artigo original

einstein. 2008; 6(3):282-6

Análise cinemática do movimento das trocas posturais de quadrupedia para bipedestação

Kinematic movement analysis of change from quadrupedalism to bipedalismPaulo Roberto Garcia Lucareli1, Juliana Tais Estevam2, Mário Oliveira Lima3, Juliane Gomes de Almeida4,

Fernanda Púpio Silva Lima5, Ligia Maria Presumido Braccialli6, Rafaela Okano Gimenes7

rESUMoobjetivo: Avaliar a cinemática angular das articulações do tronco, quadril, joelho e tornozelo no plano sagital durante as trocas posturais de quadrupedia para a bipedestação. Métodos: Doze voluntários participaram do estudo: seis do sexo feminino e seis do masculino, com idade entre 20 e 28 anos. Os participantes realizaram seis repetições, três iniciadas com o lado direito e as outras três com o esquerdo. Todos foram submetidos à análise computadorizada do movimento por meio de cinemetria bi-dimensional. resultados: Após a análise estatística não foi encontrada diferença estatisticamente significativa inter e intravoluntários nos dois grupos testados. Conclusões: Após análise da cinemática angular foi possível constatar que não há um único padrão de movimento para realizar a troca postural de quadrupedia para ortostase em adultos jovens sadios. Houve estratégias de elaboração e execução de movimento que mostraram semelhança e pouca variabilidade intravoluntários. Porém, intervoluntários houve semelhança entre os grupos, o que possibilitou uma distinção das estratégias específicas para a realização da tarefa.

Descritores: Postura; Biomecânica; Articulações; Reabilitação

aBStraCtobjective: To assess the joint’s kinematics of the trunk, hip, knee and ankle in the sagittal plane during the postures changes from quadrupedalism to bipedalism. Methods: Twelve volunteers participated in this study: six female and six males, aged 20 to 28 years. All volunteers performed three movements, starting with the right and other with the left. All were submitted to two-dimensional computerized movement analysis. results: After statistical analysis, no statistically significant

difference was found inter- and intravolunteers in the two groups tested. Conclusions: After examining the kinematic angle, it was possible to see that there is no single pattern of movement during the postures’ changes from quadrupedalism to bipedalism in healthy young adults. There were strategies for development and execution of the movement that showed some resemblance variability intravolunteers. However, inter-volunteers there were no similarity between two groups, which enabled us to distinguish specific strategies to accomplish the tasks.

Keywords: Posture; Biomechanics; Joints; Rehabilitation

introDUÇÃo Com seu conhecimento sobre o desenvolvimento neu-ropsicomotor normal, o fisioterapeuta é capaz de pro-por um tratamento adequado para crianças e adultos portadores de disfunções neurológicas. Isso possibilita ao terapeuta treinar a performance motora na execução de uma série de ações importantes para o seu dia-a-dia(1), possibilitando a vivência das trocas posturais e a independência para realizar as tarefas motoras da for-ma mais independente possível.

Tanto a introdução de novos métodos investigati-vos do desenvolvimento motor mediante análise dos movimentos, como um maior interesse pelos métodos infantis praticados em outros ambientes culturais resul-taram, nos últimos dez anos, na interpretação do con-trole motor, no qual a tarefa e o ambiente são fatores de maior importância na sua aquisição.

Trabalho realizado no Hospital Israelita Albert Einstein – HIAE, São Paulo (SP), Brasil1 Pós-graduando da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo – USP; Professor-assistente do Centro Universitário São Camilo e da Universidade Paulista – UNIP, São Paulo (SP), Brasil;

Fisioterapeuta do Hospital Israelita Albert Einstein – HIAE, São Paulo (SP), Brasil.2 Especialista pela Universidade Paulista – UNIP, São Paulo (SP), Brasil.3 Doutor pela Universidade do Vale do Paraíba – UNIVAP, São José dos Campos (SP), Brasil.4 Mestre pela Universidade Paulista – UNIP, São Paulo (SP), Brasil.5 Mestre pela Universidade do Vale do Paraíba – UNIVAP, São José dos Campos (SP), Brasil.6 Doutor pela Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – UNESP, Marília (SP), Brasil.7 Mestre pelo Centro Universitário São Camilo, São Paulo (SP), Brasil.

Autor correspondente: Paulo Roberto Garcia Lucareli – Rua Jair Moraes, 55 – apto. 111B – Santana – CEP 02033-060 – São Paulo (SP), Brasil – Tel.: 11 3539-2659 – e-mail: plucareli@hotmail.com

Data de submissão: 15/2/2008 – Data de aceite: 18/8/2008

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Muitos fatores provavelmente contribuem para esse tipo de estratégia motora usada para determi-nar a transferência da posição supina para a vertical. Tradicionalmente, a maturidade do sistema nervoso, mais especificamente as reações de verticalização ‘espaço – corpo’ e ‘corpo – corpo’ são consideradas fatores significativos que influenciam no surgimento de uma estratégia madura, do ponto de vista do de-senvolvimento, para a transferência da posição supina para a vertical(2).

Vanderlinden e Wilhelm(3) usaram a cinemática para avaliar o deslocamento linear e angular do quadril, do joelho e do tornozelo nas posturas ajoelhado, semi-ajo-elhado e ortostatismo, e a eletromiografia para quan-tificar a atividade dos músculos gastrocnêmio, tibial anterior, reto-femoral e bíceps-femoral de dez crianças saudáveis com idade entre cinco e sete anos.

Entretanto, não há outros estudos, até o momento, que descrevam a mensuração das trocas posturais que se iniciam no rolar e vão até o ortostatismo de adultos sadios. Há apenas estudos que avaliam o deslocamento linear e angular dos segmentos e a atividade muscular em outras atividades como se levantar (passar da posi-ção sentada para a posição em pé) e a marcha(4-5).

oBJEtiVoAvaliar a cinemática angular do tronco, quadril, joelho e tornozelo, no plano sagital durante as trocas posturais de quadrupedia para a ortostase.

MÉtoDoS Foram selecionados 12 voluntários na cidade de São Pau-lo: seis do sexo feminino e seis do masculino, com idade entre 20 e 28 anos (± 25,6 anos), pesando entre 50 e 90 kg (± 73,8 kg), com altura entre 1,50 e 1,90 m (± 1,76).

Os dados foram coletados no setor de fisioterapia neurológica da Instituição após ser aprovado pelo Co-mitê de Ética em Pesquisa (195/06).

Os critérios utilizados para incluir os voluntários foram: não apresentarem doenças reumáticas, ortopé-dicas ou neurológicas; serem deambuladores comuni-tários; não necessitarem de recursos auxiliares para a marcha; não terem se submetido a procedimentos ci-rúrgicos ortopédicos anteriormente; terem prontidão voluntária para participar do estudo, tendo-se assinan-do um termo de consentimento livre e esclarecido.

Procedimentos de coletaOs voluntários foram submetidos a uma anamnese e suas medidas antropométricas (altura e peso) foram avaliadas. Foram, também, familiarizados com os pro-

cedimentos a serem realizados e instruídos sobre a se-qüência das atividades propostas.

Todos os participantes usaram roupa de banho , o que permitiu a colocação de marcadores reflexivos para a análise.

Foram selecionados nove pontos anatômicos: ca-beça do quinto metatarso, maléolo lateral, côndilo fe-moral lateral, trocânter maior do fêmur, espinha ilíaca ântero-superior, espinha ilíaca póstero-superior, acrô-mio, epicôndilo lateral do úmero e ponto médio entre o processo estilóide do rádio e da ulna. Esses pontos foram adotados como referência para a fixação dos marcadores reflexivos em luz infravermelha do sistema “Kavideo” de análise do movimento. Os marcadores eram compostos de esferas de plástico revestidas com material reflexivo à luz. Foram utilizados para estimar a posição dos segmentos e articulações e para calcular a cinemática nas articulações do cotovelo, ombro, tronco, quadril, joelho e tornozelo.

A tarefa solicitada a cada voluntário foi movimen-tar-se partindo da postura quadrúpede até a bipedes-tação em uma região previamente demarcada no solo, com medida de 2 m2.

Os voluntários foram orientados a realizar o movi-mento em velocidade confortável e auto-selecionada, totalizando em seis repetições, sendo que as três repe-tições iniciais foram realizadas com o lado direito do corpo e as outras três, com o lado esquerdo.

Com a utilização de duas câmeras da marca Sony® DV modelo TRV120, as imagens foram coletadas e transportadas ao programa de análise de movimento que utilizou os pontos de referência anatômica para criar os segmentos e articulações.

O programa foi capaz de identificar cada ponto in-dividualmente nas duas câmeras, pois, durante a coleta dos dados, utilizamos um recurso de emissão de infra-vermelho produzido pela câmera que refletiu nos mar-cadores fixados a cada voluntário, o que facilitou a iden-tificação desses pelo tracking automático do programa.

Quando havia oclusão de marcadores, a reconstru-ção baseava-se nas imagens da segunda câmera. A ex-tração dos valores angulares foi feita automaticamente. Para tanto, o programa usa as matrizes de rotação, cha-madas DLTs, calculadas pelo próprio programa.

Os dados foram expressos em gráficos da posição angular de cada articulação em função do tempo, per-fazendo, dessa forma, seis gráficos para cada articula-ção de cada voluntário, sendo três gráficos para o lado direito e três para o lado esquerdo. Do total de seis ciclos, realizamos uma análise intervoluntários com o intuito de detectar a reprodutibilidade da mensuração de cada movimento.

As possíveis diferenças entre os voluntários, segun-do variáveis previamente definidas, foram analisadas

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por teste não-paramétrico para amostras independen-tes de Kruskal-Wallis, sendo completas, quando neces-sário, pelo teste de comprovações múltiplas. Não foram calculados a média e o desvio padrão, pois, utilizando teste não-paramétrico, as variáveis analisadas não têm distribuição normal e não há sentido do seu cálculo.

O nível de rejeição para a hipótese de nulidade foi fixado em um valor menor de ou igual a 0,05 (5%).

rESUltaDoSApós a análise dos padrões de movimento dos voluntá-rios individualmente e em sua totalidade, verificarmos que os dados se aglutinavam em dois grupos visualmen-te distintos, denominados Grupo A (seis voluntários) e Grupo B (seis voluntários).

Após a análise estatística, não foi encontrada ne-nhuma diferença estatisticamente significante (ns) inter e intravoluntários nos dois grupos testados, sendo divi-didos em Grupo A, com análise intervoluntários com p = 0,3 (ns) e intravoluntários com p = 0,2 (ns), e em Grupo B, com análise intervoluntários com p = 0,5 (ns) e intravoluntários com p = 0,1 (ns).

Pode-se visualizar um exemplo de cada grupo na Figura 1. Os gráficos da cinemática angular de cada seg-mento durante a realização da tarefa, estão representa-dos na Figura 2.

DiSCUSSÃoOs fisioterapeutas e profissionais da área da Saúde fre-qüentemente usam as trocas posturais como quadrupe-dia, ajoelhado e semi-ajoelhado para auxiliar as disfun-ções do movimento e para alcançar a postura de ortos-tase. Pouco se sabe sobre como as crianças e os adultos ativam os músculos dos membros inferiores para move-rem as articulações durante as trocas posturais(6).

Com base nos resultados deste estudo, pode-se afir-mar que a tarefa solicitada para cada voluntário foi re-alizada de maneira diferente, já que seis participantes realizaram um padrão de movimento definido como padrão A, e os outros seis realizaram um padrão de movimento denominado B. Como resultado, obteve-se dois padrões de movimentos distintos. Cada segmento foi comparado a partir da realização da tarefa em duas situações: apoio e balanço.

Foram encontrados, na literatura, estudos que anali-saram crianças(6-7), jovens adultos(8) e adultos em compa-ração a jovens adultos(9) sendo realizada a tarefa de levan-tamento a partir da posição supina até a postura bípede.

As estratégias do movimento da posição supina para a bípede em crianças de quatro a sete anos e em jovens adultos de 20 a 35 anos, demostraram que, embora exista uma ligeira tendência na direção de estratégias

Grupo A Grupo BFigura 1. Troca postural de quadrupedia para bipedestação de um indivíduo do Grupo A e um do Grupo B

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Figura 2. Gráficos da cinemática angular de cada segmento durante a realização da tarefa: partindo da postura quadrúpede para a bípede

Tronco apoio

0 50 100 150 200 2500

100

200

Tarefa

Varia

ção

angu

lar

Tronco balanço

0 50 100 150 200 250100

125

150

175

200

Tarefa

Varia

ção

angu

lar

Quadril apoio

0 50 100 150 200 2500

25

50

75

100

Tarefa

Varia

ção

angu

lar

Quadril balanço

0 50 100 150 200 2500

25

50

75

100

Tarefa

Varia

ção

angu

lar

Joelho apoio

0 50 100 150 200 2500

100

200

Tarefa

Varia

ção

angu

lar

Joelho balanço

0 50 100 150 200 2500

100

200

Tarefa

Varia

ção

angu

lar

Tornozelo balanço

0 50 100 150 200 250-25

0

25

50

75

Tarefa

Varia

ção

angu

lar

Tornozelo apoio

0 50 100 150 200 250-25

0

25

50

75

Tarefa

Varia

ção

angu

lar

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específicas da idade, no movimento da posição supina para a vertical também ocorre uma grande variação entre os voluntários da mesma faixa etária. Essas descobertas parecem não apoiar a suposição tradicional de que um único padrão maduro de movimento da posição supina para a vertical surge após os cinco anos(2).

Três são as estratégias mais comuns relatadas por esses autores para assumir a postura vertical. Para a análise dessas estratégias foi necessário dividir o cor-po em três componentes: as extremidades superiores, as extremidades inferiores e a região axial, que inclui a cabeça e o tronco. As pesquisas feitas com jovens adul-tos sugerem que os padrões mais comuns envolvem os movimentos simétricos do tronco e das extremidades, e um agachamento simétrico a fim de se chegar à posição vertical. No entanto, apenas 25% dos voluntários estu-dados fazem uso dessa estratégia(9).

Após realizarem análise eletromiográfica e cinema-tográfica das articulações do quadril, joelho e tornozelo em crianças de cinco a sete anos, os autores encontraram grande variação e variabilidade dos movimentos realiza-dos e da atividade muscular na troca postural de ajoe-lhado para a posição de bipedestação. Esses resultados corroboram com os nossos resultados que também mos-traram não haver um padrão estabelecido de movimento e sim um possível padrão de estratégia de movimento(5).

ConClUSÕES Após análise na cinemática angular foi possível cons-tatar que não há um único padrão de movimento para

a realização da troca postural da quadrupedia para a ortostase nos jovens adultos sadios avaliados.

Houve estratégias de elaboração e execução de mo-vimentos que mostraram semelhanças e pouca variabi-lidade intravoluntários, porém intervoluntários houve semelhança entre os dois grupos avaliados (A e B) o que nos possibilitou distinguir maneiras específicas para a realização da tarefa.

rEFErÊnCiaS 1. Shepherd RB. Fisioterapia em pediatria. 3ª ed. São Paulo: Santos, 1996.

2. Shumway-Cook A, Woollacott MH. Controle motor: Teoria e aplicações práticas. 2ª ed. São Paulo: Manole, 2003.

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