A corrida de rua é uma das atividades físicas mais populares, entretanto, as lesões relacionadas à corrida são altamente prevalentes e podem levar à interrupção da prática. A etiologia das lesões é multifatorial e cargas mecânicas e aspectos da biomecânica de membros inferiores parecem estar associadas a estas lesões. O pé é o primeiro segmento a entrar em contato com o solo e qualquer alteração na sua estrutura, função ou forma de aterrissar é capaz de alterar a mecânica do restante do membro inferior. Dependendo do tipo de aterrisagem na corrida (retropé, antepé e mediopé), o arco longitudinal absorve e armazena, diferentemente, as cargas recebidas como energia, contando com uma estrutura complexa que é mantida pela musculatura intrínseca e extrínseca, por ligamentos e pela aponeurose plantar. Dado o papel crucial do pé na corrida, esta tese teve como objetivo investigar aspectos biomecânicos das articulações do pé na corrida, bem como avaliar, por meio de um ensaio clínico randomizado e controlado, a eficácia de uma intervenção fisioterapêutica inovadora de 8 semanas, baseada em exercícios para fortalecimento da musculatura dos pés e tornozelos, na cinemática do pé e nas forças e taxas de impacto durante a corrida, em 87 corredores fundistas recreacionais. Antes desse ensaio clínico principal, desenvolvemos estudos complementares para melhor compreender a biomecânica do pé em diferentes aterrissagens da corrida e investigar a usabilidade e confiabilidade do modelo multisegmentar do pé. A primeira etapa na construção desta tese foi a elaboração de um programa de exercícios para os pés e a concepção e design do protocolo do ensaio clínico randomizado e controlado. A segunda etapa foi avaliar a confiabilidade, usabilidade e acurácia das medidas do modelo multisegmentar do pé na corrida que são um importante desfecho do ensaio clínico. Concluímos que a repetibilidade interexaminadores do modelo é menor na corrida em relação ao andar. Propusemos e testamos uma nova configuração de marcas do modelo do pé para a avaliação do arco longitudinal medial que apresentou uma confiabilidade menor em relação à configuração original, porém, a variabilidade de todos os ângulos, quando projetados tridimensionalmente, sempre foi menor do que quando projetados bidimensionalmente. Também investigamos a correlação e a acurácia das variações do modelo multisegmentar do pé e da nova proposição de marcas para a avaliação do arco longitudinal medial com medidas radiográficas clínicas padrões. Constatamos que a nova proposição utilizando a tuberosidade do navicular como vértice do arco é a medida que fornece a estimativa mais acurada do arco, quando comparada às medidas radiográficas. Na terceira etapa desta tese, investigou-se como o tipo de aterrissagem na corrida (antepé ou retropé) influenciaria a biomecânica do pé. Verificou-se que a forma como o pé entra em contato com o solo na corrida determina diretamente como será o comportamento cinemático do restante dos segmentos do pé na fase de apoio. Ainda nessa etapa, observamos, surpresos, que o primeiro pico da força vertical e as taxas de carga em alguns corredores de antepé assemelharam-se às de corredores de retropé. Na última etapa desta tese, concluímos que a intervenção fisioterapêutica de 8 semanas para o pé foi eficaz para modificar os padrões cinemáticos das articulações do tornozelo, tarso-metatársica, médio-társica e metatarso-falangeana do hálux, bem como de alguns fatores de risco biomecânicos para lesões, tais como: o movimento do arco longitudinal e o ângulo do retropé. No entanto, não houve efeito nas forças de impacto e na taxa de carga durante a corrida. As mudanças observadas na cinemática das articulações do pé podem ser responsáveis pela redução na incidência de lesões relacionadas à corrida observadas após o programa de treinamento dos pés em corredores recreacionais

Running is one of the most popular physical activities, however, running-related injuries are highly prevalent and can lead to discontinuation of practice. The etiology of the injuries is multifactorial and mechanical loads and biomechanical aspects of the lower limbs seem to be associated with these injuries. The foot is the first segment to interact with the ground and any change in its structure, function or landing can alter the mechanics of the remainder of the lower limb. Depending on the type of the footstrike pattern (rearfoot, forefoot and midfoot), the longitudinal arch absorbs and stores the loads received as energy differently, relying on a complex structure that is maintained by the intrinsic and extrinsic muscles, ligaments, and plantar aponeurosis. Given the crucial role of the foot in running, this thesis aimed to explore the biomechanical aspects of the foot during running and, to investigate, through a randomized controlled clinical trial, the effectiveness of an innovative foot-core strengthening program of 8 weeks on foot-ankle kinematics and impact forces during running in recreational long-distance runners. Prior to this clinical trial, we developed further studies to better understand the biomechanics of the foot at different running footstrike patterns and assessed the usability and reliability of the multisegment foot model. The first step in the construction of this thesis was the development of a foot exercises program and the conception and design of the randomized controlled clinical trial protocol. The second step of this thesis was to assess the reliability, usability, and accuracy of the measurements of the multisegment foot model during running, which are an important outcome of the clinical trial. We conclude that the inter-examiner repeatability of the foot model is lower in running than in walking. We proposed and tested a new configuration of the skin marker-based multi-segment foot model for the evaluation of the medial longitudinal arch (MLA). We found that this new proposition had a lower reliability compared to the original configuration, but the variability of all angles with 3D projections was always smaller than the variability of 2D projections. We also assessed the correlation and accuracy of the variations and of the new proposition of the skin-marker based measures of MLA deformation with respect to standard clinical radiographic measures, used as reference. We found that the new proposition using the navicular tuberosity as the MLA vertex provided the most accurate estimate of the MLA when compared to radiographic measurements. The third step of this thesis investigated how the type of footstrike pattern (forefoot or rearfoot) would influence the foot biomechanics during running. It was found that the way the foot interact with the ground determines the kinematic behavior of the rest of the foot segments during stance phase. We were surprised to find that the first peak of the vertical force and the load rates in some forefoot runners were similar to those in rearfoot runners. In the last step of this thesis, we concluded that the physical therapy intervention was effective in modifying the kinematic patterns of the ankle, tarso-metarsal, midtarsal and metatarso-phalangeal joints; as well as some biomechanical risk factors for running injuries, such as the MLA movement and the rearfoot angle; but there was no effect on running impact forces and load rate. The observed changes in foot joint kinematics may be responsible for the reduction in running-related injuries incidence following the foot-core training program in recreational runners