Kinematic, coordination and variability during gait and muscle performance analysis in adult women with different heights of the medial longitudinal arch of the foot

Autor: Leandro Caetano Guenka
Přispěvatelé: Jefferson Rosa Cardoso ., Renan Alves Resende, Paulo Roberto Pereira Santiago, Felipe Arruda Moura, Rodrigo Rico Bini
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEL
Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron:UEL
Popis: As variações na altura do arco longitudinal medial (ALM) do pé influenciam a biomecânica do tornozelo e multisegmentar dessa articulação, as quais podem estar relacionadas ao maior risco de disfunções nos membros inferiores (MMII). Os objetivos foram analisar a cinemática, coordenação durante a marcha e o desempeho muscular em mulheres adultas com diferentes alturas do arco longitudinal medial do pé.Trata-se de um estudo transversal com características descritivas e analíticas. A amostra foi constituída com n total de 105 mulheres adultas divididas em três grupos, grupo 1: (ALM – alto, n=35), grupo 2: (ALM – normal, n=35) e grupo 3: (ALM – baixo, n=35), classificados pelo índice de postura do pé (IPP-6), índice de altura do arco (IAA) e flexibilidade do ALM. Participantes realizaram avaliação em modo isocinético concêntrico a 30, 60 e 90 °/s (dorsiflexão/plantiflexão) do tornozelo, no dinamômetro Biodex System 4® e análise cinemática da marcha com um modelo multisegmentar do pé do Rizzoli Orthopaedic Institute (IOR) foot model. A técnica do vector coding foi utilizada para calcular os padrões de coordenação entre os segmentos do pé e a variabilidade da coordenação foi calculada a partir do desvio angular dos padrões da coordenação. Os dois grupos de pés, cavo e plano, demonstraram um déficit significativo no pico de toque/massa corporal em dorsiflexão a 60 °/s, pés cavos com Diff. Média=-3 N.m/kg; ω2p=0,06 e pés planos com DM=-1,1 N.m/kg; ω2p=0,06 quando comparado com os pés normais. O grupo pé cavo apresentou uma correlação negativa, r=-0,37 com intervalo de confiança (IC) 95 % [-0,63; -0,05], entre flexibilidade e pico de toque/massa corporal a 30 °/s em plantiflexão. Nos mapas de superfície 3D, o grupo pé normal demonstrou melhor desempenho muscular nas três velocidades. Diferenças cinemáticas na amplitude de movimento (ADM) durante a marcha foram maiores para o grupo pé plano para o retropé no plano frontal (P=0,007; R2=0,34), quando comparado ao grupo pé normal. Já o grupo pé cavo apresentou menor ADM no plano frontal (P=0,003; R2=0,12) do mediopé durante o contato inicial, quando comparado ao grupo pé normal. O padrão de coordenação entre os segmentos perna no plano frontal e retropé no plano sagital no grupo pé cavo apresentou diferença com significância (P=0,04; R2=0,55) em anti-fase durante o contato inicial, quando comparado ao grupo pé plano. Finalmente, foram identificadas diferenças entre os segmentos perna e retropé no plano frontal com maior variabilidade da coordenação para o grupo pé cavo (P=0,001; R2=0,12) durante o apoio final, quando comparado ao grupo pé normal e grupo pé plano. Os grupos pé cavo e plano apresentaram diferenças no desempenho muscular, no padrão e na variabilidade da coordenação quando comparados o grupo pé normal. Sugere-se que variações na altura do ALM influenciam negativamente o desempenho muscular do tornozelo, assim como parâmetros biomecânicos anormais durante a fase de apoio com associação de déficits em estruturas ativas e passivas. Medial longitudinal arch (MLA) of the high and low feet influence the biomechanics of the ankle and multi-segment of the foot, which may be related to greater risk of lower limb dysfunction (lower limbs). The objectives of the present study, in a first stage, were to analyze muscle performance (dorsiflexion/plantarflexion) and torque-angle-velocity interactions surface map. A cross-sectional study with descriptive and analytical characteristics was conducted. The sample was constituted with a total of 105 adult women divided into three groups, group 1: (MLA - cavus, n=35), group 2: (MLA - normal, n=35), and group 3: (MLA - planus, n=35), classified by the foot posture index (FPI-6), arch height index (AHI), and ALM flexibility. Participants were assessed by the concentric isokinetic mode at 30, 60 and 90 °/s (dorsiflexion/plantiflexion) of the ankle, on the Biodex System 4® dynamometer, and by the kinematic gait analysis with a multi-segment foot model from the Rizzoli Orthopedic Institute (IOR) foot model. The coordination between the segments of the foot was analyzed from the standards, and the variability of coordination was assessed by the modified vector coding technique. The cavus and planus groups demonstrated a statically significant deficit in the peak torque/body mass in dorsiflexion at 60 °/s (cavus feet: Mean Diff.=-3 N.m/kg; ω2p=.06; and planus feet: MD =-1.1 N.m/kg; ω2p=.06) compared with normal group. The cavus group presented a negative correlation r=-.37, 95 % (confidence interval [CI]:–.63, .05, between flexibility and peak torque/body mass at 30 °/s in plantarflexion. The 3D surface maps in the normal group demonstrated improved ankle isokinetic performance at all three velocities. Kinematic differences in range of motion (ROM) during gait were greater for the rearfoot group in the frontal plane (P=0.007; R2=0.34) when compared to the normal foot group. The cavus foot group had a lower ROM in the frontal plane (P=0.003; R2=0.12) of the midfoot during early stance, when compared to the normal foot group. The coordination pattern between the leg segments in the frontal plane and rearfoot in the sagittal plane in the cavus foot group showed a statiscally significant difference (P=0.04; R2=0.55) in anti-phase during the early stance, when compared to the group planus foot. Pattern in phase between leg in the frontal plane and rearfoot in the frontal plane during the early stance, the planus foot group also showed a difference (P=0.04; R2=0.36), when compared to the cavus foot group. Finally, differences with greater variability of coordination for the cavus foot group (P=0.001; R2=0.12) were identified between in the leg in the frontal and midfoot in frontal plane during the late stance, when compared to the normal foot group and the planus foot group. Therefore, it is suggested cavus and planus foot groups showed differences in muscle performance, kinematic and coordination variability when compared normal foot group. These findings suggested that the variations in height of the ALM negatively influence the muscular performance of the ankle, as well as abnormal biomechanical parameters during stance phase with association of deficits in active and passive structures.
Databáze: OpenAIRE
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