Biomecnica do controle postural Luis Mochizuki Lab Cincias

Biomecânica do controle postural Luis Mochizuki Lab Ciências da Atividade Física - EACH USP Lab Biomecânica - EEFE USP Lab Estudo do Movimento – IOT FM USP mochi@usp. br Luis Mochizuki EACH USP

Introdução ao estudo da postura e controle postural Luis Mochizuki EACH USP

Conceitos e definições Luis Mochizuki EACH USP

Conceitos n n n Postura Movimento Ação motora Coordenação Controle motor Controle postural Luis Mochizuki EACH USP 4

Conceitos n Postura ¡ n Movimento ¡ n Organização dos elementos da ação no tempo e no espaço Controle motor ¡ n Conjunto de posturas e movimentos orientados para uma meta Coordenação motora ¡ n Deslocamento do corpo ou de uma parte dele no espaço em relação ao sistema de referências local ou global inercial Ação motora ¡ n Posição do corpo ou de uma parte dele no espaço em uma condição estática ou dinâmica em relação ao sistema de referências local Gestão do movimento em função de estímulos internos e externos a partir de leis naturais do movimento Controle postural ¡ Gestão da postura em função de estímulos internos e externos Luis Mochizuki EACH USP 5

Para que serve o controle motor? n n As funções do controle postural As informações sensoriais para o controle postural Luis Mochizuki EACH USP 6

Estatísticas americanas n Onde os idosos costumam cair? ¡ ¡ ¡ 60% em casa 30% em locais públicos 10% em hospitais e similares (National Center for Injury Prevention and Control) Luis Mochizuki EACH USP 7

Estatísticas americanas n Como os idosos costumam cair? ¡ 50 % das quedas ocorrem na locomoção (Winter, 1995) n n ¡ Início e término da marcha Desvios de obstáculos e em curvas, e trombando com objetos e pessoas Ocorrem com perturbações inesperadas causadas interna ou externamente (National Center for Injury Prevention and Control) Luis Mochizuki EACH USP 8

Estatísticas americanas n Cair e quebrar ou Quebrar e cair ¡ As mais comuns lesões associadas às quedas são fraturas em ossos com osteoporose, principalmente no quadril, vértebras e antebraço. (National Center for Injury Prevention and Control) Luis Mochizuki EACH USP 9

Estatísticas americanas n Qual é impacto das fraturas de quadril? ¡ Hospitalização n n n ¡ Tempo médio: 2 semanas 25% por pelo menos um ano (Magaziner 2000) 50% não retornam para casa ou se tornam dependente após a fratura 2040 n 500. 000 fraturas ao custo de US$240 bilhões (Cooper 1992; Brainsky 1997, Cummings, 1990) (National Center for Injury Prevention and Control) Luis Mochizuki EACH USP 10

Fundamentos teóricos n n Ação motora Controle postural ¡ ¡ n n n Informações sensoriais Funções Estabilidade Equilíbrio COP e COM Luis Mochizuki EACH USP 11

Controle da ação motora MASSION (1992) & BOUISSET (1998) Luis Mochizuki EACH USP 12

Controle postural Informações sensoriais paralelas ¡ ¡ ¡ visual vestibular somatossensorial WINTER (1995) ROTHWELL (1994) NASHNER & Mc. COLLUM (1985) ARBIB (1981) Luis Mochizuki EACH USP 13

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Controle postural Luis Mochizuki EACH USP 17 Massion (1998)

Funções das informações sensoriais MASSION (1998) Organizar o sistema de referências do mundo externo Luis Mochizuki EACH USP 18

Fatores que afetam o equilíbrio n Convencional ¡ ¡ Estatura Massa Base de apoio atrito n Biomecânicos ¡ ¡ ¡ Luis Mochizuki EACH USP ¡ Distância do limite da base de apoio e a projeção do CM Velocidade de deslocamento do CM Momento de força aplicado no CM Base de apoio funcional Altura do CM Massa e momento de inércia do corpo 19 atrito

Funções do controle postural MASSION (1998) n n Antigravitacional Sistema de referências para perceber e/ou planejar um movimento ROTHWELL (1994) n Suporte n Estabilização n Equilíbrio Luis Mochizuki EACH USP 20

Controle postural suporte Compensar a ação da força gravitacional, i. é, atuar contra a força peso. Luis Mochizuki EACH USP 21

Controle postural equilíbrio Manter o corpo equilibrado sobre sua base de apoio. Luis Mochizuki EACH USP 22

Controle postural estabilização Manter estáveis os segmentos corporais para o movimento ò ò Minimizar momentos intersegmentares Antecipar e reduzir possíveis instabilidades causadas pelo movimento Luis Mochizuki EACH USP 23

Estabilização postural MASSION (1998) LATASH (1997) RAMOS et al. (1992) STARK (1990) n Ajustes posturais antecipatórios n Ajustes posturais compensatórios Luis Mochizuki EACH USP 24

Ajuste postural antecipatório Adkin & Frank (1998) Luis Mochizuki EACH USP 25

Ajuste postural antecipatório n n Na década de 1920, Wachholder apresentou resultados sugerindo o APA Beleen´ki et al. (1967) – primeira evidência do APA ¡ APA surge para manter o equilíbrio com o mínimo gasto de energia Luis Mochizuki EACH USP 26

Ajuste postural antecipatório origem e dependência LATASH (1997) n n Ações préprogramadas Necessariamente voluntário ARUIN (1998) n Sobre a perturbação ¡ n n Início, Forma, Plano e Intensidade Área da base de suporte Velocidade do movimento Luis Mochizuki EACH USP 27

Ajuste postural antecipatório função MASSION (1998) e ROTHWELL (1994) n n Ajudar a realização do movimento Preparação - minimizar perturbações ¡ ¡ Para se opor aos momentos intersegmentares Favorecer a atividade muscular necessária para a tarefa Luis Mochizuki EACH USP 28

Ajuste postural antecipatório detecção TOUSSAINT et al. (1998, 1997) COMMISSARIS & TOUSSAINT (1997) n n n Deslocamentos prévios do COP Deslocamentos prévios e na direção oposta à perturbação Pré-ativação da EMG em músculos relacionados à sinergia associada à perturbação Luis Mochizuki EACH USP 29

Ajuste postural compensatório HORAK, NASHNER & DIENER (1989) n Ativação de reflexos n Diferentes reações pré-programadas ¡ Estratégias posturais Luis Mochizuki EACH USP 30

Luis Mochizuki EACH USP 31 HORAK & NASHNER (1985)

Teste de equilíbrio n n Com olhos abertos e fechados Com e sem toque Sobre o chão e sobre a cadeira Medir o tempo de permanencia com um pé só, até 30 s Luis Mochizuki EACH USP 32

Estratégia do tornozelo n Ativação muscular distal-proximal n Músculos para se opor ao COM deslocado n Elicitada em pequenas perturbações do COM quando é necessário manter a postura ereta n Funciona somente quando os sensores somato-sensoriais estão intactos Luis Mochizuki EACH USP n Estratégia de momento de força 33

Estratégia do quadril n n n Ativação muscular proximal-distal Músculos ativados na direção do COM deslocado Surge em perturbações maiores que as forças na base de suporte e quando a tarefa exige uma resposta rápida para o movimento do COM Funciona somente quando o sistema vestibular está intacto Estratégia de força horizontal na direção AP Estratégia de deslocamento do COM Luis Mochizuki EACH USP 34

mochi@usp. br n O que é necessário conhecer sobre postura e controle postural para elaborar um programa de exercícios para pessoas idosas ou para pessoas com limitações físicas ou fisiológicas. Luis Mochizuki EACH USP 35

Estratégias posturais WINTER (1995) n Dependência da posição dos apoios no controle postural n Direção ML: estratégia do quadril relacionada à transferência bilateral do peso WINTER et al. (1996) n COP componentes relacionados às estratégias do tornozelo e do quadril RIETDYK et al. (1999) n Transferência bilateral do peso: inclinação lateral na região das L 4 -L 5 Luis Mochizuki EACH USP 36

Estratégias posturais Luis Mochizuki EACH USP 37

Regulação do equilíbrio relação COP-COM Centro de Massa - COM n Depende da posição dos segmentos corporais Centro de Pressão - COP n Depende das forças e torques aplicados no apoio Luis Mochizuki EACH USP 38

Relação entre COP e COM - COP parâmetro de regulação n direto: WINTER (1995) n indireto: ZATSIORSKY & DUARTE (1999) - Rambling e Trembling Luis Mochizuki EACH USP 39

Decomposição do COP ZATSIORSKY & DUARTE (1999) n COP n Rambling Luis Mochizuki EACH USP 40

Decomposição do COP ZATSIORSKY & DUARTE (1999) n COP n Rambling ¡ Trajetória interpolada do COP quando HFRS=0 Luis Mochizuki EACH USP 41

Decomposição do COP ZATSIORSKY & DUARTE (1999) n COP n Rambling n Trembling Luis Mochizuki EACH USP 42

Decomposição do COP ZATSIORSKY & DUARTE (1999) n COP n Rambling n Trembling COM - COP Trembling Luis Mochizuki EACH USP 43

Recomendações Luis Mochizuki EACH USP

Quais fatores aumentam os riscos de quedas em idosos? n Problemas com marcha e equilíbrio n doenças neurológicas e neuromusculares n medicamentos psicoativos n Demência n problemas visuais Luis Mochizuki EACH USP 45 (National Center for Injury Prevention and Control)

Quais fatores aumentam os riscos de quedas em idosos? n Perigos no ambiente ¡ superfícies escorregadias ¡ pisos desnivelados ¡ fraca luminosidade ¡ móveis instáveis ¡ tapetes soltos ¡ objetos soltos no chão Luis Mochizuki EACH USP 46 (National Center for Injury Prevention and Control)

Quais fatores aumentam os riscos de quedas em idosos? n n n Fraqueza de membros inferiores (Graafmans 1996) Problemas com marcha e equilíbrio (Graafmans 1996; AGS 2001) Usar quatro ou mais medicamentos ou qualquer remédio psicoativo (Tinetti 1989; Ray 1990; Lord 1993; Cumming 1998). Luis Mochizuki EACH USP 47 (National Center for Injury Prevention and Control)

Como reduzir o risco de quedas em idosos? n Logo, faz sentido reduzir os riscos em casa e tornando as áreas mais seguras. Luis Mochizuki EACH USP 48 (National Center for Injury Prevention and Control)

Como reduzir o risco de quedas em idosos? n Somente modificar a casa não reduz as quedas. Contudo os riscos ambientais contribuem para metade das quedas em casa (Nevitt 1989). Luis Mochizuki EACH USP 49 (National Center for Injury Prevention and Control)

Como reduzir o risco de quedas em idosos? n n Aumentar a força muscular de membros inferiores e melhorar o equilíbrio por meio de atividade física regular (Judge 1993; Lord 1993; Campbell 1999). Tai Chi é um tipo de exercício que é efetivo na melhora do equilíbrio (Wolf 1996). Luis Mochizuki EACH USP 50 (National Center for Injury Prevention and Control)

Como reduzir o risco de quedas em idosos? n n Estudos mostram fatores de risco com o Mal de Parkinson, histórico de AVC, artrite (Dolinis 1997), perdas cognitivas (Tromp 2001), e perdas visuais (Dolinis 1997; Ivers 1998; Lord 2001). Realizar anualmente um exame de visão. Uma visão pobre aumenta o risco de quedas. Luis Mochizuki EACH USP 51 (National Center for Injury Prevention and Control)

Como reduzir o risco de quedas em idosos? n Pedir ao médico para rever a medicação (tanto prescrição quanto doses) para reduzir os efeitos colaterais e interações. É possível reduzir o número de medicamentos usados, particularmente tranquilizates como pílulas de dormir e drogas antiansiedade (Ray 1990). Luis Mochizuki EACH USP 52 (National Center for Injury Prevention and Control)

pesquisas http: //userwww. sfsu. edu/~bio mech/Software/KAVideo. Pgm. htm Luis Mochizuki EACH USP

Por que estudar a relação COP e COM ? n n n Quadro de referências geocêntrico (Massion & Woollacott, 1996; Horstmann & Dietz, 1990) O corpo se comporta como um pêndulo invertido na postura ereta (Aggashyan & Pal'stev, 1975; Nashner & Mccollum, 1985; Winter et al. , 1996 ) COP e COM apresentam deslocamentos paralelos (Hasan et al. , 1996; Winter, 1995; Winter et al. , 1996) Luis Mochizuki EACH USP 54

Por que estudar a relação COP e COM ? n n n Posição do COM garante estabilidade – sistema conservativo (Hipótese de Gurfinkel) Posição do COP indica como as forças são aplicadas – sistema operativo Logo, ¡ COM - COP deve ser minimizado Luis Mochizuki EACH USP 55

Por que estudar os ajustes posturais? n APA e Mal de Parkinson (Latash, 1998; Aruin et al. , 1996; Latash et al. , 1995) ¡ ¡ ¡ menor intensidade e co-contração de antagonistas para aumentar rigidez articular Déficit é quantitativo e não qualitativo Déficit associado a processos básicos de preparação e iniciação da ação motora Luis Mochizuki EACH USP 56

Por que estudar os ajustes posturais? n APA e hemiparesia (Slijper et al. , 2002) ¡ ¡ ¡ Reduzido, principalmente no lado afetado; Modulação do APA depende da direção da perturbação e tem padrões atípicos; Efeito do toque é reduzido Luis Mochizuki EACH USP 57

Por que estudar os ajustes posturais? n APA e medo de cair (Adkin et al. , 2002; Aruin et al. , 1998) ¡ ¡ ¡ Movimento de levantar os dedos do pé foi modificado quando os sujeitos permaneciam na borda da base de apoio em uma plataforma elevada Redução as magnitude do APA e dos movimentos voluntários APA é uma estratégia conservadora Luis Mochizuki EACH USP 58

Por que estudar os ajustes posturais? n APA e aprendizagem (Hay & Redon, 1999; Mochizuki, 2001; Sveistrup & Woollacott, 1997; Woollacott et al 1988) ¡ ¡ ¡ APA é afetado pela experiência motora APA pode ser aprendido APA é afetado pela idade Luis Mochizuki EACH USP 59

Como reduzir o risco de quedas em idosos? n n n Ter barras de apoio perto da privada, banheira e chuveiro; Ter corrimão dos dois lados das escadas; Melhorar a iluminação em casa. Luis Mochizuki EACH USP 60 (National Center for Injury Prevention and Control)

Considerações finais sobre postura e equilíbrio Luis Mochizuki EACH USP

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Gênero: masculino feminino idade: Teste alcance funcional Padrão T 1 _____ cm Padrão T 2 _____ cm Padrão T 3 _____ cm Olhos fechados T 1 _____ cm Olhos fechados T 2 _____ cm Olhos fechados T 3 _____ cm toque T 1 _____ cm toque T 2 _____ cm toque T 3 _____ cm toque olhos fechados T 1 _____ cm toque olhos fechados T 2 _____ cm teste de equilíbrio toque olhos fechados T 3 _____ cm um pé T 1 _______ s alto um pé T 1 _______ s um pé T 2 _______ s alto um pé T 2 _______ s um pé T 3 _______ s alto um pé T 3 _______ s toque um pé T 1 _______ s alto toque um pé T 1 _______ s toque um pé T 2 _______ s alto toque um pé T 2 _______ s toque um pé T 3 _______ s alto toque um pé T 3 _______ s toque olhos fechados um pé T 1 _______ alto toque olhos fechados um pé T 1 _______ s s alto toque olhos fechados um pé T 2 _______ s toque olhos fechados um pé T 2 _______ alto toque olhos fechados um pé T 3 _______ s s toque olhos fechados um pé T 3 _______ s Luis Mochizuki EACH USP 63