ajustes posturais em crianças portadores de paralisia crebral · bigongiari, aline ajustes...
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Universidade São Judas Tadeu Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde
Mestrado em Educação Física
AJUSTES POSTURAIS EM CRIANÇAS PORTADORAS DE PARALISIA CEREBRAL
Dissertação apresentada ao Programa
de Mestrado em Educação Física da
Universidade São Judas Tadeu, como
requisito parcial para a obtenção do
grau de mestre em Educação Física.
CANDIDATA: ALINE BIGONGIARI ORIENTADOR: PROF. DR. LUIS MOCHIZUKI
SÃO PAULO ABRIL/2006
Bigongiari, Aline
Ajustes posturais em crianças portadoras de paralisia cerebral./ Aline Bigongiari. - São Paulo, 2006.
Dissertação (Mestrado em Educação Física) – Universidade São Judas Tadeu, São Paulo, 2006.
Orientador: Dr. Luis Mochizuki
1. Controle Postural . 2. Paralisia cerebral . 3. Eletromiografia. I. Título
CDD- 796
Ficha catalográfica: Elizangela L. de Almeida Ribeiro - CRB 8/6878
ii
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao Prof. Dr. Luis Mochizuki, meu orientador, por todo tempo, ensinamentos,
paciência, orientação e dedicação dispensadas à elaboração desta dissertação, do qual
tenho o privilégio de participar, à contribuição essencial na minha formação científica e a
amizade. Admiração!
Ao Prof. Dr. Rubens Correa Araújo, pela confiança, amizade, respeito, e por dez anos
de orientação profissional. Gratidão!
Ao Prof. Dr. Marcos Duarte pela disponibilidade e conhecimentos empregados na
análise desta dissertação. Respeito!
À minha colega de mestrado Ft. Patrícia Martins Franciulli, pelo auxílio em todas as
horas, pela companhia no trabalho e no descanso, pelos momentos tristes e felizes, pelas
discussões e risadas, pelos segredos, enfim pelos dois anos juntas. Cumplicidade!
Aos professores colegas: Moisés Veloso Fernandes, Márcia Barbanera, Cristiane
Magaldi, Marcio Tubaldini, Bianca Thurm, Jerônimo Rafael, Andréa Fernanda Leal,
Débora Bachin Carvalho, Renata Calhes Franco e Marina Ortega Golin pela paciência,
amizade, alegria e sustentação. Amizade!
A todos os colegas do mestrado e do laboratório de Biomecânica da USJT, Flávia,
Renata, Renatto, Juliana, Henry, Carlos Mó, Gustavo, Zirlene, Márcia Val, que me
acompanharam estes anos. Alegria!
À Universidade São Judas Tadeu por permitir que realizasse meu mestrado, além de ser
minha casa desde 2001. Felicidade!
À minha família, pai, mãe, irmãos, vó, tia, cunhadas e sobrinhos pela confiança e
paciência durante as muitas ausências. Carinho sempre!
Ao meu marido André Luis Colombo Winckler pelo amor, compreensão, apoio,
saudades, alegrias, carinho, realização, auxílio, vitórias, paciência e dedicação. Amor!
OBRIGADA
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Sumário Lista DE ABREVIAÇÕES, SIGLAS E DEFINIÇÕES.................................................... vii RESUMO ...................................................................................................................... viii ABSTRACT .................................................................................................................... ix 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 1
1.1 Problema ........................................................................................................... 3 1.2 Objetivo Geral ................................................................................................... 3
1.2.1 Específico .................................................................................................. 3 1.3 Justificativa........................................................................................................ 4
2 REVISÃO DE LITERATURA.................................................................................. 5 2.1 Características do Controle Postural................................................................... 6
2.1.1 Ajuste Postural Antecipatório..................................................................... 8 2.1.2 Ajuste Postural Compensatório ................................................................ 10
2.2 Controle Postural na Paralisia Cerebral ............................................................ 12 3 MATERIAIS E MÉTODOS.................................................................................... 16
3.1 Sujeitos............................................................................................................ 16 3.2 Instrumentos .................................................................................................... 17 3.3 Protocolo experimental .................................................................................... 18 3.4 Variáveis Analisadas........................................................................................ 19 3.5 Tratamento dos sinais ...................................................................................... 20
3.5.1 Análise dos resultados.............................................................................. 20 4 RESULTADOS....................................................................................................... 21
4.1 Efeito dos fatores no valor integral da eletromiografia ..................................... 22 4.2 Efeito dos fatores no parâmetro Root Mean Square .......................................... 24 4.3 Efeito nos parâmetros Coativação e Inibição.................................................... 25
5 DISCUSSÃO .......................................................................................................... 37 5.1 Efeito do ajuste postural................................................................................... 37 5.2 Efeito do fator bola .......................................................................................... 38 5.3 O efeito do fator grupo..................................................................................... 40 5.4 Níveis de ativação muscular............................................................................. 41 5.5 Parâmetros Coativação e Inibição .................................................................... 42 5.6 Relação entre a idade e os ajustes posturais...................................................... 44 5.7 Relação entre os níveis funcionais e os ajustes posturais. ................................. 45
6 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 46 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 47 8 ANEXO .................................................................................................................. 54
8.1 Rotina Matlab 6.5 ............................................................................................ 54 8.2 Gross Motor Function Classification System (GMFCS) ................................... 58 8.3 Termo de Conscentimento ............................................................................... 61 8.4 Comitê de ética................................................................................................ 62
iv
ÍNDICE DE TABELAS TABELA 1 - Atividade eletromiográfica aumentada (+) ou reduzida (-) do ajuste postural
antecipatório (APA) encontrado nos sete músculos analisados: deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) durante a tarefa motora de agarrar bolas de diferentes massas, leve (0,18 kg) e pesada (1 kg). .................................................... 21
TABELA 2 - Média e desvio padrão dos valores da integral da EMG (iEMG) para os músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatório (APC) para os grupos controle e PC (GCON e GPC) durante a tarefa motora de agarrar bolas de diferentes massas leve e pesada. .............................................................................. 23
TABELA 3 - Média e desvio padrão dos valores do Root Mean Square (RMS) para os músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatório (APC) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) durante a tarefa motora de agarrar bolas de diferentes massas, leve e pesada. .................................................... 24
TABELA 4 - Média e desvio padrão dos valores da integral da eletromiografia (iEMG) durante a co-ativação (C) e a inibição recíproca (R) para o par muscular esternocleidomatoideo-extensor cervical (ES-CE) e para o par muscular reto abdominal-extensor lombar (RA-LO) durante o ajuste postural antecipatório e compensatório, para o grupo controle (GCON) e grupo de crianças com paralisia cerebral (GPC). ....................................................................................................... 26
TABELA 5: distribuição das crianças do grupo paralisia cerebral (GPC) entre os três níveis funcionais da Gross Motor Function Classification System (GMFCS) .................... 34
TABELA 6 - Médias e desvio padrão dos valores da integral do sinal eletromiografico (iEMG) encontrados nos músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatórios (APC), no grupo controle (GCON) em função das diferentes idades................................................................................................................................. 35
TABELA 7 - Médias e desvio padrão dos valores da integral do sinal eletromiográfico (iEMG) encontrados nos músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatórios (APC), no grupo paralisia cerebral (GPC) em função das idades..... 36
TABELA 8 - Médias e desvio padrão dos valores da integral do sinal eletromiográfico (iEMG) encontrados nos músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatórios (APC), em crianças com paralisia cerebral (PC) em função da classificação dos níveis funcionais........................................................................... 36
v
ÌNDICE DE FIGURAS FIGURA 1 - A) MyoSystem 1400, utilizado para a mensuração da atividade
eletromiográfica. B) Eletrogoniômetro utilizado para a mensuração do movimento do tronco. ..................................................................................................................... 17
FIGURA 2 - Protocolo experimental realizado. ............................................................... 18 FIGURA 3 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização
da tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos posteriores do tronco, para valores da integral do sinal eletromiografico (iEMG).............................................. 27
FIGURA 4 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos anteriores do tronco, esternocleidomastoídeo e reto abdominal (ES e RA), para valores da integral do sinal EMG. ...................................................................................................................... 27
FIGURA 5 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos primários do movimento (deltóide e bíceps braquial – DE e BB), para valores da integral da eletromiografia (iEMG).................................................................................................................... 28
FIGURA 6 – Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos posteriores do tronco, para valores do RMS....................................................................................................... 29
FIGURA 7 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos anteriores do tronco, para valores da Root Mean Square (RMS)....................................................................... 30
FIGURA 8 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos primários do movimento, para valores da Root Mean Square (RMS). .............................................................. 30
FIGURA 9 - Valores médios e desvio padrão da integral da eletromiografia (iEMG) e a reta obtida pela regressão linear entre a média da iEMG e as idades das crianças para os músculos esternocleidomastoídeo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO) e Reto abdominal (RA) durante o ajuste postural antecipatório (APA) no grupo controle (GCON)...................................................... 31
FIGURA 10 - Valores médios e desvio padrão da integral da eletromiografia (iEMG) e a reta obtida pela regressão linear entre a média da iEMG e as idades das crianças para os músculos esternocleidomastoídeo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO) e Reto abdominal (RA) durante o ajuste postural compensatório (APC) no grupo controle (GCON). .................................................. 32
vi
FIGURA 11 - Valores médios e desvio padrão da integral da eletromiografia (iEMG) e a reta obtida pela regressão linear entre a média da iEMG e as idades das crianças para os músculos esternocleidomastoídeo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO) e Reto abdominal (RA) durante o ajuste postural antecipatório (APA) no grupo paralisia cerebral (GPC). .......................................... 33
vii
LISTA DE ABREVIAÇÕES, SIGLAS E DEFINIÇÕES
APA Ajuste postural antecipatório.
APC Ajuste postural compensatório.
AVD Atividade de vida diária.
BB m. bíceps braquial.
BOS Base de suporte.
C Co-ativação muscular.
COM Centro de Massa.
CV Coeficiente de variabilidade.
CE m. extensor cervical.
LO m. extensor lombar.
EMG Eletromiografia e termos derivados, como eletriomiograma,
eletromiográfico(s) ou eletriomiográfica(s).
ES m. esternocleidomastoídeo.
TO m. extensor torácico.
GMFCS Classificação para determinar a atividade funcional (Gross Motor
Function Classification System for Cerebral Palsy).
GCON Grupo controle
GPC Grupo de crianças com Paralisia Cerebral
iEMG Valor da integral do EMG.
PC Paralisia Cerebral e termo derivado, como portador (es) de paralisia
cerebral.
R Índice para Inibição recíproca.
RA m. reto abdominal.
RMS Root Mean Square.
SNC Sistema nervoso central.
UM Unidade motora.
viii
AJUSTES POSTURAIS EM CRIANÇAS PORTADORAS DE PARALISIA CEREBRAL
CANDIDATA: ALINE BIGONGIARI
ORIENTADOR: PROF. DR. LUIS MOCHIZUKI
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi estudar o controle postural de crianças com paralisia
cerebral (PC) durante a tarefa de agarrar uma bola de diferentes massas na postura sentada
a partir da flexão bilateral dos ombros. Participaram do estudo 12 crianças saudáveis
(GCON) e 12 crianças com PC (GPC). Foram estudados os efeitos da massa da bola (1 kg
e 0,18 kg), tipo de ajuste postural (ajuste postural antecipatório e ajuste postural
compensatório) e dos grupos no sinal elétrico de músculos (deltóide anterior, bíceps
braquial, esternocleidomastoídeo, extensor cervical (C7) extensor torácico (T10), extensor
lombar (L3), e reto abdominal) que foi mensurado por meio da eletromiografia (EMG) de
superfície. Para indicar o início do movimento do ombro, foi utilizado um
eletrogoniômetro flexível bidimensional. A análise de variância de três fatores e o teste
post hoc Tukey foram utilizados para analisar os parâmetros RMS (root meam square) e
valor da integral do sinal eletromiográfico (iEMG). Os resultados mostraram maior
atividade EMG durante o APC, com a bola pesada e nos músculos posteriores do tronco. O
GPC mostrou maior atividade EMG e maior co-ativação dos pares agonista/antagonista
avaliados. A análise de regressão linear mostrou relação positiva entre o EMG e as idades
do GCON, em contraste com a relação negativa observada no GPC. A relação linear
encontrada GPC corrobora com a literatura que indica o não aumento da eficiência do
controle postural com a progressão da idade. Os resultados sugerem a utilização de uma
estratégia baseada em correções após o início do movimento para a tarefa analisada.
Palavras chaves: Controle Postural, Paralisia Cerebral, Ajuste Postural Antecipatório.
ix
POSTURAL ADJUSTMENTS IN CHILDREN WITH CEREBRAL PALSY
CANDIDATE: ALINE BIGONGIARI
ADVISOR: PROF. DR. LUIS MOCHIZUKI
ABSTRACT The aim of this dissertation was to study the postural control in children with cerebral
palsy (CP) performing the bilateral shoulder flexion to grasp a ball during the sitting
posture. The subjects were 12 healthy children (GCON) and 12 children with cerebral
palsy. It analyzed the effect of ball mass (1 kg and 0.18 kg), postural adjustment
(anticipatory postural adjustment, APA, and compensatory postural adjustment, CPA), and
groups on the electrical activity of some muscles (deltoid, biceps brachii,
sternocleidomastoid, neck extensor (C7) thoracal extensor (T10), lumbar extensor (L3),
and rectus abdominis) measured with surface electromyography (EMG). The begging of
movement was detected with a bidimensional flexible electrogoniometer. The 3-way
analysis of variance and Tukey test were used to analyze the effect of those factors on
RMS (root mean square) and the integral of EMG signal (iEMG). The results show higher
EMG activity during CPA, with heavy ball, and for posterior trunk muscles. The GPC
presented the higher EMG activity and co-activation index. The linear regression analysis
showed a positive relation between EMG and ages for GCON; while, for GPC, it showed a
negative relation for the same variables. The linear relation for GPC supports the
hypothesis of no increase on postural control efficiency across ages. For the task, the
results support a postural control strategy based on corrections after the beging of the
movement.
Key-words: Postural Control, Cerebral Palsy, Antecipatory postural activity.
1
1 INTRODUÇÃO
O controle postural é definido como a coordenação e o controle dos segmentos
corporais em relação ao próprio corpo e em relação ao ambiente (BARELA, 2000;
SHUMWAY-COOK & WOOLLACOTT, 2003). Para entender a aquisição e o
aprimoramento do movimento voluntário coordenado dependemos do conhecimento sobre
o controle postural. É a partir da contribuição de subsistemas neurais que o controle da
postura é construído: sistemas sensoriais (visual, somatossensorial e vestibular), sistema
motor (córtex pré-frontal e vias descendentes que terminam nos efetores), os núcleos da
base e o cerebelo (WOOLLACOTT, 2002; JONES, 2003), entre outros. Assim, um sistema
postural imaturo ou com disfunções pode limitar o aparecimento de novos comportamentos
motores (LEVIN et al., 2002).
A postura ereta é um desafio para o controle postural. Manter o equilíbrio na presença
da gravidade; gerar respostas antecipatórias aos movimentos voluntários; e se adaptar em
respostas a alterações relacionadas às tarefas e ao ambiente são funções básicas e
essenciais para o sucesso do controle motor (HORSTMANN & DIETZ, 1990; HORAK et
al., 1997; MASSION, 1998; BROGREN et al, 1998; JONES, 2003; BARELA, 2000;
HORAK & SHUPERT, 2002). As respostas motoras promovidas por perturbações na
postura são conhecidas como ajustes posturais. Estes ajustes são comandados pelo SNC,
dependem das informações a respeito da tarefa realizada e do ambiente, e ocorrem em dois
momentos: previamente à perturbação, APA, e depois da perturbação, APC (MASSION,
1998; ARUIN et al, 2001; SHUMWAY-COOK & WOOLLACOTT, 2003).
Alterações nos ajustes posturais podem produzir disfunções e afetar a independência do
indivíduo. Sinais como espasticidade, fraqueza muscular e incoordenação de movimento
são comuns a lesões no SNC. Na PC a lesão no encéfalo imaturo produz sintomas que
contribuem para a disfunção do sistema de controle postural de forma variável, já que a
2
origem e conseqüências são variadas. Sua incidência e morbidade mobilizam profissionais
e pesquisadores da área da saúde que buscam respostas para tais problemas (DAN et al,
2000; MEWASINGH et al, 2002; GIANNI, 2005). Alguns autores acreditam que a
disfunção nos mecanismos de controle postural é o principal distúrbio encontrado na PC
(BROGREN et al, 1998; ROSE et al, 2002; WOOLLACOTT et al, 1998; SHUMWAY-
COOK et al, 2003). Em pessoas com seqüelas moderadas e graves, os déficits no controle
postural são visíveis; incapacidades motoras e funcionais estão presentes e impedem a
manutenção da retificação da postura ortostática. AL-TURAKI, (1996) mostra a
importância da estabilização e alinhamento da cabeça e do tronco na melhora da habilidade
funcional da manipulação das mãos dessas pessoas, mesmo que a estabilidade seja
construída externamente.
Quando se trata de seqüelas mais leves da PC, as dúvidas sobre o mecanismo postural
se multiplicam. Geralmente essas crianças apresentam disfunções parciais, com as
habilidades limitadas e alteradas. SHUMWAY-COOK et al, (2003), BROGREN et al,
(1998), ROSE et al, (2002) e WOOLACOOTT et al, (1998) mostram que pessoas com PC
apresentam as características espaciais do movimento intactas; porém, sofrem para se
adaptarem e modularem as características temporais durante mudanças no contexto da
tarefa, na postura bípede com perturbações externas (SHUMWAY-COOK et al, 2003;
BROGREN et al, 1998; WOOLLACOOTT et al, 1998) ou na condição estática (ROSE et
al, 2002).
HADDERS-ALGRA et al, (1999) e VAN DER HIDE et al, (2004) observaram o
comportamento em PC durante o movimento de alcance na postura sentada e avaliaram as
características e a ação do APA. Ambos relataram a não utilização do APA na PC,
sugerindo como causa a lesão primária do SNC. Além disso, crianças com PC não
mostram mudanças nos ajustes posturais em função da idade (BROGREN et al 1998,
3
HADDERS-ALGRA et al 1999). MERCER & SAHRMANN, (1997), BROGREN et al,
(1998), VAN DER FITS et al, (1999), HAY & REDON, (1999) e WITHERINGTON et al,
(2002) relatam a mudanças nos ajustes posturais em função da progressão da idade em
crianças saudáveis.
1.1 Problema
Frente aos estudos e dúvidas existentes, as perguntas que norteiam este trabalho são:
1- Como se comportam as respostas posturais de crianças com PC durante tarefa
específica na postura sentada?
2- Qual é o efeito da massa de uma bola na tarefa de agarrar nos ajustes posturais de
crianças com PC?
1.2 Objetivo Geral
O objetivo desta dissertação de mestrado é avaliar as características dos ajustes
posturais, durante a perturbação causada pela tarefa de segurar bolas com diferentes
massas na postura sentada.
1.2.1 Específico
Os objetivos específicos desta dissertação foram:
• Descrever e avaliar os ajustes posturais utilizados durante a tarefa motora;
• Comparar e avaliar o efeito de duas cargas diferentes nos ajustes posturais;
• Comparar os ajustes posturais em crianças saudáveis e com PC;
• Analisar e comparar os índices de co-ativação e inibição recíproca nos pares
4
musculares avaliados e entre os sujeitos.
1.3 Justificativa
Crianças com PC apresentam variados déficits do controle dos movimentos e no
controle postural (WOOLLACOTT et al, 1998, BROGREN et al, 2001, VAN DER HEIDE
et al, 2004). O controle do tronco ereto é essencial para o desenvolvimento de atividades
funcionais e coordenação motora. Estudar as estratégias de controle postural destas
crianças é importante para encontrarmos possíveis alterações em comparação a sujeitos
saudáveis.
A postura sentada é importante para indivíduos com déficits motores e posturais, já que
muitas vezes é a melhor opção de uma postura ereta para indivíduos que não conseguem
ficar em pé sozinhos (BROGREN et al, 2001). As relações com o mundo, o aprendizado e
desenvolvimento cognitivo e motor, e o bom funcionamento do sistema vegetativo,
dependem da aquisição da postura ortostática. É grande a importância de experimentos que
visam compreender as características do controle motor, proporcionando para crianças com
PC melhores condições das intervenções e maior independência nas atividades de vida
diária (WOOLLACOTT et al, 1998; BROGEN, et al., 1998; CHEN, et al., 2003).
A existência de trabalhos (MERCER & SAHRMANN, 1997; GRASSO et al, 1998;
ASSAIANTE et al, 2000; BARELA, 2000; BARELA et al, 2000; WITHERINGTON et al,
2002; RONCESVALLES et al 2004) que avaliam o controle postural de crianças na
postura bípede ou na marcha, o equilíbrio na postura sentada (HIRSCHFELD &
FORSSBERG, 1994, HADDERS-ALGRA et al, 1996, VAN DER FITS & HADDERS-
ALGRA, 1998, HADDERS-ALGRA et al, 1998; VAN DER HEIDE et al, 2003) e
comparações entre respostas posturais de crianças saudáveis e com PC (HADDERS-
5
ALGRA et al, 1999; VAN DER HEIDE et al, 2004) sugerem alguns achados importantes e
controversos, que nos levam a continuar no estudo do assunto.
Algumas escalas quantificam o equilíbrio estático e dinâmico (Berg Balance Scale,
Functional Reach,Reach test, Postural Stress Test), e outras que se preocupam em
quantificar as atividades funcionais de diferentes populações (Gross Motor Function
Measure (GMFM) e Pediatric Evaluation Disability Inventory (PEDI)). São instrumentos
que avaliam muitos aspectos da natureza complexa e multifatorial do controle motor, de
acordo com o interesse do pesquisador (HUXHAM et al, 2001).
A análise EMG dos ajustes posturais pode ser uma ferramenta útil no estudo de
aptidões ou nos efeitos pós treinamentos causados na capacidade de controlar o tronco, na
postura ereta. Para tal, devemos entender com propriedade as diferenças encontradas em
diversas populações, inclusive em indivíduos com seqüelas de lesões encefálicas. Portanto
a análise dos ajustes posturais durante diferentes contextos (tarefa, ambiente, restrições) se
faz necessário para seu melhor entendimento e na sua utilização como indicador de
modificações na capacidade de controlar a postura.
2 REVISÃO DE LITERATURA
O controle da postura ereta é caracterizado pela orientação e a coordenação dos
segmentos corporais, para a manutenção da posição ereta contra a força da gravidade e
manutenção do COP dentro da BOS mesmo frente a perturbações mecânicas como as
geradas por movimentos voluntários (HORAK, et al, 1997; SHUMWAY-COOK &
WOOLLACOTT, 2003, SLIPJER & LATASH, 2004).
Para que o controle postural ocorra, é necessária uma complexa relação entre as
informações sensoriais e as ações motoras. O SNC utiliza essas informações para construir
6
uma imagem ou um mapa interno sobre o movimento, a posição e o ambiente que o cerca,
para manter a orientação e o equilíbrio postural (FELDMAN et al, 1998; GHEZ &
KRAKAUER, 2003). A seleção das estratégias de resposta postural depende não somente
das condições biomecânicas do corpo, da tarefa e do meio ambiente, mas também da
informação sensorial disponível para o SNC (DIENER et al, 1988; HORAK et al, 1989;
HORSTMANN & DIETZ, 1990; ARUIN, 2003).
2.1 Características do Controle Postural
O controle postural adequado é essencial para uma boa performance dos movimentos
voluntários, interação social e comunicação (ROSE et al, 2002; SHUMWAY-COOK et al,
2003; LIAO et al, 2003).
Segundo MASSION (1998), a determinação da postura consiste no surgimento da
habilidade de manter a cabeça ereta, para a orientação da visão, como nos reflexos de
endireitamento, e no conceito de suporte, onde os músculos das porções axiais e proximais
estabilizam o corpo para que músculos distais se movimentem de forma coordenada.
Quando todas as forças que estão agindo no corpo se anulam, a resultante dessas forças é
zero e o corpo está em equilíbrio. Assim, temos o equilíbrio estático (o corpo está estável
no repouso) ou dinâmico (o corpo está estável em movimento) (HUXHAM et al, 2001;
JONES, 2003).
A coordenação espaço-temporal das contrações musculares descreve a organização das
sinergias musculares decorrentes de diferentes perturbações posturais. Os ajustes posturais
foram investigados na postura sentada. Estes estudos (FORSSBERG & HIRSCHFELD,
1994; HADDERS-ALGRA et al, 1996; HADDERS-ALGRA et al, 1998; VAN DER FITS
7
et al, 1999; VAN DER HEIDE et al, 2003) mostraram a presença de padrões espaço-
temporais de ativação muscular dependentes das características das perturbações.
Os parâmetros temporais, espaciais e quantitativos das respostas ou ajustes posturais
são graduados de acordo com a magnitude do desequilíbrio sofrido, baseando-se nas
informações sensoriais, velocidade e amplitude da perturbação, na previsão, experiência e
estimativa do deslocamento (HORAK & NASHNER, 1986; DIENER et al, 1988, HORAK
et al, 1997). Então, o SNC é capaz de planejar o momento e a intensidade da ação, tendo
duas importantes preocupações: reagir contra perturbações que causem desequilíbrios e
prever estas perturbações de modo a agir antes que elas aconteçam (MASSION, 1998;
POZZO et al, 2001; ARUIN et al, 2001).
As ativações dos músculos posturais podem ocorrer em dois momentos. O primeiro
momento é uma fase preparatória, na qual os músculos posturais são ativados antes dos
músculos movedores primários, que podemos denominar como o APA. O propósito do
APA é antecipar os efeitos de desestabilizadores do movimento. A segunda parte é uma
fase de compensação, qual os músculos posturais são acionados após os músculos
movedores primários para estabilizar o corpo, que denominamos como ajuste postural
compensatório (APC) (WITHERINGTON, et al, 2002, SHUMWAY – COOK e
WOOLLACOTT, 2003). Tanto no APA quanto no APC, o SNC utiliza informações
sensoriais oriundas dos sistemas vestibular, somatossensorial e visual, porém os métodos
de processamento diferem entre os dois momentos: o controle baseado no APC é
caracterizado por um contínuo processamento de informações, provendo respostas
momento a momento durante o controle, enquanto que durante o APA as informações
sensoriais são utilizadas até o início da perturbação postural (RIEMANN & LEPHART,
2001).
8
2.1.1 Ajuste Postural Antecipatório
O APA prevê a ação, estimando o desequilíbrio postural e contra-agindo antes que este
ocorra (PATLA et al, 2002; WITHERINGTON, et al, 2002). Ele pode ser detectado e
analisado através de deslocamentos do COP, prévios ao movimento inicial, ou pela
ativação muscular captada pela EMG, antes do início do movimento primário
(MOCHIZUKI, 2001). O APA tem alguns objetivos no controle da postura: a) minimizar o
distúrbio postural; b) preparar o corpo para a realização do movimento focal como
indicado pelo deslocamento prévio do COP em relação ao início do movimento voluntário;
c) otimizar os parâmetros do movimento em relação a força e velocidade (TOUSSAINT et
al, 1998; MASSION, 1998; PATLA et al, 2002; ARUIN, 2003; ARUIN et al, 2001)
Uma variedade de fatores influencia a geração do APA. Entre eles estão a magnitude e
a direção da perturbação esperada, propriedades da ação voluntária, características da
condição postural corrente, como a configuração corporal e estabilidade da postura
(MERCER & SAHRMANN, 1997; MILLE & MOUCHNINO, 1998; WITHERINGTON,
et al, 2002; ARUIN, 2003; ARUIN et al, 2001). Um exemplo deste último é que o APA é
atenuado ou até ausente quando a postura não é estável; porém, em contradição, o APA
também é ausente quando a postura é muito instável, hipotetizando que o SNC suprime o
APA, contra a possibilidade deste desestabilizar ainda mais a postura (VERNAZZA-
MARTIN et al, 1999; SLIPJER & LATASH, 2004).
ARUIN et al, (2001) observaram que mesmo na ausência de movimento voluntário,
desde que se conheça previamente a característica da perturbação, o indivíduo é capaz de
produzir APA. Essa conclusão foi determinada através de uma tarefa onde sujeitos na
postura bípede, tinham fixado ao tronco, uma bandeja, com o intuito de receber uma carga
pré-determinada. Todos eles mostraram e utilizaram o APA na musculatura posterior do
9
tronco contra-agindo o deslocamento do COP para frente causado pela perturbação. O
mesmo autor (ARUIN, 2003) estudou a intensidade do APA em ações motoras com
relação direta e indireta com o distúrbio postural. Ele observou que a geração do APA
depende de um movimento primário que tenha relação direta com a perturbação postural,
evidenciando que o controle do movimento e da postura, pelo SNC se faz por caminhos
paralelos e diferentes.
Além da relação direta do APA com o movimento focal, observou-se que o
comportamento dos padrões de ativação foi diferente em cinco posturas distintas,
concluindo que os parâmetros do APA também dependem da ação motora, associada à
configuração corporal inicial (MILLE & MOUCHNINO, 1998; ARUIN, 2003).
Outro relevante aspecto para o APA é a possibilidade da correta estimativa da
perturbação futura. O SNC somente utiliza o APA para manter a estabilidade, caso tenha
conhecimento prévio do desequilíbrio corporal que irá acontecer. O estudo realizado por
TOUSSAINT et al, (1998) mostrou que quanto maior o número de treinos realizados,
maior a intensidade do APA. Além disso, quando inesperadamente a tarefa sofria alguma
modificação, o equilíbrio corporal era prejudicado pela falha do APA.
Portanto, grande número de estudo exemplifica as muitas influências sofridas pelo
APA a partir das condições da tarefa, do ambiente e conseqüentemente da perturbação
postural sofrida. Para se tentar entender mais sobre as características e o controle dos
ajustes posturais, outro importante aspecto do APA também vem sendo investigado. Os
ajustes posturais foram avaliados em crianças, e apresentaram controvérsias quanto ao
comportamento em diferentes idades e tarefas (MERCER & SAHRMANN, 1997; HAY &
REDON, 1999; VAN DER FITS et al, 1999; MALOUIN & RICHARDS, 2000;
ASSAIANTE et al, 2000; WITHERINGTON et al, 2002; VAN DER HEIDE et al, 2003;
RONCESVALES et al, 2004).
10
O desenvolvimento normal dos ajustes posturais durante o movimento de alcance foi
observado na postura sentada em crianças de 3 a 18 meses. Os resultados revelaram que o
movimento ocorre com sucesso a partir dos 4-5 meses de idade, e são acompanhados por
alta variação no padrão de atividade dos músculos posturais, sendo recrutados numa ordem
de baixo pra cima (bottom-up). Observou-se APA somente nas crianças de 15 a 18 meses,
porém não de forma consistente (menos de 40 % das repetições) e, de forma estranha
desaparecendo no intervalo entre as idades de dois a 11 anos (VAN DER FITS et al, 1999;
VAN DER HEIDE et al, 2003). Em oposição, observou-se APA em crianças de quatro a
seis anos e de oito a 12 anos durante o início da marcha, porém quando comparada às dos
adultos, as latências da ativação muscular eram bem maiores nas crianças (MERCER &
SAHRMANN, 1997; MALOUIN & RICHARDS, 2000).
A grande variedade de condições (posturais, ambiente e movimento focal) dificulta a
comparação entre os estudos sobre os ajustes posturais, e sugerem a dependência do APA
em relação a essas influências e a falta de consistência em alguns achados.
2.1.2 Ajuste Postural Compensatório
A dependência exclusiva do controle postural compensatório durante distúrbios no
equilíbrio pode ser inadequada para a manutenção da estabilidade postural durante um
movimento. Isto pode ser devido à inércia do corpo, que produz defasagens mecânicas,
afetando a eficiência dos ajustes posturais. Em diversas ocasiões, há a necessidade de que
os ajustes posturais se antecipem ao desequilíbrio que a ação motora produz (TOUSSAINT
et al, 1998; WITHERINGTON et al, 2002; ARUIN, 2003). Porém, nem todo desequilíbrio
corporal é causado com o conhecimento prévio do indivíduo.
O APC depende diretamente das informações sensoriais durante o desequilíbrio para o
11
seu desencadeamento. Os sistemas vestibular, visual e somatossenssorial informam durante
o movimento sobre correções que devam acontecer (HORSTMANN & DIETZ, 1989;
HORAK et al, 1990). Portanto, mudanças no comprimento e força muscular durante este
momento são realizados involuntariamente, ou seja, sem consciência do ajuste e resultado
de perturbação externa (LEVIN et al 2002; PEARSON & GORDON, 2003).
Em algumas ocasiões, devido à ineficiência do APA ou das condições ligadas à
perturbação, o SNC depende bastante do APC para manter o equilíbrio. As estratégias
musculares que caracterizam o APC durante a manutenção da postura ereta são as
estratégias do tornozelo, quadril e do passo. A estratégia de tornozelo restaura a posição de
estabilidade do centro de massa. A estratégia de quadril surge quando a perturbação do
equilíbrio é muito intensa ou se somos incapazes de produzir a força usando os músculos e
a articulação do tornozelo. E a estratégia do passo é utilizada quando as estratégias de
tornozelo e quadril não são suficientes para recuperar o equilíbrio. Embora essas três
estratégias sejam apresentadas como entidades discretas, a maioria dos indivíduos com o
sistema nervoso intacto utilizam várias combinações dessas estratégias quando controlam a
inclinação para frente e para trás durante a postura vertical (HORAK & NASHNER, 1990,
HORAK et al, 1997).
Alguns estudos observaram os ajustes posturais durante perturbações realizadas na
postura sentada (HIRSCHFELD & FORSSBERG, 1994; HADDERS-ALGRA et al, 1996;
HADDERS-ALGRA et al, 1998).HADDERS-ALGRA et al, (1996) observaram que
crianças de cinco a seis meses de idade, durante a movimentação da plataforma para frente
e para trás, em diferentes velocidades e amplitudes, já apresentaram ativação muscular no
padrão espacial (direção específica). Isto significa que durante o deslocamento da
plataforma para trás, as crianças ativaram a musculatura dorsal, e durante o deslocamento
da plataforma para frente, os músculos ventrais. Em geral as crianças com nove-10 meses
12
utilizaram mais vezes o padrão completo, diminuindo a variação na ativação muscular na
direção específica que crianças mais novas. Estes resultados sugerem que mesmo antes da
obtenção da postura sentada com independência, crianças já puderam utilizar padrões
sinérgicos comuns àquelas que já sentam e aos adultos, sugerindo uma origem genética. O
SNC já é capaz de formar uma representação interna corporal a partir das informações
sensoriais presentes. Apesar de crianças de 5–6 meses já mostrarem ajustes na direção-
específica, estes são mais variáveis que nas crianças mais velhas. Variações nos sinais
EMG dessas crianças podem significar a imaturidade dos sistemas aferentes, eferentes e do
SNC. Quanto mais idade, maior é a precisão das características temporais da ativação
muscular. Para estes autores, então, dois principais fatores embasam esses resultados: as
respostas na direção-específica têm uma origem genética, porém a maior experiência
permite a melhor modulação dentro de um padrão completo de ativação.
HADDERS-ALGRA et al, (1998) observaram os ajustes posturais de crianças com
idade entre um ano e meio e quatro anos e meio na postura sentada. Em comparação ao
prévio trabalho, foi observarado uma fase transitória, em que dos nove aos 10 meses e dos
dois anos e meio aos três, as crianças quase não variavam os padrões de ativação muscular,
utilizando quase sempre a ativação na direção-específica e alto índice de coativação entre
agonistas e antagonistas. Isto seria uma solução do SNC, economizando energia, frente a
uma grande variedade de graus de liberdade. A variação nos padrões de ativação pode ser
atribuída aos fatores biomecânicos e a maturação do SNC, requerendo menor ativação
muscular.
2.2 Controle Postural na Paralisia Cerebral
Talvez o maior dos problemas encontrados em crianças com PC, seja o déficit do
13
controle postural. Problemas posturais interferem nas atividades de vida diária, na
interação social, no aprendizado cognitivo e também nas funções vegetativas dos seres
humanos. O simples e correto alinhamento dos segmentos corporais na postura sentada,
além de permitirem que as funções citadas acima sejam realizadas com sucesso, promovem
também uma melhor qualidade dos movimentos voluntários (BROGREN et al, 1998;
SHUMWAY-COOK et al, 2003; VAN DER HEIDE et al, 2004)
A PC pode ser definida como um conjunto de seqüelas motoras, causadas por uma
lesão ocorrida no encéfalo imaturo, ou seja durante seu desenvolvimento. Os tipos de PC
são classificados de acordo com seus déficits motores e apresentação do tônus muscular
(espásticos, atáxicos, atetóides e mistos), de acordo com a porção corporal atingida
(hemiparesia, diparesia e tetraparesia) e de acordo com a severidade do acometimento
(leve, moderado e grave). As razões para esta diversidade de apresentações devem-se a
grande variedade dos fatores etiológicos, localização das lesões e a base do controle motor
no PC, que podem ocorrer em três momentos: durante a gestação, durante o parto e pós
parto até dois anos de idade (GIANNI, 2005).
O PC espástico é tipo mais comum e se apresenta como a síndrome do neurônio
superior (síndrome piramidal) com todas suas características: hipertonia elástica,
hipereflexia dependente da velocidade do movimento e fraqueza muscular (DAN et al,
2000; MEWASINGH et al, 2002).
O tônus muscular é definido clinicamente como a resistência sentida ao movimento
imposto externamente num estado de relaxamento voluntário. Em termos físicos a
resistência pode ser também expressada pelo aumento da força, desenvolvida em resposta à
mudança no comprimento muscular (PISANO et al, 1996). SHUMWAY-COOK &
WOOLLACOTT (2003) descrevem tônus postural como o nível elevado de atividade nos
músculos antigravitários, compensando a força da gravidade em uma postura ereta.
14
O tônus muscular depende da elasticidade intrínseca ou rigidez do músculo e de ação
neural, a partir de um circuito de retroalimentação do reflexo de estiramento, que por sua
vez são controlados por vias descendentes de centros supra-medulares. Paralisias do
neurônio motor gama podem resultar da interrupção dessas vias descendentes, causando
mudanças no limiar tônico do reflexo de estiramento, alterando a relação tensão-
comprimento do músculo. Estas alterações podem envolver tanto a hipotonia, quanto
hipertonia, na qual a mais encontrada é a espasticidade (LEVIN et al, 2002; PEARSON &
GORDON, 2003). Desordens no controle motor voluntário, incluindo espasticidade e
fraqueza muscular, podem resultar de lesões no SNC.
A diparesia espástica é caracterizada pela presença da espasticidade nos membros, mas
com maior gravidade nos membros inferiores, que se deve a um insulto peri-natal
hipóxico-isquêmico em crianças neonatais prematuras, resultando em lesões da substância
branca peri-ventricular (leucomalácia periventricular) (DAN et al, 2000; GIANNI, 2005).
WOOLLACOTT et al, (1998) relatam que na PC existem problemas no controle
postural devido a cinco maiores fatores envolvidos: a) recrutamento defeituoso das UM; b)
recrutamento anormal dependente da velocidade durante o estiramento muscular
(espasticidade), c) ativação não seletiva da musculatura antagonista; d) interferência de
programas motores imaturos ou não pertinentes e; e) mudanças nas propriedades
mecânicas dos músculos.
Avaliou-se o equilíbrio de crianças com diparesia espástica durante postura bípede
estática em que 14 crianças, das 23 avaliadas, não mostraram diferenças nos parâmetros
analisados em relação aos sujeitos normais. Contudo, nove crianças com PC apresentaram
valores anormais no deslocamento médio do COP, mostrando maior desequilíbrio em
comparação a crianças saudáveis. Além disso, mostrou-se que as crianças com PC
necessitam mais das informações visuais que as crianças saudáveis, e que, após algum
15
tempo de treinamento, as crianças com PC mostraram melhora significante na habilidade
de recuperar a estabilidade (ROSE et al, 2002; SHUMWAY-COOK et al, 2003).
O controle postural na PC tem sido estudado durante a postura ortostática utilizando
principalmente plataformas móveis que induzem súbitas perturbações no equilíbrio
corporal. (BROGREN et al, 1996, WOOLLACOTT et al, 1998, BROGREN et al, 1998;
ROSE et al, 2002; WOOLLACOTT, 2002; SHUMWAY-COOK et al, 2003) e poucas
vezes durante uma perturbação auto-gerada (VAN DER FITS & HADDERS-ALGRA,
1998, HADDERS-ALGRA et al 1999; VAN DER HIDE et al, 2004).
Foi mostrado por BROGREN et al, (1996) que crianças entre sete e 11 anos de idade
com diparesia espástica durante perturbação induzida na postura sentada responderam
adequadamente na ativação da musculatura ventral, porém houve diferenças em
comparação com crianças saudáveis. As crianças com PC mostraram a seqüência céfalo-
caudal de ativação muscular, enquanto que crianças normais, que já possuíam
independência na postura, utilizaram uma seqüência caudo-cranial. Os padrões posturais
dos portadores PC são semelhantes aos padrões utilizados por crianças que ainda não
sentam sozinhas e apresentam padrões imaturos de controle postural. Essas crianças
apresentaram freqüentemente a co-ativação dos músculos do quadril e cervical em mais
situações quando comparado com crianças saudáveis. Na postura bípede, apresentaram
altos níveis de atividades basais e durações prolongadas de respostas posturais
(WOOLLACOTT et al, 1998).
HADDERS-ALGRA et al, (1999) estudaram os ajustes posturais de sete crianças com
PC, de idade entre 4 e 18 meses, durante a postura sentada realizando o movimento de
alcance. Os resultados evidenciaram uma reduzida capacidade em modular a saída postural
em relação à tarefa proposta. Enquanto a variabilidade de ativação muscular diminui com a
idade em crianças saudáveis, nos portadores de PC isso não ocorreu. O recrutamento na
16
direção-específica apareceu somente após 15 meses de idade, tarde em comparação a
crianças normais. Houve, novamente, um aumento na co-ativação muscular, e um aumento
na atividade tônica dos músculos dorsais.
Estes estudos evidenciam a presença de padrões de ativação muscular (características
espaciais) normais em crianças com PC, porém alterações e déficits na capacidade de
modulação temporal e quantitativa dos parâmetros EMG, em decorrência a modificações
na tarefa motora ou no ambiente (VAN DER HEIDE et al, 2003; WOOLLACOTT et al,
1998; HADDERS-ALGRA et al, 1999)
3 MATERIAIS E MÉTODOS
Este estudo foi realizado no laboratório de biomecânica de movimento humano da
Universidade São Judas Tadeu.
3.1 Sujeitos
Participaram do estudo 24 crianças de sete a 11 anos de idade separadas em dois
grupos: grupo controle (GCON) composto por 12 crianças (9,4±1,6 anos, 31,7±10,5 kg e
1,35±0,1 m) de ambos os sexos, sem lesão ou doença neurológica ou músculo-esquelética,
e grupo PC (GPC), composto por 12 crianças (8,9±1,4 anos, 27,2±5,2 kg e 1,26±0,3 cm)
portadoras de diparesia espástica, deambuladoras independentes, utilizando ou não
auxiliares de marcha (muletas e andador). Todas as crianças com PC foram classificadas na
escala Gross Motor Function Classification System for Cerebral Palsy (GMFCS) nos
níveis I, II e III para capacidades funcionais (PALISANO et al., 1997) (em anexo).
Todos os voluntários foram informados do protocolo de estudo que foram submetidos
17
e os responsáveis pelas crianças assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido,
aprovado juntamente com o projeto do estudo pelo Comitê de Ética em Pesquisa (Anexo 1,
resolução CNS 196/96, Conselho Nacional de Saúde, 10/10/96, protocolo 067/2004).
3.2 Instrumentos
Para a mensuração da atividade EMG dos músculos selecionados foi utilizado um
sistema de EMG de superfície a cabo com 8 canais (Myosystem 1400, Noraxon, Inc USA)
(Figura 1) com as seguintes características: filtro passa-banda de 20 a 500Hz, com seleção
de ganho (1.000 a 10.000), impedância de entrada: > 10 M �� taxa do modo comum de
rejeição (CMRR): > 85 dB, taxa de ruído de: < 1 9�506��VDída USB para computador a
cada milisegundo e amplificação total: 1000 vezes. Os eletrodos utilizados foram de
superfície, descartáveis, com pré-tratamento do sinal mensurado, dispostos a uma distância
de 1 cm. Para a mensuração do movimento do ombro foi utilizado um eletrogoniômetro
flexível (NorAngle II, Noraxon, Inc USA) bidimensional. Estes dois sistemas de medição
foram conectados a um sistema de aquisição de dados controlado pelo software
Myoresearch para aquisição, interpretação de dados e armazenamento em computador
Pentium 4 2,66 MHz.
FIGURA 1 - A) MyoSystem 1400, utilizado para a mensuração da atividade eletromiográfica. B) Eletrogoniômetro utilizado para a mensuração do movimento do tronco.
18
3.3 Protocolo experimental
A tarefa motora analisada foi segurar uma bola com as duas mãos. A posição inicial foi
a postura sentada sem apoio posterior, com os braços soltos ao lado do tronco. Em seguida,
o examinador jogava a bola de uma distância de 1 m a frente da criança, e esta a agarrou
com as duas mãos, e permaneceu por 5 s sem se mover. Esta tarefa motora foi repetida 10
vezes. Duas bolas com massas diferentes foram utilizadas (leve: 0,180 kg; e pesada: 1 kg).
Foi mensurada a atividade eletromiográfica dos músculos deltóide anterior (DA),
esternocleidomastoídeo (ES) extensor cervical (CE, nível C5, Trapézio fibras superiores)
extensor torácico (TO, nível de T10, fáscia tóraco-lombar), extensor lombar (LO, nível L3,
fáscia tóraco lombar), bíceps braquial (BB) e reto abdominal porção superior (RA), do lado
direito do corpo. Para a colocação dos eletrodos foram realizadas provas de função
muscular (KENDALL et al, 1985), e foram localizados os ventres musculares para então
fixar os eletrodos (ARUIN & ALMEIDA 1997; HADDERS-ALGRA et al 1999; VAN
DER HIDE et al, 2004, SLIPJER & LATASH, 2004). Todos esses músculos avaliados têm
função direta no controle postural e no movimento primário da tarefa programada.
FIGURA 2 - Protocolo experimental realizado.
19
3.4 Variáveis Analisadas
As variáveis analisadas foram as séries temporais da atividade EMG dos músculos
selecionados e a posição angular da articulação do ombro. O início do movimento do
ombro (t=0s) foi indicado pela variação angular. A partir da EMG de cada músculo, foi
calculado o valor da iEMG e o do RMS, nas janelas de pré-atividade, APA e APC. As
janelas temporais para o cálculo destes parâmetros foram [t0-400, t0-200]ms representando
a atividade pré APA, [t0-200, t0+50] ms, correspondente a fase de APA, e [t0+50, t0+300]
ms, correspondente ao APC.
∫∫
∫∫−
−
−
−−
−=
−=
2,0
4,0
25,0
05,0
2,0
4,0
05,0
15,0
EMGdtEMGdtiEMG
EMGdtEMGdtiEMG
APC
APA
A atividade pré APA foi processada com o objetivo de classificar o APA como
aumentada (+) ou reduzida (-), de acordo com a relação dos valores iEMG e RMS
encontrados durante os dois momentos. Os valores durante o APA foram subtraídos dos
valores Pré APA para a obtenção de valores negativos e/ou positivos. Quando o valor do
APA é negativo significa que a atividade muscular durante este período diminuiu em
relação à atividade pré APA. Já os valores positivos demonstram que a ativação muscular
aumenta em comparação à atividade pré APA.
Além da determinação do iEMG e do RMS, os parâmetros R e C dos pares musculares
ES-EC e RA-EL foram calculados de acordo com a seguintes equação:
Rcervical = | i EMG ES – i EMG CE |
Ccervical = | i EMG ES + i EMG CE |
Rlombar = | i EMG RA – i EMG LO |
Clombar = | i EMG RA + i EMG LO |
20
Para análise da intensidade de ativação dos sete músculos, três diferentes níveis de
ativação foram agrupados de acordo com sua amplitude em relação à atividade de base do
sinal EMG. Foi considerada ativação fraca para aqueles músculos com no máximo 30% a
mais da atividade encontrada durante o período pré APA, ou seja a atividade de base,
ativação média para músculos que apresentaram de 30 a 70% e ativação forte em uma
faixa de 70 a 100%. Esses níveis de atividade serão apresentados em cada ajuste postural
(APA e APC).
3.5 Tratamento dos sinais
Os sinais EMG brutos tiveram a média removida, em seguida foram retificados e
filtrados com um filtro passa-baixa Butterworth de 4ª ordem de 200 Hz. O sinal de posição
angular foi filtrado com filtro passa-baixa Butterworth de 4ª ordem de 20 Hz. Assim, os
sinais EMG e do eletrogoniômetro ficaram prontos para a determinação dos parâmetros
indicados durante APA e APC. Para o tratamento de sinais foram utilizadas rotinas de
programação elaboradas no software Matlab 6.5 (Mathworks, Inc, Natick, Massachusetts).
3.5.1 Análise dos resultados
Os parâmetros iEMG, RMS, R e C foram comparados por meio de análise de variância
(ANOVA). Foram os seguintes fatores para esta análise: ajuste postural (dois níveis:APA e
21
APC), tarefa (dois níveis: leve e pesada), grupos (dois níveis: controle e PC) e músculos
(sete níveis: DE, ES, EC, ET, EL, BB e RA). O teste post hoc foi Tukey HSD.
Foram observados com que freqüência os níveis (fraco, médio e forte) de ativação
muscular apareciam durante o APA e APC nos grupos, para os sete músculos.
Além disso, observamos a presença ou não de uma relação linear entre os valores
médios da iEMG encontrados durante o APA e o APC e as diferentes idades das crianças,
através do cálculo da regressão linear. O coeficiente de variação (CV) também foi
comparado em função da classificação funcional das crianças com PC, adotados a partir da
escala de GMFCS. O CV é uma medida de dispersão que indica o desvio padrão dos dados
em relação a sua média, valores obtidos previamente com a ANOVA.
Para todas as análises estatísticas o nível de significância adotado foi p<0,05. Os testes
foram realizados no software Statistica (Statsoft, Inc, Tulsa, OK USA).
4 RESULTADOS
A TABELA 1 apresenta a classificação da atividade EMG durante o APA no GCON e
GPC em aumentada (+) ou reduzida (-) em relação à atividade pré APA, nos sete
músculos analisados. As diferenças ocorreram entre os grupos. Durante o movimento
realizado com a bola leve, o GCON mostrou atividade inibitória nos músculos BB e RA,
enquanto que no GPC houve inibição somente no RA. Ao agarrar a bola pesada, o GCON
mostrou atividade aumentada em todos os músculos analisados, mas em contraste, o GPC
reduziu o CE e o RA.
TABELA 1 - Atividade eletromiográfica aumentada (+) ou reduzida (-) do ajuste postural antecipatório (APA) encontrado nos sete músculos analisados: deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) durante a tarefa motora de agarrar bolas de diferentes massas, leve (0,18 kg) e pesada (1 kg).
22
APA
Leve Pesada
Músculos GCON GPC GCON GPC
DE + + + +
ES + + + +
CE + + + -
TO + + + +
LO + + + +
BB - + + +
RA - - + -
4.1 Efeito dos fatores no valor integral da eletromiografia
A TABELA 2 apresenta os valores médios da iEMG obtidos na coleta nos sete
músculos, durante o APA e o APC, com diferentes cargas e para os dois grupos.
Os valores da iEMG (TABELA 2) sofreram efeito dos quatro fatores (músculos, ajuste,
grupo e bola). A ANOVA apontou diferença dos valores EMG entre os músculos
(F(6,7490)=65,7, p<0,001). O músculo DE obteve a menor atividade EMG em comparação a
todos os outros, enquanto que os músculos CE, TO e LO alcançaram as maiores atividades
EMG (post hoc p<0,001). O fator ajuste influenciou a atividade EMG (F(1,7490)=1735,
p<0,001) apontando o APC com maior atividade em comparação ao APA (p<0,0001).
Além dos músculos e dos ajustes, os valores iEMG são diferentes para os grupos
(F(1,7490)=38,9, p<0,001) e a para o fator bola (F(1,7490)=22, p<0,0001). A atividade EMG foi
maior no GPC (p<0,0001) e durante a tarefa realizada com a bola pesada (p<0,0001).
Após a aplicação da ANOVA, obteve-se os efeitos dos diferentes fatores (ajuste, grupo,
bola e músculo), porém para conhecer o quanto cada fator é responsável pelo efeito,
obteve-se, com a relação entre a variância estimada para cada valor (MS effect) e a soma de
todas elas, o valor da participação de cada um no fenômeno encontrado.
MS effect X 100
MS effect
23
O ajuste é o fator com a maior participação no efeito produzido na variável dependente
(iEMG), ou seja, o ajuste tem 81,2% de participação na variabilidade total do iEMG,
enquanto o músculo, grupo e bola têm 3,1%, 1,8% e 1% respectivamente.
TABELA 2 - Média e desvio padrão dos valores da integral da EMG (iEMG) para os músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatório (APC) para os grupos controle e PC (GCON e GPC) durante a tarefa motora de agarrar bolas de diferentes massas leve e pesada.
iEMG (% média)
CONTROLE PARALISIA CEREBRAL
APA APC APA APC
Leve Pesada Leve Pesada Leve Pesada Leve Pesada
DE 0,2±0,2 0,2±0,2 15,4±14,0 13,8±15,3 0,3±2,4 0,2±1,5 16,4±17,9 14,5±16,9
ES 0,1±0,3 0,3±3,0 23,4±9,2 24,7±6,5 0,1±4,0 0,1±3,1 25,3±7,3 23,7±6,2
CE 18,7±6,0 20,4±6,6 28,5±8,3 29,3±7,7 21,1±5,1 20,4±6,2 28,0±5,9 27,7±8,0
TO 19,3±6,3 19,9±6,4 28,8±7,7 29,1±6,7 22,2±9,5 21,5±9,0 28,8±9,7 28,2±7,7
LO 18,7±9,2 19,3±8,4 33,2±12,4 32,3±11,4 20,5±11,0 20,3±11,0 28,3±9,1 30,5±10,5
BB 14,8±6,7 16,2±7,2 25,7±10,7 25,2±8,4 14,3±8,0 15,1±9,5 31,3±11,6 28,4±10,4
RA 0,3±1,3 25,6±15,5 24,9±11,7 24,5±11,0 26,5±15,8 24,5±14,5 24,2±13,1 25,7±12,9
O ajuste afetou os músculos primários do movimento DE (F(1,1070)=520 p<0,0001) e BB
(F(1,1070)= 494, p<0,0001), que apresentaram maior atividade durante o APC (p<0,0001).
Os músculos posteriores sofreram efeito do ajuste: CE (F(1,1070)= 370 p<0,0001), TO
(F(1,1070)= 274, p<0,0001), LO (F(1,1070)= 309 p<0,0001). Observou-se maior atividade
durante o APC (p<0,0001). Para os músculos anteriores, houve o mesmo comportamento.
O ajuste afetou o iEMG do ES (F(1,1070)=70,6, p<0,0001) e RA (F(1,1070)=52,1 p<0,0001),
com maior atividade durante o APC (p<0,0001). O fator grupo afetou três músculos: DE
(F(1,1070)=7,3 p=0,001), BB (F(1,1070)= 10,4 p=0,001) e RA (F(1,1070)= 66,8, p<0,0001). O
GPC foi maior iEMG em nos três: DE (p=0,01), BB (p=0,002) e RA (p<0,0001). O fator
bola somente afetou o músculo RA (F(1,1070)= 61,3 p<0,0001), onde o iEMG foi maior na
tarefa com a bola pesada (p<0,0001). É importante ressaltar que, com exceção do músculo
24
RA (1,7%), em todos os outros músculos, o ajuste foi o grande responsável (mais de 90%)
pela variabilidade do sinal.
4.2 Efeito dos fatores no parâmetro Root Mean Square
Os valores RMS estão expostos na TABELA 3. O fator bola não afetou o RMS
(F(1,7490)=0,3 p=0,60), mas os fatores músculo (F(6,7490)=83,4 p<0,0001), grupo (F(1,7490)=
31,5 p<0,0001), e ajuste (F(1,7490)=1017 p<0,0001) afetaram este parâmetro. O RMS foi
maior no APC (p<0,0001) e GPC (p<0,0001) e o menor no músculo DE (p<0,0001). O
fator ajuste teve 83,8 % da responsabilidade na variabilidade total do RMS, enquanto que
músculo e grupo apresentaram 6,79% e 2,59%, respectivamente.
TABELA 3 - Média e desvio padrão dos valores do Root Mean Square (RMS) para os músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatório (APC) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) durante a tarefa motora de agarrar bolas de diferentes massas, leve e pesada.
RMS (%média)
CONTROLE PARALISIA CEREBRAL
APA APC APA APC
Leve Pesada Leve Pesada Leve Pesada Leve Pesada
DE 0,47±0,41 0,59±0,49 1,47±0,73 1,47±0,67 0,66±0,55 0,62±0,57 1,68±0,84 1,63±0,83
ES 1,01±0,42 1,14±0,39 1,28±0,69 1,30±0,49 1,10±0,57 1,06±0,55 1,40±0,46 1,29±0,38
CE 0,97±0,33 1,07±0,38 1,53±0,48 1,59±0,49 1,09±0,27 1,05±0,32 1,47±0,34 1,49±0,49
TO 1,02±0,34 1,05±0,36 1,52±0,45 1,56±0,41 1,26±0,67 1,21±0,64 1,56±0,60 1,61±0,54
LO 1,05±0,59 1,10±0,57 1,87±0,75 1,84±0,72 1,24±0,84 1,22±0,84 1,65±0,63 1,76±0,74
BB 0,71±0,32 0,79±0,35 1,41±0,62 1,36±0,53 0,75±0,52 0,80±0,52 1,78±0,73 1,70±0,73
RA 1,58±1,10 1,59±1,17 1,52±0,91 1,49±0,85 1,83±1,35 1,64±1,26 1,59±1,13 1,68±1,05
Foram encontrados efeitos dos ajustes em todos o músculos com exceção do RA
(F(1,1070)=1,0, p=0,19). Músculos primários: DE (F(1,1070)=610,1 p<0,0001) e BB
(F(1,1070)=564 p<0,0001); músculos anteriores: ES (F(1,1070)=58,6 p<0,0001), e músculos
posteriores do tronco CE (F(1,1070)=368 p<0,0001), TO (F(1,1070)=192 p<0,0001), LO
25
(F(1,1070)=203 p<0,0001). O APC foi maior nos músculos DE, BB, ES, CE, TO e LO
(p<0,0001). O fator grupo também afetou os músculos DE (F(1,1070)=12,4 p=0,0004), TO
(F(1,1070)=15,7 p=0,0001) e RA (F(1,1070)=4,3 p=0,03), porém o principal responsável pela
variabilidade total do sinal EMG foi o fator ajuste. O GPC mostrou maior atividade EMG
nos músculos DE (p=0,0007), TO (p=0,0002), RA (p<0,04). O fator bola não apresentou
efeito sobre os músculos na análise do parâmetro RMS (F(1,7490)=0,3 p=0,60).
4.3 Efeito nos parâmetros Coativação e Inibição
Os valores de R e C são apresentados na TABELA 4, de acordo com os pares
musculares analisados. A atividade de dois pares musculares, compostos por músculos
agonistas e antagonistas, foi analisada utilizando os parâmetros C e R no controle das
articulações cervicais e lombares. O parâmetro C sofreu efeito do ajuste (F(1,2140)=465,
p<0,0001), mostrado pela maior atividade de coativação durante o APC (p<0,0001), grupo
(F(1,2140)=14,8, p=0,0001), as crianças com PC apresentaram maior coativação (p<0,0001) e
da bola (F(1,2140)=30,9 p<0,0001), a bola pesada causou maior atividade de coativação dos
pares musculares (p<0,0001). O maior responsável pela variabilidade foi o fator ajuste
(51%), seguido pelo fator bola (3,9%) e grupo (1,9%).
Os pares musculares ES-CE e RA-LO (F(1,2140)=218,2 p<0,0001) e os grupos (GCON e
GPC) (F(1,2140)=12,1, p=0,0005) influenciaram os valores iEMG para o comando R. A
inibição foi maior par RA-LO (p<0,0001) e para GCON (p=0,001). O fator par muscular
obteve maior participação na variabilidade total do comando R (65,7%), seguido pelo fator
grupo (3,6%). Tanto o ajuste (F(1,2140)=2,1, p=0,14) quanto a bola (F(1,2140)=2,8, p=0,09) não
influenciaram o comando R, assim como o parâmetro C não sofreu efeito dos pares
musculares (F(1,2140)=1,6, p=0,20).
26
TABELA 4 - Média e desvio padrão dos valores da integral da eletromiografia (iEMG) durante a co-ativação (C) e a inibição recíproca (R) para o par muscular esternocleidomatoideo-extensor cervical (ES-CE) e para o par muscular reto abdominal-extensor lombar (RA-LO) durante o ajuste postural antecipatório e compensatório, para o grupo controle (GCON) e grupo de crianças com paralisia cerebral (GPC).
iEMG (u.a.)
GPC GCON
APA APC APA APC
Leve Pesada Leve Pesada Leve Pesada Leve Pesada
C 38,0±11,1 42,8±10,7 51,9±12,9 54,0±10,8 41,0±12,6 40,1±12,5 53,4±10,5 51,5±10,7 ES-CE
R 5,3±4,2 5,8±4,9 9,3±8,9 8,0±6,6 6,6±4,4 7,3±6,2 6,7±5,4 7,7±7,1
C 19,0±9,6 44,9±20,7 58,2±18,8 56,9±17,6 47,0±23,3 44,8±21,5 52,5±17,9 56,2±18,3 RA-LO
R 18,3±9,1 10,6±10,9 13,7±10,1 12,2±10,0 10,6±11,0 11,5±9,3 10,1±10,1 12,6±9,1
Para facilitar a visualização das atividades muscular durante as condições diferentes,
adotou-se classificar esta atividade em três níveis em relação a atividade pré APA: fraca
(0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%). A FIGURA 3 mostra o número de vezes que
os três diferentes níveis de ativação muscular aparecem nos três músculos posteriores do
tronco analisados (CE, TO e LO), para os diferentes fatores. Observa-se maior participação
de forte atividade muscular com a bola leve no GPC durante o APA nos três músculos. Em
contradição, a menor atividade aparece mais vezes durante a mesma condição no GCON.
A utilização dos níveis fraco, médio e forte de ativação, nos músculos anteriores do
tronco (ES e RA), é apresentado na FIGURA 4, que mostra durante o APA, com a bola
leve, no GPC os maiores níveis de ativação nos músculos ES e RA. Houve um certo
equilíbrio entre as outras condições no músculo, e uma diferença na ativação na mesma
condição no GCON.
27
FIGURA 3 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos posteriores do tronco, para valores da integral do sinal eletromiografico (iEMG).
FIGURA 4 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da
tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos anteriores do tronco, esternocleidomastoídeo e reto abdominal (ES e RA), para valores da integral do sinal EMG.
A FIGURA 5 mostra os níveis de ativação para os músculos primários do movimento
28
de flexão de braço (DE e BB), através da iEMG. Há um predomínio do nível fraco de
ativação muscular para todas as condições nos dois músculos com exceção da condição
observada durante o APA, com bola leve, no GPC com maior semelhança entre os níveis
em contraste a mesma condição no GCON, onde somente níveis de ativação fracos foram
usados para controlar a perturbação, mostrando uma importante diferença entre os grupos.
As mesmas observações entre diferentes níveis de ativação foram realizadas para os
valores RMS encontrados nos diferentes músculos. Na FIGURA 6, estão representados os
três níveis de ativação para as oito diferentes condições nos músculos posteriores do tronco
(CE, TO e LO). Observa-se um importante domínio da ativação forte nos três músculos
para todas as condições exceto no APC com bola pesada no GCON.
FIGURA 5 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da
tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos primários do movimento (deltóide e bíceps braquial – DE e BB), para valores da integral da eletromiografia (iEMG).
29
FIGURA 6 – Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da
tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos posteriores do tronco, para valores do RMS.
Para os músculos anteriores do corpo (ES e RA) houve uma grande participação dos
níveis fortes nas diferentes condições, de forma similar para os dois músculos. A FIGURA
7 mostra que todas as condições exceto durante o APC com a bola pesada no GCON,
obtiveram níveis médio e forte de atividade muscular a maior parte do tempo. Vale
ressaltar a diferença desta condição com a mesma no GPC.
Na FIGURA 8, as freqüências estão representadas para valor do RMS dos músculos
primários do movimento DE e BB. Há um comportamento parecido da freqüência durante
o APC no GPC, que apontam as maiores freqüências do nível forte nos dois músculos, e
algumas diferenças no GCON, com ativações fortes aparecendo com maior freqüência no
músculo BB. Nestes músculos houve maior variação da ativação muscular no GCON.
30
FIGURA 7 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da
tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos anteriores do tronco, para valores da Root Mean Square (RMS).
FIGURA 8 - Utilização de três níveis de ativação muscular diferentes durante a realização da
tarefa: fraca (0-30%), média (30-70%) e forte (70-100%) para os grupos controle e paralisia cerebral (GCON e GPC) com bola leve e pesada durante o ajuste postural antecipatório (APA) e compensatório (APC) nos músculos primários do movimento, para valores da Root Mean Square (RMS).
Foi realizada a regressão linear em todos os músculos para determinar um possível
comportamento do APA e do APC em função da idade das crianças, através da média dos
valores iEMG e do CV destes valores.
A FIGURA 9 apresenta a reta da regressão linear entre as diferentes idades e os valores
31
médios da iEMG para os músculos ES, CE, TO, LO e RA durante o APA no GCON.
Houve uma correlação positiva entre os fatores, R= 0,53, R2=0,28, p<0,001. Houve relação
linear durante o APC para o GCON, R= 0,31 R2= 0,14 p=0,02, APA para o GPC, R= 0,63
R2= 0,39 p<0,0001 e APC para o GPC R= 0,63 R2= 0,39 p<0,0001, onde, nas três
condições a reta se mostrou com sentido negativo. As FIGURAS 10, 11 e 12 apresentam a
reta de regressão linear entre os valores da iEMG e as idades para os músculos o APA no
GCON e o APC GCON e GPC.
.
FIGURA 9 - Valores médios e desvio padrão da integral da eletromiografia (iEMG) e a reta obtida pela regressão linear entre a média da iEMG e as idades das crianças para os músculos esternocleidomastoídeo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO) e Reto abdominal (RA) durante o ajuste postural antecipatório (APA) no grupo controle (GCON).
32
FIGURA 10 - Valores médios e desvio padrão da integral da eletromiografia (iEMG) e a reta obtida pela regressão linear entre a média da iEMG e as idades das crianças para os músculos esternocleidomastoídeo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO) e Reto abdominal (RA) durante o ajuste postural compensatório (APC) no grupo controle (GCON).
33
FIGURA 11 - Valores médios e desvio padrão da integral da eletromiografia (iEMG) e a reta obtida pela regressão linear entre a média da iEMG e as idades das crianças para os músculos esternocleidomastoídeo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO) e Reto abdominal (RA) durante o ajuste postural antecipatório (APA) no grupo paralisia cerebral (GPC).
FIGURA 12 - Valores médios e desvio padrão da integral da eletromiografia (iEMG) e a reta obtida pela regressão linear entre a média da iEMG e as idades das crianças para os músculos esternocleidomastoídeo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO) e Reto abdominal (RA) durante o ajuste postural compensatório (APC) no grupo paralisia cerebral (GPC).
34
Nas TABELAS 5 e 6 estão as médias e o desvios padrão dos valores iEMG em cada
músculo analisado em função das diferentes idades do GCON e GPC, respectivamente.
Não foram encontradas relações lineares entre o CV e as idades durante o APA para o
GCON (R= -0,07523, p=0,60359) e no GPC (R=-0,14998, p=0,29854) e durante o APC
para o GCON (R= 0,05243, p= 0,71764) e para o GPC (R= -0,14998, p=0,29854).
As crianças com PC foram classificadas por suas habilidades funcionais através da
escala GMFCS, nos níveis I, II e III. O nível I mostra que a criança deambula sem
restrições, sendo capaz de pular e correr com alterações na velocidade, equilíbrio e
coordenação. No nível II, as crianças deambulam sem auxílio com pequenas limitações na
marcha comunitária, ou seja, com habilidade mínima para correr, pular obstáculos e outros.
A criança classificada no nível funcional III somente deambula com apoio ou de terceiros
ou com um auxiliar de marcha. A amostra de sujeitos deste estudo contou com 12 crianças
com PC – diparesia espástica, onde 6 (50%) foram classificados no nível III, 2 (16,6%)
estão no nível funcional II e 4 (33,3%) classificam-se no nível I, de acordo com a GMFCS
(TABELA 5).
TABELA 5: distribuição das crianças do grupo paralisia cerebral (GPC) entre os três níveis funcionais da Gross Motor Function Classification System (GMFCS)
Níveis Distribuição % N
I 50 6
II 16,6 2
III 33,3 4
Com o objetivo de avaliar uma possível dependência entre esses níveis e
comportamento dos ajustes posturais, realizou-se a regressão linear comparando o CV com
os níveis funcionais I, II e III.
35
A média e o desvio padrão dos valores iEMG de cada músculos em função dos níveis
funcionais das crianças PC estão expostos na TABELA 6.
Após a aplicação da análise não foi encontrada relação linear para o APA (R= -0,04, p=
0,87) ou APC (R= -0,21, p= 0,46).
TABELA 6 - Médias e desvio padrão dos valores da integral do sinal eletromiografico (iEMG) encontrados nos músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatórios (APC), no grupo controle (GCON) em função das diferentes idades.
iEMG (%média)
Ajuste Idades
(anos) DE ES CE TO LO BB RA
7 6,50±0,04 20,0±0,03 17,50±0,04 17,0±0,00 17,50±0,02 19,50±0,01 24,50±0,01
8 9,00±1,41 20,00±2,83 19,50±0,71 19,00±0,00 19,50±2,12 13,50±0,71 26,50±0,71
9 7,50±0,71 21,50±0,71 21,00±2,83 18,50±0,71 18,50±0,71 15,50±0,71 24,00±1,41
10 17,00±1,41 18,50±7,78 15,50±4,95 25,50±0,71 17,50±6,36 12,50±4,95 26,00±4,24
APA
11 14,50±2,12 20,50±4,95 20,00±1,41 20,00±1,41 20,00±2,83 17,50±0,71 26,00±1,41
7 24,50±0,71 23,00±1,41 30,50±4,95 32,00±2,83 37,50±6,36 26,50±0,71 23,00±1,41
8 27,50±2,12 21,50±4,95 29,50±0,71 30,00±1,41 32,50±3,54 26,50±0,71 25,50±0,71
9 22,50±2,12 22,50±2,12 28,00±1,41 28,00±1,41 31,00±1,41 25,00±1,41 24,00±1,41
10 21,00±0,00 19,00±8,49 29,50±2,12 25,00±0,00 37,50±10,61 20,00±1,41 24,50±3,54
APC
11 24,50±2,12 21,00±5,66 28,00±1,41 29,50±0,71 32,50±0,71 25,50±0,71 25,00±0,00
36
TABELA 7 - Médias e desvio padrão dos valores da integral do sinal eletromiográfico (iEMG) encontrados nos músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatórios (APC), no grupo paralisia cerebral (GPC) em função das idades.
TABELA 8 - Médias e desvio padrão dos valores da integral do sinal eletromiográfico (iEMG) encontrados nos músculos deltóide (DE), esternocleidomastoideo (ES), extensor cervical (CE), extensor torácico (TO), extensor lombar (LO), bíceps braquial (BB) e reto abdominal (RA), durante os ajustes posturais antecipatório (APA) e compensatórios (APC), em crianças com paralisia cerebral (PC) em função da classificação dos níveis funcionais.
iEMG (%MAX)
Ajuste GMFCS DE ES CE TO LO BB RA
I 14,2±11,1 21,6±11,7 21,2±6 21,7±11,5 19,8±13,8 13,4±10,1 28,8±19,4
II 16,8±10,3 19,9±8,6 22,3±6,6 24,3±10,7 23,1±13,4 17±8 24,3±9,7 APA
III 7,9±7,7 18,1±7,9 18,2±6,2 20,1±6,5 18,6±7 13,3±8,3 24,1±13,5
I 28,3±13,5 24,7±7,8 28,7±8,2 30,7±11,3 29,3±13,4 27,4±11,6 25,1±14,3
II 23,7±11,3 22,8±7,6 26,7±8 26,3±10,9 27,4±13,9 26,3±9,8 26,6±14,1 APC
III 24,7±13,1 23,3±7,2 25,9±8,8 27,6±6,4 29,6±7,9 30±13 23,7±11,4
iEMG (%max)
Ajuste Idades (anos) DE ES CE TO LO BB RA
7 17.00±4.24 22.50±0.71 22.50±0.71 24.00±2.83 22.00±2.83 18.00±4.24 26.00±0.00
8 8.50±0.71 19.50±4.95 19.00±1.41 21.00±0.00 18.00±0.00 11.50±2.12 25.00±1.41
9 11.50±2.12 23.50±0.71 21.50±0.71 24.00±0.00 24.00±2.83 17.00±1.41 29.00±0.00
10 9.50±3.54 23.50±0.71 12.00±5.66 20.00±0.00 18.00±1.41 13.50±0.71 27.00±4.24
APA
11 5.00±2.83 19.00±5.66 19.00±0.00 13.50±0.71 12.00±1.41 7.50±2.12 17.00±1.41
7 17.00±4.24 20.00±4.24 22.50±0.71 24.00±2.83 22.00±2.83 18.00±4.24 26.00±0.00
8 8.50±0.71 18.50±3.54 19.00±1.41 21.00±0.00 18.00±0.00 11.50±2.12 25.00±1.41
9 11.50±2.12 19.50±4.95 21.50±0.71 24.00±0.00 24.00±2.83 17.00±1.41 29.00±0.00
10 9.50±3.54 22.50±0.71 12.00±5.66 20.00±0.00 18.00±1.41 13.50±0.71 27.00±4.24
APC
11 5.00±2.83 15.00±0.71 19.00±0.00 13.50±0.71 12.00±1.41 7.50±2.12 17.00±1.41
37
5 DISCUSSÃO
Neste estudo, os grupos realizaram o movimento bilateral de flexão de ombro para
agarrar uma bola lançada a uma distância de 1 m, na postura sentada sem apoio posterior
(dorso) e inferior (pés). Este movimento desloca os membros superiores para frente
causando o movimento do tronco para frente e, portanto, devendo ser compensado, pelo
sistema de controle postural, através do deslocamento do COM para trás. Para esta tarefa
todos os sujeitos optaram pela estratégia de correção, ou seja pelo APC, para a manutenção
da estabilidade.
5.1 Efeito do ajuste postural
O efeito dos ajustes nos parâmetros EMG deste estudo mostraram que apesar da
produção do APA durante o movimento, os valores da iEMG e do RMS durante o APC
foram maiores. Este comportamento pode ser explicado pela influência da estabilidade da
postura sentada na escolha das estratégias posturais (BROGREN et al., 1998). VAN DER
HIDE et al. (2003) não observaram APA em crianças de dois a onze anos em movimentos
de alcance realizados na postura sentada, justificado pela estabilidade postural. Ao
comparar o deslocamento do COM durante perturbações causadas por forças externas e
aquelas produzidas durante movimentos auto gerados, esses autores relataram um
deslocamento maior durante a primeira tarefa, levando a um aumento da atividade
muscular durante o APA. Neste estudo não foi possível conhecer a magnitude da
perturbação causada pelo movimento primário, pois o deslocamento do COM ou
deslocamento do tronco não foram mensurados; como variável meta da tarefa obtivemos o
38
deslocamento do ombro, pelo qual obtivemos o início do movimento e a possibilidade da
análise do APA e APC.
Os ajustes posturais encontrados no movimento de flexão de ombro durante a postura
bípede também sofreram a influência da estabilidade (SHIRATOTI & LATASH, 2000;
SLIPJER & LATASH, 2004), porém em condições controversas. SHIRATOTI &
LATASH (2000) observaram o decréscimo do APA quando movimentos dos membros
superiores são realizados em sujeitos usando patins. Já SLIPJER & LATASH (2004)
também observaram o decréscimo da magnitude do APA quando foi permitido ao sujeito
apoiar-se com um leve toque em uma superfície localizado a sua frente. As duas situações
fortalecem a dependência da magnitude do APA em relação à estabilidade postural
corrente.
As mudanças na ativação de agonista/antagonista do tronco e dos membros inferiores
durante o APA foram observadas durante movimento de flexão e extensão dos ombros
realizado em diferentes ângulos de inclinação do tronco (ARUIN, 2003). A instabilidade
causada pela postura inicial (inclinação do tronco) também influenciou o comportamento
dos ajustes posturais.
A magnitude da atividade EMG no APA depende da estabilidade da postura durante a
tarefa motora. Os resultados deste estudo sugerem que a maior atividade encontrada
durante o APC tem ligação com a estabilidade encontrada na postura sentada.
5.2 Efeito do fator bola
O efeito de massas diferentes (0,18kg e 1 kg) foi observado somente para o iEMG. A
ANOVA apontou o aumento do iEMG com o aumento da massa da bola, porém a
participação deste fator na variabilidade total parâmetro foi de 1%. Alguns estudos
mostraram a influência de cargas adicionais no comportamento dos ajustes posturais
39
(VERNAZZA-MARTIN et al, 1999; HADDERS-ALGRA et al, 1999; BOUISSET et al,
2000; WITHERINGTON et al, 2002; VAN DER HEIDE et al, 2004). Durante o
desenvolvimento do APA em crianças saudáveis de 10 a 17 meses, WITHERINGTON et
al, (2002) observaram a relativa falta de sensibilidade destas crianças em modular os ajuste
posturais de acordo com as variações tarefa motora primária. Crianças com 15 meses
foram exceções, intensificando o APA em função do aumento da carga. BOUISSET et al,
(2000) mostraram aumento da amplitude EMG durante a adição de carga somente quando
esta carga foi empregada em conjunto ao aumento na velocidade do movimento. No estudo
de VERNAZZA-MARTIN et al, (1999) para a produção de alterações no APA, foi
necessário interagir o aumento da carga com o aumento da instabilidade na tarefa. A
necessidade de interações entre dois fatores para produzir mudança no parâmetro analisado
sugere a pouca responsabilidade e a falta de efeito no RMS encontrado neste estudo.
Em crianças saudáveis, HADDERS-ALGRA et al, (1999) observaram que uma carga
adicionada no punho, quando realizavam o movimento de alcance, promoveu o aumento da
atividade EMG. Porém, na PC a alteração nos ajustes posturais após adição de carga
somente ocorreu na interação com o aumento da velocidade do movimento. Os autores
justificam essa diferença pelo possível déficit sensorial encontrado na PC e com
dificuldade em perceber diferenças nas informações sensoriais. Já VAN DER HEIDE et al,
(2004) observaram aumento na amplitude EMG, porém sem alterações na organização
temporal (latência) dos ajustes posturais na PC.
Os resultados deste estudo mostraram que a perturbação causada pelo movimento
primário, mesmo com adição de diferentes cargas, não foi suficiente para produzir a
escolha da estratégia pró-ativa, ou seja o APA, como meio de manter a estabilidade. Isto
poderia sugerir duas causas: a estabilidade postural inicial (postura sentada) ou uma
perturbação pequena no controle postural.
40
5.3 O efeito do fator grupo
Os valores iEMG e RMS sofreram o efeito do fator grupo. A maior ativação muscular
durante os ajustes posturais ocorreu no GPC. Segundo VAN DER FITS & HADDERS-
ALGRA, (1998), os ajustes posturais são controlados por parâmetros espaciais (direção-
específica), temporais (latências de ativação muscular) e quantitativas (amplitude EMG).
As características espaciais foram encontradas em lactentes saudáveis de quatro meses de
vida, sugerindo sua natureza básica para a construção do controle postural. Crianças com
diparesia espástica leve e moderada não apresentaram diferenças das crianças com o
desenvolvimento normal em relação à escolha da direção-específica de ativação muscular,
apenas na PC grave houve alterações (BROGREN et al, 1998; BROGREN et al, 2001). As
características temporais e quantitativas envolvem o ajuste fino resultante da tarefa motora
específica. Para os autores, o maior problema encontrado em indivíduos com lesão do SNC
é o ajuste fino desses parâmetros. HADDERS-ALGRA et al, (1996) observaram o efeito
do treinamento na modulação das amplitudes do EMG frente perturbações, com respeito a
modificações na velocidade e posição inicial. Os autores sugerem a implicação desta
informação no tratamento da PC (HADDERS-ALGRA et al, 1996).
Perturbações auto-geradas na PC mostraram a presença das características espaciais
nesses indivíduos, porém, em comparação, estes padrões aparecem com cerca de quatro
meses de atraso na idade cronológica e com uma grande variabilidade. Crianças que não
apresentam a ativação muscular dentro dos padrões espaciais são aquelas com quadros
motores gravíssimos e com sérias inabilidades funcionais. Apesar das poucas diferenças
espaciais, as crianças com PC têm dificuldades em modular as características temporais e
quantitativas frente a alterações na tarefa (VAN DER HEIDE et al, 2004).
41
Uma das diferenças encontradas na ativação de músculos posturais entre os grupos
deste estudo pôde ser observada na redução do RA no GPC com a bola pesada. A
característica da tarefa motora exige que músculos posteriores estejam mais ativos em
comparação aos anteriores. O GCON foi capaz de modular a intensidade da ativação do
RA para as bolas de massas diferentes, enquanto o GPC optou em manter sua atividade
mesmo com a bola leve.
A TABELA 1 mostra uma redução da atividade no músculo CE durante o alcance da
bola pesada em crianças com PC. HADDERS-ALGRA et al, (1999) encontraram esta
diminuição de atividade em crianças com PC, argumentando que ela deva acontecer em
decorrência de um padrão de ativação tônico extensor alto, necessitando diminuir para o
sucesso do controle da postura. Esse tipo de ativação foi raramente visto em crianças
saudáveis. Crianças com paralisia cerebral geralmente apresentam diferentes graus de
hiperextensão da coluna cervical e do tronco, que variam com a disfunção e a lesão
encefálica.
Em síntese, a maior atividade EMG encontrada no GPC sugere a dificuldade em
modular as características quantitativas do controle postural, em comparação a crianças
com desenvolvimento normal.
5.4 Níveis de ativação muscular
O aparecimento de três níveis de ativação muscular (fraco, médio e forte) mostrou
semelhanças entre os sete músculos estudados e diferenças entre as condições avaliadas.
Para os valores iEMG a grande diferença ocorreu entre os grupos, durante APA com a bola
leve. O GPC apresentou com maior freqüência a ativação média e forte em comparação ao
GCON.
42
Os níveis de ativação muscular para o RMS também mostram similaridade entre os
músculos. Contudo, uma diferença entre grupos deve ser ressaltada. Para todos os
músculos analisados visivelmente, durante o APC com a bola pesada, o GPC apresentou
alta freqüência no nível forte de ativação muscular contrastando com o GCON.
Em ambos os casos, houve maior ativação muscular no GPC sugerindo, além do déficit
na capacidade da modulação dos parâmetros temporais e quantitativos, a preferência por
manter níveis fortes de ativação muscular evitando riscos. HADDERS-ALGRA et al,
(1999) sugerem a existência de um repertório limitado de possibilidades motoras, devido
lesão no encéfalo imaturo, como também um déficit na integração sensorial. BROGREN et
al, (2001) observaram maiores amplitudes EMG na PC em comparação a crianças
saudáveis durante o controle da estabilidade contra perturbações externamente geradas.
5.5 Parâmetros Coativação e Inibição
Uma outra forma de avaliar o comportamento muscular durante os ajustes posturais é
analisar os sinais EMG de pares musculares que atravessam diferentes articulações.
Através dos parâmetros C e R, músculos agonista e antagonista de um movimento para
uma determinada articulação são analisados, a partir da sua atividade simultânea
(coativação) ou intermitente (inibição recíproca). Os parâmetros C e R dos pares
musculares ES-CE e RA-LO foram avaliados através do iEMG. Após análise, observou-se
o efeito do grupo, ajuste e bola sobre C. O GPC apresentou maior co-ativação (BROGREN
et al, 1998; WOOLLACOTT et al, 1998; HADDERS-ALGRA et al, 1999; DAN et al,
2000, WOOLACOTT, 2002; LEVIN, et al. 2002). Excesso de coativação pode ser
explicado pela falta de modulação de centros supraespinais nos neurônios motores alfa e
gama prejudicando o controle das características da ativação muscular. Lesões no SNC
43
como nas crianças com PC levam ao aumento do tônus, diminuição do limiar do reflexo de
estiramento, fraqueza muscular e, por consequência, déficits no controle do movimento e
da postura. Além disso, a co-ativação é observada em crianças saudáveis com menos de
quatro anos, sugerindo a imaturidade do SNC (BROGREN et al, 1998; VAN DER FITS &
HADDERS-ALGRA, 1998).
Na bola pesada, o APC obteve maior nível de co-ativação dos pares musculares.
Cargas adicionais exigem maior atividade EMG dos músculos relacionados ao movimento
primário mas também aos músculos relacionados com a tarefa de controle postural. Neste
estudo, como APC foi o ajuste mais utilizado, é compreensível que a atividade EMG neste
período seja maior para sustentar maiores cargas.
O comando R foi diferente entre os pares musculares e ajuste. O par RA-LO mostrou
maior R em comparação ao par ES-CE. Além disso, o R foi maior no APA.
O par muscular inferior agindo no R pode ser explicada pela natureza bottom-up do
sentido de ativação muscular. Estudos mostram que crianças saudáveis utilizam uma
seqüência de ativação muscular de baixo para cima ou caudo-cranial. Porém, VAN DER
HEIDE et al, (2004) observaram o sentido inverso de ativação muscular em crianças de
dois a 11 anos com PC. A produção do APA depende de complexas modificações nos
parâmetros R e C, controladas por centro superiores do SNC, que na PC, apresenta-se
lesado (SLIPJER & LATASH, 2004).
ARUIN & ALMEIDA (1997) observaram que sujeitos com síndrome de Down
utilizavam mais a co-ativação em comparação a inibição recíproca. Logo, sugere-se que o
SNC desses sujeitos optou por utilizar uma estratégia mais conservadora, com a
diminuição da flexibilidade articular e conseqüentemente dos movimentos. Acreditamos
que a presença da maior co-ativação em crianças com PC, entre outras explicações, deva-
se também aos termos desta hipótese.
44
5.6 Relação entre a idade e os ajustes posturais
A relação foi linear entre a atividade EMG e a idade das crianças em ambos os grupos,
ou seja mudanças em uma variável (idade) produziram modificações em outra variável
(ajustes) (MERCER & SAHRMANN, 1997; GRASSO et al, 1998; HAY & REDON,
1999; VAN DER FITS & HADDERS-ALGRA, 1998; WOOLLACOTT et al, 1998;
WITHERINGTON et al, 2002). Porém, a relação foi negativa no GPC, no APA e no APC.
HADDERS-ALGRA et al, (1999) observaram que a qualidade do movimento voluntário
em crianças saudáveis melhorou com a idade. Com o aparecimento da habilidade de andar
e se sentar, o controle da cabeça e do tronco melhoram consideravelmente. Já nas crianças
com PC, a melhora da eficiência dos ajustes posturais não tem relação com o aparecimento
de novas habilidades.
Em relação ao APA, WITHERINGTON et al, (2002) apontaram o aumento da
utilização do APA com o aumento da idade das crianças. Os autores relacionam esta
mudança com o período de aquisição da habilidade da marcha. VAN DER FITS et al,
(1999) observaram que o desenvolvimento do APA em crianças de seis a 18 meses esteve
relacionado com a aquisição da postura bípede e marcha independente por volta, tarefas
que requerem organização complexa e adequada do controle postural.
MERCER & SAHRMANN (1997) observaram diferenças nos parâmetros temporais
entre crianças, adultos e idosos. Crianças e idosos mostraram maiores latências nas
ativações musculares em comparação aos adultos jovens. Eles sugerem que a inexperiência
de crianças, em comparação aos adultos, promoveu as diferenças nas séries temporais.
Estes estudos sugerem que as diferenças no desenvolvimento motor de crianças
saudáveis daquelas com PC, estão baseadas em experiência e aprendizado. Na PC, a lesão
45
do SNC prejudica o desenvolvimento motor, retardando a aquisição de novas habilidades e
experiências, sugerindo as diferenças encontradas entre os grupos neste estudo.
5.7 Relação entre os níveis funcionais e os ajustes posturais.
Neste estudo houve diferenças entre os grupos, porém não ficaram evidentes diferenças
entre as crianças do GPC pois a análise de regressão linear feita com os níveis funcionais
em função da magnitude dos ajustes não obteve relação entre os fatores.
VAN DER HEIDE et al, (2004) correlacionaram os níveis funcionais com a capacidade
de modulação dos sinais EMG durante os ajustes posturais. Eles mostraram que quanto
mais comprometido funcionalmente, menor a capacidade de adaptar os ajustes posturais a
mudanças na tarefa. Estudos (HADDERS-ALGRA et al, 1999; BROGREN et al, 2001)
mostraram que quanto maiores as dificuldades funcionais e o comprometimento motor,
mais difícil a capacidade de organizar os parâmetros espaciais, temporais e quantitativos
dos ajustes posturais.
A falta de relação entre os níveis funcionais e os ajustes posturais visto neste estudo,
pode estar relacionadas às semelhanças existentes entre nossos sujeitos. A capacidade de
permanecerem sentados e agarrarem uma bola, exigiu a escolha de crianças com diparesia
espástica leve. A escala GMFCS para níveis funcionais, descreve nos três primeiros níveis,
diferenças relacionadas principalmente a postura bípede e locomoção. Dificuldades no
controle postural são mais visíveis em pacientes graves, porém as maiores dúvidas estão
nas diferenças entre os sujeitos normais e aqueles com grau leve e moderado de
disfunções.
46
6 CONCLUSÃO
Os resultados discutidos no capítulo anterior remetem aos objetivos deste estudo,
anteriormente descritos, permitindo as seguintes conclusões:
1- As crianças optaram pela estratégia baseada em correções (APC) para se
estabilizarem frente uma perturbação auto-gerada;
2- Houve aumento da atividade EMG durante a tarefa motora realizada com a bola
pesada;
3- Crianças com PC apresentaram maiores amplitudes dos sinais EMG em
comparação a crianças saudáveis;
4- A co-ativação teve maior presença no grupo de crianças com PC.
Portanto os procedimentos utilizados neste estudo foram capazes de responderem as
dúvidas implícitas nos objetivos específicos descritos.
47
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8 ANEXO
8.1 Rotina Matlab 6.5
function super_apa % this mfile run apa analysis % luis mochizuki Mar012005 freq=1000; [filenames, pathname] = uigetfiles(’*.dat’, ’Selecione o arquivo’); ngonio=input(’ Entre com o numero de eletrogoniometros: ’ ); nemgs=input(’ Entre com o numero de canais de emg: ’ ); disp(’ ’),disp(’ Openning files...’) nfile=length(filenames); RMS_apa1=[]; RMS_apc1=[]; RMS_pre1=[]; iEMG_apa1=[]; iEMG_apc1=[]; iEMG_pre1=[]; for j=1:nfile file=char(filenames(j)); %planilha %dados=load(file); %[L,C]=size(dados); %gonio=dados(:,3+nemgs:3+nemgs+2*ngonio); %emg=dados(:,2:2+nemgs); [a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10 a11 a12]=textread(file,’%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f’); emg = [a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8]; gonio= [a9 a10]; if findstr(file,’.’) file=lower(file(1: findstr(file,’.’)-1)); files=lower(file); end %tratando os dados [b2,a2]=butter(4,2/500); gonio1=filtfilt(b2,a2,gonio); gonio2=diff(gonio1,2); tempo=1:length(gonio1); subplot(2,1,1) plot(gonio1(:,1),’r’); subplot(2,1,2) plot(gonio2(:,1),’k-’); [X1,Y1]=ginput; clf for i=1:length(X1) subplot(2,1,1) plot(gonio1(round(X1(i))-1000:round(X1(i))+1000,1)); subplot(2,1,2) plot(gonio2(round(X1(i))-1000:round(X1(i))+1000,1)); [X,Y]=ginput(1); %criando o arquivo cortado emg_new=emg(round(X(1))+round(X1(i))-1500:round(X(1))+round(X1(i))-500,:); gonio_new=gonio(round(X(1))+round(X1(i))-1500:round(X(1))+round(X1(i))-500,:); tudo(:,1:7)=emg_new; tudo(:,8:9)=gonio_new; %filtrando o arquivo cortado [b,a]=butter(2,300/500); emg_new=filtfilt(b,a,emg_new); emg_new=abs(detrend(emg_new,’constant’)); [b,a]=butter(2,2/500); gonio_new=filtfilt(b,a,gonio_new); %normalizando o sinal medio=mean(emg_new,1); for m=1:7 emg_new(:,m)=emg_new(:,m)/medio(1,m); end
55
apa(:,1:7)=emg_new(300:550,:); apa(:,8:9)=gonio_new(300:550,:); apc(:,1:7)=emg_new(550:800,:); apc(:,8:9)=gonio_new(550:800,:); pre(:,1:7)=emg_new(250:500,:); pre1(:,1:7,i)=emg_new(250:500,:); apa1(:,1:7,i)=emg_new(300:550,:); apc1(:,1:7,i)=emg_new(550:800,:); for k=1:7 RMS_pre(i,k)=sqrt(mean(pre(:,k).^2)); RMS_apa(i,k)=sqrt(mean(apa(:,k).^2)); RMS_apc(i,k)=sqrt(mean(apc(:,k).^2)); iEMG_pre(i,k)=trapz(pre(:,k))*0.001; iEMG_apa(i,k)=trapz(apa(:,k))*0.001; iEMG_apc(i,k)=trapz(apc(:,k))*0.001; RMS_apa(i,k+7)=RMS_apa(i,k)-RMS_pre(i,k); RMS_apc(i,k+7)=RMS_apc(i,k)-RMS_pre(i,k); iEMG_apa(i,k+7)=iEMG_apa(i,k)-iEMG_pre(i,k); iEMG_apc(i,k+7)=iEMG_apc(i,k)-iEMG_pre(i,k); RMS_pre(i,k+7)=0; iEMG_pre(i,k+7)=0; end %identificando a tentativa RMS_pre(i,15)=i; RMS_apa(i,15)=i; RMS_apc(i,15)=i; iEMG_pre(i,15)=i; iEMG_apa(i,15)=i; iEMG_apc(i,15)=i; %identificando o sujeito RMS_pre(i,16)=j; RMS_apa(i,16)=j; RMS_apc(i,16)=j; iEMG_pre(i,16)=j; iEMG_apa(i,16)=j; iEMG_apc(i,16)=j; RMSpre=RMS_pre(i,:); RMSapa=RMS_apa(i,:); RMSapc=RMS_apc(i,:); iEMGpre=iEMG_pre(i,:); iEMGapa=iEMG_apa(i,:); iEMGapc=iEMG_apc(i,:); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname,’cortado\’); pathname3=[char(pathname),’\cortado\’]; [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname3,’apa\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname3,’apc\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname3,’pre\’); pathname4=[char(pathname3),’\apa\’,]; [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname4,’RMS\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname4,’iEMG\’); pathname4=[char(pathname3),’\apc\’,]; [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname4,’RMS\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname4,’iEMG\’); pathname4=[char(pathname3),’\pre\’,]; [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname4,’RMS\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname4,’iEMG\’); file=[pathname,’cortado\apa\’,char(files),num2str(i),’.apa’]; save(file,’apa’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apa\RMS\’,char(files),num2str(i),’apa.rms’]; save(file,’RMSapa’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apa\iEMG\’,char(files),num2str(i),’apa.iemg’]; save(file,’iEMGapa’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apc\’,char(files),num2str(i),’.apc’]; save(file,’apc’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apc\RMS\’,char(files),num2str(i),’apc.rms’]; save(file,’RMSapc’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apc\iEMG\’,char(files),num2str(i),’apc.iemg’]; save(file,’iEMGapc’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\pre\iEMG\’,char(files),num2str(i),’pre.iemg’]; save(file,’iEMGpre’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\pre\RMS\’,char(files),num2str(i),’pre.rms’]; save(file,’RMSpre’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\pre\’,char(files),num2str(i),’.pre’]; save(file,’pre’,’-ascii’); clear RMSapa RMSapc RMSpre iEMGapa iEMGapc iEMGpre apa apc pre emg_new gonio_new end for i=1:length(X1) %PCA & ICA %transpondo as matrizes pre=pre1(:,:,i); apa=apa1(:,:,i); apc=apc1(:,:,i); emg2(:,:,1)=pre’; emg2(:,:,2)=apa(:,1:7)’; emg2(:,:,3)=apc(:,1:7)’; for h=1:3 switch h case 1 ajuste=[’pre’]; case 2 ajuste=[’apa’]; case 3 ajuste=[’apc’]; end [pn,meanp,stdp] = prestd(emg2(:,:,h)); [ptrans,transMat] = prepca(pn,0.02); pathname1=[char(pathname3),’\’,char(ajuste),’\’]; [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname1,’\pca\’);
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pathname2=[char(pathname3),’\’,char(ajuste),’\pca\’,]; [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname2,’trans\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname2,’PC\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname2,’LAT\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname2,’EXP\’); file_1=[pathname3,’\’,char(ajuste),’\pca\trans\’,char(files),char(ajuste),’PCptrans.pca’]; save(file_1,’ptrans’,’-ascii’); file_2=[pathname3,’\’,char(ajuste),’\pca\trans\’,char(files),char(ajuste),’PCtransmat.pca’]; save(file_2,’transMat’,’-ascii’); [PC, LATENT, EXPLAINED] = pcacov(cov(emg2(:,:,h))); file_1=[pathname3,’\’,char(ajuste),’\pca\PC\’,char(files),char(ajuste),’PC.pca’]; save(file_1,’PC’,’-ascii’); file_2=[pathname3,’\’,char(ajuste),’\pca\LAT\’,char(files),char(ajuste),’LAT.pca’]; save(file_2,’LATENT’,’-ascii’); file_5=[pathname3,’\’,char(ajuste),’\pca\EXP\’,char(files),char(ajuste),’EXP.pca’]; save(file_5,’EXPLAINED’,’-ascii’); clear LATENT EXPLAINED PC for k=2:3 [eigenvectors,eigenvalues,projections,datamean] = pcsquash(emg2(:,:,h),k); [weights,sphere,activations,bias,signs,lrates] = runica(projections); emg3=resample(activations’,length(emg2),length(activations’)); %emg3(:,1:7)=emg2(:,1:7,h); %activations=emg3; pathname1=[char(pathname3),’\’,char(ajuste),’\’]; [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname1,’ica’); pathname2=[char(pathname3),’\’,char(ajuste),’\ica\’,]; [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname2,’sph\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname2,’weight\’); [SUCCESS,MESSAGE,MESSAGEID] = MKDIR(pathname2,’ic\’); file_1=[pathname3,’\’,char(ajuste),’\ica\sph\’,char(files),char(ajuste),num2str(k),’sph.ica’]; save(file_1,’sphere’,’-ascii’); file_2=[pathname3,’\’,char(ajuste),’\ica\weight\’,char(files),char(ajuste),num2str(k),’wei.ica’]; save(file_2,’weights’,’-ascii’); file_3=[pathname3,’\’,char(ajuste),’\ica\ic\’,char(files),char(ajuste),num2str(k),’.ica’]; save(file_3,’activations’,’-ascii’); % file_6=[pathname,’correlacao\’,char(files),char(ajuste),’XX.ica’]; save(file_6,’emg_corr’,’-ascii’); clear weigths sphere activations bias signs lrates end end end clear pre1 apa1 apc1 file=[pathname,’cortado\apa\RMS\apaaline’,char(files),’_rmsapa.all’]; save(file,’RMS_apa’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apc\RMS\apaaline’,char(files),’_rmsapc.all’]; save(file,’RMS_apc’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\pre\RMS\apaaline’,char(files),’_rmspre.all’]; save(file,’RMS_pre’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apa\iEMG\apaaline’,char(files),’_iemgapa.all’]; save(file,’iEMG_apa’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apc\iEMG\apaaline’,char(files),’_iemgapc.all’]; save(file,’iEMG_apc’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\pre\iEMG\apaaline’,char(files),’_iemgpre.all’]; save(file,’iEMG_pre’,’-ascii’); RMS_apa1=cat(1,RMS_apa1,RMS_apa); RMS_apc1=cat(1,RMS_apc1,RMS_apc); RMS_pre1=cat(1,RMS_pre1,RMS_pre); iEMG_apa1=cat(1,iEMG_apa1,iEMG_apa); iEMG_apc1=cat(1,iEMG_apc1,iEMG_apc); iEMG_pre1=cat(1,iEMG_pre1,iEMG_pre); freqRMSapa=histc(RMS_apa(:,1:16),0:0.1:1); freqiEMGapa=histc(iEMG_apa(:,1:16),0:0.1:1); freqRMSapc=histc(RMS_apc(:,1:16),0:0.1:1); freqiEMGapc=histc(iEMG_apc(:,1:16),0:0.1:1); freqRMSpre=histc(RMS_pre(:,1:16),0:0.1:1); freqiEMGpre=histc(iEMG_pre(:,1:16),0:0.1:1); freqRMSapa(end+1,:)=length(RMS_apa)-sum(freqRMSapa,1); freqiEMGapa(end+1,:)=length(iEMG_apa)-sum(freqiEMGapa,1); freqRMSapc(end+1,:)=length(RMS_apc)-sum(freqRMSapc,1); freqiEMGapc(end+1,:)=length(iEMG_apc)-sum(freqiEMGapc,1); freqRMSpre(end+1,:)=length(RMS_pre)-sum(freqRMSpre,1); freqiEMGpre(end+1,:)=length(iEMG_pre)-sum(freqiEMGpre,1);
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clear RMS_apa RMS_apc RMS_pre iEMG_apa iEMG_apc iEMG_pre file=[pathname,’cortado\apa\RMS\apaaline’,char(files),’RMSapa.freq’]; save(file,’freqRMSapa’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apc\RMS\apaaline’,char(files),’RMSapc.freq’]; save(file,’freqRMSapc’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\pre\RMS\apaaline’,char(files),’RMSpre.freq’]; save(file,’freqRMSpre’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apa\iEMG\apaaline’,char(files),’iEMGapa.freq’]; save(file,’freqiEMGapa’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apc\iEMG\apaaline’,char(files),’iEMGapc.freq’]; save(file,’freqiEMGapc’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\pre\iEMG\apaaline’,char(files),’iEMGpre.freq’]; save(file,’freqiEMGpre’,’-ascii’); freqRMSapa10(j,:)=freqRMSapa(1,:); freqiEMGapa10(j,:)=freqiEMGapa(1,:); freqRMSapc10(j,:)=freqRMSapc(1,:); freqiEMGapc10(j,:)=freqiEMGapc(1,:); freqRMSpre10(j,:)=freqRMSpre(1,:); freqiEMGpre10(j,:)=freqiEMGpre(1,:); freqRMSapa100(j,:)=freqRMSapa(end,:); freqiEMGapa100(j,:)=freqiEMGapa(end,:); freqRMSapc100(j,:)=freqRMSapc(end,:); freqiEMGapc100(j,:)=freqiEMGapc(end,:); freqRMSpre100(j,:)=freqRMSpre(end,:); freqiEMGpre100(j,:)=freqiEMGpre(end,:); clear freqRMSapa freqiEMGapa freqRMSapc freqiEMGapc freqRMSpre freqiEMGpre end file=[pathname,’cortado\apa\RMS\apaaline_rmsapa.all’]; save(file,’RMS_apa1’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apc\RMS\apaaline_rmsapc.all’]; save(file,’RMS_apc1’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\pre\RMS\apaaline_rmspre.all’]; save(file,’RMS_pre1’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apa\iEMG\apaaline_iemgapa.all’]; save(file,’iEMG_apa1’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apc\iEMG\apaaline_iemgapc.all’]; save(file,’iEMG_apc1’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\pre\iEMG\apaaline_iemgpre.all’]; save(file,’iEMG_pre1’,’-ascii’); RMS_apa1(:,end+1)=2; RMS_apc1(:,end+1)=3; RMS_pre1(:,end+1)=1; iEMG_apa1(:,end+1)=2; iEMG_apc1(:,end+1)=3; iEMG_pre1(:,end+1)=1; RMSall=cat(1,RMS_pre1,RMS_apa1,RMS_apc1); iEMGall=cat(1,iEMG_pre1,iEMG_apa1,iEMG_apc1); file=[pathname,’cortado\apaaline_iemg.all’]; save(file,’iEMGall’,’-ascii’); file=[pathname,’cortado\apaaline_rms.all’]; save(file,’RMSall’,’-ascii’); load handel sound(y,Fs)
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8.2 Gross Motor Function Classification System (GMFCS)
LEVEL I- Walks without restrictions; limitations in more advance gross motor skills. Before 2nd birthday: Infants move in and out of sitting and floor sit with both hands free to manipulate objects. Infants crawl on hands and knees, pull to stand and take seps holding onto furniture. Infants walk between 18 months and 2 years of age without the need for any assistive mobility device. From age 2 the 4th birthday: Children floor sit with both hands free for to manipulate objects. Moviments in and out of floor sitting and standing are performed without adult assistance. Children walk as the preferred method of mobility without the need for any assistive mobility device. From age 4 to 6th birthday: Children get into and out of, and sit in, a chair without the need for hand support. Children move from the floor and from chair sitting to standing without the need for objects for support. Children walk indoors and outdoors, and climb stairs. Emerging ability to run and jump. From age 6 to 12: Children walk indoors and outdoors, and climb stairs without limitations. Children perform gross motor skill including running and jumping but speed, balance and coordination are reduced. LEVEL II- Walks without assistive devices, limitations walking outdoors and in the community. Before 2nd birthday: Infants maintain floor sitting but way need to use their hands for support to maintain floor sitting but may need to use their hands for support to maintain balance. Infants creep on their stomach or crawl on hands and knees. Infants may pull to stand and take steps holding onto furniture. From age 2 to 4th birthday: Children floor sit but may have difficulty with balance when both hands are free to manipulate objects. Movements in and out of sitting are performed without adult assistance. Children pull to stand on a stable surface. Children crawl on hands and knee with reciprocal pattern, cruise holding onto furniture and walk using an assistive mobility device as preferred methods of mobility. From age 4 to 6th birthday: Children sit in a chair with both hands free to manipulate objects. Children move from the floor to standing and from chair sitting to standing but often require stable surface to push ou pull up on with their arms. Children walk without the need for any assistive mobility device indoors and for short distances on level surfaces outdoors. Childrens climb stairs holding onto a railing but are unable to run and jump. From age 6 to 12: Children walk indoors and outdoors, and climb stairs holding onto a railing but experience limitations walking on uneven surfaces and inclines, and walking in crowds or confined spaces. Children have at best only minimal ability to perform gross motor skills such as running and jumping. Distinctions between levels I and II:
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Compared with children in Level I, children in Level II have limitations in the ease of performing movement transitions; walking outdoors and in the community; the need for assistive mobility devices when beginning to walk; quality of movement; and the ability to perform gross motor skills such as running and jumping. LEVEL III- Walks with assistive mobility devices; limitations walking outdoors and in the community. Before 2nd birthday: Infants maintain floor sitting when the low back is supported. Infants roll and creep forward on their stomachs. From age 2 to 4th birthday: Children maintain floor sitting often by W-sitting (sitting between flexed and internally rotated hips and Knees) and may require adult assistance to assume sitting. Children creep on their stomach or crawl on hands and knee (often withhout reciprocal leg movements) as their primary methods of self-mobility. Children may pull to stand on a stable surface and cruise short distances. Children may walk short distances indoors using an assistive mobility device and adult assistance for steering and turning. From age 4 to 6th birthday: Children sit on a regular chair but may require pelvic or trunk support to maximize hand function. Children move in and out chair sitting using stable surface to push on or pull up with their arms. Children walk with an assistive mobility device on level surfaces and climb stairs with assistance from an adult. Children frequently are transported when travelling for long distances or outdoors on uneven terrain. From age 6 to 12: Children walk indoors or outdoors on a level surface with an assistive mobility device. Children may climb stairs holding onto a railing. Depending on upper limb function, children propel a wheelchair manually or are transported when travelling for long distances or outdoors on uneven terrain. Distinctions between Levels II and III: Differences are seen in the degree of achievement of functional mobility. Children in Level III need assistive mobility devices and frequently orthoses to walk, while children in level II do not require assistive mobility devices after age 4. LEVEL IV- Self-mobility with limitations; children are transported or use power mobility outdoors and in the community. Before 2nd birthday: Infants have head control but trunk suport is required for floor sitting. Infants can roll to supine and may roll to prone. From 2 to 4 th birthday: Children floor sit when placed, but are unable to maintain alignment and balance without use of their hands for support. Children frequently require adaptive equipment for sitting and standing. Self-mobility for short distances (within a room) is achieved through rolling, creeping on stomach, or crawling on hands and knees without reciprocal leg movement. From age 4 to 6th birthday: Children sit on a chair but need adaptive seating for trunk control and to maximize hand function. Children move in and out chair sitting with assistance from an adult or a stable surface to push or pull up on with their arms. Children may at best walk short distances with a walker and adult supervision but have difficulty
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turnning and maintaining balance on uneven surfaces. Children are transportes in the community. Children may achieve self-mobility using a power wheelchair. From age 6 to 12: Children may maintain levels of function achieved before age 6 or rely more on wheeled mobility at home, school, and inthe community. Children may achieve self-mobility using a power wheelchair. Distinctions between Levels III and IV: Differences in sitting ability and mobility exist, even allowing for extensive use of assistive technology. Children in level III sit independently, have independent floor mobility, and walk with assitive mobility devices. Children in Level IV function in sitting (usually supported) but independent mobility is very limited. Children in Level IV are more likely to be transported or use power mobility. LEVEL V - Self-mobility is severely limited even with the use of assistive technology. Before 2nd birthday: Physical impairments limit voluntary control of movement. Infants are unable to maitain antigravity head and trunk postures in prone and sitting. Infants require adult assitance to roll. From age 2 to 12: Physical impairments restrict voluntary control of movement and the ability to maintain antigravity head and trunk postures. All areas of motor function are limited. Functional limitations in sitting and standing are not fully compensated for through the use of adaptative equipament and asistive technology. At level V, children have no means of independent mobility and are transported. Some children achieve self-mobility using a power wheelchair with extensive adaptations. Distinctions between Levels IV and V: Children in Level V lack independence even in basic antigravity postural control. Self mobility is achieved only if the child can learn how to operate an electrically powered wheelchair.
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8.3 Termo de Conscentimento
Os ajustes posturais são muito importantes e fazem parte das atividades do cotidiano das pessoas, participando do controle postural, do equilíbrio e dos movimentos realizados.
O objetivo deste estudo é avaliar o controle postural de crianças frente à uma tarefa motora específica.
Assim, necessitamos de sua colaboração para permitir que seu filho/a participe do experimento que medirá como ele/a controla o equilíbrio na postura ereta. O experimento não é invasivo. Acreditamos que a duração total do experimento seja de cerca de 30 minutos, incluindo o preenchimento de um formulário de identificação.
Os resultados servirão como parâmetros para melhor compreender os mecanismos de regulação do equilíbrio e farão parte de uma dissertação de mestrado em Educação Física e de publicações em periódicos e congressos científicos; portanto asseguramos que todos os resultados permanecerão anônimos e serão apenas identificados por um código numérico conhecido somente pelos pesquisadores do projeto.
No caso de dúvidas, os pais ou responsáveis poderão dirigir-se à clínica de fisioterapia da Universidade São Judas Tadeu, aos cuidados da coordenadora do estudo, Aline Bigongiari Winckler, durante o horário das 14:00 às 18:00, nos dias úteis, ou pelo telefone:
6099-1659 Assim, declaro que eu, ___________________________________________________ residente na ____________________________________________________________ telefone __________________, estou ciente dos propósitos deste trabalho científico e
autorizo meu/minha filho/a ___________________________________________________
a participar das coletas experimentais e estou ciente que tenho a liberdade de deixar o estudo a qualquer etapa deste trabalho, sendo somente necessário notificar ocoordenador do estudo. São Paulo, ____ de ________________ de 200__
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8.4 Comitê de ética