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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.17.2020.tde-19082020-104140
Documento
Autor
Nome completo
Gustavo Luís Bellizzi
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2020
Orientador
Banca examinadora
Florencio, Lidiane Lima (Presidente)
Felicio, Lilian Ramiro
Moraes, Renato de
Rossi, Denise Martineli
Título em português
Análise cinética da articulação do joelho durante tarefas unipodais de jovens assintomáticos de ambos os sexos
Palavras-chave em português
Articulações
Cinética
Joelho
Reabilitação
Torque
Resumo em português
Objetivos: verificar se há diferença no torque da articulação do joelho entre as tarefas de descida de degrau, single leg step down, e agachamento unipodal. Ainda, investigar se há diferença entre os sexos na realização destas tarefas e a relação do torque com variáveis cinéticas e cinemáticas das articulações adjacentes. Métodos: a estimação do torque articular foi realizada por meio da dinâmica inversa em 30 voluntários (15 do sexo feminino e 15 do sexo masculino) durante as tarefas unipodais de descida de degrau, single leg step down, e agachamento unipodal. Foram utilizados 42 marcadores anatômicos retro reflexivos para o registro das tarefas utilizando o Sistema VICON MOTION ANALYSIS SYSTEM, composto de oito câmeras com quatro megapixels de resolução espacial e com uma frequência de amostragem de 250 Hz, sincronizado com duas plataformas de força BERTEC e AMTI Accugait, ambas com frequência de amostragem de 2000 Hz. O processamento dos dados cinemáticos foi realizado com o software VICON NEXUS 1.8.5 onde todos os marcadores foram tridimensionalmente reconstruídos. Em seguida, foi calculado o torque articular do quadril, joelho e tornozelo utilizando a dinâmica inversa durante toda a tarefa de interesse pelo software Visual3D. Para a análise dos dados, dois eventos relacionados à articulação do joelho foram selecionados: o pico de deslocamento angular e o pico de torque gerado nos planos sagital e frontal, além disso, as tarefas foram exploradas em sua totalidade, tendo como enfoque a análise dos picos de torque e picos angulares de todas articulações no decorrer das tarefas. Como análise estatística foi utilizado o SPSS 21.0 e adotado um nível de significância de 0,05. Foi confirmado o padrão de distribuição normal dos dados pelo teste de Shapiro-Wilk. Para variáveis de caracterização da amostra foi utilizado o teste t de Student, e para a comparação das três tarefas nas variáveis cinéticas e cinemáticas, foi aplicado o teste de Friedman, com nível de significância de 0,05 e, como post hoc, foi aplicado o teste de Wilcoxon com correção de Bonferroni por multiplicidade (p<0,017). Para comparar os sexos, foi aplicado um teste Mann-Whitney em cada uma das tarefas. Resultados: no plano sagital no momento do pico de torque do joelho não houve diferença entre as tarefas e sexos na articulação do joelho, já no momento do pico angular do joelho, o agachamento unipodal gerou um maior torque articular em relação à descida de degrau. Uma maior flexão do joelho foi observada no single leg step down em relação às outras tarefas no momento do pico de torque do joelho e na descida de degrau em relação ao agachamento unipodal no momento de pico angular do joelho. Já no plano frontal, o agachamento unipodal foi a tarefa que gerou o maior torque em relação às outras tarefas, e o single leg step down foi a tarefa que gerou maior angulação em varo em relação à descida de degrau tanto no momento de pico de torque do joelho quanto no momento de pico angular do joelho. Conclusão: Quando se considera o torque no pico de deslocamento angular no plano sagital e frontal verifica-se uma ordem progressiva de torque entre as tarefas, sendo o agachamento unipodal a tarefa que gera maior torque do joelho seguida pelo single leg step down e descida de degrau, e o sexo não aparenta influenciar no torque do joelho em nenhum plano.
Título em inglês
Kinetic analysis of knee joint during single leg tasks of asymptomatic young men and women
Palavras-chave em inglês
Joints
Kinetics
Knee
Rehabilitation
Torque
Resumo em inglês
Objectives: To verify if there is difference in the knee joint torque between the tasks of descending of step, single leg step down, and unipodal squatting. Also, investigate if there is difference between the sexes in the accomplishment of these tasks and the relation of the joint torque with kinetic and kinematic variables of the adjacent joints. Methods: the estimation of joint torque was performed by means of the inverse dynamics in 30 volunteers (15 females and 15 males) during the single leg step down single-legged and onelegged squatting tasks. We used 42 retro reflective anatomical markers to record the tasks using the VICON MOTION ANALYSIS SYSTEM (Centennial, CO, USA), composed of eight cameras (MX-T-40S) with four megapixels of spatial resolution and a sampling frequency of 250 Hz, synchronized with two BERTEC (Columbos, OH, USA) and AMTI Accugait (Waterloo, MA, USA) power platforms, both with 2000 Hz sampling frequency. Kinematic data processing was performed with VICON NEXUS software 1.8.5 where all markers were reconstructed three-dimensionally. Then, the joint torque of the hip, knee and ankle was calculated using the inverse dynamics during the entire task of interest for Visual3D software (version 6.01.22, C-Motion Inc). For the analysis of the data, two events related to the knee joint were selected: the angular displacement peak and the peak torque generated in the sagittal and frontal planes, and the tasks were fully explored, focusing on the analysis of the joint torque peaks and angular peaks of all joints during tasks. Statistical analysis was performed using SPSS 21.0 (IBM Corporation, Armonk, NY) and a significance level of 0.05 was adopted. The pattern of normal data distribution was confirmed by the Shapiro-Wilk test. Student's t test was used to characterize the sample, and for the comparison of the three tasks in the kinetic and kinematic variables, the Friedman test was applied, with a significance level of 0.05 and as a post hoc Wilcoxon test with Bonferroni correction by multiplicity (p <0.017). To compare the sexes, a Mann-Whitney test was applied to each task. Results: in the sagittal plane at the moment of the knee torque peak there was no difference between the tasks and sexes in the knee joint, whereas at the moment of the knee angular peak, the single leg squat generated a greater joint torque in relation to the step descent. Higher knee flexion was observed in the single leg step down compared to the other tasks at the moment of knee peak torque and the step descent in relation to the single leg squat at the moment of knee angular peak. In the frontal plane, single leg squat was the task that generated the highest torque in relation to the other tasks, and the single leg step down was the task that generated the highest varus angle in relation to the step descent at both, moment of knee peak torque and the moment of the knee angular peak. Conclusion: When considering the torque at the angular displacement peak in the sagittal and frontal plane, there is a progressive order of torque between the tasks, with single leg squat being the task that generates the highest knee torque followed by single leg step down and lower step, and gender does not appear to influence knee torque in any plane.
 
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Data de Publicação
2020-10-19
 
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