O estímulo vibratório gerado pela utilização das plataformas vibratórias tem sido aplicado como método eficaz para promover desempenho esportivo e também na reabilitação de pacientes com diversificadas disfunções. Acredita-se que a vibração de corpo inteiro (VCI) é capaz de diminuir os déficits de ativação muscular voluntária através de reflexos de estiramento neuromuscular, tornando-se um meio eficaz e de fácil aplicabilidade para pacientes com maiores incapacitações. Resultados controversos na literatura, com relação aos benefícios dos estímulos vibratórios, tornam a escolha dos parâmetros do equipamento (frequência, amplitude, tempo de exposição e modo de vibração) um desafio na obtenção dos melhores resultados. Assim, o objetivo desta tese visa a avaliação dos efeitos fisiológicos agudos da vibração de corpo inteiro (sensibilidade cutânea tátil e dolorosa, equilíbrio, temperatura superficial da pele, transmissibilidade da vibração) e a construção de um mapa de percepção corporal da VCI. Foram utilizados diferentes parâmetros e marcas desses equipamentos. Para investigar cada variável, quatro diferentes estudos foram realizados separadamente. O primeiro estudo investigou os efeitos da VCI na sensibilidade cutânea vibratória medidos a 30 Hz (corpúsculos de Meissner) e 200Hz (corpúsculos de Pacini) e de toque-pressão dos pés de 20 sujeitos normais e o tempo de duração dos efeitos da vibração nesses receptores. Como principais resultados, foram constatadas que as descargas aferentes dos mecanorreceptores de adaptação rápida foram fortemente afetadas pela vibração assim como a sensibilidade de toquepressão. Após 10 min de exposição à VCI o tempo de recuperação para a sensibilidade voltar aos limiares basais nos pés foi entre 2 e 3 h. Para continuar elucidando os efeitos agudos pós-exercício com vibração, um segundo estudo foi realizado avaliando variáveis fisiológicas em quatro diferentes frequências de exposição de VCI (30, 35, 40, 44 Hz). Foram avaliadas pressão arterial, frequências cardíaca e respiratória, temperatura axilar e a temperatura cutânea através de termografia por infravermelho dos membros inferiores dos 24 participantes avaliados. Por fim, o equilibro desses indivíduos foi avaliado através das análises dos deslocamentos, da velocidade e da área do centro de pressão (COP), em uma plataforma de força. Os dados do segundo estudo mostraram que, para as frequências de 40 e 44 Hz do equipamento, houve uma alteração significativa para as variáveis velocidade e comprimento ântero-posterior do centro de pressão. Além disso, durante a vibração e 10 min após, a temperatura dos membros inferiores foi reduzida, provavelmente em virtude da vasoconstrição gerada. Na investigação da sensibilidade dolorosa um terceiro estudo foi proposto, tendo em vista que as vias dos mecanorreceptores de sensibilidade cutânea tátil diferem daqueles relacionados com a sensibilidade dolorosa. Um modelo de dor crônica com ratos Wistar foi realizado e os animais foram tratados com VCI, esteira e a combinação de esteira com VCI. Como principais resultados deste estudo, os grupos tratados com VCI mostraram redução significativa da sensibilidade de toque-pressão após todas as sessões em comparação aos demais grupos. Efeitos analgésicos através do tempo de latência medidos com o hot plate foram encontrados após o terceiro dia de tratamento com 5 min de exposição por dia à VCI, nos primeiros 5 dias e 10 min nos 5 dias subsequentes. Como finalização das variáveis de interesse, o último estudo combinou dados quantitativos advindos da acelerometria (com medições na cabeça, quadril e tíbia) com dados qualitativos através da escala de Borg. Sessenta e cinco adultosjovens foram avaliados e este estudo propôs um método para escolher os diversificados parâmetros da plataforma vibratória, para alcançar os efeitos desejados na reabilitação ou desempenho esportivo. Este estudo mostrou que os índices de percepção de severidade medidos através da escala de Borg corresponderam com os dados quantitativos da acelerometria e assim os parâmetros do equipamento podem ser escolhidos com base na sensação subjetiva proveniente da escala de Borg. Os níveis de desconforto no equipamento podem estar relacionados com a frequência de ressonância das diferentes partes do corpo. Futuros estudos devem considerar aplicações clínicas da plataforma vibratória em pacientes com dor crônica musculoesquelética utilizando o modelo para escolha dos parâmetros do equipamento proposto nesta tese. / The vibratory stimuli generated by the use of vibrating platforms have been used as an effective method to promote sports performance and also in the rehabilitation of patients with several dysfunctions. It is believed that the whole body vibration (WBV) is able to decrease the deficits in voluntary muscle activation by neuromuscular stretch reflexes making it an efficient and easy exercise method applied to patients with greater disabilities. Controversial results in the literature regarding the benefits of the vibratory stimuli make the choice of the equipment parameters (frequency, amplitude, time of exposure and vibration mode) a challenge in getting the best results. The goal of this dissertation involves the evaluation of the acute physiological effects of whole body vibration (skin tactile and pain sensitivity, balance, skin temperature and vibration transmissibility) and the construction of a WBV perception body map. Parameters settings and different brands of these devices were used. To investigate each variable, four different studies were conducted separately. The first study investigated the effects of WBV on fast adapting mechanoreceptors measured at 30 Hz (Meissner corpuscles) and 200Hz (Pacinian corpuscles) and touch-pressure sensitivity from the right foot of 20 health subjects and the duration of the vibration effects on these receptors. The main results show that the afferent discharges of the fast adapting mechanoreceptors are strongly affected by vibration and sensitivity of touch-pressure was also impaired. After a single 10 minutes exposure to WBV, the time required to recover baseline tactile sensitivity on the feet was between 2 and 3 hours. To further elucidate the acute postexercise vibration effects, a second study was conducted assessing physiological variables at four different WBV frequencies (31, 35, 40, 44 Hz). Blood pressure, heart and respiratory rates, skin temperature and balance were measured. Skin temperature was measured by an infrared thermography of the lower limbs of 24 subjects. Balance was accessed with a force plate through the analysis of the center of pressure (COP) velocity, area and displacements variables. The results from this study show that for 40 and 44 Hz of the device’s frequencies, a significant decrease in balance was found for the center of pressure variables velocity and anterior-posterior displacement. Also, during WBV exposition and 10 minutes post vibration, the temperature of the lower limbs was reduced, probably due to vasoconstriction. To investigate the variable "pain", a third study was proposed, considering that the pathways and receptors of the cutaneous touch-pressure and vibration sensitivity differ from those related to pain sensitivity, the C and A fibers. A chronic pain model was applied in male Wistar rats and the animals were treated with WBV exercise (vibration platform), a low intensity exercise (treadmill) and a combined treatment involving both. The main results show that the groups treated with WBV showed a significant reduction in sensitivity to touchpressure after every session compared to the other groups. Analgesic effects through the time latency measured by the hot plate were found after the third treatment day with 5 min of exposure to WBV during the first 5 days and 10 min next 5 days. As completion of the fourth variable of interest, the last study by deriving quantitative data from accelerometry (with measurements on the head, hip and tibia) was combined with qualitative data arising from the Borg scale. Sixty five health young adults were measured and the study proposes a method for choosing the parameters settings of the vibrating platform, to achieve the desired goals in rehabilitation or sports performance. Discomfort perception ratings measured by the Borg scale corresponded well with the measured acceleration magnitudes and so the parameters settings of the device can be chosen based on the subjective sensation from the Borg scale. The level of discomfort ratings might be related to the frequency resonance phenomena of body parts. Future clinical applications with vibration platform in patients with muscle-skeletal chronic pain should be considered applying the model for choosing the parameter settings of the device proposed in this dissertation.

Une régression des principales modalités sensorielles (vision, audition, goût et odorat) est bien rapportée à l'âge. La perception tactile est influencée par différents paramètres. Un grand nombre de ces paramètres ont été bien étudiés dans la littérature tels que le système nerveux central, la densité des mécanorécepteurs dans la peau et les seuils de détection vibro-tactile. Ces paramètres ont été étudiés pour comprendre l'affaiblissement de la perception tactile au fil du temps et les différences naturelles entre les hommes et les femmes. Le doigt humain est toujours utilisé pour qualifier la qualité et les propriétés d'une surface. Par conséquent, un panel de différent âge et sexe est toujours utilisé par différents secteurs industriels afin de comprendre les besoins des consommateurs. Cependant, cette méthode est très coûteuse, longue et subjective. L’objectif de ce travail était de développer une méthodologie qui permette d'avoir une objectivation tactile semblable au panel, cela signifie qu'on doit prendre en compte les effets de l'âge et du sexe. Cette thèse a fourni des mesures in vivo pour 40 doigts humains. Nos développements proposent un doigt artificiel capable de mimer le doigt humain, en tenant l’effet de l'âge et du sexe. Pour atteindre notre objectif, nous avons développé plusieurs approches qui combinent à la fois, la topographie multi-échelle du doigt humain, ces propriétés mécaniques anisotropes, les propriétés tribologiques et l’effet de l’aire réelle de contact et la direction du toucher sur la force de frottement et les vibrations générées. Le développement d’un algorithme de traitement du signal, a permis d’identifier des coefficients représentatifs de la qualité de la surface touchée. L’ingénierie de l'émotion a été un autre axe de recherche dans de ces travaux. L’instrumentation du doigt humain avec un dispositif laser-doppler, a permis d’évaluer la qualité tactile des échantillons en fonction de l'émotion générée pendant le processus du toucher. Cette émotion est étudiée par la variation fréquentielle du débit sanguin. Le mise au point d’un doigt artificiel bio-inspiré qui possède des propriétés biophysiques proches du doigt humain, a permis de réaliser un démonstrateur de toucher qui peut intégrer l’âge et le sexe d’un panel. Ce dispositif répond au cahier des charges défini dans le projet ANR «plasticTouchDevice», et permet aux industriels de la plasturgie de mener des expertises de leurs innovations en ayant recours à un dispositif qui permet d’intégrer l’effet de l’âge et du sexe dans la métrologie de la qualité du toucher des matériaux plastiques. / A decline in the main sensory modalities (vision, hearing, taste, and smell) is well reported to occur with advancing age, it is expected a similar change to occur with touch sensation and perception. The tactile perception is influenced by different parameters. Many of those parameters have been well studied in the literature such as central nervous system, the density of mechanoreceptors in the skin and the vibro-tactile detection thresholds. These parameters have been studied in order to understand the weakens of tactile perception over time and the natural differences between men and women. The human finger is always used to qualify the quality and the properties of a surface. Therefore, a panel of different age and gender always used by companies in order to understand the customers’ needs. However, this method is very expensive, time-consuming and subjective. The objective of this work is to give a solution that avoid the limits of the actual method, but in the same time it should keep their advantages (age and gender). This thesis provided in vivo measurements for 40 human fingers. Our developments propose an artificial finger capable of mimicking the human finger, taking into account the effects of age and gender. To achieve our goal, we have developed several approaches that combine the multi-scale topography of the human finger, the anisotropic mechanical properties, the tribological properties, the effect of the real contact area, the direction of touch on the friction force and the vibrations generated by the human finger. The development of a new signal processing algorithm has made it possible to identify coefficients representative of the quality of the affected surface. The engineering of emotion has been another area of research in this work. Instrumentation of the human finger with a laser Doppler device, allowed to evaluate the tactile quality of the samples according to the emotion generated during the process of the touch. This emotion is studied by the frequency variation of the blood flow. The development of a bio-inspired artificial finger that has biophysical properties close to the human finger, has made it possible to realize a haptic touch demonstrator that can integrate the age and gender of a panel. This device meets the specifications defined in the ANR project "PlasticTouchDevice", and allows plastics industry to conduct expertise of their innovations by using a device that allows the integration of the effects of age and of gender in the metrology of the quality of the touch of plastic materials.

O estímulo vibratório gerado pela utilização das plataformas vibratórias tem sido aplicado como método eficaz para promover desempenho esportivo e também na reabilitação de pacientes com diversificadas disfunções. Acredita-se que a vibração de corpo inteiro (VCI) é capaz de diminuir os déficits de ativação muscular voluntária através de reflexos de estiramento neuromuscular, tornando-se um meio eficaz e de fácil aplicabilidade para pacientes com maiores incapacitações. Resultados controversos na literatura, com relação aos benefícios dos estímulos vibratórios, tornam a escolha dos parâmetros do equipamento (frequência, amplitude, tempo de exposição e modo de vibração) um desafio na obtenção dos melhores resultados. Assim, o objetivo desta tese visa a avaliação dos efeitos fisiológicos agudos da vibração de corpo inteiro (sensibilidade cutânea tátil e dolorosa, equilíbrio, temperatura superficial da pele, transmissibilidade da vibração) e a construção de um mapa de percepção corporal da VCI. Foram utilizados diferentes parâmetros e marcas desses equipamentos. Para investigar cada variável, quatro diferentes estudos foram realizados separadamente. O primeiro estudo investigou os efeitos da VCI na sensibilidade cutânea vibratória medidos a 30 Hz (corpúsculos de Meissner) e 200Hz (corpúsculos de Pacini) e de toque-pressão dos pés de 20 sujeitos normais e o tempo de duração dos efeitos da vibração nesses receptores. Como principais resultados, foram constatadas que as descargas aferentes dos mecanorreceptores de adaptação rápida foram fortemente afetadas pela vibração assim como a sensibilidade de toquepressão. Após 10 min de exposição à VCI o tempo de recuperação para a sensibilidade voltar aos limiares basais nos pés foi entre 2 e 3 h. Para continuar elucidando os efeitos agudos pós-exercício com vibração, um segundo estudo foi realizado avaliando variáveis fisiológicas em quatro diferentes frequências de exposição de VCI (30, 35, 40, 44 Hz). Foram avaliadas pressão arterial, frequências cardíaca e respiratória, temperatura axilar e a temperatura cutânea através de termografia por infravermelho dos membros inferiores dos 24 participantes avaliados. Por fim, o equilibro desses indivíduos foi avaliado através das análises dos deslocamentos, da velocidade e da área do centro de pressão (COP), em uma plataforma de força. Os dados do segundo estudo mostraram que, para as frequências de 40 e 44 Hz do equipamento, houve uma alteração significativa para as variáveis velocidade e comprimento ântero-posterior do centro de pressão. Além disso, durante a vibração e 10 min após, a temperatura dos membros inferiores foi reduzida, provavelmente em virtude da vasoconstrição gerada. Na investigação da sensibilidade dolorosa um terceiro estudo foi proposto, tendo em vista que as vias dos mecanorreceptores de sensibilidade cutânea tátil diferem daqueles relacionados com a sensibilidade dolorosa. Um modelo de dor crônica com ratos Wistar foi realizado e os animais foram tratados com VCI, esteira e a combinação de esteira com VCI. Como principais resultados deste estudo, os grupos tratados com VCI mostraram redução significativa da sensibilidade de toque-pressão após todas as sessões em comparação aos demais grupos. Efeitos analgésicos através do tempo de latência medidos com o hot plate foram encontrados após o terceiro dia de tratamento com 5 min de exposição por dia à VCI, nos primeiros 5 dias e 10 min nos 5 dias subsequentes. Como finalização das variáveis de interesse, o último estudo combinou dados quantitativos advindos da acelerometria (com medições na cabeça, quadril e tíbia) com dados qualitativos através da escala de Borg. Sessenta e cinco adultosjovens foram avaliados e este estudo propôs um método para escolher os diversificados parâmetros da plataforma vibratória, para alcançar os efeitos desejados na reabilitação ou desempenho esportivo. Este estudo mostrou que os índices de percepção de severidade medidos através da escala de Borg corresponderam com os dados quantitativos da acelerometria e assim os parâmetros do equipamento podem ser escolhidos com base na sensação subjetiva proveniente da escala de Borg. Os níveis de desconforto no equipamento podem estar relacionados com a frequência de ressonância das diferentes partes do corpo. Futuros estudos devem considerar aplicações clínicas da plataforma vibratória em pacientes com dor crônica musculoesquelética utilizando o modelo para escolha dos parâmetros do equipamento proposto nesta tese. / The vibratory stimuli generated by the use of vibrating platforms have been used as an effective method to promote sports performance and also in the rehabilitation of patients with several dysfunctions. It is believed that the whole body vibration (WBV) is able to decrease the deficits in voluntary muscle activation by neuromuscular stretch reflexes making it an efficient and easy exercise method applied to patients with greater disabilities. Controversial results in the literature regarding the benefits of the vibratory stimuli make the choice of the equipment parameters (frequency, amplitude, time of exposure and vibration mode) a challenge in getting the best results. The goal of this dissertation involves the evaluation of the acute physiological effects of whole body vibration (skin tactile and pain sensitivity, balance, skin temperature and vibration transmissibility) and the construction of a WBV perception body map. Parameters settings and different brands of these devices were used. To investigate each variable, four different studies were conducted separately. The first study investigated the effects of WBV on fast adapting mechanoreceptors measured at 30 Hz (Meissner corpuscles) and 200Hz (Pacinian corpuscles) and touch-pressure sensitivity from the right foot of 20 health subjects and the duration of the vibration effects on these receptors. The main results show that the afferent discharges of the fast adapting mechanoreceptors are strongly affected by vibration and sensitivity of touch-pressure was also impaired. After a single 10 minutes exposure to WBV, the time required to recover baseline tactile sensitivity on the feet was between 2 and 3 hours. To further elucidate the acute postexercise vibration effects, a second study was conducted assessing physiological variables at four different WBV frequencies (31, 35, 40, 44 Hz). Blood pressure, heart and respiratory rates, skin temperature and balance were measured. Skin temperature was measured by an infrared thermography of the lower limbs of 24 subjects. Balance was accessed with a force plate through the analysis of the center of pressure (COP) velocity, area and displacements variables. The results from this study show that for 40 and 44 Hz of the device’s frequencies, a significant decrease in balance was found for the center of pressure variables velocity and anterior-posterior displacement. Also, during WBV exposition and 10 minutes post vibration, the temperature of the lower limbs was reduced, probably due to vasoconstriction. To investigate the variable "pain", a third study was proposed, considering that the pathways and receptors of the cutaneous touch-pressure and vibration sensitivity differ from those related to pain sensitivity, the C and A fibers. A chronic pain model was applied in male Wistar rats and the animals were treated with WBV exercise (vibration platform), a low intensity exercise (treadmill) and a combined treatment involving both. The main results show that the groups treated with WBV showed a significant reduction in sensitivity to touchpressure after every session compared to the other groups. Analgesic effects through the time latency measured by the hot plate were found after the third treatment day with 5 min of exposure to WBV during the first 5 days and 10 min next 5 days. As completion of the fourth variable of interest, the last study by deriving quantitative data from accelerometry (with measurements on the head, hip and tibia) was combined with qualitative data arising from the Borg scale. Sixty five health young adults were measured and the study proposes a method for choosing the parameters settings of the vibrating platform, to achieve the desired goals in rehabilitation or sports performance. Discomfort perception ratings measured by the Borg scale corresponded well with the measured acceleration magnitudes and so the parameters settings of the device can be chosen based on the subjective sensation from the Borg scale. The level of discomfort ratings might be related to the frequency resonance phenomena of body parts. Future clinical applications with vibration platform in patients with muscle-skeletal chronic pain should be considered applying the model for choosing the parameter settings of the device proposed in this dissertation.

O estímulo vibratório gerado pela utilização das plataformas vibratórias tem sido aplicado como método eficaz para promover desempenho esportivo e também na reabilitação de pacientes com diversificadas disfunções. Acredita-se que a vibração de corpo inteiro (VCI) é capaz de diminuir os déficits de ativação muscular voluntária através de reflexos de estiramento neuromuscular, tornando-se um meio eficaz e de fácil aplicabilidade para pacientes com maiores incapacitações. Resultados controversos na literatura, com relação aos benefícios dos estímulos vibratórios, tornam a escolha dos parâmetros do equipamento (frequência, amplitude, tempo de exposição e modo de vibração) um desafio na obtenção dos melhores resultados. Assim, o objetivo desta tese visa a avaliação dos efeitos fisiológicos agudos da vibração de corpo inteiro (sensibilidade cutânea tátil e dolorosa, equilíbrio, temperatura superficial da pele, transmissibilidade da vibração) e a construção de um mapa de percepção corporal da VCI. Foram utilizados diferentes parâmetros e marcas desses equipamentos. Para investigar cada variável, quatro diferentes estudos foram realizados separadamente. O primeiro estudo investigou os efeitos da VCI na sensibilidade cutânea vibratória medidos a 30 Hz (corpúsculos de Meissner) e 200Hz (corpúsculos de Pacini) e de toque-pressão dos pés de 20 sujeitos normais e o tempo de duração dos efeitos da vibração nesses receptores. Como principais resultados, foram constatadas que as descargas aferentes dos mecanorreceptores de adaptação rápida foram fortemente afetadas pela vibração assim como a sensibilidade de toquepressão. Após 10 min de exposição à VCI o tempo de recuperação para a sensibilidade voltar aos limiares basais nos pés foi entre 2 e 3 h. Para continuar elucidando os efeitos agudos pós-exercício com vibração, um segundo estudo foi realizado avaliando variáveis fisiológicas em quatro diferentes frequências de exposição de VCI (30, 35, 40, 44 Hz). Foram avaliadas pressão arterial, frequências cardíaca e respiratória, temperatura axilar e a temperatura cutânea através de termografia por infravermelho dos membros inferiores dos 24 participantes avaliados. Por fim, o equilibro desses indivíduos foi avaliado através das análises dos deslocamentos, da velocidade e da área do centro de pressão (COP), em uma plataforma de força. Os dados do segundo estudo mostraram que, para as frequências de 40 e 44 Hz do equipamento, houve uma alteração significativa para as variáveis velocidade e comprimento ântero-posterior do centro de pressão. Além disso, durante a vibração e 10 min após, a temperatura dos membros inferiores foi reduzida, provavelmente em virtude da vasoconstrição gerada. Na investigação da sensibilidade dolorosa um terceiro estudo foi proposto, tendo em vista que as vias dos mecanorreceptores de sensibilidade cutânea tátil diferem daqueles relacionados com a sensibilidade dolorosa. Um modelo de dor crônica com ratos Wistar foi realizado e os animais foram tratados com VCI, esteira e a combinação de esteira com VCI. Como principais resultados deste estudo, os grupos tratados com VCI mostraram redução significativa da sensibilidade de toque-pressão após todas as sessões em comparação aos demais grupos. Efeitos analgésicos através do tempo de latência medidos com o hot plate foram encontrados após o terceiro dia de tratamento com 5 min de exposição por dia à VCI, nos primeiros 5 dias e 10 min nos 5 dias subsequentes. Como finalização das variáveis de interesse, o último estudo combinou dados quantitativos advindos da acelerometria (com medições na cabeça, quadril e tíbia) com dados qualitativos através da escala de Borg. Sessenta e cinco adultosjovens foram avaliados e este estudo propôs um método para escolher os diversificados parâmetros da plataforma vibratória, para alcançar os efeitos desejados na reabilitação ou desempenho esportivo. Este estudo mostrou que os índices de percepção de severidade medidos através da escala de Borg corresponderam com os dados quantitativos da acelerometria e assim os parâmetros do equipamento podem ser escolhidos com base na sensação subjetiva proveniente da escala de Borg. Os níveis de desconforto no equipamento podem estar relacionados com a frequência de ressonância das diferentes partes do corpo. Futuros estudos devem considerar aplicações clínicas da plataforma vibratória em pacientes com dor crônica musculoesquelética utilizando o modelo para escolha dos parâmetros do equipamento proposto nesta tese. / The vibratory stimuli generated by the use of vibrating platforms have been used as an effective method to promote sports performance and also in the rehabilitation of patients with several dysfunctions. It is believed that the whole body vibration (WBV) is able to decrease the deficits in voluntary muscle activation by neuromuscular stretch reflexes making it an efficient and easy exercise method applied to patients with greater disabilities. Controversial results in the literature regarding the benefits of the vibratory stimuli make the choice of the equipment parameters (frequency, amplitude, time of exposure and vibration mode) a challenge in getting the best results. The goal of this dissertation involves the evaluation of the acute physiological effects of whole body vibration (skin tactile and pain sensitivity, balance, skin temperature and vibration transmissibility) and the construction of a WBV perception body map. Parameters settings and different brands of these devices were used. To investigate each variable, four different studies were conducted separately. The first study investigated the effects of WBV on fast adapting mechanoreceptors measured at 30 Hz (Meissner corpuscles) and 200Hz (Pacinian corpuscles) and touch-pressure sensitivity from the right foot of 20 health subjects and the duration of the vibration effects on these receptors. The main results show that the afferent discharges of the fast adapting mechanoreceptors are strongly affected by vibration and sensitivity of touch-pressure was also impaired. After a single 10 minutes exposure to WBV, the time required to recover baseline tactile sensitivity on the feet was between 2 and 3 hours. To further elucidate the acute postexercise vibration effects, a second study was conducted assessing physiological variables at four different WBV frequencies (31, 35, 40, 44 Hz). Blood pressure, heart and respiratory rates, skin temperature and balance were measured. Skin temperature was measured by an infrared thermography of the lower limbs of 24 subjects. Balance was accessed with a force plate through the analysis of the center of pressure (COP) velocity, area and displacements variables. The results from this study show that for 40 and 44 Hz of the device’s frequencies, a significant decrease in balance was found for the center of pressure variables velocity and anterior-posterior displacement. Also, during WBV exposition and 10 minutes post vibration, the temperature of the lower limbs was reduced, probably due to vasoconstriction. To investigate the variable "pain", a third study was proposed, considering that the pathways and receptors of the cutaneous touch-pressure and vibration sensitivity differ from those related to pain sensitivity, the C and A fibers. A chronic pain model was applied in male Wistar rats and the animals were treated with WBV exercise (vibration platform), a low intensity exercise (treadmill) and a combined treatment involving both. The main results show that the groups treated with WBV showed a significant reduction in sensitivity to touchpressure after every session compared to the other groups. Analgesic effects through the time latency measured by the hot plate were found after the third treatment day with 5 min of exposure to WBV during the first 5 days and 10 min next 5 days. As completion of the fourth variable of interest, the last study by deriving quantitative data from accelerometry (with measurements on the head, hip and tibia) was combined with qualitative data arising from the Borg scale. Sixty five health young adults were measured and the study proposes a method for choosing the parameters settings of the vibrating platform, to achieve the desired goals in rehabilitation or sports performance. Discomfort perception ratings measured by the Borg scale corresponded well with the measured acceleration magnitudes and so the parameters settings of the device can be chosen based on the subjective sensation from the Borg scale. The level of discomfort ratings might be related to the frequency resonance phenomena of body parts. Future clinical applications with vibration platform in patients with muscle-skeletal chronic pain should be considered applying the model for choosing the parameter settings of the device proposed in this dissertation.

Introdução. A hiperativação nervosa simpática é característica marcante da insuficiência cardíaca. Estudos apontam alterações no controle ergorreflexo muscular (mecano e metaborreflexo) como mecanismos potenciais para explicar esta modificação autonômica. Os mecanorreceptores (fibras do grupo III), que são ativadas pelo aumento no tônus muscular e modulados por metabólitos da via das ciclooxigenases, encontram-se hipersensibilizadas na insuficiência cardíaca. Ao contrário, a sensibilidade dos metaborreceptores (fibras do grupo IV), que são ativados pelo acúmulo de metabólitos durante as contrações musculares e modulados pelos receptores TRPV1 e CB1, encontra-se diminuída na insuficiência cardíaca. Por outro lado, o treinamento físico tem se mostrado uma importante ferramenta no tratamento da insuficiência cardíaca. Ele reduz os níveis de atividade nervosa simpática muscular (ANSM) no repouso e durante o exercício em pacientes portadores desta síndrome. Dessa forma, neste estudo, nós testamos a hipótese de que o treinamento físico melhoraria o controle mecano e metaborreflexo da ANSM em pacientes com insuficiência cardíaca, e se essa melhora está associada às alterações na via das ciclooxigenases e na expressão dos receptores TRPV1 e CB1, respectivamente. Métodos. Pacientes com insuficiência cardíaca foram consecutivamente e aleatoriamente divididos em dois grupos: insuficiência cardíaca não treinado (ICNT, n=17) e insuficiência cardíaca treinado (ICT, n=17). A ANSM foi avaliada pela técnica de microneurografia e o fluxo sanguíneo muscular (FSM) pela pletismografia de oclusão venosa. A frequência cardíaca (FC) e a pressão arterial (PA) foram avaliadas por medida não invasiva a cada batimento (Finometer). Foi realizada biopsia muscular do vasto lateral para análise de expressão gênica. O treinamento físico aeróbio foi realizado em ciclo ergômetro, em intensidade moderada, por 40 minutos, três vezes por semana, durante 16 semanas. A sensibilidade mecanorreflexa foi calculada pelo delta absoluto entre o pico do exercício passivo, realizado na perna esquerda, e a média do registro basal. A sensibilidade metaborreflexa foi calculada pelo delta absoluto entre o 1º minuto de oclusão circulatória pós-exercício na perna esquerda e a média do registro basal. Resultados. O treinamento físico reduziu a ANSM e aumentou o FSM no repouso. O treinamento físico diminuiu significativamente as respostas de ANSM durante o exercício passivo no grupo ICT. As repostas de PA média também foram menores no grupo ICT quando comparado ao grupo ICNT. Não houve alterações significativas nas repostas de FC, PA sistólica, PA diastólica e FSM durante o exercício passivo no grupo ICT. Em relação à sensibilidade metaborreflexa, o treinamento físico aumentou expressivamente as respostas de ANSM no 1º minuto de oclusão circulatória no grupo ICT. As respostas de FC, PA e FSM não foram alteradas neste grupo. Não foram observadas alterações significativas nos controles mecano e metaborreflexo musculares no grupo ICNT. Além disso, o treinamento físico reduziu significativamente a expressão gênica da enzima COX-2 e do receptor EP4 e aumentou significativamente a expressão dos receptores TRPV1 e CB1 no grupo ICT. Não foram verificadas alterações significativas nas expressões gênicas do grupo ICNT. Conclusões. O treinamento físico normaliza os controles mecano e metaborreflexo da ANSM em pacientes com insuficiência cardíaca. Estas alterações podem estar associadas às alterações na expressão gênica da enzima COX-2 e receptor EP4, e dos receptores TRPV1 e CB1, respectivamente. Em conjunto, estes achados podem explicar, pelo menos em parte, a diminuição da atividade nervosa simpática e a melhora na tolerância aos esforços em pacientes com insuficiência cardíaca / Introduction. Sympathoexcitation is the hallmark of heart failure. Studies suggest changes in ergoreflex muscle control (mechanoreflex and metaboreflex) as potential mechanisms to explain this autonomic alteration in heart failure. Mechanoreceptors (group III fibers) that are activated by mechanical stimuli and modulated by cyclooxygenase pathway metabolites are hypersensitive in heart failure. In contrast, the sensitivity of metaboreceptors fibers (group IV) that are activated by increases in ischemic metabolites during muscle contractions and modulated by TRPV1 and CB1 receptors is blunted in heart failure. On the other hands, exercise training has been shown to be an important strategy in the treatment of heart failure. It reduces the levels of muscle sympathetic nerve activity (MSNA) at rest and during exercise in patients suffering of this syndrome. Thus, we tested the hypothesis that exercise training would improve the mechanoreflex and metaboreflex control of MSNA in heart failure patients. In addition, we investigated whether the improvement in the mechanoreflex and metaboreflex control is related to changes in the cyclooxygenase pathway and expression of TRPV1 and CB1 receptors, respectively. Methods. Patients with heart failure were consecutively and randomly divided into two groups: heart failure untrained (HFUT, n = 17) and heart failure exercise-trained (HFET, n = 17). MSNA was measured by microneurography technique and muscle blood flow (MBF) by venous occlusion plethysmography. Heart rate (HR) and blood pressure (BP) were assessed by noninvasive measure on a beat-to-beat basis (Finometer). Gene expression analysis was investigated by vastus lateralis muscle biopsy. Aerobic exercise training was performed on a cycle ergometer at moderate intensity, three 40-min session/wk for 16 weeks. Mechanoreflex sensitivity was evaluated by means the absolute difference in MSNA at peak passive exercise and baseline. Metaboreflex sensitivity was calculated by means the absolute difference in MSNA at 1st min after exercise period with muscle circulatory arrest and baseline. Results. Exercise training reduced MSNA and increased MBF. Exercise training significantly decreased MSNA responses during passive exercise. The mean BP response was lower in HFET group when compared to HFUT group. There were no significant changes in HR, systolic and diastolic BP and MBF responses during passive exercise in HFET group. Regarding metaboreflex sensitivity, exercise training significantly increased the MSNA responses at 1st minute of post exercise circulatory arrest. The responses of HR, BP and MBF were unchanged after exercise training. No significant changes were observed in mechanoreflex and metaboreflex control in the HFUT group. Furthermore, exercise training significantly reduced gene expression of COX-2 and EP4 receptor and significantly increased expression of TRPV1 and CB1 receptors. There were no significant changes in the gene expressions in the HFUT group. Conclusions. Exercise training improves mechanoreflex and metaboreflex control of MSNA in heart failure patients. These changes may be associated with changes in gene expression of COX-2 and EP4 receptor and TRPV1 and CB1 receptor, respectively. Together, these findings may explain, at least in part, the decrease in sympathetic nerve activity and the improvement in exercise tolerance in patients with heart failure

Unmyelinated low threshold C-tactile fibers moderate pleasant aspects of touch. These fibers respond optimally to stroking stimulation of the skin with slow velocities (1–10 cm/s). Low threshold mechanoreceptors are arranged around hair follicles in rodent skin. If valid also in humans, hair follicle density (HFD) may relate to the perceived pleasantness of stroking tactile stimulation. We conducted two studies that examined the relation between HFD and affective touch perception in humans. In total, 138 healthy volunteers were stroked on the forearm and rated the pleasantness and intensity. Stimulation was performed by a robotic tactile stimulator delivering C-tactile optimal (1, 3, 10 cm/s) and non-optimal (0.1, 0.3, 30 cm/s) stroking velocities. Additionally, a measure of discriminative touch was applied in study 2. HFD of the same forearm was determined using the Cyanoacrylate Skin Stripping Method (CSSM), which we validated in a pretest. Women had higher HFD than men, which was explained by body size and weight. Furthermore, women rated affective touch stimuli as more pleasant and had higher tactile acuity. Depilation did not affect touch perception. A weak relationship was found between the C-tactile specific aspects of affective touch perception and HFD, and the hypothesis of HFD relating to pleasant aspects of stroking only received weak support.