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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.5.2010.tde-27052010-155605
Documento
Autor
Nome completo
Andrea Naomi Onodera
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2010
Orientador
Banca examinadora
Sacco, Isabel de Camargo Neves (Presidente)
Duarte, Marcos
Vilibor, Renata Hydee Hasue
Título em português
Avaliação comparativa do padrão de locomoção em atividades da vida diária de diabéticos neuropatas por meio de eletromiografia de superfície e cinemática
Palavras-chave em português
Atividades cotidianas
Cinemática
Eletromiografia
Neuropatias diabéticas
Resumo em português
A neuropatia diabética é umas das principais complicações crônicas da Diabetes Mellitus que causa prejuízo nos sistemas somatossensorial e motor resultando em alterações biomecânicas nos padrões de locomoção. Atividades de locomoção da vida diária que provocam maior desafio mecânico e de estabilidade podem ser consideradas como um fator de risco para formação de ulcerações em diabéticos neuropatas. Assim, para o real entendimento da interferência da neuropatia diabética na realidade do paciente diabético, torna-se essencial avaliar a biomecânica de membro inferior durante a execução de tarefas motoras da vida real do paciente. O objetivo deste estudo foi investigar a influência da neuropatia diabética nas características discretas e das séries temporais do padrão de ativação muscular, por meio da EMG de superfície, e da cinemática sagital de membro inferior, por meio de eletrogoniômetros, de diabéticos neuropatas (GD) e não diabéticos (GC) (n=46, GC=23, GD=23). Na análise discreta foram analisadas variáveis discretas dos envoltórios lineares dos músculos VL, GM e TA e da variação angular sagital de quadril, joelho e tornozelo. Estas variáveis foram comparadas entre grupos, em cada tarefa motora, por testes t independentes (=0,05). A análise das séries temporais eletromiográficas e de variação angular sagital foi realizada por meio da correlação cruzada de cada série entre os grupos. Também se avaliou a força da relação de fase entre a atividade muscular de VL, TA e GM com a variação angular de joelho e tornozelo, em cada grupo. Os coeficientes de correlação dessas relações foram comparados entre grupos por testes t independentes (=0,05). Os resultados demonstraram que durante o subir, os diabéticos apresentaram menor extensão de tornozelo ao final do apoio e, ao se projetarem para frente na primeira metade do apoio, fletiram menos o tornozelo. Em decorrência disto, houve um prejuízo no posicionamento ideal de tornozelo, indispensável para a ação inicial eficiente de VL. A desvantagem mecânica de VL observada no GD no início do apoio no degrau desencadeou uma ativação aumentada deste músculo ao final da fase de apoio na perna contralateral. No descer, o GD apresentou menor extensão de tornozelo no início do apoio, mas não apresentou alterações na EMG. Nos resultados da análise das séries temporais das EMG houve alta similaridade entre os grupos tanto no subir quanto no descer. A correlação entre a atividade muscular e a variação angular em todas as relações avaliadas foram significativamente mais fracas para o GD no subir para o VL joelho e GM tornozelo (relações fracas em ambos os grupos), exceto para a relação TA e tornozelo, em que o GD obteve relação moderada, enquanto o GC obteve relação fraca. No descer, as correlações foram similares entre os grupos (moderada para VL - joelho e GM - tornozelo, e fraca para TA - tornozelo). Aparentemente, o subir parece exacerbar mais os déficits motores da neuropatia diabética tanto na análise discreta quanto nas séries temporais. Apesar da similaridade temporal das séries no descer escada, qualitativamente houve diferenças na forma, sugerindo uma estratégia de recrutamento motor alterada. Em resumo, diabéticos neuropatas apresentam o padrão cinemático de tornozelo e muscular de vasto lateral e tibial anterior alterados durante estas atividades cotidianas, assim como uma alterada coordenação da ativação muscular de joelho e tornozelo com o correspondente movimento articular. Estes fatos, associados aos maiores impactos verticais do subir e descer escada podem aumentar o risco de ulceração no dia-a-dia de diabéticos neuropatas
Título em inglês
Comparative evaluation of the locomotor pattern of activities of daily living in diabetic neuropathic subjects through surface EMG and kinematics
Palavras-chave em inglês
Activities of daily living
Diabetic neuropathies
Electromyography
Kinematics
Resumo em inglês
The diabetic neuropathy is one of the main chronic complications of Diabetes Mellitus which causes damage to somatosensory and motor control systems resulting in biomechanical alterations in locomotion patterns. Locomotion activities with greater mechanical and balance demands might be considered a risk factor for ulcer formation in diabetic neuropathic patients. Therefore, to have a better understanding of the diabetic neuropatic interference in the daily life of these individuals, it is essential to evaluate the biomechanics of lower limbs during real life activities. The aim of this study was to investigate the influence of the diabetic neuropathy in the discrete characteristics and in time series of muscle activation patterns, using superficial EMG, and sagittal kinematics, using electrogoniometers, of lower limbs during stair management in diabetics (n=23) and non-diabetic individuals (n=23). The discrete analyses were done by discrete variables of VL, GM and TA linear envelopes and the sagittal angular variation of hip, knee and ankle. These variables were compared between groups in each motor task, by t test for independent samples ( = 0.05). The analyses of electromyographic and sagittal angular variation time series were performed by cross-correlation of each serie between groups. Moreover, the strength of the phase relationship between muscle activity of VL, TA and GM with the angular variation of knee and ankle was assessed in each group. The correlation coefficients of these relationships were compared between groups by independent t tests ( = 0.05). The main findings showed that during the stair ascent, diabetics had lower ankle extension at the end of stance phase, and while projecting their body forward during the first half of stance, their ankle flexion angle was also smaller. Because of that, there was a worse ankle positioning in the beginning of the stance, necessary for an efficient action of VL. The mechanical disadvantage of VL observed in diabetic neuropathic patients at the beginning of the stance phase may have triggered an increased activation in the same muscle at the end of stance in the contralateral leg. In the stair descent, diabetics had lower ankle extension at the beginning of stance, but did not show significant alterations in EMG. In the time series analysis, the EMG signals of all muscles presented higher similarities in timing across time series between groups for stair ascent and descent. The correlation obtained between groups for the muscle activity and angular variation amongst all evaluated relationships were statistically lower in the diabetic group for stair ascent (for VL-knee and GM-ankle (both groups presented weak relation), except for the relation between TA and ankle joint variation, which was moderate for the diabetic individuals and weak for controls. In the stair descent, the correlations were similar between groups (moderate relation for VL- knee and GM - ankle, and a weak relation for TA - ankle). Apparently, the stair ascent explicited motor deficits caused by diabetic neuropathy in the discrete analysis and also in the time series analysis. Although the similarities in the time series in the stair descent, qualitative shape differences were observed, suggesting a impaired pattern of motor recruitment in neuropathic patients. In summary, diabetic neuropathic individuals presented an altered ankle kinematic and VL and TA muscles activities patterns during these real life activities, and also altered coordination between muscle activity of knee and ankle and adjacent joint motion. These facts, combined to higher vertical impacts of stair ascent and descent might raise the plantar ulceration risks in the daily activities of diabetic neuropathic individuals
 
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Data de Publicação
2010-05-28
 
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