Qualquer tarefa motora ativa se dá pela ativação de uma população de unidades motoras. Porém, devido a diversas dificuldades, tanto técnicas quanto éticas, não é possível medir a entrada sináptica dos motoneurônios em humanos. Por essas razões, o uso de modelos computacionais realistas de um núcleo de motoneurônios e as suas respectivas fibras musculares tem um importante papel no estudo do controle humano dos músculos. Entretanto, tais modelos são complexos e uma análise matemática é difícil. Neste texto é apresentada uma abordagem baseada em identificação de sistemas de um modelo realista de um núcleo de unidades motoras, com o objetivo de obter um modelo mais simples capaz de representar a transdução das entradas do núcleo de unidades motoras na força do músculo associado ao núcleo. A identificação de sistemas foi baseada em um algoritmo de mínimos quadrados ortogonal para achar um modelo NARMAX, sendo que a entrada considerada foi a condutância sináptica excitatória dendrítica total dos motoneurônios e a saída foi a força dos músculos produzida pelo núcleo de unidades motoras. O modelo identificado reproduziu o comportamento médio da saída do modelo computacional realista, mesmo para pares de sinal de entrada-saída não usados durante o processo de identificação do modelo, como sinais de força muscular modulados senoidalmente. Funções de resposta em frequência generalizada do núcleo de motoneurônios foram obtidas do modelo NARMAX, e levaram a que se inferisse que oscilações corticais na banda-beta (20 Hz) podem influenciar no controle da geração de força pela medula espinhal, comportamento do núcleo de motoneurônios até então desconhecido. / Any active motor task is accomplished by the activation of a motor unit population. However, due to many ethical and technical difficulties the synaptic input to the motoneurons cannot be measured in humans. For these reasons realistic computational models of a motoneuron nucleus and the innervated muscle fibers have an important role in the study of the human control of muscles. However such models are complex and their mathematical analysis is difficult. In this text a system identification approach of a realistic motor unit nucleus model is presented with the objective of obtaining a simpler model capable of representing the transduction of the motor unit nucleus inputs into the muscle force signal associated to that nucleus. The system identification was based on an orthogonal least squares algorithm to find a NARMAX model, the input being the net dendritic excitatory synaptic conductance of the motoneurons and the output being the muscle force signal produced by the motor unit nucleus. The identified model output reproduced the mean behavior of the output from the realistic computational model even for input-output signal pairs not used during the identification process, such as sinusoidally modulated output muscle force signals. Generalized frequency response functions of the motoneuron nucleus were obtained from the identified NARMAX model, and led to an inference that cortical oscillations in the beta band (20 Hz) can affect force control by the spinal cord, an unknown motoneuron nucleus behavior until now.

Human machine interface has been a growing field of scientific research for the last years. Conventional robots have been conceived as rigid metallic structures and, when metal meets human tissue, it is necessary to break the mindset in order to achieve better interaction. Exoskeletons, often called wearable robots, shares the same challenges with applications ranging from industry, to military, medicine and entertainment. This work introduces a systematic design of a development platform for exoskeleton research supported by Requirement Engineering and implemented through prototyping. The dynamics of the human joint and the robotic joint are modelled with different couplings between them. A Model Reference Adaptive Control is proposed as a solution for exoskeleton control and simulations indicate that it is capable of estimating human joint parameters in real time. The Model Reference controller is implemented, with successful modulation of the robotic joint apparent impedance. From a practical perspective, we present the design and construction of an experimental workbench and the use of an on-line repository for the control software development. The on-line repository results in a viable way for collaborative project management, software versioning and scientific contribution. The experimental workbench which was designed to meet the stakeholders needs - the university, patients and therapists - being of modular application, easy to operate and relatively low cost, can be used to conduct motor control experiments and rehabilitation tasks. / Interface homem e máquina tem sido um campo crescente de pesquisa científica nos últimos anos. Robôs convencionais têm sido concebidos como estruturas metálicas rígidas que, quando em contato com o tecido humano, faz necessário romper com o modo de pensar corrente para atingir uma melhor interação. Exoesqueletos, chamados também de robôs vestíveis, compartilham destes desafios e abrangem aplicação na indústria, militar, medicina e entretenimento. Este trabalho introduz uma abordagem sistemática, baseada em Engenharia de Requisitos e Prototipagem, para projeto de uma plataforma de desenvolvimento para pesquisa em exoesqueletos. A dinâmica da junta humana e da junta robótica são modeladas para diferentes acoplamentos entre si. O Controle Adaptativo por Modelo de Referência é proposto como uma solução para controle de exoesqueletos; simulações indicam ser capaz de estimar os parâmetros da junta humana em tempo real. O controlador por Modelo de Referência foi implementado, tendo sucesso na modulação da impedância aparente da junta robótica. De uma perspectiva mais prática, é apresentado o projeto e construção de uma bancada experimental e o uso de um repositório online para desenvolvimento do software de controle. O repositório on-line viabiliza gestão de projetos colaborativos, focado em versionamento de software e contribuição científica. A bancada experimental foi projetada para atender as necessidades de diferentes stakeholders - a universidade, os pacientes e terapeutas - sendo de aplicação modular, de fácil operação e relativo baixo custo, é capaz de conduzir experimentos de controle motor e tarefas de reabilitação.

O estudo do controle neurofisiológico do movimento tem sido realizado sob várias perspectivas. Experimentos com seres humanos são realizados durante a execução de uma dada tarefa motora e, frequentemente, mediante a aplicação de estímulos externos (elétrico, magnético ou mecânico) ao sistema neuromuscular. Estes experimentos fornecem uma grande quantidade de dados referentes ao funcionamento das redes neuronais e dos atuadores biomecânicos envolvidos nos procedimentos. Entretanto, alguns achados experimentais permanecem incompreensíveis, requerendo a utilização de outros recursos para elucidar quais mecanismos estão por trás dos resultados. Neste sentido, a modelagem matemática e a simulação computacional servem como parte importante destas ferramentas que são imprescindíveis para uma melhor compreensão dos mecanismos neurofisiológicos e biomecânicos por trás do controle do movimento. A presente tese de doutorado teve como objetivo prover um modelo neuromusculoesquelético biologicamente plausível capaz de investigar diferentes mecanismos responsáveis pelo controle do torque gerado na articulação do tornozelo. Este modelo teve como base um modelo neuromuscular previamente proposto, porém, que não incorporava uma série de elementos fundamentais para um estudo mais amplo do sistema motor. O novo modelo proposto contempla modelos de motoneurônios com dendritos ativos, proprioceptores musculares responsáveis pelas vias reflexas de curta e média latência, modelos que representam as características viscoelásticas dos músculos e um modelo biomecânico do ser humano durante a postura ereta quieta. O modelo foi aplicado a diferentes problemas relacionados ao funcionamento do sistema neuromusculoesquelético, que são tipicamente explorados por experimentos com seres humanos, e forneceu bases teóricas importantes para estes achados. / The neurophysiological control of movement has been studied from several standpoints. Human experiments are performed during the execution of a given motor task and, frequently, by applying an external stimulation (electrical, magnetic, or mechanical) to the neuromuscular system. These experiments provide a large amount of data concerning the functioning of the neuronal networks and biomechanical actuators involved in the procedures. Nonetheless, some experimental findings remain puzzling, so that other available resources should be used to clarify what mechanisms are behind these results. In this vein, the mathematical modeling and computer simulations are invaluable tools that may be used to better understand the neurophysiological and biomechanical mechanisms underlying the motor control. The present PhD thesis aimed at providing a biologically plausible neuromusculoskeletal model that was used to study different mechanisms involved in the control of the ankle joint torque. This model was based on a previous neuromuscular model, which did not employ several elements that are fundamental to a comprehensive evaluation of the motor system. The novel proposed model encompasses motor neuron models with active dendrites, muscle proprioceptors responsible for the short- and medium-latency reflex pathways, muscle models with the main viscoelastic features, and a biomechanical model of the human body during upright stance. It was applied to a series of problems frequently related to the functioning of the neuromusculoskeletal system and its main outcomes provided important theoretical bases for a set of experimental findings.

O estudo do controle neurofisiológico do movimento tem sido realizado sob várias perspectivas. Experimentos com seres humanos são realizados durante a execução de uma dada tarefa motora e, frequentemente, mediante a aplicação de estímulos externos (elétrico, magnético ou mecânico) ao sistema neuromuscular. Estes experimentos fornecem uma grande quantidade de dados referentes ao funcionamento das redes neuronais e dos atuadores biomecânicos envolvidos nos procedimentos. Entretanto, alguns achados experimentais permanecem incompreensíveis, requerendo a utilização de outros recursos para elucidar quais mecanismos estão por trás dos resultados. Neste sentido, a modelagem matemática e a simulação computacional servem como parte importante destas ferramentas que são imprescindíveis para uma melhor compreensão dos mecanismos neurofisiológicos e biomecânicos por trás do controle do movimento. A presente tese de doutorado teve como objetivo prover um modelo neuromusculoesquelético biologicamente plausível capaz de investigar diferentes mecanismos responsáveis pelo controle do torque gerado na articulação do tornozelo. Este modelo teve como base um modelo neuromuscular previamente proposto, porém, que não incorporava uma série de elementos fundamentais para um estudo mais amplo do sistema motor. O novo modelo proposto contempla modelos de motoneurônios com dendritos ativos, proprioceptores musculares responsáveis pelas vias reflexas de curta e média latência, modelos que representam as características viscoelásticas dos músculos e um modelo biomecânico do ser humano durante a postura ereta quieta. O modelo foi aplicado a diferentes problemas relacionados ao funcionamento do sistema neuromusculoesquelético, que são tipicamente explorados por experimentos com seres humanos, e forneceu bases teóricas importantes para estes achados. / The neurophysiological control of movement has been studied from several standpoints. Human experiments are performed during the execution of a given motor task and, frequently, by applying an external stimulation (electrical, magnetic, or mechanical) to the neuromuscular system. These experiments provide a large amount of data concerning the functioning of the neuronal networks and biomechanical actuators involved in the procedures. Nonetheless, some experimental findings remain puzzling, so that other available resources should be used to clarify what mechanisms are behind these results. In this vein, the mathematical modeling and computer simulations are invaluable tools that may be used to better understand the neurophysiological and biomechanical mechanisms underlying the motor control. The present PhD thesis aimed at providing a biologically plausible neuromusculoskeletal model that was used to study different mechanisms involved in the control of the ankle joint torque. This model was based on a previous neuromuscular model, which did not employ several elements that are fundamental to a comprehensive evaluation of the motor system. The novel proposed model encompasses motor neuron models with active dendrites, muscle proprioceptors responsible for the short- and medium-latency reflex pathways, muscle models with the main viscoelastic features, and a biomechanical model of the human body during upright stance. It was applied to a series of problems frequently related to the functioning of the neuromusculoskeletal system and its main outcomes provided important theoretical bases for a set of experimental findings.

Qualquer tarefa motora ativa se dá pela ativação de uma população de unidades motoras. Porém, devido a diversas dificuldades, tanto técnicas quanto éticas, não é possível medir a entrada sináptica dos motoneurônios em humanos. Por essas razões, o uso de modelos computacionais realistas de um núcleo de motoneurônios e as suas respectivas fibras musculares tem um importante papel no estudo do controle humano dos músculos. Entretanto, tais modelos são complexos e uma análise matemática é difícil. Neste texto é apresentada uma abordagem baseada em identificação de sistemas de um modelo realista de um núcleo de unidades motoras, com o objetivo de obter um modelo mais simples capaz de representar a transdução das entradas do núcleo de unidades motoras na força do músculo associado ao núcleo. A identificação de sistemas foi baseada em um algoritmo de mínimos quadrados ortogonal para achar um modelo NARMAX, sendo que a entrada considerada foi a condutância sináptica excitatória dendrítica total dos motoneurônios e a saída foi a força dos músculos produzida pelo núcleo de unidades motoras. O modelo identificado reproduziu o comportamento médio da saída do modelo computacional realista, mesmo para pares de sinal de entrada-saída não usados durante o processo de identificação do modelo, como sinais de força muscular modulados senoidalmente. Funções de resposta em frequência generalizada do núcleo de motoneurônios foram obtidas do modelo NARMAX, e levaram a que se inferisse que oscilações corticais na banda-beta (20 Hz) podem influenciar no controle da geração de força pela medula espinhal, comportamento do núcleo de motoneurônios até então desconhecido. / Any active motor task is accomplished by the activation of a motor unit population. However, due to many ethical and technical difficulties the synaptic input to the motoneurons cannot be measured in humans. For these reasons realistic computational models of a motoneuron nucleus and the innervated muscle fibers have an important role in the study of the human control of muscles. However such models are complex and their mathematical analysis is difficult. In this text a system identification approach of a realistic motor unit nucleus model is presented with the objective of obtaining a simpler model capable of representing the transduction of the motor unit nucleus inputs into the muscle force signal associated to that nucleus. The system identification was based on an orthogonal least squares algorithm to find a NARMAX model, the input being the net dendritic excitatory synaptic conductance of the motoneurons and the output being the muscle force signal produced by the motor unit nucleus. The identified model output reproduced the mean behavior of the output from the realistic computational model even for input-output signal pairs not used during the identification process, such as sinusoidally modulated output muscle force signals. Generalized frequency response functions of the motoneuron nucleus were obtained from the identified NARMAX model, and led to an inference that cortical oscillations in the beta band (20 Hz) can affect force control by the spinal cord, an unknown motoneuron nucleus behavior until now.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2835.pdf: 1223404 bytes, checksum: 1a4c5a1d26182639b1c7ac48176b30fe (MD5) Previous issue date: 2010-03-03 / Financiadora de Estudos e Projetos / Background: There is still a lack of evidence of how electromyographic (EMG) patterns deficits of muscle activation are related to the shoulder abduction movement in people with chronic hemiparesis. Objective: Analyze EMG patterns and isokinetic muscle performance of shoulder abduction motion in subjects with chronic hemiparesis. Design: Cross-sectional trial. Methods: Twenty five subjects with chronic hemiparesis and twenty five healthy subjects underwent EMG activity and isokinetic shoulder abduction assessments. EMG onset time and RMS were compared between limbs (intra-group) and between groups (inter-group) for trapezius and deltoid muscles. Isokinetic peak torque, total work, average power and acceleration time were also compared intra- and inter-groups. Results: The paretic side showed an opposed onset activation pattern in shoulder abduction, along with a lower RMS for both muscles. The non-paretic side showed a delay in both muscles activation and a lower RMS for the trapezius, compared to the control group. Both sides of the group with hemiparesis presented a significantly lower isokinetic performance compared to the control group. Conclusions: Trapezius and middle deltoid muscles activation, as well as torque, speed and endurance are altered in both paretic and non-paretic shoulders in subjects with chronic hemiparesis. The non-paretic limb is less affected than the paretic one. These facts should be taken into account in the rehabilitation program after stroke. / Contextualização: Ainda há ausência de evidência na literatura de como déficits em padrões eletromiográficos (EMG) de ativação muscular estão relacionados ao movimento de abdução do ombro em sujeitos com hemiparesia crônica. Objetivo: Analisar os padrões EMG e o desempenho muscular isocinético do movimento de abdução do ombro em sujeitos hemiparéticos crônicos. Delineamento experimental: Ensaio transversal. Métodos: Vinte e cinco sujeitos hemiparéticos crônicos e vinte e cinco sujeitos saudáveis foram submetidos a uma avaliação da atividade EMG na abdução isocinética do ombro. O tempo de início da ativação muscular e a Root Mean Square (RMS) foram comparadas entre os membros (intragrupo) e entre grupos (inter-grupo) para os músculos trapézio e deltóide. O pico de torque, o trabalho total, a potência media e o tempo de aceleração, variáveis isocinéticas, também foram comparadas intra- e inter-grupos. Resultados: O lado parético mostrou uma inversão do padrão de ativação muscular e uma menor RMS para ambos os músculos comparado com o lado não-parético e o grupo controle. O lado não-parético mostrou um atraso no início da ativação tanto do deltóide quanto do trapézio, além de uma menor RMS para o trapézio, comparado com o grupo controle. Ambos os lados do grupo hemiparético mostraram um menor desempenho isocinético, comparados ao grupo controle. Conclusões: A ativação muscular do trapézio e do deltóide, bem como o torque, a velocidade e a resistência muscular estão alterados em ambos os ombros dos lados parético e não-parético no movimento de abdução do ombro. O lado não-parético é menos afetado do que o parético. Estes fatos devem ser levados em conta em um programa de reabilitação após um Acidente Vascular Encefálico.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-09-27Bitstream added on 2014-06-13T20:49:26Z : No. of bitstreams: 1 silva_jj_me_rcla.pdf: 327762 bytes, checksum: 4408f438c3d1b238dba6489318d19450 (MD5) / Fundação para o Desenvolvimento da UNESP (FUNDUNESP) / Considerando que indivíduo e ambiente encontram-se dinamicamente relacionados e que o indivíduo encontra no ambiente situações também em movimento, o presente estudo propôs-se a analisar as estratégias locomotoras da ultrapassagem de obstáculo que se movimenta em diferentes velocidades. Participaram 10 adultos jovens, universitários. Com marcadores passivos fixados em referências anatômicas de interesse, cada participante percorreu andando uma passarela de 6 m de comprimento delimitada por um corredor de 0,50 m de largura e ultrapassou o obstáculo que cruzou perpendicularmente sua trajetória em três condições de velocidade. Os resultados revelaram que a velocidade do obstáculo desencadeou ajustes espaciais e temporais nos passos anteriores ao obstáculo. Na ultrapassagem, os resultados evidenciaram que, na velocidade baixa, os participantes aproximaram-se mais do obstáculo antes da ultrapassagem, aumentaram a margem de segurança sobre o obstáculo e a distância após a ultrapassagem, erraram menos e demoraram mais para ultrapassar o obstáculo. Entretanto, na velocidade alta, os participantes aumentaram ainda mais a margem de segurança sobre o obstáculo e afastaram-se mais após a ultrapassagem. Estes resultados indicam que ocorreram modificações no padrão de aproximação e ultrapassagem do obstáculo de acordo com a velocidade. / Considering that both individual and environment are dynamically related and that the individual find in the environment situations also in movement, the purpose of the present study was to analyze the locomotor strategies during crossing the obstacle, which moved in different speeds. Ten young adults, undergraduate students participated. Passive markers were attached in anatomical landmarks. Each participant walked on a pathway of 6m long and 0.5m wide and passed over an obstacle that perpendicularly (90º) crossed his/her trajectory under three velocity conditions. The results revealed that the obstacle velocity unchained spatial and temporal adjustments in all steps prior to the obstacle. During the crossing phase, the results revealed that in low speed the participants got closer to the obstacle before crossing, increased the safety margin over the obstacle, increased the foot placement after the obstacle, decreased the errors, and increased the time to pass over the obstacle. However, on the high velocity, the participants increased even more the safety margin over the obstacle and increased foot placement after the obstacle. These results showed that the obstacle velocity modulated the approach and crossing patterns.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao sabrina de oliveira sanches_udesc.pdf: 670318 bytes, checksum: 9812ec0d7144bf5571f8d6cc6af3bfe3 (MD5) Previous issue date: 2007-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to identify the relation between pain, depression and motor control in women with FMS. Twenty-eight women with mean age of 47 years (SD=11,4) and clinical diagnosis of FMS were evaluated. The characteristics of the sample were assessed by Clinical and Social-demographic Questionnaire (KONRAD, 2005) adapted for this research. The perception of depressive symptoms was identified through the Beck Depression Inventory (BECK, RUSH and SHAW, 1961). The assessment of pain characteristics was identified through the items III and IV of the McGill Pain Questionnaire adapted by Castro (1999). The motor control was evaluated through the Reaction Time Assessment Software developed by Andrade et al. (2002) and the Learning and Fine Motor Control Assessment Software (ANDRADE et al. 2003). The data was treated by descriptive statistics (mean, frequency and standard deviation) and inference (Pearson and Spearman correlations and Mann-Whitney test). It was verified positive correlation between overall pain perception and perception of depressive symptoms (r= 0,530, p=0,004) and between perception of depressive symptoms and pain dimensions: affective (r=0,649, p=0,000), subjective (r=0,529, p=0,004) and mixed (r=0,431, p=0,022). It was identified correlation between sensory pain and performance in the last task of the fine motor skills control evaluation (r=0,383, p=0,044). Women who reported pain during the fine motor skills evaluation showed worse performance in this task when compared to women who did not report pain (1st. subtask, p= 0,004; 2nd. Subtask, p=0,037 e 3rd. subtask, p=0,001). The perception of depressive symptoms was also correlated with simple visual RT (r=0,527, p=0,004), simple auditory RT (r=0,604, p=0,001) and discriminative RT (r=0,419, p=0,026). There was no correlation between perception of depressive symptoms and fine motor skills performance. Such results indicate that pain and depression can impair the motor control of these women from two ways: depression can impair the speed processing of information and pain can impair the fine motor skills performance of the women with FMS. / Este estudo objetivou investigar a relação entre controle motor, dor e depressão em mulheres com síndrome de fibromialgia (SFM). Participaram desta pesquisa 28 mulheres com idade média de 47 anos e diagnóstico clínico de SFM. Para a caracterização da amostra foi utilizado o Questionário Sócio-demográfico e Clínico (KONRAD, 2005) adaptado para esta pesquisa. A avaliação das características da dor foi feita por meio dos itens III e IV do Questionário McGill de Dor adaptado por Castro (1999). O Inventário de Depressão de Beck (BECK, RUSH e SHAW, 1961) foi utilizado para mensurar a percepção de sintomas depressivos. O controle motor foi avaliado por meio do Software de avaliação da aprendizagem e controle de habilidades motoras finas (ANDRADE et al., 2003) e do Software de avaliação do tempo de reação (ANDRADE et al., 2002). Os dados foram tratados com estatística descritiva (média, freqüência e desvio padrão) e inferencial (correlação de Pearson e Spearman e teste de Mann- Whitney). Foram encontradas correlações positivas entre a percepção de sintomas depressivos e a percepção geral da dor (r= 0,530, p=0,004) e entre a percepção de sintomas depressivos e as dimensões da dor: afetiva (r=0,649, p<0,001), subjetiva (r=0,529, p=0,004) e mista (r=0,431, p=0,022). Identificou-se correlação positiva entre a avaliação sensorial da dor e a quantidade de erro apresentada pelas participantes na última subtarefa do teste de avaliação do controle de habilidades motoras finas (r=0,383, p=0,044). As mulheres que queixaram-se de dor durante a avaliação do controle de habilidades motoras finas apresentaram resultados significativamente piores nas três subtarefas do teste, se comparadas aquelas que não relataram dor (1ª. subtarefa, p= 0,004; 2ª. subtarefa, p=0,037 e 3ª. subtarefa, p=0,001). Verificou-se correlações positivas entre a percepção de sintomas depressivos e o desempenho no TR simples com estímulo visual (r=0,527, p=0,004), no TR simples com estímulo auditivo ( r=0,604, p=0,001) e no TR de discriminação (r=0,419, p=0,026). Não ocorreu correlação significativa entre a percepção de sintomas depressivos e o desempenho nas habilidades motoras finas. Tais resultados indicam que os sintomas de dor e depressão podem comprometer o controle motor de mulheres fibromiálgicas de diferentes maneiras: os sintomas depressivos podem estar associados à diminuição da velocidade do processamento de informação, enquanto a sensação de dor pode comprometer o desempenho de mulheres com SFM em habilidades motoras finas.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VIVIANE PACHECO GONCALVES.pdf: 934534 bytes, checksum: c3a957e44ad26a5b621af01a9e26c3aa (MD5) Previous issue date: 2008-03-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study was caracterized as a descriptive research with the objective to validate the learning and motor control software developed by Andrade et al (2003), as an instrument for assessment of fine motor hability from upper limb of hemiparetic subjects. The research was composed by 15 subjects, between 45 and 75 years of age, from both genders, with the diagnose of hemiparesis caused by stroke, that were receiving treatment at the Prevention, Assessment an Physical Rehabilitation Clinic from CEFID/UDESC and at the Catarinense Rehabilitation Center and that fullfiled the criteria of this research. The sample was caracterized by a record of clinical conditions and to assess the other variables from the research it was used the Mini-mental for cognitive status, the numeric pain visual scale (NVS) for pain intensity, state anxiety inventary and the Fugl-Meyer test for hemiparesia severity classification. To assess the motor control the software of learning and motor control was used as test/retest showing information about the time of task and the error related to the covered distance over a pre-stablished line. Data were treated by descriptive (mean, median and standard deviation) and inferencial (Alpha de Chronbach, intraclass correlation coefficient and Kruskal-Wallis test). The confidence interval was rated as 95%. The internal consistency regarding the error of execution of the task was elevated in the 3 subtasks from test with coeficients &#945;=0,854 (subtask 1), &#945;=0,813 (subtask 2) and &#945;=0,940 (subtask 3). At retest it was found &#945;=0,845 (subtask 1), &#945;=0,799 (subtask 2) and &#945;=0,942 (subtask 3). About the time of execution of the task the levels of correlation whore elevated, with &#945; >0,90, such as the major levels whore obtained at subtask 3 with &#945;=0,981, at test, and &#945;=0,986, at retest. The levels of correlation intraclass whore elevated with r>0,90, at time and error at the execution of the motor task. The major correlations whore observed at subtask 2, with r=0,98 surounding error and r=0,99 about time. The high correlation intraclass and of internal consistency show that this software offer consistent and stable mesure, pointing satisfactoring indicator of validity for assessment of hemiparetics motor control. Therefore, this instrument can be considered as valid and trustfull to assess the control of fine discret and closed motor skill, for hemiparetic subjects, once this supplies trustfull parameters to the assess process for this patients. / Esta pesquisa é caracterizada como um estudo de campo de natureza descritiva com o intuito de validar o software de aprendizagem e controle motor desenvolvido por Andrade et al (2003), como instrumento para avaliação de habilidades motoras finas de membros superiores de indivíduos hemiparéticos. A amostra foi composta por 15 indivíduos com idade entre 45 e 75 anos, de ambos os sexos, com diagnóstico de hemiparesia decorrente de um acidente vascular cerebral (AVC), que estavam em tratamento na Clínica de Prevenção, Avaliação e Reabilitação Física do CEFID/UDESC e do Centro Catarinense de Reabilitação e que se enquadraram nos critérios de inclusão deste estudo. Para caracterização da amostra foi utilizada uma ficha com informações clínicas dos participantes. Além disso, para a coleta dos dados foram utilizados o Mini-mental para avaliação do status cognitivo, a escala visual numérica da dor (EVN) para avaliação e mensuração da intensidade da dor, o inventário de ansiedade estado, o Teste de Fugl-Meyer para classificação da severidade da hemiparesia. A avaliação do controle motor foi realizado utilizando o software de aprendizagem e controle motor, em teste e reteste, oferecendo informação quanto ao tempo de realização da tarefa e o erro referente à distância percorrida sobre uma linha pré estabelecida. Os dados foram tratados com estatística descritiva (média, mediana e desvio padrão) e inferencial (Alpha de Chronbach, correlação intraclasse e Teste de Kruskal-Wallis) com intervalo de confiança de 95%. A consistência interna em função do erro de execução da tarefa foi elevada nas 3 subtarefas dos teste com coeficientes &#945;=0,854(subtarefa1), &#945;=0,813 (subatarefa 2) e &#945;=0,940 (subtarefa 3), no reteste foram encontrados &#945;=0,845 (subtarefa1), &#945;=0,799 (subtarefa2) e &#945;=0,942 (subtarefa 3). Quanto ao tempo de execução da tarefa os índices de correlação foram elevados com &#945; >0,90, sendo que os maiores índices foram obtidos na subtarefa 3 com &#945;=0,981, no teste, e &#945;=0,986, no reteste. Os índices de correlação intraclasse foram elevadas com r>0,90, tanto em função do tempo quanto ao erro na execução da tarefa motora. As maiores correlações foram observadas na subtarefa 2, com r=0,98 em função do erro e r=0,99 em função do tempo.Os elevados índices de correlação intraclasse e de consistência interna demonstram que este software oferece medida consistente e estável, apresentando, portanto indicadores satisfatórios de validade como medida de avaliação do controle motor de indivíduos hemiparéticos. Por isso, este instrumento pode ser considerado válido e confiável para avaliação do controle de habilidade motoras fina, discreta e fechada de indivíduos hemiparéticos, pois fornece parâmetros confiáveis para o processo de avaliação destes pacientes.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leticia Carneiro.pdf: 3734746 bytes, checksum: a0b78adbb08c5dd544e613943f5c3d68 (MD5) Previous issue date: 2009-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Walking backwards is part of many daily activities such as sitting in a chair and crossing the street, and is also present in sport activities. The aim of this study was to analyze the biomechanical and motor behavior characteristics of walking backwards and forwards of adults in water and on land. The sample was composed of 22 adult subjects (11 women and 11 men). Before the data collection the researchers carried out anthropometrical measurements and placed markers at some anatomical landmarks: lateral of the trunk, greater trochanter, the lateral knee epicondyle, the lateral malleolus and the fifth metatarsal head of the right lower limb. Data collection procedures were the same for both conditions, in water and land. The level of immersion in the water was set at the height of the subjects xiphoid process. The subjects perform 10 valid trials in each direction at a self-selected speed, over a 7,5m-walkway containing a force plate. The force plate provided data for the vertical ground reaction forces (VGRF). The trials in both directions were recorded in the sagittal plane with a digital video camera 60 Hz. To edit the images and digitize the anatomical points, the APAS software was used. These processes were accomplished to obtain the hip, knee and ankle joint angles and the relative phases. Walking speed was measured with a system composed of a synchronized electronic stopwatch and two photocell timing lights. An analysis of covariance was carried out which considered the four situations and the speed was included as a covariate. For the walking backwards on land it was observed that the values of the first force peak were greater than the values of the second force peak. In the water, the peak values were similar and there was a load reduction of approximately 68%. The displacement curves of the ankle, knee and hip joints were similar between both conditions and the main differences were observed for the ankle joint. There was smaller plantar flexion during the walking backwards in both environments and the range of movement was greater in the walking backwards in the water. In walking forwards in water, it was observed that there were greater knee and hip angles during the initial contact and during maximum flexion. The maximum hip extension was greater in the walking forwards on land and less in the walking backwards in water. The analyses of the relative phases showed that the main differences in the leg-thigh relationships were observed between the direction of walking, but there were no differences between the conditios. The curves of the relative phases of the walking forwards and of walking backwards were similar but they were reversed. The results of this study provided some scientific bases for health professionals who prescribe the walking training as a form of physical conditioning or as therapeutic exercises. The variations in the tasks and the environments are important strateges for the improvement of abilities. / A marcha para trás esta embutida em inúmeras atividades diárias como sentar-se em uma cadeira, atravessar uma rua movimentada e na prática de esportes coletivos. Assim, o propósito desse estudo foi analisar através de ferramentas biomecânicas o comportamento motor da marcha para frente e para trás de adultos no ambiente terrestre e aquático. A amostra foi composta por 22 indivíduos adultos (11 mulheres e 11 homens). Antes de iniciar os testes os pesquisadores realizaram as avaliações antropométicas e marcaram os pontos anatômicos: lateral do tronco, trocânter maior, epicôndilo lateral do joelho, maléolo lateral e quinto metatarso no membro inferior direito dos sujeitos. O procedimento da coleta de dados foi o mesmo para os dois ambientes, sendo que no ambiente aquático o nível de imersão foi no processo xifóide. Os sujeitos realizaram 10 passagens válidas nas duas direções de marcha, em velocidade auto-selecionada, sobre uma passarela 7,5m que apresentava no centro a plataforma de força. A plataforma forneceu dados da curva de força vertical de reação do solo (FVRS). O procedimento da caminhada em ambas as direções e ambientes foi registrado no plano sagital através de uma câmera filmadora digital com freqüência de 60 Hz. As imagens foram editadas e os pontos anatômicos digitalizados através do software APAS para obtenção dos ângulos articulares do quadril, joelho e tornozelo e para obtenção da fase relativa. A velocidade foi medida através de fotocélulas que estavam conectadas a um cronômetro. Para análise estatística foi utilizada a análise de co-variância (ANCOVA), para as quatro situações do estudo, tendo a velocidade como co-variável. Os resultados indicaram que na marcha para trás aconteceu um maior primeiro pico de força (PPF) no ambiente terrestre. No ambiente aquático, foram observadas semelhança entre os picos e redução dos valores da FVRS em ~68%. A morfologia das curvas de deslocamento articular do tornozelo, joelho e quadril foram semelhantes entre as condições, sendo que o tornozelo apresentou as maiores diferenças. A articulação do tornozelo teve menor plantiflexão na marcha para trás nos dois ambientes e maior amplitude de movimento (ADM) na marcha para trás na água. A articulação do joelho apresentou maiores valores angulares durante o contato inicial e maior máxima flexão na marcha para frente no ambiente aquático. O quadril mostrou maiores ângulos no contato inicial, maior máxima flexão e maior ADM na marcha para frente no ambiente aquático. Sendo que a máxima extensão do quadril foi maior na marcha para frente no solo e menor na marcha para trás na água. A análise da fase relativa revelou que as maiores diferenças na relação dos segmentos perna-coxa foram observadas entre as direções de marcha, havendo poucas diferenças entre os ambientes. As curvas da fase relativa foram semelhantes, mais invertidas entre a marcha para frente e para trás. Os resultados desta pesquisa proporcionaram maior embasamento científico para os profissionais da saúde que prescrevem o treinamento da marcha como exercício físico ou terapêutico, sendo que a variação da tarefa e do ambiente são recursos importantes na melhora das habilidades.