Orientador: Fábio Mícolis de Azevedo / Resumo: A dor femoropatelar (DFP) é uma das condições mais comuns na prática ortopédica, e evidências recentes sugerem que pode ser um fator predisponente à osteoartrite femoropatelar. Além das alterações biomecânicas associadas ao patomecanismo subjacente à DFP, a investigação de alterações neurofisiológicas pode fornecer novas informações no entendimento da fisiopatologia da DFP. Nesse sentido, o reflexo de Hoffmann (reflexo-H), o homólogo elétrico do reflexo de estiramento, tem sido utilizado na tentativa de entender melhor como o sistema nervoso central integra os sinais descendentes com os aferentes periféricos, como uma medida indireta da excitabilidade espinal. Esta tese teve como objetivo investigar de forma abrangente o papel do reflexo H em mulheres com DFP. Primeiramente, um estudo transversal foi proposto com o objetivo de facilitar a implementação de medidas neurofisiológicas no ambiente clínico, através da avaliação do reflexo tendíneo (reflexo-T), utilizando um martelo clínico simples. Os resultados deste e de outros estudos previamente publicados pelo nosso grupo de pesquisa instigaram os autores a levantar a hipótese de que a menor amplitude do reflexo-H seja um fator de risco ou uma consequência da DFP. Para responder a essa pergunta, os autores propuseram um estudo prospectivo de coorte observacional de 1 ano. Diante dos resultados apresentados nesta tese, entende-se a contribuição dos aspectos neurofisiológicos na DFP. / Abstract: Patellofemoral pain (PFP) is one of the most common conditions in orthopedic practice while recent evidence has suggested that it may be a predisposing factor to patellofemoral osteoarthritis. In addition to biomechanical alterations associated with the pathomechanisms underlying PFP, the investigation of neurophysiological alterations might provide novel information in the understanding of the pathophysiology of PFP. In this direction, the Hoffmann reflex (H-reflex), the electrical homologous of the stretch reflex, has been used in an attempt to better understand how the central nervous system integrates the descending signals with those coming from the periphery, it has been used as an indirect measurement of spinal excitability. This thesis aimed to comprehensively investigate the role of the H-reflex in women with PFP. Firstly, a cross-sectional study was proposed aiming to facilitate the implementation of neurophysiological measures in the clinical setting through the assessment of the tendon reflex (T-reflex) using a simple clinical hammer. Findings from these and other previous studies instigated the authors to raise the hypothesis whether lower H-reflex is a risk factor or a consequence of PFP. In order to answer this question, the authors proposed a 1-year prospective observational cohort study. Given the results presented in this thesis, we understand the contribution of neurophysiological aspects in PFP. / Doutor

Resumo: O presente estudo tem como objetivo avaliar parâmetros biomecânicos durante a saída de velocidade por meio da análise da força de reação do solo nas direções horizontal e vertical, o impulso resultante das forças de reação nas duas direções, o tempo de reação (agilidade) e a velocidade média em um determinado percurso em crianças praticantes e não praticantes de futebol de campo. A amostra foi constituída de 22 indivíduos com idades compreendidas entre 13 e 14 anos distribuídos em 2 grupos: G1, que foi considerado o grupo não praticante e G2, o grupo praticante de futebol de campo há mais de um ano. As medidas antropométricas utilizadas foram: a altura, o peso e o índice de massa corpórea (IMC). Os procedimentos estatísticos incluíram a média aritmética, o desvio padrão e o teste "t" de student com as duas amostras em par para média. Foi aceito um nível de significância de 5%. O programa estatístico utilizado foi o Biostat 4.0. Os resultados estatísticos demonstraram que o G2 obteve significativa relevância para a velocidade média no percurso em relação ao G1. Em contrapartida, para os demais parâmetros analisados, não apresentaram significância estatística. Conclusões: a) as plataformas desenvolvidas foram eficazes para a coleta de dados do estudo em questão; b) a velocidade média foi um parâmetro que apresentou significância estatística, como demonstrados nos estudos anteriores; c) os parâmetros de tempo de reação, força de reação horizontal e vertical e impulso resultante não apresentaram significância estatística, provavelmente pelo número pequeno da amostra e pela falta de um questionário específico para verificar se a criança é ativa ou não. Novas pesquisas deverão ser propostas para um posterior aperfeiçoamento dos resultados apresentados por esta pesquisa. / Abstract: This study aims to evaluate the biomechanical parameters during exit of speed by examining the strength of reaction soil in horizontal and vertical directions, the resulting movement of the forces of reaction in both directions, the time of reaction and average speed (agility), a route specializing in children practitioners and non-practitioners of soccer. The sample was composed of 22 individuals aged between 13 and 14 years divided into 2 groups: G1, who was considered the group not practitioners and G2, group of practitioners football field for over a year. The anthropometric measurements were used: the height, weight and body mass index (BMI). The statistical procedures included the arithmetic mean, standard deviation and the test "t" of student with the two samples in addition to average. It accepted a level of significance of 5%. The statistical program used was the Biostat 4.0. The statistical results showed that G2 received significant relevance for the average speed on the route on G1. In contrast, for all parameters analyzed, not statiscally significant. Conclusions: a) the developed platforms were effective for the collection of data from the study in question, b) the average speed was a parameter that presented statistical significance, as demonstrated in previous studies c) the parameters of the time of reaction , strength of reaction horizontal and vertical and impetus resulting, did not show statistical significance, probably by the small number of sample and the lack of a specific questionnaire to determine if the child is active or not. New research should be proposals for a further improvement of the results presented in this survey. / Orientador: Araildo Lima da Silva / Coorientador: José Geraldo Trani Brandão / Banca: Tamotsu Hirata / Banca: Luiz Alberto Batista / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-11Bitstream added on 2014-06-13T20:37:39Z : No. of bitstreams: 1 resende_fls_me_guara.pdf: 781042 bytes, checksum: 90a752d449437b2098cb5b1a50b2cae7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi estudar a distribuição das cargas no sistema cadeira plataforma de força (C-PF) e verificar se há correlação entre as forças medidas no assento e encosto, na postura sentada adequada. Participaram 38 voluntários, classificados pelo biótipo (32 mulheres e 6 homens): idade média de 43,92 anos, estatura média de 1,60 m e peso corporal médio de 65,10 kgf. Uma cadeira, com células de carga nas partes anterior e posterior do assento e no encosto, e uma plataforma de força mediram a distribuição do peso corporal. Estabeleceram-se várias correlações entre as variáveis (peso corporal, altura, idade, e índice de massa corporal) e as cargas medidas e entre as próprias forças adquiridas. Uma das correlações determinou uma relação entre a força total no assento e a força medida no encosto. A distribuição do peso corporal observada foi: 20,04% na plataforma de força; 45,33% e 30,43%, nas partes anterior e posterior do assento, respectivamente; e 4,20% no encosto. Não houve diferenças estatísticas significativas na comparação das médias dos valores da distribuição do peso corporal tanto entre os sexos como entre os biótipos. Porém, como há diferenças na forma corporal de acordo com os sexos e com os biótipos, houve certa diferença nos valores das forças medidas, no sistema C-PF. / The aim of this study was to study the load distribution in chair-force plate system (CFP) and to verify if there is correlation between measured seat and backrest forces in the adequate sitting posture. 38 volunteers participated of the study, classifieds according to physical types (32 female and 6 male): mean age of 43,92 years old, mean height of 1,60 m and mean body weight of 65,10 kgf. An instrumented office chair with load cells in the anterior and posterior portions of the seat and backrest and a force plate were used to measure the forces and body weight distribution in C-FP system. This study was established many correlations among some variables (body weight, height, age and body mass index) and the measured loads and among the acquired forces. One of these correlations determined a relation among total force measured on seat and acquired force on lumbar backrest. The body weight distribution observed in the C-FP system was: 20,04% in the force plate, 45,33% and 30,43% in the anterior and posterior portions of the seat respectively, and 4,20% in the backrest. There were no statistics significant differences in comparison of values weight distribution averages as between gender as between physical patterns. But, there are some differences in the body shape according to gender and physical patterns, it there was some difference in the values of acquired forces in the C-FP system.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-25Bitstream added on 2015-03-03T12:06:50Z : No. of bitstreams: 1 000807287.pdf: 653649 bytes, checksum: 86f360131853a430d43838283923d6a1 (MD5) / Os objetivos deste estudo foram construir uma plataforma de força capaz de simular várias alturas de salto do calçado, analisar a distribuição de percentual de peso aplicado em antepés e retropés e a angulação da coluna lombar e báscula pélvica em três alturas de salto, sendo elas: 1,70 cm, 5,20 cm e 7,92 cm. Participaram deste estudo 20 voluntárias com média de idade de 20,4 (2,7), IMC 21,4 (2,1) e número do calçado 36,3 (1,2). Segundo os resultados observados, quanto maior a altura do salto utilizado, maior é também o percentual de peso aplicado sobre antepés e menor é o percentual de peso aplicado sobre os retropés. Na altura de salto de 1,70 cm, a média obtida do percentual de peso aplicado em antepés não diferiu da média encontrada por Cavanagh (1987). Concluiu-se, então, que com altura de salto de 1,70 cm não ocorre sobrecarga na região plantar de antepés. Na análise da angulação da coluna lombar, encontrou-se que o aumento da altura do salto está associado ao aumento da lordose lombar, de forma que os valores da angulação lombar mostraram-se diferentes e menores com o aumento da altura do salto. Na análise da angulação da báscula pélvica não foram encontradas alterações significativas / The objectives of this study were to build a force platform able to simulate various heel heights of shoes, to analyze the distribution of percentage of weight applied on forefeet and hindfeet and the angulation of the lumbar spine and pelvis in three heel heights, namely: 1.70 cm, 5.20 cm and 7.92 cm. The study included 20 volunteers with a mean age of 20.4 (2.7), BMI 21.4 (2.1) and shoe size 7.5 (1.2). According to the observed results, the higher the heel height used, the largest the percentage of weight applied on forefeet and the lower the percentage of weight applied on hindfeet. In heel height of 1.70 cm, the mean obtained from the percentage of weight applied on forefeet did not differ from the mean found by Cavanagh (1987). Then, it was concluded that there is no overload on the plantar region of forefeet with heel height of 1.70 cm. In the analysis of the angulation of the lumbar spine, it was found that the increase in height of the heel is associated with an increase in lumbar lordosis, so that the lumbar angle values were different and smaller by increasing the heel height. In the analysis of the angulation of the pelvis no significant changes were found

Orientador: Adalgiso Coscrato Cardozo / Banca: Júlio Cerca Serrão / Banca: Mauro Gonçalves / Banca: Ulysses Fernandes Ervilha / Banca: Camila Coelho Grego / Resumo: O polo aquático é um esporte coletivo, jogado na água e de alta intensidade, que exige ótima condição física dos atletas. Considerando a importância do complexo do ombro nas ações de jogadores do polo aquático, tornou-se importante investigar a influência das variáveis de torque e propriocepção, as quais podem ser afetadas e predispor o atleta a lesões. Além disso, o presente estudo pretendeu identificar a influência da fadiga e quais as contribuições da bandagem elástica quando aplicada na articulação do ombro sobre o desempenho de força e propriocepção em atletas. Participaram deste estudo 20 voluntários homens, 10 atletas profissionais de Polo Aquático e 10 jovens fisicamente ativos, os quais foram submetidos a testes (Cinestesia, Senso de Posição Ativo, Isocinético Concêntrico/Concêntrico e Concêntrico/Excêntrico, torque isométrico máximo, controle de força, indução de fadiga e all out no dinamômetro isocinético) realizados em dinamômetro isocinético (Byodex System 4 Pro), com e sem bandagem funcional. Para o tratamento estatístico foram realizados testes de normalidade (Shapiro-Wilk) e de homocedasticidade (Levene) e garantidas às condições de distribuição normal e variâncias homogêneas, foi utilizado o teste paramétrico t-Student para amostras pareadas e independentes com o nível de significância de α < 0.05. Os resultados mostraram que não houve influência da bandagem elástica nas variáveis estudadas em atletas. Em relação aos jovens fisicamente ativos foram encontrada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The water polo is a collective sport, played in the water with high intensity, which requires optimum physical condition of the athletes. Considering the importance of the shoulder complex in the actions of water polo players, it has become important to investigate the influence of torque and proprioception variables, which may be affected and predispose the athlete to injury. In addition, the present study aimed to identify the influence of fatigue and the contributions of elastic bandage when applied to the shoulder joint on the performance of torque and proprioception in athletes. Have participated in this study 20 male volunteers, 10 professional water polo athletes and 10 physically active young people, who performed the tests (kinesthesia, active position sensing, concentric / concentric and concentric / eccentric isokinetic torque, maximal isometric torque, induction of fatigue and all out) performed in isokinetic dynamometer (Byodex System 4 Pro), with and without functional bandage. For the statistical treatment, normality (Shapiro-Wilk) and homoscedasticity (Levene) tests were performed and guaranteed to the conditions of normal distribution and homogeneous variances, the Student's t-parametric test was used for paired and independent samples with the significance level of α <0.05. The results showed that there was no influence of the elastic bandage on the variables studied in athletes. In relation to the physically active young people, the influence of fatigue was... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O presente trabalho abordou a simulação numérica de problemas relacionados a um tópico de grande importância na área médica: o comportamento de tecidos ósseos. Foram utilizadas ferramentas computacionais, fundamentos de Mecânica dos Sólidos e teorias baseadas em estudos e experimentos, para simular o comportamento desses tecidos vivos. Aqui se desenvolveu uma metodologia para criar modelos computacionais de ossos fazendo uso de leituras tomográficas, designando as propriedades em função do valor das densidades. A metodologia foi aplicada juntamente com algoritmos genéticos e o método dos elementos finitos para obter a melhor posição de implantes ortodônticos, visando uma homogeneização da tensão no osso na região de colocação do implante. Também foi possível fazer uma comparação entre modelos utilizados na literatura e o desenvolvido aqui. Em particular, foi demonstrado que o uso de materiais isotrópicos homogêneos e materiais com propriedades variáveis de acordo com a densidade levam a resultados diferentes para a otimização da orientação do implante. Foi criado um modelo computacional de remodelamento ósseo com isotropia transversal, com base no modelo de crescimento ósseo isotrópico de Stanford e utilizando as relações constitutivas dos tecidos ósseos. Foi realizada uma comparação entre os modelos isotrópico e isotrópico transversal na simulação do processo de remodelamento ósseo, sendo possível destacar as principais diferenças entre eles. A seguir foi realizada a aplicação do remodelamento ósseo para a otimização de próteses femorais. Foram construídos modelos computacionais integrando o método dos elementos finitos, um modelo matemático do comportamento adaptativo do material ósseo e o método dos algoritmos genéticos, visando a minimização da perda de massa óssea após a inserção de próteses em um osso hospedeiro. Foram realizadas três otimizações para combinações diferentes de parâmetros de projeto de uma prótese femoral. Na primeira, foi realizada a otimização da geometria e do módulo de Young da prótese. Na segunda, foi otimizado apenas o módulo de Young da prótese. Na terceira, foi proposto um modelo de prótese bimaterial, no qual os módulos de Young e a posição da divisão entre os materiais são os parâmetros de projeto escolhidos. A partir dos resultados obtidos, foi possível fazer comentários e sugestões sobre o material utilizado para construção de próteses femorais, bem como sobre a aplicabilidade da metodologia empregada na simulação de problemas de biomecânica. / The present work is addressed to the numerical simulation of problems related to an important topic in the medical area, namely, bone tissues. Computational methods, solid mechanics and theoretical/experimental studies were used to simulate the behavior of live bone tissues. A methodology was developed to create computational models using tomography data, assigning the mechanical properties from the corresponding densities map. The methodology was applied with genetic algorithms and the finite element method to predict the optimal position of orthodontic implants, aiming the homogenization stress in the bone. It was possible to compare some models found in literature and the one developed here. In particular, it was showed that homogeneous isotropic materials and materials with variable density result in different predictions in the optimization of the implant orientation. A computational scheme for bone remodeling was developed using three material behavior laws: transversally isotropic, isotropic Stanford model and classical constitutive relations for bone tissues. A comparison between the isotropic model and the transversally isotropic in the simulation of the bone remodeling was carried out, and the main differences between them were highlighted. Then the proposed bone remodeling scheme was applied to optimize femoral prosthesis. The computational models integrated the finite element method, a mathematical model to describe the behavior of adaptive bone material, and the genetic algorithm. The optimization aimed reduction of bone absorption after the insertion of a prosthesis in a bone host. Three cases of cemented femoral prosthesis were optimized. In the first case, the Young Modulus and geometry of the prosthesis were selected as design variable. In the second case, only the Young Modulus was used as design variable. In the third case, a bi-material prosthesis was proposed was proposed and optimized. Conclusions about the applicability of the proposed formulation for the simulation of biomechanics problems are drawn.

A literatura tem mostrado, por intermédio de estudos com animais e seres humanos, que o uso reduzido da musculatura (como por exemplo, a imobilização de um segmento) produz uma série de alterações estruturais e funcionais no músculo esquelético. As principais alterações observadas no músculo após a redução do uso estão relacionadas com alterações nas propriedades bioquímicas, na composição de fibras musculares, atrofia muscular, redução na capacidade de produção de força, e redução na capacidade de ativação. Apesar de a maior parte dos estudos sobre o assunto ter sido realizada em modelos animais (os quais possibilitam o estudo invasivo dos mecanismos de adaptação), a incidência de lesões articulares em seres humanos tem motivado os pesquisadores a buscar métodos alternativos e nãoinvasivos para o diagnóstico e acompanhamento das lesões articulares. Tendo em vista que a mecanomiografia (MMG) é uma técnica não-invasiva que permite o estudo do comportamento mecânico e fisiológico do músculo, acredita-se que esta técnica, associada com a avaliação da capacidade de produção de força e com a eletromiografia (EMG), possa ser um método útil no diagnóstico das alterações produzidas por essas lesões e no acompanhamento de programas de reabilitação. O objetivo desse estudo foi avaliar as adaptações musculares após um período de imobilização de duas semanas. Três estudos foram desenvolvidos, sendo os dois primeiros com seres humanos e o terceiro em um modelo animal. O primeiro estudo avaliou as respostas eletromiográficas, mecanomiográficas e de torque dos músculos flexores plantares e dos flexores dorsais do tornozelo durante esforço voluntário. Foram avaliados 23 indivíduos que tiveram seus tornozelos imobilizados em função de um entorse de grau II, e 32 indivíduos saudáveis, que fizeram parte do grupo controle. O segundo estudo, por sua vez, investigou as alterações no comportamento mecânico dos mesmos grupos musculares do estudo 1, ao longo de um protocolo de contrações produzidas via estimulação elétrica, utilizando-se várias freqüências de estimulação (de 5 a 60 Hz). Nos dois estudos, os valores de torque dos flexores plantares e dos flexores dorsais no grupo imobilizado foram significativamente inferiores aos do grupo controle. Essa redução foi mais evidente nos flexores plantares do que nos flexores dorsais. Os valores root mean square (RMS) do sinal EMG, durante a CVM (estudo 1), foram significativamente menores nos músculos gastrocnêmio medial (GM), sóleo (SOL) e tibial anterior (TA) do grupo que foi imobilizado quando comparado ao grupo controle. A mediana da freqüência (MDF) do sinal EMG, durante a CVM, no estudo 1, não apresentou diferença significativa entre os dois grupos da amostra, em nenhum dos três músculos estudados (GM, SOL e TA). Os valores RMS e a MDF do sinal MMG dos músculos GM, SOL e TA não apresentaram diferenças significativas entre os dois grupos da amostra, em nenhum dos dois estudos, indicando que a técnica da MMG não foi capaz de revelar as alterações musculares produzidas por um período de imobilização. O terceiro estudo avaliou as alterações das propriedades mecânicas devido a alterações no comprimento muscular e na freqüência de estimulação nos músculos SOL de 3 gatos. As relações força-comprimento foram estabelecidas ao nível articular, muscular, das fibras musculares e dos sarcômeros. Os resultados demonstraram que as variações de comprimento da fibra diferem das variações de comprimento do músculo como um todo, principalmente nos comprimentos mais encurtados. Existe um maior encurtamento da fibra com o aumento da freqüência de estimulação nos menores comprimentos musculares, enquanto nos maiores comprimentos musculares o aumento da freqüência de estimulação tem um efeito similar sobre as fibras e o músculo como um todo. Os principais achados do presente estudo são de que as respostas da EMG e de torque são alteradas por um período de 2 semanas de imobilização, enquanto as respostas da MMG não, e que o comprimento muscular é uma importante variável que deve ser controlada a nível tanto das fibras musculares, quanto dos componentes elásticos no estudo das propriedades mecânicas do músculo esquelético.

A exposição do ser humano a vibrações mecânicas é um tema relacionado com a mecanização do trabalho e à proliferação de veículos automotores, e é, portanto, um assunto que só começou a ganhar importância em meados do século XX. Atualmente, a vibração é amplamente reconhecida como um fator de risco para a saúde de trabalhadores de todo o mundo. Além disso, fatores de grande relevância no mundo atual, como o desempenho na realização de tarefas e a qualidade de vida, podem ser afetados pela presença de vibração em ambientes de trabalho e em outros locais do cotidiano. As soluções das questões relacionadas com o tema passam pelo entendimento de como o ser humano reage física, fisiológica e psicologicamente à presença da vibração, e muito se tem estudado para entender este fenômeno extremamente complexo. A maioria dos trabalhos publicados sobre o tema foi desenvolvida em grandes centros de pesquisa norte-americanos e de alguns países europeus. Sendo as características individuais, como o biótipo, fatores importantes na reação do corpo ao movimento, é necessário que populações externas a estes centros de pesquisa sejam envolvidas nos estudos experimentais, cujo objetivo é levantar informações que permitam a evolução dos conhecimentos na área. Os objetivos deste trabalho foram (1) desenvolver um aparato experimental com custo acessível para realização de experimentos que permitam medir parâmetros do comportamento dinâmico humano de corpo inteiro e (2) utilizar este equipamento para realizar medições em uma população exposta à vibração de corpo inteiro em sua atividade profissional, e utilizar estes dados para desenvolver um modelo do comportamento dinâmico da população amostrada. Foi desenvolvida uma mesa vibratória baseada em um acionamento pneumático, com custo inferior aos sistemas hidráulicos e eletro-mecânicos tradicionalmente utilizados, capaz de produzir vibração na direção vertical com as características necessárias à realização dos experimentos em questão. O sistema foi utilizado para medir parâmetros biodinâmicos em um grupo de controle e um grupo de motoristas da SOUL, uma empresa de transporte coletivo da região metropolitana de Porto Alegre. Os resultados das medições mostraram diferenças no comportamento dinâmico das duas populações amostradas. São apontadas e discutidas no texto algumas possíveis causas para estas diferenças, como a influência da idade e a mudança da reação ao estímulo nos indivíduos expostos à vibração em seu ambiente de trabalho.

Atualmente a ciência do esporte requer abordagens que combinem o estudo de aspectos biomecânicos e fisiológicos para o correto entendimento dos fenômenos relacionados ao desempenho humano. Desta forma, o objetivo geral deste estudo foi analisar as relações e as diferenças entre os formatos de curva de força x tempo e as respostas fisiológicas e biomecânicas de remadores. Quinze remadores (24,47±5,21 anos, 83,51±7,19 kg, 185,50±6,53 cm e 13,68±1,65 % de gordura), foram submetidos a um teste cardiopulmonar de exercício em remoergômetro. Foram medidas as respostas de VO2, VCO2, VE, RER, MET, lactato, FC, força, potência e impulso, tanto no estágio de limiar de lactato quanto no estágio máximo alcançado pelos remadores. O Tratamento estatístico foi composto por Teste t-Student para amostras independentes, Correlação Linear de Pearson, Teste Qui-Quadrado de McNemar e ANOVA one-way. O nível de significância adotado foi de 5%. Os remadores foram classificados em dois grupos: stroke (pico de força na primeira metade da curva de força x tempo) e bow (pico de força na segunda metade da curva de força x tempo). No estágio de limiar de lactato foram identificados três remadores com perfil stroke e 12 com perfil bow, não havendo diferenças significativas nos parâmetros fisiológicos e biomecânicos entre os dois grupos, bem como não havendo correlações significativas entre o formato de curva de força e as respostas fisiológicas e biomecânicas. No estágio máximo alcançado pelos remadores foi possível classificar oito remadores como stroke e sete bow, sendo que estes últimos apresentaram menores valores de lactato, embora sem significância estatística (p=0,067), e maiores níveis de produções de potência (p=0,037) Foram encontradas correlações regulares negativas entre o lactato sangüíneo e: a) o tempo para o pico de força(r= -0,556 e p=0,031); b) o tempo de curva (r= -0,593 e p=0,020); c) a metade da curva de força (r= -0,562 e p=0,029). Dos 12 remadores bow no limiar de lactato, 41,7% transitaram para um padrão stroke, enquanto que 58,3% mantiveram o perfil original no estágio máximo, os quais apresentaram maiores valores de VE, potência e tempo para o pico de força máxima e maiores valores VCO2 no limiar de lactato. O panorama criado por este conjunto de resultados permite sugerir que treinadores e atletas, interessados em prolongar o tempo de exercício, devem buscar um perfil de pico de força bow.

O presente trabalho abordou a simulação numérica de problemas relacionados a um tópico de grande importância na área médica: o comportamento de tecidos ósseos. Foram utilizadas ferramentas computacionais, fundamentos de Mecânica dos Sólidos e teorias baseadas em estudos e experimentos, para simular o comportamento desses tecidos vivos. Aqui se desenvolveu uma metodologia para criar modelos computacionais de ossos fazendo uso de leituras tomográficas, designando as propriedades em função do valor das densidades. A metodologia foi aplicada juntamente com algoritmos genéticos e o método dos elementos finitos para obter a melhor posição de implantes ortodônticos, visando uma homogeneização da tensão no osso na região de colocação do implante. Também foi possível fazer uma comparação entre modelos utilizados na literatura e o desenvolvido aqui. Em particular, foi demonstrado que o uso de materiais isotrópicos homogêneos e materiais com propriedades variáveis de acordo com a densidade levam a resultados diferentes para a otimização da orientação do implante. Foi criado um modelo computacional de remodelamento ósseo com isotropia transversal, com base no modelo de crescimento ósseo isotrópico de Stanford e utilizando as relações constitutivas dos tecidos ósseos. Foi realizada uma comparação entre os modelos isotrópico e isotrópico transversal na simulação do processo de remodelamento ósseo, sendo possível destacar as principais diferenças entre eles. A seguir foi realizada a aplicação do remodelamento ósseo para a otimização de próteses femorais. Foram construídos modelos computacionais integrando o método dos elementos finitos, um modelo matemático do comportamento adaptativo do material ósseo e o método dos algoritmos genéticos, visando a minimização da perda de massa óssea após a inserção de próteses em um osso hospedeiro. Foram realizadas três otimizações para combinações diferentes de parâmetros de projeto de uma prótese femoral. Na primeira, foi realizada a otimização da geometria e do módulo de Young da prótese. Na segunda, foi otimizado apenas o módulo de Young da prótese. Na terceira, foi proposto um modelo de prótese bimaterial, no qual os módulos de Young e a posição da divisão entre os materiais são os parâmetros de projeto escolhidos. A partir dos resultados obtidos, foi possível fazer comentários e sugestões sobre o material utilizado para construção de próteses femorais, bem como sobre a aplicabilidade da metodologia empregada na simulação de problemas de biomecânica. / The present work is addressed to the numerical simulation of problems related to an important topic in the medical area, namely, bone tissues. Computational methods, solid mechanics and theoretical/experimental studies were used to simulate the behavior of live bone tissues. A methodology was developed to create computational models using tomography data, assigning the mechanical properties from the corresponding densities map. The methodology was applied with genetic algorithms and the finite element method to predict the optimal position of orthodontic implants, aiming the homogenization stress in the bone. It was possible to compare some models found in literature and the one developed here. In particular, it was showed that homogeneous isotropic materials and materials with variable density result in different predictions in the optimization of the implant orientation. A computational scheme for bone remodeling was developed using three material behavior laws: transversally isotropic, isotropic Stanford model and classical constitutive relations for bone tissues. A comparison between the isotropic model and the transversally isotropic in the simulation of the bone remodeling was carried out, and the main differences between them were highlighted. Then the proposed bone remodeling scheme was applied to optimize femoral prosthesis. The computational models integrated the finite element method, a mathematical model to describe the behavior of adaptive bone material, and the genetic algorithm. The optimization aimed reduction of bone absorption after the insertion of a prosthesis in a bone host. Three cases of cemented femoral prosthesis were optimized. In the first case, the Young Modulus and geometry of the prosthesis were selected as design variable. In the second case, only the Young Modulus was used as design variable. In the third case, a bi-material prosthesis was proposed was proposed and optimized. Conclusions about the applicability of the proposed formulation for the simulation of biomechanics problems are drawn.