O objetivo do presente estudo foi analisar as respostas cinemáticas e neuromusculares de diferentes saltos da patinação artística sobre rodas, com e sem patins, as respostas cinéticas dos mesmos saltos sem patins, e as respostas cinéticas e cinemáticas do countermovement jump (CMJ), drop jump (DJ) e squat jump (SJ), em patinadores de elite. Foram avaliados quatro patinadores de elite do Rio Grande do Sul, sendo estes uma mulher e um homem da categoria Junior e uma mulher e um homem da categoria Sênior. Os sujeitos participaram de três sessões: a primeira foi destinada à coleta das medidas antropométricas e à realização da contração isométrica voluntária máxima para normalização da eletromiografia, a segunda foi destinada à coleta das variáveis cinéticas, cinemáticas e neuromusculares sem patins, no laboratório, e a terceira foi destinada à coleta das variáveis neuromusculares e cinemáticas durante os saltos realizados com patins, no ginásio. Foram avaliados quatro saltos da patinação artística: Axel simples, Axel duplo, Mapes duplo e Mapes triplo. Os sujeitos executaram três saltos de cada tipo e foi selecionado aquele que estava melhor localizado dentro da zona de filmagem e que apresentou a melhor qualidade de execução. De acordo com os resultados, os patinadores homens foram mais potentes do que as mulheres durante os saltos verticais CMJ, DJ e SJ. Nos saltos da patinação os quatro atletas apresentaram maior impulso, potência máxima, altura e velocidade rotacional durante os saltos com mais rotações do que durante os saltos com menos rotações, enquanto a velocidade horizontal no take-off foi menor nos saltos com mais rotações. Na comparação entre os saltos Axel e Mapes, os patinadores demonstraram maior duração da propulsão no salto Axel do que no Mapes. Quanto à análise eletromiográfica, os músculos gastrocnêmio lateral, reto femoral, vasto lateral, bíceps femoral e glúteo máximo, apresentaram maior ativação durante os saltos com mais rotações, principalmente nas fases de propulsão e voo. Sugere-se que os resultados obtidos no presente estudo sejam considerados no planejamento de um treinamento específico, já que podem ser importantes para o desenvolvimento dos patinadores de elite, provavelmente sendo úteis também para os patinadores de outros níveis que almejam alcançar o nível internacional e obter sucesso em competições. / The aim of the present study was to analyze the kinematic and neuromuscular responses of different roller figure skating jumps, with and without skates, the kinetic responses of the same jumps without skates and the kinetic and kinematic responses of the countermovement jump (CMJ), drop jump (DJ) and squat jump (SJ), in elite skaters. Four elite skaters from Rio Grande do Sul were evaluated, including one Junior female, one Junior male, one Senior female and one Senior male. Each one took part in three experimental sessions: the first one was to collect the anthropometric data and to perform the maximum voluntary isometric contraction for electromyography normalization, the second one was to collect the kinetic, kinematic and neuromuscular variables, without skates, at the laboratory, and the third one was to collect the neuromuscular and kinematic variables during the jumps executed with skates, at the rink. Four roller figure skating jumps were evaluated: single Axel, double Axel, double Mapes and triple Mapes. Subjects executed three jumps of each type and one was selected for analysis based on the best recording area and on the overall quality of the jump. According to the results, male skaters were more powerful than female skaters during the vertical jumps CMJ, DJ and SJ. During the roller figure skating jumps, the four skaters demonstrated higher impulse, maximal power, height and rotational velocity during jumps with more rotations than during jumps with less rotation, while the horizontal velocity at take-off was lower in the jumps with more rotations. Comparing the Axel and Mapes jumps, the skaters demonstrated more duration at the propulsion phase in the Axel jump than in the Mapes. In regard to the electromyographic response, the lateral gastrocnemius, rectus femoris, vastus lateralis, biceps femoris and gluteus maximus, showed more activation in the jumps with more rotations and mainly in the propulsion and flight phases. It is suggested that the results obtained in this study are considered in planning a specific training, since they may be important for the development of elite skaters, probably being also useful for skaters of other levels that aim to achieve the international level and succeed in competitions.

Embora a prática de atividade física tenha se tornado comum em ambiente aquático, ainda há pouca informação a respeito das características biomecânicas da caminhada de idosos nesse ambiente. No intuito de investigar essas características, o objetivo do presente estudo foi comparar parâmetros cinemáticos (lineares e angulares) e eletromiográficos de idosas caminhando em ambiente terrestre (TE) e em ambiente aquático em piscina rasa (PR) e em piscina funda (PF). Doze mulheres idosas saudáveis foram avaliadas enquanto caminhavam em uma intensidade de esforço auto-selecionada (confortável) na terra e na água em PR e PF (imersas ao nível do processo xifóide). Variáveis cinemáticas e eletromiográficas foram registradas. Comparada às outras duas modalidades, em PF as idosas apresentaram menor velocidade, menor comprimento de passada e duração do período de apoio durante a caminhada. Ainda, os indivíduos caminharam com o tronco mais inclinado a frente e com maior amplitude de movimento (ADM) do quadril e do joelho. Essas alterações cinemáticas foram associadas a maior atividade dos músculos eretor da coluna (EC), bíceps femoral (BF) e reto femoral (RF). Por outro lado, a atividade do músculo gastrocnêmio (GAS) foi inferior a encontrada em TE. Já em PR, as idosas caminharam com menor velocidade, menor comprimento de passada e duração do período de apoio comparado a caminhada em TE. A ADM do joelho também foi menor em PR. Ainda, a atividade do músculo BF foi superior durante o período de apoio, bem como do músculo RF durante o período de balanço. Em contrapartida, a atividade do músculo GAS foi inferior durante o período de apoio. Em uma mesma intensidade de esforço auto-selecionada (confortável) os indivíduos caminharam mais lentamente em ambiente aquático. Nessa condição, a necessidade de superar a grande resistência oferecida ao movimento e à ausência de contato do pé com o solo caracterizaram a caminhada em PF como um exercício de grande ADM do quadril e do joelho, grande exigência dos músculos EC, BF e RF e pequena exigência do GAS. Por sua vez, a necessidade de superar a grande resistência oferecida ao movimento associado ao reduzido peso hidrostático caracterizaram a caminhada em PR como um exercício de pequena ADM do joelho, grande exigência dos músculos BF e RF e pequena exigência do GAS em idosos. Esses resultados contribuirão para um melhor entendimento acerca das características apresentadas por idosos caminhando em PF e PR sendo de grande auxilio na elaboração de programas de treinamento e reabilitação para essa população. / Although water environment has been employed for different physical activities, there is little information about biomechanical characteristics of elderly walking at shallow and deep water. With the purpose to investigate these characteristics, the mean of the present study was to compare kinematics (linear end angular) and electromyographic patterns of elderly individuals walking on land (LW), in shallow (SWW) and deep water (DWW). Twelve healthy elderly women were analyzed while walking at self-selected pace (moderate) on land and in water (at the xiphoid process level). Kinematic and electromyographic variables were registered. Compared to LW and SWW, during DWW elderly women presented the slowest speed, the shortest stride length and support phase duration. Individuals walked with trunk at the most forward inclined position, as well with the largest hip and knee joints range of motion (ROM). This kinematic changes were related to the highest erector spinae (ES), biceps femoris (BF) and rectus femoris (RF) muscles activity. On other hand, gastrocnemius medialis (GM) activity was lower than during TE situation. During SWW, elderly women walked at slower speed, shorter stride length and support phase period when compared to LW. The knee ROM was also lower. However, BF muscle activity was higher during stance period as well as RF activity during swing phase. In opposition, GAS muscle activity was lower during stance phase. At the same self-selected pace (moderate) elderly women walked slower in aquatic environment. In this condition, the necessity to move against the drag force without feet contact from the bottom of the swimming pool described the DWW walking as an exercise performed with large hip and knee ROM, high stimulation of ES, BF and RF muscles and low stimulation of GM muscle. In other way, the necessity to move against the drag force associated to the apparent body weight reduction described the SWW as an exercise performed with short knee ROM, high stimulation of BF and RF muscles and low stimulation of GM muscle in elderly women. The present results will contribute to a better understanding about elderly walking characteristics in shallow and deep water, being useful for training and rehabilitation programs designed by these population.

Nesse trabalho foi produzido um minicurso de Cinemática com ênfase em interpretação de gráficos. Foram elaboradas seis Videoaulas que abrangeram conceitos básicos da Cinemática tais como referencial, posição, deslocamento, velocidade e aceleração. Utilizou-se testes iniciais e finais de interpretação de gráficos da cinemática para verificar se houve ganho de aprendizagem por parte dos alunos após cursarem o minicurso. A aplicação desse material ocorreu em um site particular, mas pode ser adaptado a outros ambientes de ensino como o Moodle, por exemplo. Nessa aplicação, no site do minicurso de Cinemática, houve um questionário inicial no qual traçou-se um perfil dos participantes, um teste inicial sobre interpretação de gráficos, as seis Videoaulas, um teste final sobre interpretação de gráficos e um questionário final. As Videoaulas foram elaboradas à luz da teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel e dos pressupostos pedagógicos e técnicos de Jack Koumi para a produção de vídeos didáticos. Ambos referenciais orientaram o processo de construção dos vídeos no que tange aos cuidados pedagógicos e técnicos de uma produção audiovisual voltada para o ensino. O resultado da aplicação mostrou-se favorável ao uso do minicurso de Cinemática, pois houve um ganho de 36% entre os testes inicial e final com o uso das Videoaulas. Entretanto, apenas uma parcela menor do total de inscritos no minicurso concluiu todas as atividades propostas. Os comentários finais do feedback mostraram que a maioria aprovou o minicurso e recomendaria aos seus colegas, mas ainda preferem aulas presenciais, pois podem sanar suas dúvidas diretamente com o professor. / In this work was produced a kinematics mini course focused on graphics interpretation. It was created six video lessons covering basics such as framework, position, velocity and acceleration. A private website was used as an application platform for the mini course. Initial and Final tests of understanding graphs in kinematics were applied to assess the learning gain achieved by the students after the teaching activities. A questionnaire, to establish the profile of the students, and a feedback questionnaire at the end of the mini course, to gather the students impressions about the video lessons, were also applied. The video lessons were construct based on the principles of the Ausubel’s meaningful learning theory and the recommendations of Koumi about technicalities of filming instructional videos. The group composed of the students that watched all the videos, and answered the initial and final tests (29 of 212 enrolled), obtained an average normalized gain of 0.36. The results of the feedback questionnaire point out for a high appreciation of the mini course by the students, however, they still prefer to meet the teacher in class for the lessons.

Este trabalho consiste na elaboração de uma estratégia para a geração de trajetórias otimizadas para um robô cilíndrico de cinco graus de liberdade acionado pneumaticamente. Como resultado da aplicação do método desenvolvido obtêm-se as trajetórias no espaço das juntas que resultam no movimento adequado do efetuador do robô, de acordo com algum critério de otimização. Para a obtenção das trajetórias das juntas do robô a partir de uma dada trajetória desejada para o efetuador, resolveu-se o problema de cinemática inversa por meio de uma abordagem algébrica. Para a geração de trajetórias entre os pontos no espaço de trabalho do robô propõe-se a utilização de um algoritmo de aproximação de pontos através de splines compostas por polinômios de sétimo grau. Essa escolha garante a continuidade da função de posição, bem como de suas três primeiras derivadas, sendo essa uma condição necessária para a implantação de importantes leis e estratégias de controle (como, por exemplo, a estratégia em cascata, utilizada com sucesso no controle de sistemas servopneumáticos). O método proposto para a geração de splines possibilita, através do ajuste de parâmetros em função da exigência de cada aplicação, a obtenção de curvas no espaço das juntas com valores otimizados de jerk, aceleração ou velocidade. Para aplicação na geração de trajetórias para o robô, a interpolação dos pontos é realizada no espaço dos atuadores a fim de fornecer ao controlador as curvas de referência para posição, velocidade, aceleração e jerk. Para a demonstração da aplicação do método no seguimento de trajetórias, são utilizadas como referência curvas tridimensionais cujos valores numéricos são comparados com os resultados fornecidos a partir da metodologia proposta. Assim, uma vez calculadas as trajetórias em cada uma das juntas através da cinemática inversa, utiliza-se as transformações homogêneas da cinemática direta do robô, obtidas a partir do método de Denavit-Hartenberg, para obter a trajetória do efetuador e verificar a funcionalidade do modelo resultante. / This work consists of developing a strategy to generate optimized trajectories for a cylindrical robot with five degrees of freedom which is actuated pneumatically. As a result of the application of the developed method, trajectories in joint space are obtained and result in the proper motion of the robot’s end-effector according to a given optimizing criteria. In order to obtain the trajectories of the robot’s joints from a given desired trajectory for the end-effector, the problem of inverse kinematics was solved by an algebraic approach. To generate trajectories between points in the robot’s workspace it was proposed the use of an algorithm for approximation of points through splines composed by seventh degrees polynomials. This choice ensures the continuity of the position function as well as its first three derivatives. It is a necessary condition for the implementation of important laws and control strategies (for example, the cascade strategy which is successfully used in servo-pneumatic control systems). The proposed method to generate splines allows, through the adjustment of parameters taking into account the requirements of each application, the obtainment of curves in the joint space with optimized values of jerk, acceleration and speed. In order to apply the method in the generation of trajectories for the robot, the interpolation of the points is performed in the space of the actuators with the purpose of providing the controller reference curves for position, speed, acceleration and jerk. To demonstrate the application of the method in trajectory tracking, three-dimensional curves are used and their numerical values are compared with the results provided by the proposed methodology. Therefore, once the calculated trajectory in each joint through inverse kinematics is obtained, homogeneous transformations of the direct kinematics of the robot, obtained by Denavit-Hartenberg’s method, are employed to find out the trajectory of the end-effector and verify the functionality of the resulting model.

Made available in DSpace on 2018-06-27T19:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Alexandre Brust.pdf.txt: 107472 bytes, checksum: 05646f4de5ee44912e3b75e7da90fcc7 (MD5) Alexandre Brust.pdf.jpg: 3286 bytes, checksum: 3e86301426c3f6b8d1c39f754aaf7457 (MD5) Alexandre Brust.pdf: 2660130 bytes, checksum: 291968ae6c224dcce166603b07f4e114 (MD5) Previous issue date: 2013-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate the role of education in traffic associated with kinematics and evaluate possible changes in behavior with respect to the direction of future drivers. Participated in our survey, students in the first year of high school, a private educational institution in the North West of the State of Rio Grande do Sul. In all activities was used traffic to assist in the understanding of some physical concepts in kinematics and the Newton´s laws, physics curriculum content for the first year. The survey was conducted using structured questionnaires along with application classes using the methodology of the three pedagogical moments methodology for providing discussion between students and teacher and for problem-solving. Besides the three questionnaires during classes, some observations were made in the development of activities. The traffic topic is very useful for the application of physics concepts, providing a major increase in the appropriation of knowledge by the students (meaningful learning), in relation to these concepts. We conclude that this work contributed to the construction of knowledge of the physics of the participants. A significant change in attitude toward transit was also observed by changing thoughts and even forming opinions not previously existed. / O presente trabalho teve como objetivo avaliar o papel da educação no trânsito associada a aula de cinemática e avaliar possíveis mudanças de comportamento com relação a direção de futuros motoristas. Participaram de nossa pesquisa, alunos do primeiro ano do Ensino Médio, de uma Instituição de Ensino Privado no Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Em todas as atividades foi utilizado tema Trânsito para auxiliar na compreensão de alguns conceitos físicos presentes na Cinemática e nas Leis de Newton, conteúdos do currículo da Física para o primeiro ano. A pesquisa foi realizada utilizando questionários estruturados, juntamente com aulas de aplicação com o uso da metodologia dos três momentos pedagógicos, metodologia utilizada por proporcionar discussão entre os alunos e o professor e por ter caráter problematizador. Além dos três questionários aplicados no decorrer das aulas, foram feitas algumas observações no desenvolvimento das atividades. O tema Trânsito é muito útil para a aplicação de conceitos de Física, proporcionando um acréscimo na apropriação do conhecimento por parte dos alunos (aprendizagem significativa), em relação à esses conceitos. Concluímos que esse trabalho contribuiu para a construção do conhecimento da Física dos participantes. Também foi observada uma mudança significativa de atitude em relação ao trânsito, alterando pensamentos e até mesmo formando opiniões que anteriormente nem existiam.

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-16T18:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_RafaelVischi_M.pdf: 7127919 bytes, checksum: 2c7a6895f35098e4e4f46ed38b158980 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Rolamentos de esfera são elementos de máquinas de forma simples mas utilizados em aplicações envolvendo altas velocidades, altas temperaturas e diferentes carregamentos. O modelo para o carregamento é fundamental para análise dinâmica do mancal e por esse motivo é necessário definir com precisão o desempenho desses mecanismos usando métodos analíticos. O objetivo deste trabalho é analisar o rolamento de esferas baseando-se, em um primeiro momento, em referências bibliográficas de diversos autores para, em seguida, iniciar o equacionamento e simulação para analisar as influências do momento giroscópico, das velocidades geradas nos diversos componentes do rolamento e do carregamento nas esferas. A partir de um rolamento padrão, aplicou-se uma metodologia de testes por simulação numérica variando os principais fatores críticos de um rolamento do ponto de vista estático, cinemático e dinâmico. Conclui-se que a rotação e o ângulo de contato influem nas forças de atrito que resistem ao momento giroscópico e nas velocidades geradas na zona de contato entre esfera e pistas interna e externa. Em altas rotações, quanto maior os seus valores, maior a influência nos ângulos de precessão e de nutação, causando o efeito de escorregamento. Verificou-se, ainda, o valor do ângulo de nutação no qual a velocidade normal ao contato é nula, isto é, validou-se o efeito de outer raceway control. Assim, o modelo apresentou-se consistente com a aproximação para as velocidades e acelerações presentes no elemento rolante, fatores estes fortemente relacionados à condição de lubrificação de mancais de esferas / Abstract: Ball bearings are simple machine elements but largely used in several applications involving high velocities, high temperatures and different loads. The load model is fundamental for the ball bearing's dynamic and for this reason it is necessary to define with accuracy the mechanisms performance using analytical methods. The objective of this thesis is to analyze the ball bearings using, firstly, the most relevant books and papers from several authors as reference and then initiate the modeling and simulation to analyze the influences from the gyroscopic moment and from the velocities created due to the bearing's components and also to the load. Based on a basic bearing, a numeric simulation's test methodology was applied modifying the main critical factors from the bearing and considering the kinematical, dynamical and statical behaviors. The conclusion is that the rotation and the contact angle have influence at the friction forces that resist to the gyroscopic moment and to the velocities that are created at the contact zones between balls and inner and outer raceways. Under high rotations, as higher its value is, higher is the influence at the precession and nutation angles, causing sliding. It was also verified the nutation angle in which the normal velocity at contact is zero, validating the outer raceway control. The model presented itself very consistent with the approximation for the velocities and accelerations presented at rolling element, factors that are highly related to the lubrication condition from the ball bearings / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Gil Lucio Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T08:56:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marconi_NadiaFernanda_D.pdf: 2668339 bytes, checksum: 84909294540d22968d0532a4f4fef14b (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Indivíduos portadores da Síndrome de Down melhoram o padrão muscular e cinemático de movimentos simples com o treinamento. Recentemente, demonstramos que indivíduos neurologicamente normais aumentam os impulsos do torque muscular do ombro e do torque de interação do cotovelo, com o treinamento de movimentos de reversão do braço. Neste estudo, verificamos se, com o treinamento, indivíduos portadores da Síndrome de Down usariam a mesma estratégia cinética para melhorar o desempenho de movimentos com reversão. Movimentos de reversão do braço realizados em três distâncias lineares diferentes foram reconstruídos utilizando um sistema óptico de análise de movimento. Os torques musculares e de interação foram calculados utilizando-se a dinâmica inversa. A atividade eletromiográfica dos principais músculos foi registrada. Ao contrário do esperado, indivíduos portadores da Síndrome de Down foram incapazes de aumentar a velocidade linear do dedo indicador, mesmo após 1.400 tentativas de prática. O mesmo ocorreu com os torques musculares e de interação das articulações ombro e cotovelo. No entanto, em oito sujeitos, um foi capaz de melhorar a velocidade dos movimentos de ida ao alvo e de volta à posição inicial. Esse sujeito foi capaz de aumentar o torque muscular do cotovelo e de interação do ombro com o treinamento. A melhora na velocidade dos movimentos desse sujeito não foi acompanhada de um aumento do erro. A incapacidade de indivíduos portadores da Síndrome de Down aumentarem as forças reativas (torque de interação do cotovelo) e musculares (torque muscular do ombro) com o treino, revela uma grande dificuldade desses sujeitos em tirar proveito de uma solução mecânica bastante eficiente. O fato de um único indivíduo ter apresentado uma melhora após usar uma estratégia ¿sub-ótima¿ do ponto de vista mecânico, demonstra que a Síndrome de Down pôde dificultar a elaboração de um modelo interno das forças que atuam na geração dos movimentos. Essa limitação talvez explique a dificuldade de esses indivíduos realizarem movimentos complexos e o aspecto desengonçado desses movimentos / Abstract: Individuals with Down syndrome improve the muscle activities and kinematics patterns of the single-joint movements with practice. Currently, we have showed that neurologically normal individuals increase the impulses of the shoulder muscle torque and elbow interaction torque with practice of the horizontal-planar arm movements with reversal. In this study, we verified if with practice, individuals with Down syndrome would be able to use the same kinetic strategy to improve the performance of the movements with reversal. Arm movements with reversal, performed on the three different target distances were reconstructed using a motion analysis system. The muscle and interaction torques were calculated using inverse dynamics. The EMG activities of the major muscles were collected. On the contrary that was expected, individuals with Down syndrome were not able to increase the linear speed of the fingertip after 1.400 trials of practice. The same was observed for the muscle and interaction torques for both shoulder and elbow joints. However, a one in eight subject was able to improve the velocity of both movements to and from the target. This subject also increased the impulses of the elbow muscle torque and shoulder interaction torque with practice. The improvement on the movement velocity was not accompanied the increase in the error ratio. The incapability of the individuals with Down syndrome to increase the reaction forces (interaction torque of the elbow) and muscle forces (muscle torque of the shoulder) with practice reveals a difficulty these subjects to get very efficient mechanical solution. The fact of the only one subject that showed improvement in velocity had used a sub-optimal strategy of the mechanical point of view, demonstrates that the Down syndrome can interfere on the elaboration of the internal model of forces that act on the movement generation. This limitation perhaps can explain the difficulty these individuals to perform complex movements and the clumsiness impression theses movements / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Gil Lucio Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:56:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sande_LucianeAparecidaPascucci_D.pdf: 1800617 bytes, checksum: b1eb9d90cec8291e58a9e1c818739fcd (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento cinemático, eletromiográfico e dos torques durante movimentos multiarticulares reversos no plano sagital em indivíduos saudáveis e portadores da Doença de Parkinson. Foram recrutados 19 voluntários, sendo 9 sujeitos saudáveis e 10 portadores da doença de Parkinson. Eles realizaram movimentos multiarticulares rápidos de reversão com cotovelo e ombro em direção à um alvo e depois retornando à posição inicial. Estes movimentos foram realizados em três diferentes alvos ou distâncias (D1-D3 que correspondem a 30º, 60º e 90º de flexão do ombro, mantendo o cotovelo a 45º da extensão total). O deslocamento angular do cotovelo e ombro foi registrado por um sistema óptico de análise do movimento (OPTOTRAK 3020) e a atividade elétrica dos músculos deltóide anterior, deltóide posterior, bíceps braquial cabeça longa e tríceps braquial cabeça lateral, foi registrada através de um eletromiógrafo EMG DelSYS (modelo DE2.2L) com eletrodos de superfície. Os resultados revelaram que as velocidades lineares dos parkinsonianos foram menores e as diferenças entre eles e os sujeitos saudáveis aumentaram com o aumento da distância. A trajetória se mostrou linear e houveram poucos erros nos alvos em ambos os grupos, apesar da atividade muscular ter apresentado predomínio do deltóide anterior e menor ação dos demais. Além disso, os torques musculares e de interação se mostraram semelhantes nos saudáveis e nos parkinsonianos, somente a magnitude destes últimos foi menor. Eles não obedeceram ao princípio da covariação linear. Já os torques nets mostraram uma sinergia linear, tendo efeito de grupo e distância, sendo os valores dos parkinsonianos menores. Pode-se concluir que os parkinsonianos não apresentam diferenças qualitativas na geração dos torques, mas a baixa atividade eletromiográfica e a dificuldade em modular os bursts pode contribuir para os pequenos valores dos torques e a menor velocidade / Abstract: The aim of this study was to bring clarification about the control strategies adopted by the Central Nervous System during multijoint reversal movements, specially to identify motor behavior alterations in subjects with Parkinson¿s disease (PD). Nine neurologically normal adult subjects and ten PD patients participated in this study. Sitting in a chair the subjects executed fast reversal multijoint movements in the vertical plan, moving towards a target and getting back to the initial position. These movements were accomplished in three different distances. The elbow and shoulder angles were recorded using a optoelectric system of motion analysis (OPTOTRAK® 3020) and the electrical activity of pectoris, anterior deltoid, posterior deltoid, triceps brachi and biceps brachi muscles were recorded by a electromyograph EMG DelSYS (model DE2.2L) with surface electrodes placed over the muscles bellies. The results showed slower movements in PD patients and the differences between then and the healthy subjects increased with the target. The trajectory was linear and no considerable errors were noted in the targets in both groups, although only the anterior deltoid activity predominated. There was a break in the linear covariation pattern for muscle and interaction torques but not for net torques. In both groups the net torques were adequate and showed distance effects, but the PD patients torques values were always smaller than the healthy subjects torques. It can be concluded that the PD patients did not show qualitative changes in the torques generation, but the small EMG activity and the fail in the bursts modulation can contribute to the torques and peed values / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Orientador:Ricardo Machado Leite de Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-08-12T21:11:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvatti_AmandaPiaia_M.pdf: 3070230 bytes, checksum: 097699a29abf7cf0542e89924ba0c6d9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho consiste na análise de dois problemas relacionados à análise cinemática de volumes parciais de nadadores. O primeiro problema foi analisar os possíveis efeitos do treinamento e a influência dos anos de treinamento em natação nos volumes parciais do tronco em volume corrente e durante a manobra de capacidade vital usando análise cinemática. Foram selecionados dois grupos experimentais: Grupo de Nadadores e Grupo Controle. A partir das coordenadas 3D de 30 marcadores esféricos e retro-reflexivos fixados na superfície do tronco obteve-se as curvas dos volumes dos 4 compartimentos (tórax superior, tórax inferior, abdômen superior e abdômen inferior.) e foram calculados em função do tempo. A partir das curvas de volumes dos compartimentos foram calculados e comparados (ANOVA, p<0,05): o coeficiente de variação, o coeficiente de correlação entre os compartimentos do tronco para ambos os grupos. A regressão linear entre o coeficiente de variação dos volumes dos nadadores e os anos de treinamento em natação e a regressão linear entre o coeficiente de correlação e os anos de treinamento em natação (p<0,05) também foram calculados. Os resultados deste estudo mostraram que os nadadores sofrem efeitos do treinamento em natação obtendo maiores variações relativas dos compartimentos do abdômen, uma maior sincronia entre os compartimentos do tronco durante a manobra de capacidade vital e que anos de treinamento em natação afetam a variação relativa dos volumes parciais e a coordenação tóraco-abdominais durante respirações tranqüilas e quando maiores esforços respiratórios são exigidos, refletindo um aumento na utilização do diafragma. O segundo problema foi desenvolver um sistema para análise cinemática tridimensional submersa de volumes parciais do tronco (DvideoSub). O sistema consiste em 5 câmeras Basler (fc602A) protegidas por caixasestanques especialmente projetadas para as câmeras conectadas em um único desktop PC para aquisições online. Interfaces de softwares foram desenvolvidas para aquisição de dados, controle das câmeras, medição dos dados e reconstrução tridimensional baseados no sistema Dvideo. Para a avaliação do sistema foram realizados testes para analisar o efeito da lente de policarbonato, o efeito da correção óptica fora da água com a calibração do sistema fixo e móvel de calibração, o efeito da correção óptica dentro da água, o efeito da água, os erros de reconstrução de pontos conhecidos e a acurácia da distância de um corpo rígido em movimento. A partir do cálculo da distância do corpo rígido em função do tempo foram calculados: a média, o erro total, o RMS, o RMS%, o erro absoluto médio e a acurácia. Foi analisada também a aplicação do sistema proposto para a análise dos volumes parciais do tronco submerso a partir do cálculo do coeficiente de correlação entre os compartimentos do tronco na manobra de capacidade vital realizada fora e dentro da água. Os resultados mostraram que a lente de policarbonato influência no erro total da distância, a correção óptica proposta melhora o erro total da distância com a calibração do sistema fixo e com a utilização do sistema móvel para calibração os resultados não apresentaram melhora, sugerindo que este deve ser reformulado. O erro absoluto médio foi de 1,0mm fora da água e 2,8mm dentro da água, valores estes que estão dentro dos valores apresentados pela literatura (a partir 0,5mm até 11,6mm). Os valores de RMS obtidos fora da água (2,4mm ±0,01) e dentro da água (2.0mm ±0.01) foram similares e estes foram menores que os valores encontrados em Gourgoulis, et al., (2008) (4,6±0,5 fora da água, 5,9 ±1,5 dentro da água). Os coeficientes de correlação entre os compartimentos do tronco foram altos em ambas as situações. Os resultados mostraram a viabilidade do sistema para a análise cinemática tridimensional submersa e para a análise de volumes parciais com o tronco submerso. De maneira geral, as variáveis analisadas mostraram que a prática em natação pode causar um padrão respiratório diferenciado e a quantidade de anos de treinamento pode acentuar ainda mais este padrão respiratório. O sistema proposto apresentou resultados satisfatórios podendo ser usado para a análise cinemática tridimensional submersa com diferentes objetivos. / Abstract: This work consists on the analysis of two problems related to the kinematic analysis of the swimmer's separate volumes. The first problem was to analyze the effect of the swim training and the influence of the years of swim training on the separate volumes of the trunk, during tidal volume and vital capacity, maneuver using a kinematic analysis. Two groups were used: Control Group and the Swimmer Group. From the 3D coordinates of 30 land markers fixed on the trunk, the volumes of 4 separate compartments of the trunk (superior thorax, inferior thorax, superior abdomen and inferior abdomen) were calculated in function of time. From the curves of the separate volumes, the coefficient of variation and the correlation coefficient between the compartments were calculated for both groups and compared between groups (ANOVA, p<0.05). The linear regression between the coefficient of variation of the separate volumes and the years of swim training and the linear regression between the correlation coefficient and the years of swim training (p<0.05) were calculated. The results indicated that the swim training affects the separate volumes of swimmers causing higher relative variations of the abdomen compartments and a greater coordination between the compartments of the trunk during the vital capacity maneuver. These results suggest that the years of swim training affect the separate thoracoabdominal volumes during tidal volume and when higher respiratory efforts are required, reflecting the increased utilization of the diaphragm. The second problem was to develop a 3D underwater kinematic analysis system of separate volumes of the trunk (DvideoSub). The system consisted of up to five Basler cameras (fc602A) enclosed in housings specially designed and connected to a single desktop PC for online data acquisition. Software interfaces were developed for acquisition, camera controls, measurements and 3D reconstruction starting from a previously proposed system, named Dvideo. The system was evaluated according to the following analyzing tests: the effect of the polycarbonates lens (housing); the effect of the optic correction out of the water with the calibration of the fixed and mobile system of calibration; the effect of the optic correction underwater; the effect of the water; the errors of reconstruction of known points and a rigid body in movement accuracy. From the distance of rigid body in function of time we have calculated the mean, the total error, the RMS, RMS%, the absolute mean error and the accuracy. The application of the system for the analysis of the separate volumes of the submerged trunk was analyzed from the calculation of the correlation coefficient between the compartments of the trunk in vital capacity maneuver out and underwater. The results showed that the polycarbonates lens influence in the distance total error, the optic correction proposed improves the distance total error with the calibration of the fixed system and with the use of the mobile system for calibration the results have not presented improvement, suggesting that this must be reformulated. The RMS error values obtained out of the water (2.4mm ±0.01) and underwater (2.0mm ±0.01) were similar and they were lower than the values found in (Gourgoulis, , 2008) (4.6±0.5 out of water, 5.9 ±1.5 underwater). The absolute mean error was 1.0mm out of the water and 2.8mm underwater, which are in accordance to the values found in literature (from 0.5mm to 11.6mm). The results showed the reliability of the system for the underwater three-dimensional kinematic analysis. Concluding, the analyzed variables showed that the swim practice may lead to a respiratory pattern and the quantity of years of swim training may have an influence in stabilizing this pattern. The proposed system presented satisfactory results and can be used to underwater 3D kinematic analysis with different objectives. / Mestrado / Biodinamica do Movimento Humano / Mestre em Educação Física

Orientador: Rene Brenzikofer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:56:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_MarceloCostade_M.pdf: 5360368 bytes, checksum: a1fb5554ef7ea27266eb13ba4825ac62 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A marcha e a corrida são duas atividades amplamente empregadas pela população por serem as principais formas de locomoção. Além de serem de fácil execução e praticáveis nos mais variados lugares, a marcha e a corrida são caracterizadas por movimentos cíclicos e de alta reprodutibilidade, o que as qualificam como valiosas fontes de informações a respeito da condição biomotora. É consenso na literatura científica que a locomoção é um movimento complexo porque exige integração e sinergismo entre as diversas estruturas do aparelho locomotor. Por isto, espera-se que as diferenças vistas na movimentação dos membros inferiores, entre marcha e corrida, sejam visíveis também na mobilidade vertebral. O objetivo do presente trabalho é analisar e comparar, através da metodologia proposta por Brenzikofer et al. (2000), as adaptações geométricas da coluna vertebral durante a marcha e a corrida em esteira ergométrica. Os voluntários foram submetidos às seguintes velocidades: 1.2 m/s; 1.5 m/s; 1.8 m/s; 2.2 m/s; 2.6 m/s; e 3.0 m/s. A amostra foi composta por vinte e três sujeitos assintomáticos. Os procedimentos metodológicos consistiram numa avaliação físico-funcional/antropométrica, na fixação de marcadores retro refletivos analérgicos aderidos à pele do dorso do voluntário e na filmagem do dorso e de membros inferiores durante o protocolo experimental. A metodologia empregada para análise dos dados é um procedimento não invasivo que consiste na reconstrução tridimensional (3D), por videogrametria, de marcadores. Após a reconstrução 3D dos marcadores foram ajustadas funções polinomiais para quantificar a curva da coluna nos planos de projeção frontal e sagital e para calcular as curvaturas geométricas bidimensionais correspondentes. Para verificar as diferenças entre as variáveis analisadas utilizou-se a anova one way e, quando necessário, o teste de Tukey para constatar entre quais velocidades de locomoção tais variáveis distinguiram entre si. Para analisar a interação linear entre as variáveis de interesse empregou-se o coeficiente de correlação de Pearson. Em todas as análises foi adotada a significância estatística de 5% (p<0,05). Os resultados mostraram que, em geral, as lordoses e cifoses foram mais acentuadas na situação de marcha do que na corrida. Além disso, verificou-se que as curvas neutras, referentes às velocidades de locomoção, se sobrepuseram com bastante propriedade, exceto na região do pico lombar sagital - onde se constatou diferenças entre as duas situações. Aliás, foi nesta mesma região que foi encontrada distinções entre as curvas neutras e a curva estática para todos os participantes, reforçando a idéia de que as curvas dinâmicas aparentam ser mais "naturais" do que as estáticas. A região de maior mobilidade vertebral da coluna torácica e lombar também se mostrou distinta entre a marcha e a corrida já que velocidades mais intensas de locomoção ocasionaram maior movimentação das respectivas estruturas anatômicas, exceto para a região lombar no plano frontal. Foi verificado, ainda, que o movimento da coluna é dependente da velocidade e da mobilidade dos membros inferiores. Portanto, a metodologia empregada mostrou-se capaz de distinguir as características cinemáticas da coluna vertebral durante a marcha e a corrida. / Abstract: The gait and the run are two activities widely used by the population as being the main forms of locomotion. Besides being easily executed and feasible in the most diversified places, the gait and the run are characterized by cyclical and accurately reproducible movements that qualifies them as valuable sources of information regarding the biodynamic condition. It is consensual in the scientific literature that the locomotion is a complex movement because it demands integration and synergism among the diverse structures of the motor systems. Owing to that, one expects that the differences seen in the movement of the inferior limbs, during the gait and the run, are also visible in the spinal mobility. The objective of this research is to analyze and compare, through the methodology proposed by Brenzikofer et al. (2000), the geometric adaptations of the spinal column during the gait and the run in treadmill. The volunteers were submitted to the following speeds: 1.2 m/s; 1.5 m/s; 1.8 m/s; 2.2 m/s; 2.6 m/s; and 3.0 m/s. The studied group was composed by twenty three non-symptomatic subjects. The methodological procedures consisted of a physical/functional and anthropometric evaluation, the setting of back reflective markers adhered to the skin of the volunteer's back and the filming of the back and the inferior limbs during the experimental protocol. The methodology used in the analysis of the data was a non invasive procedure that consisted of a three-dimensional (3D) reconstruction video made from the back markers. After that, polynomial functions were adjusted to quantify the spinal column curve on the frontal and sagittal plans and to calculate the corresponding bidimensional geometric curves. In order to verify the differences between the analyzed variables, we used the Anova one way test and, if necessary, the Tukey test to discriminate which speeds distinguished the variables among themselves. In order to analyze the linear interaction among the variables of interest, we used the Pearson's correlation coefficient. In all analyzes, we elected 5% (p<0,05) as the statistic significance. The results revealed that, in general, the spinal flexures were more accentuated on walking. Moreover, we verified that the neutral curves, referring to the locomotion speeds, were mostly overlapped, except for the sagittal lumbar peak - where we demonstrated differences between the two locomotion modalities. Thus far, it was in this same region that we found distinctions between the neutral curves and the static curve for all the participants, strengthening the idea of that dynamic curves seem more "natural" than static ones. The spinal region of greater mobility in the thoracic and lumbar segments was also distinctive between the gait and the run, since more intense speeds caused greater movement shifts of the respective anatomical structures, except for the lumbar region in the frontal plan. We also verified that the movement of the spinal column depends on the speed and the mobility of the inferior limbs. Therefore, the employed methodology revealed capability to distinguish the kinematics characteristics of the spinal column during gait and run. / Mestrado / Biodinamica do Movimento Humano / Mestre em Educação Física