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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.39.2013.tde-09052013-081233
Document
Author
Full name
Cristina Porto Alves Alcantara
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2013
Supervisor
Committee
Duarte, Marcos (President)
Bertuzzi, Rômulo Cássio de Moraes
Cordero, Arturo Forner
Title in Portuguese
Análise cinemática e cinética dos membros inferiores na corrida em adultos e idosos
Keywords in Portuguese
Biomecânica
Corrida
Idosos
Toe-out
Abstract in Portuguese
A corrida de rua é uma das atividades que obteve maior número de adeptos entre a população idosa. É sabido que, durante a corrida, idosos apresentam padrões diferente de adultos jovens, como um maior ângulo de toe-out. No entanto, não é conhecida a relação com a carga mecânica nas articulações dos membros inferiores. Muitos estudos apontam para uma relação entre o momento adutor externo do joelho e o ângulo de toe-out, inclusive como mecanismo de proteção em indivíduos com osteoartrite do joelho, doença comum em pessoas acima dos 65 anos. Assim, pretendeu-se investigar uma possível relação do ângulo de toe-out aumentado nesses indivíduos e o momento do joelho no plano frontal. Vinte e dois adultos jovens corredores, 23 idosos corredores e 13 idosos sedentários andaram a 5 km/h e correram a 7, 10 km/h e na velocidade média da última prova de 10 km. Na velocidade de 5 km/h e 10 km/h os indivíduos corredores realizaram também uma condição com o toe-out aumentado além do natural. Os indivíduos executaram estas tarefas em uma esteira instrumentada com duas cintas independentes e com duas plataformas de força de seis componentes operando a 600 Hz (Bertec, USA) e tiveram os movimentos dos membros inferiores registrados por um sistema de análise tridimensional do movimento composto por oito câmeras de infravermelho operando a 150 Hz (Motion Analysis Corporation, USA). Uma completa análise cinemática e cinética das tarefas foi realizada por meio dos softwares Visual3D (CMotion. Inc., USA) e Matlab (Mathworks, USA). Em particular, o ângulo de toe-out e o momento adutor externo do joelho foram mensurados em todas as condições e comparados entre as condições com e sem o toe-out aumentado e entre os grupos a partir de análise de variâncias fatorial mistas e ANOVA, respectivamente. Os ângulos e momentos artivulares foram comparados entre os grupos com testes de Wicoxon Signed-rank com correção de Bonferroni. Em geral, os adultos corredores, idosos corredores e idosos sedentários apresentaram diferenças nos padrões cinemáticos e cinéticos do movimento dos membros inferiores durante o andar a 5 km/h e durante o correr a 7 km/h. Também foram observadas diferenças, porém em menor número, durante a corrida a 10 km/h e a corrida na velocidade média da última prova de 10 km para os adultos corredores e idosos corredores. Quanto à relação do ângulo de toe-out e o momento adutor externo do joelho, contrariamente à literatura, nós não observamos um aumento deste ângulo para os idosos durante o andar ou correr em relação aos adultos, assim como uma relação inversa entre o ângulo de toe-out e o momento adutor externo do joelho, talvez pelas coletas terem sido realizadas sobre uma esteira com cinta dupla, o que pode ter levado à alteração do posicionamento natural dos pés (toe-out)
Title in English
Analysis kinematics and kinetics of the lower limbs during running in young adults and elderly
Keywords in English
Biomechanics
Elderly
Running
Toe-out.
Abstract in English
Running is one of the activities that had the highest number of participants among elderly population. It is known that during running, elderly have different patterns of young adults, as a greater toe-out angle. However it is still unknown the relationship between the mechanical loads at the joints of the lower limbs. Several studies point to a correlation between the external knee adduction moment and the toe-out angle, including as a protective mechanism among people with knee osteoarthritis, a common disease in people over 65 years old. Thus, we sought to investigate a possible relationship between the toe-out angle increased in these individuals and the knee moment in the frontal plane. Twenty-two young adult runners, 23 elderly runners and 13 sedentary elderly walked at 5 km/h and ran at 7, 10 km/h and at the mean speed of the last 10 K race. At the speed of 5 km/h and 10 km/h the individuals who were runners also performed a condition with the toe-out angle increased beyond the natural. The subjects did all tasks in an instrumented treadmill with independent two belts and two force plates with six components operating at 600 Hz (Bertec, USA) and had the lower limb movements registered by a tridimentional motion analysis system with eight infrared cameras operating at 150Hz (Motion Analysis Corporation, USA). A complete kinematics and kinectics analysis were made using Visual3D (CMotion. Inc., USA) and Matlab (Mathworks, USA) softwares. The toe-out angle and the external knee adduction moment were measured during all conditions and compared between the condition with and without the toe-out angle increased, and between the groups with a mixed effects modeling and ANOVA respectivelly. The joint angles and joint moments were compared between groups with Wilcoxon Signed-rank tests with Bonferroni correction. In general, young adult runners, elderly runners and elderly sedentaries had differences in kinematic and kinetic pattern of movement of lower limbs during walk at 5 km/h and run at 7 km/h. There were also differences, though in smaller number, during run at 10 km/h and run at mean speed of the last 10 K race between young adult runners and elderly runners. Contrasting the literature there was no relation between toe-out angle and external knee adduction moment and we didnt observe a greater angle in elderly than young adults during walk or run, it maybe can be explained by the fact that the tasks were above a double belt treadmill, what can lead to a different feet position (toe-out)
 
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Publishing Date
2013-05-10
 
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