values of MIP (77±23 cm H2O vs. 102±18 cm H2O, p=0.0001), MEP (100±26 cm H2O vs 127±23 cm H2O, p=0.001), quadriceps strength (17 ± 5 kg vs. 23 ± 4 kg, p=0.0001), distance in 6MWT (405±76 m vs 539±48 m, p = 0.0001) and repetitions in STST (25±6 vs 35±6, p=0.0001). The walked distance was associated with FEV1 (r=0.80, p=0.0001), MIP (r=0.59, p=0.0001), MEP (r=0.63, p=0.0001), baseline SpO2 (r=0.61, p=0.0001) and quadriceps strength (r=0.63, p=0.0001). In a multivariate model FEV1, MIP and baseline dyspnea explained 81% of the walked distance variance in 6MWT. Regarding the TSL, the best correlations were observed with FEV1 (r=0.55, p=0.0001) and quadriceps strength (r=0.495, p = 0.0001) while a weaker association was observed with the maximal respiratory pressures (r=0.34, p=0.02). The distance walked in 6MWT was associated with the number of repetitions in TSL (r=0.61, p=0.0001). Conclusions: Patients with COPD have reduced quadriceps muscle strength and respiratory pressures and a worse performance in the 6MWT and STST in relation to controls. Both the quadriceps muscle strength and respiratory pressure influenced the performance in both tests. However, the impact of quadriceps strength on the walked distance seems to depend on FEV1. We observed a strong relationship between distance and number of elevations in STST, suggesting that STST may have a role in the functional evaluation of patients with COPD.

O objetivo do trabalho é investigar como as condições biomecânicas de portadores de Osteoartrite (OA) de joelho afetam a capacidade de realizar atividades de vida diária. Participaram desse estudo 39 indivíduos, sendo 18 indivíduos com OA de joelho bilateral grau 3, na escala Kellgren Lawrence, e 21 indivíduos saudáveis. Foram utilizadas duas plataformas de força (AMTI) para registrar a Força de Reação do Solo, cinco câmeras (Sistema Vicon) para registrar as variações angulares das articulações do quadril, joelho e tornozelo, nos planos sagital e frontal, e cinco sensores de eletromiografia wireless (Sistema Noraxon) para registrar as atividades dos músculos reto femoris (RF), vastus lateralis (VL), biceps femoris (BF), tibialis anterior (TA) e gastrocnemius lateralis (GL) no segmento dominante (segmento D) dos sujeitos do grupo controle e no segmento com maior gravidade de lesão nos indivíduos com OA (segmento OA). Também foram calculados por meio de dinâmica inversa os momentos articulares nos planos sagital e frontal. Três atividades de vida diária foram investigadas, a marcha, o levantar e sentar em uma cadeira e o descer de um degrau de 20cm. Nos resultados, foi observada uma menor variação angular de forma geral nas articulações do quadril e joelho. Não foi observada diferença nas cargas mecânicas aplicadas ao aparelho locomotor. Nas três atividades cotidianas, os indivíduos com OA apresentaram adução no quadril e abdução no joelho, que denota um alinhamento em valgo durante a execução das tarefas. Poucas diferenças foram observadas nos momentos articulares flexores e extensores, nas três atividades de vida diária investigadas. No levantar e sentar menores momentos extensores foram observados no joelho durante as duas fases do movimento. Nos momentos adutores, poucas diferenças foram observadas na marcha. No levantar e sentar, o segmento OA não apresentou momentos adutores de joelho maiores que nos outros segmentos. No descer degrau, o segmento CL apresentou maior momento adutor que o segmento OA e D. De forma geral, as diferenças na ativação muscular indicam maior intensidade de ativação no grupo controle. O músculo VL nas três atividades apresentou intensidade de ativação menor nos indivíduos com OA. Observou-se maior co-ativação na marcha e no descer degrau, mas não no levantar e sentar. Na marcha a maior co-ativação ocorreu nas três articulações. No descer degrau, ocorreu no quadril e no joelho. Nas três atividades, maior co-contração foi observada e principalmente no joelho. Conclui-se que as alterações na técnica de movimento mostram-se tarefa dependente. As alterações na execução do movimento no plano sagital não foram suficientes para afetar o controle das cargas mecânicas, na marcha e no descer degrau. Apenas na tarefa de levantar e sentar surgiu algum indicio de que a eficiência seria pior. O alinhamento no joelho e os momentos adutores não sugerem maior magnitude de força no compartimento medial do joelho. Aparentemente, as características temporais sejam mais sensíveis à presença da OA no joelho do que a intensidade de ativação / The aim of this study is to investigate the biomechanical characteristics of patients with knee osteoarthritis (OA) and hoe it affects the ability to perform daily living activities. Thirty nine subjects participated in this study, 18 subjects with bilateral knee OA grade 3 Kellgren Lawrence scale) and 21 healthy individuals. Two force platforms (AMTI) were used to register the Grourd Reaction Force (GRF). Five cameras (System Vicon) were used to register the angular variations of the hip, knee and ankle in the sagittal and frontal planes. Five electromyographic electrodes (Noraxon System) were used to record the activities of the rectus femoris (RF), vastus lateralis (VL), biceps femoris (BF), tibialis anterior (TA) and gastrocnemius lateralis (GL) in the dominant segment (D segment) on control group and the segment with greater severity of injury in individuals with OA (OA segment). Inverse dynamics was used to calculate joint moments sagittal and frontal planes. Three daily living activities were investigated, the gait, the Sit-to stand and Stand-to-sit and Stepping down from a 20cm height step. In results, there was a smaller angular variation in hip and knee joints. No difference was observed in the mechanical loads applied to the locomotor system. In the three daily activities, people with knee OA showed hip adduction and knee abduction, in the three daily activities, which suggests an alignment valgus in the knee. Few differences were observed in joint moments in the three daily living activities. In sit-to-stand and stand-to-sit lower peak extensor moments were observed in the knee. Few differences were observed in adductor moments in gait. In sit-to-stand and stand-to-sit, no difference was observed in knee adductor moments. In stepping down, the CL segment showed greater adductor moment than OA segment and D. In general, differences in muscle activation indicate greater activation intensity in the control group. The VL muscle showed lower activation intensity in individuals with OA in all three activities. A higher co-activation was observed in gait and in stepping down, but not in sit-to-stand and stand-to-sit. In gait the higher co-activation occurred subjects with knee OA in the three joints. In stepping down, higher co-activation occurred in the hip and knee. In the three activities, greater co-contraction was observed and especially in the knee. It can be concluded that changes in movement technique appears to be task dependent. Changes in movement technique in the sagittal plane were not enough to affect the control of the mechanical loads on gait and stepping down movements. Only in sit-to-stand and stand-to-sit some indication of worse efficiency to perform the task was observed. Knee alignment and knee adductor moments do not suggest greater magnitude of force in the medial compartment of the knee. Apparently, the temporal characteristics of muscle activity are more sensitive to the presence of knee OA than the intensity of activation

Purpose: Vibrotactile displays have been found to be beneficial in improving balance test scores that correlate with a decrease in fall rate in laboratory studies. Investigations of these devices have been limited to upright stance and have not been done in clinical settings. Furthermore, transitional movements facilitated by vibrotactile displays, such as forward lean and rise found in sit-to-stand, have not been investigated. A prospective study investigated the relationship between force platform vibrotactile intervention and balance test scores, sit-to-stand and falls in subjects with abnormal NeuroCom Sit-to-Stand test results and 2 or more self-reported falls within the last 6 months. Subjects: Subjects included 30 community-dwelling adults, aged 60 to 79 years, 10 as off-site controls, 10 as on-site controls, and 10 as on-site device intervention subjects. Method: The cohort is a prospective case/control study using Pearson r, paired sample t-test, multivariate analysis of variance (M)ANOVA), and Wilcoxon signed rank analysis to determine the relationship between standard of care physical therapy plus vibrotactile force platform device treatment and standard of care physical therapy only. The Berg Balance Scale (BBS), Dynamic Gait Index, functional independence measure-motor (FIM-Motor), NeuroCom Sit-to-Stand normative ratios, NeuroCom Comprehensive Report, and self-reported falls quantify change over time with repeated measure study design. Results: The study found a significant beneficial effect in the device intervention group which realized 39.5/56 to 51.2/56 mean score increase in Berg Balance Score, increase in mean Dynamic Gait Index from 11.7/24 to 19.8/24, mean increase in FIM-Motor from 16.4/21 to 19.5/21 and decrease in self-report falls from 4 to 2 by intervention Day 14. These finds encourage further investigation of vibrotactile force platform devices.