O movimento de passar de sentado para em pé é uma habilidade que confere independência a todos os indivíduos e seus déficits podem causar dependência funcional. Conhecer melhor este movimento complexo permite aos profissionais da reabilitação reformular suas terapias e refletir sobre novas possibilidades de intervenção. O objetivo deste trabalho foi estudar a ordem de ativação dos músculos tibial anterior (TA), gastrocnêmio medial (GM), reto femoral (RF), bíceps femoral (BF) e paravertebral lombar (PL) durante o movimento de passar de sentado para em pé em dois grupos de voluntários e comparar as estratégias musculares utilizadas por eles. Os sujeitos foram divididos em Grupo A: composto de vinte sujeitos com idade entre 20 a 35 anos, saudáveis, sem patologias associadas, sem uso de medicação e que obtiveram mais de 50 pontos no Teste de Berg; e Grupo B: composto de vinte sujeitos com idade entre 60 a 65 anos, sem doenças neurológicas associadas e que obtiveram mais de 50 pontos no Teste de Berg. Os dois grupos foram estudados sob duas condições: com os olhos abertos e com os olhos fechados. O sinal elétrico dos músculos foi mensurado através da eletromiografia de superfície e para indicar o momento do início do movimento um eletrogoniômetro flexível bidimensional foi utilizado nas articulações do quadril e joelho unilateralmente. Os resultados mostraram que o grupo A realizou o movimento num tempo menor que o grupo B, contudo na condição de olhos fechados teve seu tempo de execução do movimento aumentado em relação à primeira condição, enquanto que o grupo B não apresentou aumento significativo da primeira para a segunda condição. Em relação às estratégias musculares os resultados demonstraram, que a ordem de ativação muscular do grupo A foi diferente da ordem de ativação do grupo B na condição de olhos abertos, mas quando comparamos o grupo A na condição de olhos fechados a ordem de ativação muscular utilizada foi semelhante à do grupo B. Já no grupo B não houve diferença estatística nas duas condições. Concluímos que as estratégias musculares se alteram com a falta da visão no grupo A, tornando-se uma importante aferência sensorial na execução deste movimento para este grupo; que a ordem de ativação muscular no grupo B nas duas condições (olhos abertos e fechados) não teve diferença estatística e que o tibial anterior (TA) foi o primeiro músculo recrutado nos dois grupos e nas duas condições. / The sit -to-stand movement is an ability that confers independence to all individuals and its alterations can cause functional dependence. To know about this complex movement allows the physiotherapists to reformulate its therapies and to reflect on new possibilities of intervention. The aim of this dissertation was study the activation order of the muscles tibialis anterior (TA), rectus femoralis (RF), biceps femoralis (BF), medial gastrocnemius (GM) and paravertebral lumbaris (PL) during the sit-to-stand movement in two groups of volunteers and to compare the muscular strategies used by them. The subjects had been divided in group A: twenty subjects with age between 20-35 years, healthful, without pathologies associates, without medication use and that they had more than gotten 50 points in the Bergs test; and Group B with twenty subjects with age between 60-65 years, without neurological diseases and that had more than 50 points in the Bergs test. Both the groups had been studied under two conditions: with the open eyes and the closed eyes. The electrical signal was measured with surface electromyography and to indicate the beginning of the movement , a bidimensional flexible electrogoniometer was used in the joints of the hip and Knee unilaterally. The results had shown that the group A realized the movement in a lesser time that the group B, however in the condition of closed eyes had its time of execution of the task increased in relation to the first condition. The group B did not present significant increase of the first one for the second condition. In relation to the muscular strategies the results had demonstrated that the order of muscular activation of the group A was different of the order of activation of group B in the condition of open eyes, but when we compare the group A in the condition of closed eyes the order of muscular activation was similar to the one of group B. Already in this group did not have difference statistics in the two conditions. We conclude that the muscular strategies if modify with absence of the vision in the group A, becoming an important sensorial reference in the execution of this movement for this group; that the order of muscular activation in group B in the two conditions did not have difference statistics and that the tibialis anterior (TA) was the fisrt muscle enlisted in the two groups in the two conditions

A consciência do corpo humano é pré-requisito para o desenvolvimento da mecânica corporal. A avaliação física do indivíduo é necessária para que se identifiquem condições que possam prejudicar a saúde e predispor o desenvolvimento de lesões e melhorar o desempenho físico dos atletas. Por esse motivo técnicos esportivos indicam, empiricamente, a utilização de placas oclusais para prática esportiva. Além disto, é sabido que o uso de dispositivos intra orais podem influenciar a postura e o equilíbrio corporal. O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência do protetor bucal individualizado no equilíbrio, postura de cabeça, mandíbula e ombro de atletas que buscaram atendimento no Ambulatório de Odontologia do Esporte da FOUSP e relatar a percepção dos atletas quanto a possíveis alterações no equilíbrio, postura corporal e desempenho esportivo com o uso do dispositivo. Participaram da avaliação postural por fotogrametria 32 atletas. Para avaliação do equilíbrio participaram 33 atletas. 37 atletas retornaram o questionário de percepção do uso do protetor bucal. A utilização do protetor bucal individualizado teve influência significante na variável distância glabela mento (p=0,005) por aumentar a dimensão vertical de oclusão do indivíduo, porém teve efeito clínico considerado pequeno. Este aumento não resultou em alterações posturais da cabeça, sagitais da mandíbula e ombros. Na análise do equilíbrio, não ocorreram alterações significantes no deslocamento do centro de pressão e o efeito clínico da utilização do dispositivo foi considerado pequeno. Não foram percebidas alterações no equilíbrio e postura corporal pela maior parte dos atletas (75,68% e 70,28%, respectivamente). A utilização do protetor bucal individualizado causa nos indivíduos mais confiança e os atletas relataram sentir melhora do desempenho (70,28%) e facilidade em executar gestos esportivos (67,56%). Conclui-se que o uso de protetores bucais individualizados não altera a postura, não causa alterações importantes de equilíbrio corporal e que os atletas se sentem mais confiantes e com melhor desempenho esportivo. / The consciousness of the human body is a prerequisite to the development of mechanical body. The physical assessment of the individual is required for the identification of conditions that could harm the health and predispose the development of injuries and improve the performance of athletes. For this reason, sports technicians have, empirically, indicated the use of occlusal plates for sports. In addition, it is well known that using intraoral devices may influence the posture and body balance. This study aimed to evaluate the influence of the custom made mouthguard in balance, posture of head, jaw and shoulder of athletes who sought care at the Ambulatório de Odontologia do Esporte of FOUSP and report the perception of athletes for possible changes in balance, body posture and sports performance with the use of the equipment. Participated in the evaluation by postural photogrammetry 32 athletes. To evaluate the balance 33 athletes participated. 37 athletes returned the questionnaire of perception of the use of the custom made mouthguard. The use of this equipment cases had significant influence in the variable distance glabella (p = 0.005) to increase the vertical dimension of occlusion of the individual, but was considered to have a small clinical effect. This increase did not result in postural changes of head, jaw and shoulders. The analysis of the balance had no significant changes occurred in the shift of the center of pressure and the clinical effect of use of the device was considered small. Were not perceived changes in balance and body posture by most of athletes (75.68% and 70.28%, respectively). The use of custom made mouthguard cases in individuals more confidence and athletes reported feeling better performance (70.28%) and easily run sporting gestures (67.56%). It is concluded that the use of custommade mouthguard does not change the posture, does not cause important changes in body balance and that athletes feel more confident and better sports performance.

O acidente vascular encefálico (AVE) é uma desordem neurológica aguda, de origem vascular, que pode gerar alterações de postura e equilíbrio nos pacientes acometidos. Este trabalho teve como objetivo avançar com o conhecimento relacionado à presença de alterações posturais e de equilíbrio em pacientes pós-AVE, com a utilização da fotogrametria digital e da estabilometria estática. Participaram desse estudo 31 pacientes hemiparéticos pós-AVE que foram divididos em três grupos de alterações motoras: Hemiparesia à direita (n=16), Hemiparesia à esquerda (n=15) e um grupo com a junção dos grupos Hemi D e Hemi E (n=31). Para a análise estatística da fotogrametria e da estabilometria, nas comparações intergrupo, foi utilizada a análise de variância de uma via (ANOVA) (significância p<0,05). Sempre que se detectaram diferenças entre os dados, essas foram evidenciadas pelo teste post hoc de Holm Sidak. Nas comparações intragrupo foi utilizado o teste em t (significância p<0,05). Os padrões posturais encontrados por meio da fotogrametria foram comparados com os dados da estabilometria, utilizando o coeficiente de correlação de Pearson (significância r0,80). Os dados da fotogrametria que evidenciaram desvios posturais foram: Acrômio D mais alto no grupo hemi. à E, e acrômio E mais alto no grupo hemi. à D (F6,154=8,26; p<0,05); EIAS E mais alta no grupo hemi. à D e elevação da EIAS D no grupo hemi. à E (F6,154=5,49; p<0,05); uma menor distância entre os acrômios e as EIAS D no grupo hemi. à E e menor distância entre acrômios e EIAS E no grupo hemi. à D (F6,154=6,16; p<0,05) e abdução da escápula E no grupo hemi. à D e abdução da escápula D no grupo hemi. à E (F6,154=7,54; p<0,05). A análise estabilométrica evidenciou: maior quantidade de pacientes com desvio posterior e à esquerda, independente do lado da hemiparesia; maior quantidade significativa de deslocamento posterior nos três grupos: grupo hemiparesia D/E (t = 4,20; p <0,05), grupo hemiparesia D (t = 3,04; p <0,05) e grupo hemiparesia E (t = 2,81; p <0,05) e desvio para a esquerda significativamente maior nos três grupos: grupo hemiparesia D/E (t = 5,73; p <0, 05), grupo hemiparesia D (t = 3,78; p <0, 05) e grupo hemiparesia E (t = 4,89; p <0, 05). A análise de correlação mostrou uma forte relação entre grande parte dos padrões da fotogrametria quando comparados aos da estabilometria. Dessa maneira, podemos concluir que pacientes hemiparéticos pós-AVE apresentam elevação de ombro e pelve, menor distância entre ombro e pelve e escápula abduzida do lado oposto ao da hemiparesia, que, independente do lado da hemiparesia, esses pacientes apresentaram um padrão de deslocamento posterior e à esquerda do centro de pressão e que problemas de equilíbrio se correlacionam com problemas posturais. / Stroke is an acute neurological disorder of vascular origin, which can alter equilibrium and posture in affected patients. This study aimed to advance the knowledge about the presence of postural and balance alterations in post-stroke patients using digital photogrammetry and static stabilometry. Participated in this study 31 post-stroke hemiparetic patients who were divided into three groups of motor disorders: right hemiparesis (n=16), left hemiparesis (n=15) and a group with the summation of groups right Hemi. and left Hemi. (n=31). For statistical analysis of photogrammetry and stabilometry in intergroup comparisons, analysis of one-way variance (ANOVA) (significance p<0.05) was used. When differences were detected between the data, they were evidenced by the post hoc Holm Sidak test. In the intra-group comparisons t test was used (significance p<0.05). Postural patterns found by photogrammetry were compared with stabilometry data using the Pearson correlation coefficient (significance r0,80). The Photogrammetry data that showed postural deviations were: right acromion highest in left hemi. group and left acromion higher in right hemi. group (F6,154=8.26; p<0.05). Left ASIS highest in right hemi. group and the elevation of the right ASIS in the left hemi. group (F6,154=5.49, p<0.05). A smaller distance between the right acromion and ASIS in the left hemi. group and shorter distance between the left acromion and ASIS in the right hemi group (F6,154=6.16; p<0.05) and abduction of the left scapula in the right hemi. group and right scapula abduction in the left hemi. group (F6,154=7.54, p<0.05). The stabilometric analysis showed: greater number of patients with posterior and left- deviation independent of the hemiparesis side; most significant amount of posterior displacement in the three groups: right/left hemiparesis group (t=4.20; p<0.05), right hemiparesis group (t=3.04; p<0.05) and left hemiparesis group (t=2.81; p<0.05) and left shift was significantly higher in three groups: right/left hemiparesis group (t=5.73; p<0, 05), right hemiparesis group (t=3 78; p <0, 05) and left hemiparesis group (t=4.89; p<0, 05). Correlation analysis showed a strong relationship between great part of patterns of photogrammetry compared to the estabilometry. Thus, we conclude that post-stroke hemiparetic patients have elevated shoulder and pelvis, shortest distance between the shoulder and pelvis and abducted scapula on the opposite side of hemiparesis, that, regardless of the side hemiparesis, these patients showed a pattern of posterior and left displacement of the center of the pressure and that balance problems correlate with postural problems.

A avaliação postural é um método amplamente utilizado na fisioterapia para compreensão do alinhamento dos segmentos corporais e influencia diretamente na conduta terapêutica. A finalidade do alinhamento corporal é manter o corpo equilibrado, ou seja, projetar o centro de gravidade na base de sustentação, administrando assim, a força gravitacional. O objetivo deste estudo foi avaliar o alinhamento da postura, o controle postural e a correlação entre ambos, em adultos jovens e saudáveis entre 19 e 45 anos. Inicialmente foram avaliados 122 indivíduos, e após a análise de conglomerados foi selecionado, por similaridade, um grupo de 115 indivíduos, sendo 74,8% do gênero feminino com idade média de 25,96 ± 6,90 anos. O procedimento consistiu do preenchimento de protocolo de anamnese, colocação de marcadores em pontos anatômicos específicos, obtenção de fotografias em vista anterior, posterior, lateral direita e esquerda, avaliação do controle postural a partir do centro de pressão na plataforma de força e mensuração da base de suporte. A análise das fotos foi realizada com o software de análise postural (SAPO), desenvolvido conjuntamente com este estudo. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva, correlacional e fatorial. Foram identificados valores quantitativos para as variáveis de análise postural para os segmentos da cabeça, membros superiores, membros inferiores e tronco, bem como, a freqüência das inclinações para direita e esquerda. Para a cabeça, por exemplo, observou-se inclinação em 87,9% da amostra com predomínio à direita em 67%. Houve predomínio de inclinação do ombro e da pelve à direita respectivamente em 67,8% e 42,6% da população estudada. Os membros inferiores apresentaram alinhamento médio de 178 graus e o tronco predomínio de inclinação à direita em 66,1%. Não foi constatada correlação entre o controle postural e o alinhamento postural. Os dados sugerem que há um padrão de similaridade para o alinhamento postural, entretanto não se pode afirmar que a simetria postural seja este padrão. / The postural evaluation methodology is widely used in physiotherapy to understand the alignment of body segments and to guide the therapeutic approach. Body alignment is meant to maintain the body balanced, or else to project the centre of gravity onto the base of support, hence managing the gravity force. The objective of this study was the evaluation of postural alignment, postural control and their correlation in young healthy adults, between 19 and 45 years of age. After a statistical clustering and similarity analysis, the initially 122 evaluated individuals were reduced to 115, of which 74.8% female with average age of 25,96 ± 6,90 years. The procedure included answering an anamnesis protocol, the placement of markers on specific anatomic points, taking front, back, right and left side pictures, evaluation of the postural control through the behaviour of the centre of pressure on a force plate and the measurement of the base of support. The pictures were analysed with help of the postural analysis software (SAPO), developed in collaboration with this study. Data were analysed using descriptive, correlative and factorial statistics. Quantitative values were identified for the postural analysis variables for the head, upper limbs, lower limbs and trunk segments, as well as the right-left inclination frequencies. For the head, as an example, 87.9% of the sample presented inclination, of which 67% to the right. The shoulder and the pelvis also presented a more frequent inclination to the right in 67,8% and 42,6% of the population respectively. The lower limbs presented an average alignment of 178º and the trunk presented a right inclination in 66,1% of the cases. No correlation between postural control and postural alignment was identified. Data suggest that there is a similarity pattern for the postural alignment, but it cannot be said that postural symmetry represents such pattern.

Acredita-se que o alinhamento postural interfira no controle postural. Entretanto, a literatura científica a respeito desta interação é escassa e controversa. Alguns autores relataram baixa ou nenhuma correlação entre alinhamento e controle postural enquanto outros autores relataram alta correlação. Esta questão foi abordada através da avaliação da estabilidade postural em indivíduos portadores de hiperextensão dos joelhos, uma alteração do alinhamento postural predominantemente do plano sagital e que, portanto, deve interferir principalmente no deslocamento ântero-posterior do centro de pressão (CP). Além disto, esta condição postural pode ter implicações funcionais e está relacionada a um maior risco de lesões do joelho. Os objetivos deste trabalho foram avaliar os efeitos do desalinhamento postural do joelho sobre a estabilidade postural através de parâmetros do centro de pressão e os efeitos da perturbação visual e proprioceptiva sobre o alinhamento postural dos joelhos durante a postura bípede quieta. Dados cinemáticos foram adquiridos a partir do lado direito de 23 mulheres adultas, jovens e saudáveis enquanto permaneciam em postura bípede quieta sobre uma plataforma de força modelo AMTI. Três tentativas de 30 segundos foram efetuadas em cada uma de quatro condições sensoriais nas quais os sujeitos permaneciam de pé diretamente sobre a plataforma de força (PLAT) ou sobre uma placa de espuma posicionada sobre a plataforma de força (ESPUMA) com os olhos abertos (OA) ou fechados (OF). Os sujeitos foram enquadrados nos grupos Sujeito- Hiperestendido (n=14) e Sujeito-Alinhado (n=9) de acordo com o alinhamento dos joelhos na avaliação postural tradicional e a análise dos dados cinemáticos foi efetuada. Uma vez que o ângulo dos joelhos variou através das tentativas em condições com distúrbios sensoriais, uma nova classificação dos grupos baseada no ângulo dos joelhos de cada tentativa foi efetuada para a análise dos dados cinéticos. Três grupos foram utilizados nesta análise: Grupo Tentativa-Alinhada, Grupo Tentativa-Hiperestendida e Grupo Tentativa-Ajustada, este último compreendendo as tentativas em que o ângulo do joelho permanecia o tempo todo inferior a 180o, mas de sujeitos inicialmente classificados como tendo joelhos hiperestendidos. Os resultados mostram que o Grupo Sujeito-Hiperestendido teve uma clara tendência a flexionar e aumentar a amplitude de movimento dos joelhos a medida que o desafio ao equilíbrio aumentou. A comparação dos dados cinéticos entre os grupos mostrou diferenças significativas na velocidade média de deslocamento do CP nas condições PLAT/OA e ESPUMA/OF. Conclui-se que os indivíduos com hiperextensão dos joelhos respondem aos distúrbios sensoriais com flexão e aumento da amplitude de movimento dos joelhos. E, mesmo quando apresentam ângulos dos joelhos similares aos dos sujeitos com joelhos alinhados, apresentam maior atividade regulatória da postura representada pela maior velocidade média do CP. / Postural alignment is thought to affect postural control. Data describing the relationships between postural alignment and stance stability are scarce and controversial. Some authors reported no correlation or low correlation between postural alignment and stance stability while others reported high correlations. This matter was approached by evaluating stance stability in individuals with hyperextended knees which is a condition with functional implications and related to an increased risk of knee injuries. Also, this condition is mainly a sagittal plane misalignment that might affect predominantly the center of pressure displacement in anterior-posterior axis. The purpose of this study was to evaluate the effects of postural misalignment of knees in stance stability and the effects of sensorial disturbances on knee postural alignment. Kinematic data were collected from the right side of 23 healthy female adults while quietly standing on an AMTI force plate. Three trials of 30 seconds were performed in each of four conditions when subjects stood directly on the force plate (PLATE) or on a slab of foam (FOAM) with eyes open (EO) or eyes closed (EC). Subjects were classified into Aligned-Subjects Group (n=9) and Hyperextended-Subjects Group (n=14) based on traditional postural evaluation, and kinematic analysis was performed. Because knee angles changed throughout trials in conditions with sensorial disturbances, a new classification of groups based on knee angles in each trial was needed in order to analyze kinetic variables. Three groups were used in this analysis: Aligned-Trials Group, Hyperextended-Trials Group and Adjusted-Trials Group. The latter contained the trials in which knee angles were lower than 180o of subjects that showed initially hyperextended knees. Results show that the hyperextended group had a clear tendency to flex their knees and to increase knee motion as balance challenge increased. Comparison of center of pressure (COP) variables among the groups showed differences in mean velocity in the PLATE/EO and FOAM/EC conditions. It was concluded that subjects with knee hyperextension exhibited a motor strategy by flexing their knees in challenging conditions and even when showing knee angles similar to those of aligned subjects, their stance stability showed a higher mean velocity of COP

Nas últimas décadas, considerável atenção foi direcionada para os dispositivos de mensuração não invasiva da configuração e coordenação toracoabdominal. Dentre os dispositivos mais empregados, destaca-se aquele que emprega a Pletismografia Respiratória por Indutância (PRI) que, apesar de ser considerado um dispositivo de avaliação reprodutível e acurado, apresenta divergências acerca do método de calibração para estimativa da participação dos compartimentos torácico e abdominal, principalmente quando utilizada em diferentes posturas corporais. O padrão-ouro da calibração da PRI é o método de calibração por isovolume (ISOCAL). Entretanto, a grande maioria dos estudos emprega somente a calibração qualitativa diagnóstica (QDC) devido ao fato desta não necessitar manobras respiratórias específicas. Em vista disso, o objetivo deste estudo foi comparar os dois métodos de calibração da PRI, em 3 diferentes posturas (decúbito dorsal, sedestação e ortostatismo). Foram avaliados 28 indivíduos saudáveis (18 mulheres/10 homens), com idade de 25,4±3,9 anos (média±DP). Todos os indivíduos foram submetidos aos dois métodos de calibração (ISOCAL e QDC) e avaliados nas 03 posturas. Foi verificado que os valores da constante de proporcionalidade dos sinais elétricos dos compartimentos (K) foram distintos em ambos os métodos de calibração nas 3 posturas avaliadas. Os valores de K avaliados com a calibração ISOCAL e QDC foram, respectivamente, 1,6±0,5 vs. 2,0±1,2 em decúbito dorsal, 2,5±0,8 vs. 0,6±0,3 em sedestação, e 2,0±0,8 vs. 0,6±0,3 em ortostatismo (p<0,05 para todas as comparações). Os nossos resultados sugerem que a QDC não deve ser considerada um método acurado para a calibração da PRI. Além disso, os valores da constante K do ISOCAL mostram ainda que a calibração do equipamento deve ocorrer para cada postura avaliada / In recent decades, considerable attention has been directed to devices for noninvasive measurement of thoracoabdominal configuration and coordination. Among the most commonly applied devices, there is one that employs the respiratory inductive plethysmography (PRI), which, despite being considered a device for reproducible and accurate assessment, shows variations on the calibration method to estimate the contribution of the thoracic and abdominal compartments especially when applied in different body postures. The gold standard in the calibration of PRI is the method of isovolume calibration (ISOCAL). However, most studies employ only the qualitative diagnostic calibration (QDC) due to the fact that this does not require specific respiratory maneuvers. This study aims to compare the two methods of calibration of the PRI in three different postures (supine, standing, and seated). A total of 28 healthy subjects (18 men mulheres/10), aged 25.4 ± 3.9 years (mean ± SD). All subjects underwent both methods of calibration (QDC and ISOCAL) and assessed at the 03 postures. It was found that the values of the constant of proportionality of the electrical signals of compartments (K) were different in both calibration methods evaluated in three postures. The values of K evaluated with calibration ISOCAL and QDC were respectively 1.6 ± 0.5 vs. 2.0 ± 1.2 supine position, 2.5 ± 0.8 vs. 0.6 ± 0.3 in seated position, and 2.0 ± 0.8 vs. 0.6 ± 0.3 in standing position (p <0.05 for all comparisons). Our results suggest that the QDC should not be considered an accurate method for calibration of the PRI. Moreover, the values of constant K ISOCAL also show that the calibration of equipment should occur for each position evaluated

A literatura tem mostrado que as deteriorações proprioceptivas relacionadas ao envelhecimento podem ter consequências funcionais graves na realização de tarefas sensório-motoras como postura e marcha. A avaliação do limiar de percepção cinestésica é uma forma de avaliação da acuidade proprioceptiva e representa uma tarefa sensório-motora, com envolvimento de receptores e vias periféricas bem como de níveis superiores do sistema nervoso central. O presente estudo teve como objetivo avançar no método de quantificação proprioceptiva do tornozelo em jovens e idosos e foi dividida em dois capítulos. O primeiro capítulo investigou aspectos eletrofisiológicos corticais associados à percepção cinestésica do tornozelo. O protocolo experimental consistiu de aquisição de sinais eletrencefalográficos durante a avaliação do tempo de resposta à percepção de movimento passivo de tornozelo em velocidades baixa (0,5º/s) e alta (22º/s). Foram realizadas análises de potencial relacionado a evento (ERP do inglês Event-Related Potential) e de dessincronização e sincronização relacionados a evento (ERD/ERS do inglês Event-Related Desynchronization/Synchronization) na faixa beta (14 a 37 Hz). Os resultados mostraram atrasos nos tempos de resposta à percepção cinestésica dos idosos correlacionados aos atrasos de ativação cortical. O componente inicial do ERP (N1) foi menor e mais tardio em idosos e pode indicar uma chegada de influxo aferente proprioceptivo atrasada e de menor magnitude ao córtex. Os idosos também apresentaram maior ativação cerebral (maior ERD), o que pode representar um maior esforço cognitivo para processar as informações proprioceptivas. Além disso, após finalizada a tarefa sensório-motora na condição de velocidade alta de movimentação passiva, a inibição cortical (ERS) esteve atenuada em idosos em comparação aos jovens. Na condição de velocidade baixa, ERS foi observada em idosos, mas não em jovens, o que indica diferenças em níveis corticais entre os grupos etários na preparação para o movimento seguinte. O segundo capítulo deste trabalho foi motivado por estudos que mostraram que níveis ótimos de ruído elétrico podem melhorar a detecção e transmissão de sinais neurais, melhorando o desempenho de tarefas sensório-motoras. O presente estudo investigou se a aplicação de estímulo elétrico (EE) na região posterior das pernas melhora a percepção cinestésica e o controle postural de jovens e idosos. O limiar cinestésico foi avaliado pelo tempo de resposta à percepção de movimento passivo de tornozelo na velocidade de 0,5º/s. O controle postural foi avaliado durante a manutenção da postura ereta em três condições: olhos fechados, olhos abertos com movimentação periódica ou não-periódica do cenário visual (paradigma da sala móvel). Os resultados indicaram que a aplicação de EE na perna levou a uma redução do tempo de resposta à percepção cinestésica em adultos jovens e idosos. A amplitude de oscilação corporal também foi reduzida em ambos os grupos etários com a aplicação de EE, porém somente na condição de movimentação não-periódica da sala móvel. A partir destes resultados, conclui-se que a aplicação de EE promove melhoras no desempenho sensório-motor, que estão possivelmente relacionadas com uma melhor sinalização de receptores periféricos. Estes achados podem ter implicações clínicas importantes para indivíduos idosos, cujas alterações proprioceptivas e posturais os tornam mais suscetíveis a quedas / The literature has shown that age-related proprioceptive impairments may have serious functional consequences in performing sensorimotor tasks such as posture and gait. The evaluation of threshold for kinesthetic perception is a way to assess the proprioceptive accuracy and represents a sensorimotor task involving receptors and peripheral pathways as well as processing in upper levels of the central nervous system. The present study aimed to advance the method for quantifying ankle joint proprioception in older and young adults, and was divided into two chapters. The first chapter investigated the cortical electrophysiological aspects of evaluation of the threshold for ankle kinesthetic perception. The experimental protocol consisted of acquisition of electroencephalographic signals during the evaluation of the response time to the perception of passive ankle movement at low (0.5 °/s) and high (22°/s) velocities. Event-related potentials (ERP) and event-related desynchronization and synchronization (ERD/ERS) in the beta band (14-37 Hz) were analyzed. The results showed delayed response times to the kinesthetic perception in older adults with correlated delay in cortical activation. The initial ERP component (N1) had lower amplitude and was delayed in the older group and may indicate delayed and deficient arrival of afferent inputs to the cortex. Older adults also showed larger cerebral activation (larger ERD), which may represent higher cognitive efforts to process the proprioceptive information. In addition, after completing the sensorimotor task in the high velocity condition of passive foot movement, cortical inhibition (ERS) was attenuated in older adults when compared to young adults. In the low velocity condition, ERS was observed in older but not in young adults, which indicates differences at cortical levels between age groups during the preparation for the next movement. The second chapter of this study was motivated by results from studies that have shown that optimal levels of electrical noise can enhance the detection and transmission of neural signals, thereby improving the performance of sensorimotor tasks. The present study investigated whether the application of electrical stimulation (ES) in the posterior region of the legs improves kinesthetic perception and postural control in young and elderly. The kinesthetic threshold was assessed by the response time to the perception of passive ankle movement at 0.5º/s. Postural control was assessed during the upright stance in three conditions: eyes closed and with periodic and non-periodic movement of the visual scenario by means of a moving room paradigm. The results indicated ES applied over the legs led to a reduction in the response time to kinesthetic perception in young and older adults. The body sway amplitude was also reduced in both age groups with application of ES, but only in the condition with non-periodic room movement. From these results, it is concluded that the application of ES promotes improvements in sensorimotor performance and it is possibly related to improvements of receptor signaling. These findings may have important clinical implications for older adults, whose proprioceptive and postural changes make them more susceptible to falls

Esta tese de doutorado está dividida em três capítulos. O primeiro capítulo teve sua fundamentação em resultados da literatura, que mostraram que a aplicação de trens de alta freqüência de estimulação elétrica na perna pode gerar forças maiores do que seria esperado pela estimulação direta de axônios motores, por um mecanismo central gerado em motoneurônios por ativação de sinapses de aferências sensoriais. O objetivo foi investigar se estímulos vibratórios aplicados ao tendão de Aquiles são também capazes de gerar torques extras de grande magnitude no grupo muscular do tríceps sural. Para tanto, o torque isométrico gerado pelo tornozelo foi medido em resposta a diferentes padrões de associação entre estímulos elétricos e mecânicos aplicados ao grupo muscular do tríceps sural. As salvas de estímulos vibratórios puderam gerar torques extras substanciais, que eram acompanhados por um aumento da excitabilidade motoneuronal, visto que foi observado um concomitante aumento na amplitude pico a pico das ondas F captadas no músculo sóleo. Esses resultados mostraram que estímulos vibratórios aplicados juntamente a uma estimulação elétrica basal podem gerar níveis de força consideráveis, devido ao recrutamento de motoneurônios na medula espinhal. Os resultados indicam que a associação entre vibração e estimulação elétrica pode ser benéfica para diversas intervenções terapêuticas e programas de exercícios baseados em vibração. O comando para a geração de torques extras pela vibração provavelmente ativa motoneurônios na medula espinhal seguindo o princípio do tamanho, o que é uma característica desejável para paradigmas de estimulação. O segundo capítulo teve como ponto de partida o fato de que, quando indivíduos exercem um leve toque com a ponta dedo indicador sobre uma superfície estacionária, observa-se uma melhora na estabilidade postural. Nosso estudo investigou se uma melhora adicional na estabilidade postural pode ser atingida pela aplicação de um baixo nível de ruído mecânico (ruído vibratório) à superfície de contato com o dedo. Tal hipótese foi baseada na teoria da ressonância estocástica, que consiste na idéia de que a detecção e transmissão de um sinal fraco ou subliminar podem ser otimizadas pela presença de um nível particular de ruído. Os sujeitos permaneceram em postura ortostática sobre uma plataforma de força, enquanto tocavam com a ponta do dedo indicador direito um aparato usado para produzir oscilações vibratórias na superfície de contato do dedo. Parâmetros caracterizando as oscilações posturais foram computados a partir de medidas provenientes dos sinais do centro de pressão (adquiridos por uma plataforma de força). Os resultados mostraram que a aplicação de um ruído vibratório à superfície de contato do dedo causou uma melhora significativa na estabilidade postural quando comparada à condição em que a superfície de contado permanecia estacionária. Os resultados podem ter implicações clínicas relevantes em relação ao projeto de dispositivos de auxílio a pessoas com déficits sensório-motores, como bengalas, visando aumentar a estabilidade postural. Por fim, o terceiro capítulo investigou os efeitos da aplicação de ruído elétrico nos músculos da perna sobre o controle neuromuscular (i.e. variabilidade da força de flexão plantar exercida isometricamente) e sobre o controle postural humano (i.e. medida das oscilações posturais por uma plataforma de força). Os resultados mostraram pela primeira vez que um ruído elétrico abaixo do limiar sensorial pode causar uma melhora no controle neuromuscular durante uma tarefa de manter um determinado nível de força isométrica o mais constante possível, por mecanismo provavelmente associado à ressonância estocástica. Além disso, foi encontrada uma correlação significativa entre as reduções obtidas na variabilidade do torque e as reduções observadas em algumas medidas do centro de pressão, indicando que a variabilidade do torque de flexão plantar obtida com os sujeitos sentados pode ser um bom indicativo da amplitude das oscilações posturais para certas intervenções. Em conjunto, os resultados indicam um potencial de uso clínico de estimulações com ruído elétrico para a melhora do controle neuromuscular de pessoas com diferentes acometimentos sensório-motores. / This doctorate thesis is divided into three chapters. The first chapter was inspired on previous results from the literature which showed that high-frequency trains of electrical stimulation applied over the lower limb muscles can generate forces higher than would be expected by direct activation of motor axons, by a mechanism generated within the central nervous system by synaptic input from sensory afferents to motoneurons. The objective was to investigate if vibration applied to the Achilles tendon is also able to generate large magnitude extra torques in the triceps surae muscle group. The isometric ankle torque was measured in response to different patterns of coupled electrical and mechanical stimuli applied to the triceps surae muscle group. The vibratory bursts could generate substantial extra torques that were accompanied by increased motoneuron excitability, since a parallel increase in the peak-to-peak amplitude of soleus F waves was observed. These results showed that vibratory stimuli applied with a background electrical stimulation generate considerable force levels due to the spinal recruitment of motoneurons. So, the association of vibration and electrical stimulation could be beneficial for many therapeutic interventions and vibration-based exercise programs. The command for the vibration-induced extra torques presumably activates spinal motoneurons following the size principle, which is a desirable feature for stimulation paradigms. The second chapter was based on the knowledge that when a subjects index fingertip touches lightly a rigid and stationary surface there is an improvement of his/her postural stability. Our study investigated whether a further increase in postural steadiness may be achieved by applying a low level mechanical noise (vibratory noise) to the fingertip contact surface. Such a hypothesis is based on the stochastic resonance theory, which says that the detection and transmission of a weak or sub-threshold input signal may be enhanced by the presence of a particular level of noise. The subjects stood as quietly as possible over a force plate while touching with their right index fingertip a surface that could be either quiescent or vibrated. Body sway parameters were computed from measurements of the center of pressure (acquired from the force plate). The results showed that the delivery of the vibratory noise to the fingertips contact surface caused a significant improvement on postural stability when compared with the condition in which the surface was stationary. The results could be helpful for the design of rehabilitation aids such as canes commonly used to improve stability in people with sensory deficits. Finally, in the third chapter, the effects of electrical noise applied to the leg muscles on neuromuscular control (i.e. isometric plantar flexion force variability) and on human postural control (i.e. measures of postural sway) were investigated. The results showed for the first time that a sub-threshold electrical noise may improve neuromuscular control during a task in which an isometric force level is maintained as constant as possible, presumably by a stochastic resonance mechanism. Furthermore, a significant correlation was found between the reductions in torque variability and the improvements in postural sway, indicating that plantarflexion torque variability acquired while subjects are in a seated position may provide a good estimate of their postural sway under the same intervention. Taken together, the results indicate the potential for the clinical usage of noise-based stimulations to enhance neuromuscular control in a population with sensory-motor impairments.

O uso de ferramentas computacionais para avaliação postural tem sido de grande valia na detecção das alterações posturais, porém a utilização destes programas exige estruturas de hardware complexas e implica em custos elevados para pesquisadores da fisioterapia, educação física e da comunidade científica. No ano 2005 foi criado o Software de Avaliação Postural (SAPO) que é uma opção gratuita para os mesmos fins, amplamente utilizada pela comunidade científica e profissional com ótimos resultados documentados. Apesar do sucesso do SAPO na comunidade científica este programa possui limitações. Neste âmbito a proposta do presente trabalho é desenvolver um software denominado ApLoB (Avaliação Postural do Laboratório de Biofísica) para avaliação postural, tendo como parâmetro de desenvolvimento o SAPO, mas tentando colaborar em relação à superação de suas limitações. Para isso, seu desenvolvimento é baseado nas estruturas e metodologias estabelecidas pela engenharia de software que permitam a continuidade do trabalho e melhorias de suas funcionalidades. O software foi desenvolvido utilizando a linguagem de programação Python, suas extensões científicas como NumPy, a biblioteca de processamento de imagem (PIL), a aplicação para interfaces gráficas (PyQt), além da biblioteca de plotagem de dados em 2D e desenvolvimento de aplicações de processamento de sinais (Guiqwt), dentre outros. O protótipo obtido foi testado e comparado em relação às suas funcionalidades com o software SAPO e foram considerados aceitáveis / The use of computational tools for postural evaluation has been very valuable in the detection of postural changes, however the use of these programs requires complex hardware structures and involves high costs for researchers in physiotherapy, physical education and the scientific community. In 2005, the Postural Assessment Software (SAPO) became to be a free option for the same purpose, widely used by the scientific community and professional with excellent documented results. Despite the success of SAPO in the scientific community, this software has limitations. So, the purpose of this study is to develop a software called ApLoB (Postural Assessment Laboratory of Biophysics) for postural assessment, having as parameter the development SAPO, but trying to collaborate on the overcome of its limitations. For this reason, its development is based on the structures and methods established by the software engineering that allow continuity of work and improved functionality. The software was developed using the Python programming language, scientific and NumPy extensions, the library of image processing (PIL), the application for graphical interfaces (PyQt), as well as data plotting library of 2D and application development signal processing (Guiqwt), among others. The prototype obtained was tested and its functionality was found to be acceptable, compared to SAPO

Uma vibração aplicada a um tendão muscular aumenta a freqüência de disparos de aferentes, como os de fusos neuromusculares Ia e II, cujas terminações afetam circuitos da medula espinhal e com isto podem influenciar o controle motor. O objetivo deste estudo foi analisar o efeito de vibrações a duas freqüências (15 e 80Hz) e amplitudes de 1 e 2,5mm aplicadas ao tendão calcâneo direito sobre o sistema de controle postural e sobre a circuitaria neural associada a reflexos monosinápticos da perna. A hipótese era de que a vibração de alta freqüência ativasse preferencialmente os aferentes de fuso neuromuscular de tipo Ia enquanto a vibração a 15 Hz ativasse preferencialmente os aferentes de tipo II. Isto significaria que a vibração a 80 Hz teria forte efeito sobre o reflexo H, enquanto a vibração a 15 Hz teria um efeito significativo sobre a postura. Participaram deste estudo 14 sujeitos sãos. Na postura ereta quieta, foi realizada a aquisição do reflexo H enquanto o tendão calcâneo era vibrado. Após um intervalo de descanso, foi realizada a aquisição do Centro de Pressão (COP) tanto na direção Ântero-Posterior (AP) quanto na Médio-Lateral (ML) em paralelo à aquisição bilateral do EMG dos músculos (SO, TA, GL e GM) nas três condições (antes, durante e após a vibração do tendão calcâneo). Para os estímulos de 1 e 2,5mm realizados a 80 Hz as diferenças foram significativas em relação a todas as variáveis quando comparadas nas três condições, com exceção apenas do DP do TA e GM e, do valor médio do COP ML a 1mm. Em relação à freqüência de 15 Hz, notou-se que não houve diferenças significativas tanto no COP AP e ML quanto no DP do EMG dos músculos da perna esquerda entre as três condições. Quanto aos dados referentes ao DP dos músculos analisados na perna direita, os resultados mostraram que não houve efeitos significativos tanto ao utilizar 15Hz como 80Hz em todas as três condições. Em geral, estes dados mostraram que durante um estímulo vibratório mais forte o COP deslocouse mais para a direção posterior e lateral esquerda do sujeito. E, após interromper o estímulo, em alguns casos o COP ainda mostrava uma alteração prolongada. Em relação à amplitude média do reflexo H, para as amplitudes de vibração de 1 e 2,5 mm a 15 e 80 Hz, as análises apontaram que durante a vibração houve uma forte redução na amplitude do reflexo, sendo que em alguns casos ainda permaneceram reduzidas na condição pós-vibratória. Os resultados mostram que a vibração aplicada ao tendão calcâneo pode ser um forte estímulo à medula e capaz de alterar o controle postural, dependendo de suas características, uma vez que, com parâmetros apropriados, induziu alterações imediatas nos resultados do reflexo H, do COP e do EMG (p.e.). Porém, as alterações a vibrações aplicadas de modo a ativar seletivamente as fibras aferentes do grupo Ia e II mostraram efeitos diferenciais. Vibrações a 80Hz de frequência e a 1 e 2,5mm foram as que mais causaram alterações. A significativa ação sobre o reflexo H é compatível com o aumento da frequência de disparos dos aferentes Ia. Entretanto a forte ação sobre o COP dessas vibrações a 80 Hz sugere que os aferentes Ia podem ter uma importância maior do que a literatura recente tem preconizado, pelo menos para correções a perturbações posturais, uma vez que pode-se supor que a 80 Hz e 1 mm de amplitude os aferentes tipo II são pouco ativados. Por outro lado, a vibração a 15 Hz teve um efeito signficativo sobre o reflexo H mas sem afetar o COP, o que sugere que esta frequência consegue ativar a via Ia, causando depressão homossináptica e/ou inibição pré-sináptica dos aferentes Ia, mas sem chegar a influir no COP de forma significativa. Os resultados são interessantes do ponto de vista de aplicações em potencial para áreas como fisioterapia e reabilitação de pessoas com alterações posturais na clínica. Adicionalmente, abrem novas questões quanto às interpretações fisiológicas de vibrações a diferentes freqüências sobre o tendão calcâneo. / A vibration applied to a muscle tendon increases the firing frequency of afferents of types Ia and II innervating muscle spindles, and hence affects the spinal cord circuits and this can affect motor control. The aim of this study was to analyze the effect of vibrations of two frequencies (15 and 80Hz) and two amplitudes (1 and 2.5 mm) applied to the right Achilles tendon on the standing posture and on the H reflex. The hypothesis was that the high frequency vibration activates preferentially the Ia axons while the 15 Hz vibration activates preferentially the type II axons and hence the 80 Hz vibration would have a strong effect on the H reflex and the 15 Hz vibration would have a strong effect on posture. Fourteen subjects participated in this study. Their H reflex was acquired in the upright position while their Achilles tendon was vibrated. After an interval of rest, the center of pressure (COP) signal was acquired for both the antero-posterior (AP) and the medio-lateral (ML) directions in parallel with the acquisition of bilateral electromyograms (EMG) (SO, TA, and GL GM) in the three conditions (before, during and after the vibration of the Achilles tendon). For 1 and 2.5 mm vibrations at 80 Hz the differences were significant for all variables compared in the three conditions, except for the standard deviation (SD) of the TA and GM EMGs and the average value of COP ML for 1mm vibration. For the 15 Hz vibration, there were no significant differences in both the AP and ML COP and SD of the EMG of the left leg in the three conditions. The results for the EMG SD of the right leg showed no significant effects when using both 15Hz and 80Hz in all three conditions. These data showed that during a stronger vibratory stimulus the COP shifted more to the posterior direction and the left side of the subject. And, after stopping the stimulus, in some cases, the COP had not returned to the initial position. In relation to the mean H reflex amplitude for 1 and 2.5 mm vibrations at 15 and 80 Hz, the analysis showed that during vibration there was a stronger reduction in the amplitude of the H reflex, and in some cases the amplitude remained reduced in the post-vibratory period. The results showed that the vibration applied to the Achilles tendon can be a powerful stimulus to the spinal cord and capable of altering the postural control. The effects depended on the vibration features, since, with appropriate parameters, it led to immediate changes in the results of the H reflex, the COP and left leg EMG. However, 80 Hz vibration (1 and 2.5 mm) was the one that caused the largest changes both on COP and H reflex amplitude. The significant action on the H reflex is consistent with the increased frequency of firing of Ia afferent. However the strong action on the COP of vibrations at 80 Hz suggests that the Ia afferents may have a greater importance than what the recent literature has suggested, at least for postural corrections to disturbances, since it can be assumed that the type II afferents are little activated at 80 Hz and 1 mm amplitude. Furthermore, vibration at 15 Hz had a significant effect on the H reflex without affecting the COP, suggesting that vibrations at this frequency can activate Ia afferents, causing homosynaptic depression and / or presynaptic inhibition of Ia afferents, but without influencing the COP significantly. The results are interesting from the standpoint of potential applications to areas such as physical therapy and rehabilitation of patients in the clinic. Additionally, they raise new questions about the physiological mechanisms behind vibratory stimuli applied at different frequencies on the Achilles tendon.