estudo sobre a relação entre os sistemas cognitivo e motor...

Estudo sobre a relação entre os sistemas cognitivo e motor no

Homem

Ana Margarida Mano Silva Pereira

Mestrado em Engenharia Biomédica

2010-2011

Estudo sobre a relação entre os sistemas cognitivo e motor no

Homem

Trabalhos práticos

Ana Margarida Mano Silva Pereira

Licenciada em Engenharia Biomédica pela Escola Superior de Estudos Industriais e de Gestão

Orientador:

Prof. Doutor João Manuel R. S. Tavares

Prof. Auxiliar do Departamento de Engenharia Mecânica

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Mestrado em Engenharia Biomédica

2010 – 2011

Estudo sobre a relação entre os sistemas cognitivo e motor no homem MEB-Trabalhos práticos

Margarida Pereira 3

Agradecimentos

Ao Professor Doutor João Manuel Tavares, pela sua orientação e constante disponibilidade demonstradas ao

longo de todo o trabalho.

À Mestre Andreia Sousa por todo o apoio prestado, nomeadamente na cedência do espaço físico para a

realização das recolhas bem como todo o conhecimento e compreensão partilhadas.

Ao Centro de Estudos do Movimento e Actividade Humana (CEMAH) pela possibilidade de realizar as

actividades experimentais.

Aos meus pais, e a todos aqueles que sempre me apoiaram e demonstraram o seu afecto e compreensão

nesta etapa importante do meu percurso escolar.

A todos o meu muito obrigada,

Ana Margarida Pereira


Margarida Pereira 4

Resumo

Nos dias de hoje torna-se cada vez mais relevante perceber quais os mecanismos envolvidos no controlo

postural quando se desempenham outras tarefas em simultâneo - paradigma da dupla tarefa. Este paradigma

surge como uma nova abordagem para o desenvolvimento de conhecimentos e ferramentas específicas e

úteis para aplicação clínica.

Desta forma, torna-se importante determinar qual a relação entre diversas actividades do dia-a-dia, que

envolvem um controlo cognitivo e em simultâneo um controlo motor. Os diversos estudos efectuados

anteriormente, apresentaram conclusões importantes acerca de determinadas tarefas, contudo continuam a

existir incongruências nesta área. Em tarefas de resposta verbal verificou-se uma degradação da postura

enquanto em tarefas visuais, de fixação de um ponto, registou-se uma melhoria do controlo do equilíbrio. No

entanto factores como a idade, a capacidade de cognição e ainda a condição de saúde podem alterar o

desempenho em dupla tarefa.

Com o presente trabalho verificou-se que o desempenho duma tarefa cognitiva interfere com o controlo

postural. Em situação estática normal com a adição de uma tarefa cognitiva houve uma melhoria da postura.

Quando se desempenhou uma tarefa postural desafiante com uma tarefa de memória, verificaram-se

oscilações significativas do equilíbrio.

Palavras-chave: cognição, postura, dupla-tarefa, interferência


Margarida Pereira 5

Índice

CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO ......................................................................................................................... 10

1.1 Enquadramento ..................................................................................................................................... 11

1.2 Objectivo ............................................................................................................................................... 12

1.3 Estrutura................................................................................................................................................ 13

1.4 Contribuições principais ........................................................................................................................ 13

CAPÍTULO II – FUNDAMENTOS TEÓRICOS ................................................................................................. 15

2.1 Introdução .......................................................................................................................................... 15

2.2 Controlo postural ............................................................................................................................... 15

2.2.1 Estabilometria ........................................................................................................................ 16

2.2.1.1 Plataforma de forças .................................................................................................................. 17

2.2.2 Electromiografia ..................................................................................................................... 18

2.3 Resumo ................................................................................................................................................. 28

CAPÍTULO III- MÉTODOS E PROCEDIMENTOS ........................................................................................... 30

3.1 Introdução .......................................................................................................................................... 30

3.2 Definição da amostra ......................................................................................................................... 30

3.3 Questões éticas ................................................................................................................................. 30

3.4 Instrumentos de medição .................................................................................................................. 31

3.5 Procedimentos ................................................................................................................................... 32

3.5.1 Definição tarefa ..................................................................................................................... 32

3.5.2 Selecção dos músculos ......................................................................................................... 33

3.5.3 Electromiografia: Considerações práticas ............................................................................. 35

3.5.4 Protocolo experimental em situação estática ........................................................................ 35

3.5.4.1 Sem tarefa .................................................................................................................................. 35

3.5.4.2 Com tarefa .................................................................................................................................. 36

3.6 Resumo ............................................................................................................................................ 38

CAPÍTULO IV – ANÁLISE DE DADOS E DISCUSSÃO .................................................................................. 40

4.1 Introdução .......................................................................................................................................... 40

4.2 Procedimentos ................................................................................................................................... 40

4.2.1 Situação estática avaliada através da plataforma de forças .................................................. 40

4.2.1.1 Método de análise de dados .................................................................................................. 40

4.2.2.2 Resultados e Discussão ........................................................................................................ 42

4.2.2 Situação estática avaliada através da plataforma de forças e electromiografia .................... 47

4.2.2.1 Método de análise de dados .................................................................................................. 47

4.2.2.2 Resultados e discussão ......................................................................................................... 50

4.2.3 Avaliação do desempenho da tarefa de memorização .......................................................... 54

CAPÍTULO V – CONSIDERAÇÕES FINAIS E PERSPECTIVAS FUTURAS .................................................. 58


Margarida Pereira 6

5.1 Considerações finais ......................................................................................................................... 58

5.2 Perspectivas futuras .......................................................................................................................... 60

BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................................ 61

Índice de Figuras


Margarida Pereira 7

Figura 2. 1- Plataforma de forças (retirado de (Wegen, Emmerik et al. 2002)) ............................. 17

Figura 2. 2 - Diagrama de blocos dos principais componentes de um sistema de aquisição do sinal EMG

(adaptado de (Webster 2006))............................................................................ 19

Figura 2. 3- Músculos da perna (adaptado de (A.D.A.M. 2009)) ........................................... 21

Figura 3 1- Pés posicionados lado a lado na plataforma de forças ........................................ 35

Figura 3 2- Situação estática com a adição da tarefa cognitiva ............................................ 36

Figura 4. 1-Sinal obtido através da plataforma de forças .................................................. 41

Figura 4. 2- Sinal relativo ao centro de pressões antero-posterior e médio-lateral ......................... 42

Figura 4. 3- Sincronização dos sinais de plataforma de forças e de EMG ................................. 47

Figura 4. 4- Sinal EMG integrado ......................................................................... 48

Figura 4. 5- Representação dos sinais de EMG e dos sinais obtidas pela plataforma de forças ............ 49

Índice de Tabelas


Margarida Pereira 8

Tabela 2. 1- Músculos recomendados pelo projecto SENIAM para colocação dos eléctrodos ............. 26

Tabela 3. 1- Informações relativas aos músculos tibial anterior e gastrocnémio medial (adaptado de

(Hermens and Freriks 2000; Barela 2005; Oliveira 2007) ................................................. 34

Tabela 4. 1- Variáveis avaliadas na plataforma de forças para o individuo 1 .............................. 43

Tabela 4. 2-Tabela 4. 3- Variáveis avaliadas na plataforma de forças para o individuo 2 .................. 43

Tabela 4. 4- Valores médios na posição lado a lado sem tarefa ........................................... 44

Tabela 4. 5- Valores obtidos para os indivíduos 1 e 2 com os pés posicionados lado a lado ............... 45

Tabela 4. 6- Relação entre os valores obtidos com e sem a realização da tarefa cognitiva na posição de pés

lado a lado ............................................................................................... 46

Tabela 4. 7- Valores obtidos através da plataforma de forças e da electromiografia para os pés colocados

lado a lado sem tarefa cognitiva .......................................................................... 50

Tabela 4. 8- Valores obtidos através da plataforma de forças para os pés colocados frente a frente sem

tarefa cognitiva ........................................................................................... 51

Tabela 4. 9- Valores obtidos através de electromiografia para os pés colocados frente a frente sem tarefa

cognitiva ................................................................................................. 52

Tabela 4. 10- Valores obtidos através da plataforma de forças para os pés colocados frente a frente com

tarefa cognitiva ........................................................................................... 53

Tabela 4. 11- Valores obtidos através de electromiografia para os pés colocados frente a frente com tarefa

cognitiva ................................................................................................. 53

Tabela 4. 12- Avaliação qualitativa do desempenho da tarefa cognitiva do individuo 1 e 2 ................ 55

Tabela 4. 13- Desempenho da tarefa de memorização ................................................... 55

Índice de Abreviaturas


Margarida Pereira 9

CP- centro de pressão

CM- centro de massa

COPa-p - coordenada do centro de força na direcção antero- posterior

COPm-l - coordenada do centro de força na direcção médio- lateral

EMG- Electromiografia

Fx - componente antero-posterior da força de reacção do solo

Fy - componente médio-lateral da força de reacção do solo

Fz - componente vertical da força de reacção do solo

h - distância da superfície até o centro geométrico da plataforma de força

Mx - momento em torno do eixo antero-posterior

My - momento em torno do eixo médio-lateral

SNC-Sistema Nervoso Central


Margarida Pereira 10

CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO

1.1 Enquadramento

1.2 Objectivo

1.3 Estrutura

1.4 Contribuições principais



1.1 Enquadramento

O sistema de controlo postural regula a posição do corpo no espaço através da integração de informação de

diferentes sistemas, tais como o sistema nervoso central, o sistema sensorial e ainda o sistema músculo-

esquelético. O principal objectivo deste controlo é o de garantir a orientação e equilíbrio necessários às

diferentes actividades diárias (Lacour, Bernard-Demanze et al. 2008).

Manter o equilíbrio é uma tarefa crucial para o homem e é desempenhada sem controlo de atenção na maior

parte das circunstâncias (por exemplo recorrer à consciência). Para além disso, o controlo postural está

sempre presente em diversas situações do dia-a-dia enquanto outra tarefa está a ser desempenhada, como

por exemplo, estar de pé enquanto se fala ou estar de pé enquanto se pensa. Assim, o controlo postural em

tarefa dupla - que consiste na regulação de estabilidade postural enquanto é desempenhada uma tarefa

secundária – é essencial para o sistema de controlo postural uma vez que é uma situação recorrente.

Contudo, evidências empíricas mostram que a atenção pode ser necessária no controlo postural para

integração sensorial e selecção entre informação sensorial conflituosa (ou para compensar perturbações no

sistema de controlo postural). Assim, manter a postura pode requerer factores cognitivos, tais como

processos de atenção, quando as condições em pé são desafiantes ou quando a interferência atencional

entre o controlo postural e processos cognitivos é elevada (Huxhold, Li et al. 2006).

A importância do estudo do efeito das tarefas cognitivas no controlo postural deve-se não só ao facto de

perceber como é que estas duas actividades coexistem, mas também de perceber como é que o controlo

postural tem o duplo papel de garantir a segurança do corpo e equilíbrio, ao mesmo tempo que proporciona

condições versáteis, adequadas com o meio físico envolvente permitindo realizar tarefas de percepção-acção

(Fraizer and Mitra 2008).



1.2 Objectivo

Com o presente trabalho pretende-se avaliar a interferência do desempenho de uma tarefa cognitiva no

controlo postural de um individuo saudável, de forma a verificar se a dificuldade da tarefa cognitiva influencia

a postura e se a própria tarefa cognitiva pode ser afectada. Esta avaliação foi feita em situação estática,

fazendo-se variar o grau de dificuldade da tarefa postural com e sem adição de uma tarefa secundária

(cognitiva).



1.3 Estrutura

O presente trabalho encontra-se subdividido em diferentes capítulos onde: (a) Capítulo I: é feita uma breve

contextualização ao tema em estudo, referindo-se quais os objectivos e contribuições principais; (b) Capítulo

II: refere-se um conjunto de informações teóricas indispensáveis para a avaliação dos resultados

experimentais; (c) Capítulo III: são apresentados o conjunto de procedimentos e de instrumentos

necessários, bem como são referidas algumas considerações práticas importantes para a realização da

actividade experimental; (d) Capítulo IV: apresentam-se os resultados obtidos e é feita a discussão dos

mesmos; (e) Capítulo V: apresentam-se as considerações finais verificadas pela análise dos dados e

posteriormente são sugeridas perspectivas futuras.

1.4 Contribuições principais

Com o presente trabalho verificou-se que a adição de uma tarefa cognitiva em situação estática normal

melhora a postura uma vez que há uma menor oscilação corporal. No entanto quando se adopta uma postura

mais complexa em simultâneo com uma tarefa cognitiva regista-se um aumento da actividade muscular

assim como da variação do deslocamento do centro de pressões nos indivíduos em estudo. Desta forma

comprova-se que apesar dos indivíduos serem jovens e saudáveis, existe uma interferência significativa

entre os sistemas cognitivo e postural.



Capítulo II – Fundamentos teóricos

2.1 Introdução

2.2 Controlo postural

2.2.1 Estabilometria

2.2.1.1 Plataforma de forças

2.2.2 Electromiografia

2.2.2.1 Estrutura e função muscular

2.2.2.2 Tipos de músculo

2.2.2.3 Tipos de electromiografia

2.2.2.3.1 Eléctrodos de superfície

2.2.2.4 Electromiografia: Considerações Práticas

2.2.2.5 Processamento sinal EMG



Capítulo II – Fundamentos teóricos

2.1 Introdução

No presente capítulo são referidos os conhecimentos teóricos indispensáveis para a análise dos resultados

práticos obtidos. De seguida abordar-se-á, de forma genérica, alguns conhecimentos acerca das informações

necessárias para manter o controlo postural e quais os instrumentos que podem ser utilizados para avaliar o

desempenho da postura e do equilíbrio.

2.2 Controlo postural

O controlo postural pode ser assegurado através da manutenção da estabilidade do sistema músculo-

esquelético, ou seja, assegurando a orientação satisfatória dos segmentos corporais que estão envolvidos no

movimento (Rosa, Perracini et al. 2006). O sistema de controlo postural, segundo (Rothwell 1994), deve

realizar três funções fundamentais: suporte, estabilização e equilíbrio. Por um lado, tem de assegurar a

contracção apropriada dos músculos de forma a suportar o corpo contra a gravidade, e deve ainda estabilizar

correctamente o corpo na sua base de suporte. Para realizar estas funções, o sistema de controlo postural

necessita de informação sobre as posições relativas dos segmentos do corpo e, também, informação sobre a

posição do corpo relativamente a forças externas que possam estar a actuar sobre ele (Pais 2005).

Assim, a manutenção do equilíbrio corporal estável no meio ambiente é determinada pelo controlo do sistema

nervoso central e estruturas periféricas responsáveis pela execução motora, cujo funcionamento depende da

integração das informações provenientes das estruturas sensoriais (vestibulares, visuais e proprioceptivas,)

processadas nos núcleos vestibulares do tronco encefálico, sob a coordenação do cerebelo. (Rosa, Perracini

et al. 2006) Numa primeira fase, a informação da posição do corpo no espaço é processada através do

sistema sensorial, havendo posteriormente, uma integração dessa informação no SNC. Este sistema

processador determina uma resposta adequada, assegurando aspectos antecipatórios e adaptativos do

controlo postural. (Shumway-Cook and Woollacott 2001) Por fim, são geradas respostas adequadas ao

sistema músculo-esquelético de forma a controlar a posição do corpo tendo em conta a tarefa a efectuar e o

ambiente. (Pais 2005)

Os mecanismos que regulam o controlo da actividade neuromuscular, como resposta a situações

inesperadas ou antecipadas de perda de equilíbrio, são designados por feedforward ou antecipatórios e por

feedback ou compensatórios.

O mecanismo de feedforward, segundo autores citados em (Campos 2008), recorre à acção antecipatória

pré-programada de alguns músculos, e é desencadeado quando as alterações na postura são originadas



pelo próprio indivíduo. Este mecanismo é considerado antecipatório uma vez que se inicia antes da

ocorrência da perturbação, pela acção do sistema nervoso central, resultando em ajustes que precedem e

acompanham o movimento de forma a manter a estabilidade postural. No que diz respeito ao mecanismo de

feedback, este surge como consequência de distúrbios resultantes de uma situação inesperada em que há

deslocamento do centro de gravidade. Desta forma, o sistema nervoso central com base nas informações

sensoriais, actua no sentido de repor o centro de gravidade na base de sustentação. (Shumway-Cook and

Woollacott 2001)

No entanto, a postura ortostática do ser humano é influenciada por diversos factores fisiológicos, tais como a

respiração, os batimentos cardíacos e o retorno venoso. Estes factores criam oscilações constantes no

equilíbrio do corpo que se traduzem particularmente por deslocamentos do centro de pressões.

2.2.1 Estabilometria

A estabilometria é considerada um método de análise do equilíbrio postural, tem como função quantificar as

oscilações do corpo através da análise do deslocamento do centro de pressões do indivíduo sobre uma

plataforma de força estática. Pela acção de sensores electromecânicos que se encontram na plataforma, é

possível analisar propriedades como a amplitude, área e velocidade de oscilação do centro de pressão do

indivíduo (Rosa, Perracini et al. 2006).

O centro de pressão pode ser definido como o ponto de aplicação da resultante das forças verticais que

estão a actuar na superfície de suporte. Já o deslocamento do centro de pressões representa o somatório

das acções do sistema de controlo postural e da força da gravidade. Sob condições puramente estáticas o

centro de pressão representa a projecção do centro de massa do corpo na base de suporte (centro de

gravidade). No entanto, o CP não reflecte apenas o movimento do CM, mas também as forças activas

exercidas pelos pés sobre a plataforma (Wegen, Emmerik et al. 2002) (Baratto, Cervera et al. 2004). Desta

forma, o centro de massa representa um ponto imaginário no organismo, enquanto o centro de pressão

corresponde ao ponto de aplicação da força de reacção do solo (Pires 2006).



2.2.1.1 Plataforma de forças

Assim, para avaliar o centro de pressão recorre-se a plataformas de força (Figura 2.1). Estas plataformas são

constituída por duas superfícies rígidas (uma superior e outra inferior), interligadas por sensores de força.

Segundo o posicionamento dos sensores, podem-se classificar as plataformas em: plataforma com apenas

um sensor no centro; plataforma triangular com sensores em três cantos e uma plataforma rectangular, com

sensores nos quatro cantos (Barela and Duarte 2006).

Nas plataformas com quatro sensores, que são as mais utilizadas comercialmente, é possível medir os três

componentes da força Fx, Fy e Fz e os três componentes do momento Mx, My e Mz, onde x,y e z são as

direcções médio-lateral, antero-posterior e vertical. Este conjunto de forças e momentos permite calcular os

componentes do centro de pressão (Wegen, Emmerik et al. 2002),(Baratto, Cervera et al. 2004).

Uma plataforma de forças tem a capacidade de responder às alterações no deslocamento do sensor, pela

acção de um transdutor incorporado, que converte a força num sinal eléctrico. Os transdutores são montados

na zona dos suportes da placa rígida que forma a superfície da plataforma (normalmente um suporte para

cada quatro cantos do rectângulo). Através da sua localização, este é usado para medir cada uma das três

componentes da força (uma vertical e duas horizontais). Os sinais obtidos têm que ser amplificados e podem

sofrer ainda outro tipo de modificações eléctricas. Desta forma, torna-se essencial efectuar um

processamento ao sinal obtido. Como os sinais obtidos são analógicos, para que o tratamento se faça

recorrendo a um computador é necessária a conversão de sinal analógico para digital (Bartlett 1997), (Pais

2005).

A avaliação do equilíbrio postural através da plataforma de forças faz-se recorrendo ao deslocamento do

centro de força (CP) nas direcções antero-posterior ( ) e médio-lateral ( ). Através dos dados

Figura 2. 1- Plataforma de forças (retirado de (Wegen, Emmerik et al. 2002))



recolhidos pela plataforma é ainda possível determinar a velocidade média de deslocamento do centro de

força ( ) (Mann, Kleinpaul et al. 2008).

Estas variáveis são obtidas recorrendo às equações:

onde as variáveis representam: - coordenada do centro de força na direcção antero- posterior;

- coordenada do centro de força na direcção médio- lateral;

- momento em torno do eixo médio-lateral;

- momento em torno do eixo antero-posterior;

- componente médio-lateral da força de reacção do solo;

- componente antero-posterior da força de reacção do solo;

- componente vertical da força de reacção do solo;

- distância da superfície do solo até o centro geométrico da plataforma de força.

Para além do deslocamento do centro de pressões, é ainda possível entender as alterações posturais

através da análise da actividade muscular dos membros inferiores. Assim, torna-se útil entender os

mecanismos de funcionamento dos músculos bem como dos sistemas que possibilitam a sua análise, como

é o caso da electromiografia.

2.2.2 Electromiografia

Segundo vários autores citados em (Oliveira 2007) e (Webster 2006), a electromiografia é considerado um

método de estudo da função muscular que consiste no registo da actividade eléctrica dos músculos, ou seja,

regista as mudanças no potencial eléctrico que o músculo gera em cada contracção provocada pelo impulso

nervoso motor. Espera-se que esta actividade seja proporcional ao nível de activação muscular e que se faça

segundo um conjunto de parâmetros, tais como o nível da força produzida pelo músculo. Assim, o sinal

electromiográfico é a manifestação eléctrica da activação neuromuscular associada à contracção muscular

(Basmajian and DeLuca 1985). O sinal representa a corrente gerada pelo fluxo iónico através

da membrana das fibras musculares que se propaga através dos tecidos para alcançar a superfície de



detecção de um eléctrodo localizado no meio ambiente. Este tipo de sinal é afectado pelas

propriedades anatómicas e fisiológicas dos músculos e do sistema de controlo do sistema nervoso,

bem como pelas características da instrumentação utilizada para detectar e observá-lo (Webster 2006).

Genericamente, a aquisição do sinal de electromiografia segue um conjunto de etapas, iniciando-se pela

detecção de um sinal fisiológico. No entanto é necessário considerar a impedância eléctrodo-pele bem como

da configuração dos eléctrodos (normalmente considera-se bipolar), para posteriormente se proceder à

amplificação e gravação do sinal electromiográfico (Webster 2006).

Para entender o sinal EMG, é necessário considerar alguns aspectos fundamentais da fisiologia muscular.

2.2.2.1 Estrutura e função do músculo

O desenho dos músculos varia de acordo com a amplitude de movimento e a força exercida pelos mesmos,

podendo apresentar arranjos mais simples e mais complexos (Webster 2006).

Os músculos esqueléticos compõem-se de fibras nervosas, associadas a pequenas quantidades de tecido

conjuntivo, vasos sanguíneos e nervos. Os múltiplos núcleos de cada fibra muscular encontram-se

imediatamente sob o sarcolema (membrana celular da fibra muscular), enquanto a maior parte da fibra se

encontra preenchida com miofibrilhas. Cada miofibrilha é uma estrutura filamentosa, e pode ser composta por

dois tipos de filamentos proteicos chamados de miofilamentos (de actina ou miosina). Os miofilamentos de

actina e de miosina dispõem-se em unidades altamente organizadas chamadas de sarcomeros. (Seeley,

Stephens et al. 2007)

Figura 2. 2 - Diagrama de blocos dos principais componentes de um sistema de aquisição do sinal EMG (adaptado de (Webster 2006))

Interface electrólito-

eléctrodo (filtro passa alto)

Configuração eléctrodo

bipolar (filtro passa banda)

Tecidos (filtro passa baixo)

Amplificador (filtro passa banda)

Gravação Sinal EMG

Sinal fisiológico

EMG



A contracção dos músculos é explicada pelo modelo de deslizamento dos filamentos. Os miofilamentos de

actina e miosina deslizam uns ao longo dos outros, levando ao encurtamento do sarcómero. Quando os

sarcomeros encurtam, as miofibrilhas (sarcomeros unidos topo a topo) também encurtam. Assim, como as

miofibrilhas se estendem ao longo das fibras musculares, encurtam também as fibras musculares. Durante o

relaxamento muscular os sarcomeros alongam-se, sendo para isso necessária a aplicação ao músculo de

alguma força. Este deslizamento é provocado por um fenómeno eléctrico denominado por potencial de

acção, que resulta de uma mudança no potencial de membrana entre o interior e o exterior da célula

muscular. (Seeley, Stephens et al. 2007)

A excitação eléctrica do músculo-esquelético é iniciada e regulada pelo sistema nervoso central e periférico.

Os neurónios motores transportam impulsos nervosos das células do corno anterior da medula espinhal para

as terminações nervosas, onde o potencial de acção no axónio desencadeia a libertação do

neurotransmissor acetilcolina na fenda que separa o sarcolema dos terminais do axónio. Como a acetilcolina

é libertada no sarcolema, os canais de Na+ sensíveis a este neurotransmissor abrem e os potencias de acção

surgem no sarcolema. Se a quantidade de acetilcolina libertada for suficiente, o potencial atinge o limiar de

excitação e propagam-se através do sarcolema, permitindo a entrada de iões de Ca2+ no interior da célula

muscular. Este fenómeno desencadeia a contracção muscular, e a consequente movimentação do corpo

(Oliveira 2007) (Bronzino 2006).

2.2.2.2 Tipos de músculos

Os músculos esqueléticos podem ser classificados tendo em conta a sua funcionalidade em: músculos

posturais (tónicos) e músculos de movimento (músculos fásicos).

Nos músculos posturais há um predomínio de fibras musculares de contracção lenta, ou seja fibras do tipo

I, e há também abundância de grandes unidades motoras. A sua forte aplicação destina-se a situações de

esforço contínuo uma vez que demoram algum tempo a entrar em fadiga. São altamente vascularizados e

apresentam uma elevada quantidade de mitocôndrias importantes para o metabolismo. (Dauber 2009)

Os músculos do movimento, ou seja os músculos fásicos são maioritariamente constituídos por fibras do

tipo II, fibras de contracção rápida. Caracterizam-se por serem recrutados em períodos curtos de actividade

intensa, sendo pouco resistentes à fadiga. Outras das características que apresentam é o facto de serem

constituídos por poucas mitocôndrias e unidades motoras de pequenas dimensões. (Dauber 2009)

De seguida serão referidos alguns músculos posturais e do movimento, que irão ser analisados na actividade

experimental. De forma a avaliar o comportamento dos músculos do membro inferior no controlo da postura



em situação estática, serão analisados o músculo tibial anterior e o gastrocnémio medial em diferentes

condições.

Tibialis Anterior

O tibialis anterior (Figura 2.3) é um dorsiflexor da articulação talocrural e inversor do pé. Este músculo é mais

activo quando executa estes dois movimentos em simultâneo, como é o caso da marcha. É também

considerado activo durante qualquer movimento que eleve o ápice do arco longitudinal do pé, sendo visível

por estudos de electromiografia que este se contrai poderosamente para aumentar o arco no apoio dos

dedos na marcha e na corrida. (Oliveira 2007)

Gastrocnemius medialis

Segundo (Gray 1999), o Gastrocnemius Medialis (Figura 2.3) é considerado o músculo mais superficial do

corpo. A sua principal função, juntamente com o músculo solear, é de flexor plantar do pé, fornecendo força

de propulsão na marcha, na corrida e no salto. Para além disso é também um poderoso flexor do joelho,

embora apenas execute cada um dos movimentos individualmente.

2.2.2.3 Tipos de electromiografia

Segundo (De Luca 1987), a electromiografia apresenta-se como a melhor e mais simples representação do

controlo neurológico da musculatura esquelética, representando-se no sinal electromiográfico a soma

algébrica dos potenciais de acção das unidades motoras activas. Tal facto faz com que o EMG se torne

Figura 2. 3- Músculos da perna (adaptado de (A.D.A.M. 2009))



importante na modelação do sistema dinâmico neuromuscular e esquelético como primeiro parâmetro de

controlo. (Ervilha 1999) Assim, a interpretação técnica da electromiografia baseia-se no fenómeno da relação

electromecânica do músculo excitação-contracção. (Oliveira 2007)

A diferente forma de recolha do sinal EMG bem como uma consequente utilização em áreas distintas deve-

se à existência de duas formas de recolha dos sinais electromiográficos: EMG de superfície e EMG de

profundidade(Correia and Mil-Homens 2004). Esta classificação é feita com base no tipo de eléctrodos a

utilizar, podendo ser do tipo de superfície ou de profundidade.

No que diz respeito ao EMG de profundidade, este método baseia-se na colocação de eléctrodos no interior

do musculo, em contacto directo com as fibras musculares, utilizando eléctrodos de arame ou agulha(Pereira

2008). O sinal obtido por este tipo de electromiografia é o resultado dos potenciais de acção de um conjunto

de fibras musculares localizadas no proximidade do eléctrodo de detecção, o que significa que há um registo

da soma das variações de potencial de um conjunto de fibras. (Correia and Mil-Homens 2004) Como os

eléctrodos utilizados são mais selectivos, não há alterações acentuadas do sinal detectado uma vez que o

método de captação do sinal é invasivo. Contudo, apresenta também algumas desvantagens pois não é

possível representar a actividade total de um músculo e também não permite que ocorra deslocamento de

eléctrodos no momento da contracção muscular. (Basmajian and DeLuca 1985)

O EMG de superfície caracteriza-se por ser um método não invasivo e de fácil execução, que se coloca por

cima da pele, na zona muscular que se pretende avaliar. No entanto, segundo (Basmajian and DeLuca

1985), este tipo de electromiografia apresenta algumas limitações, tais como, não ser suficientemente

selectivo para músculos com dimensões mais pequenas, o que faz com que forneça poucas informações

sobre o comportamento das unidades motoras individuai, e ainda apresente algumas alterações

pronunciadas das características do sinal detectado. Apesar destas limitações, em (Correia and Mil-Homens

2004) é recomendada a sua utilização para estudos cinesiologicos e neurofisiológicos dos músculos

superficiais bem como para estudar a relação com forças e outros parâmetros biomecânicos.

2.2.2.3.1 Eléctrodos de superfície

A recolha do sinal EMG é feita com recurso a um instrumento básico de medição, os eléctrodos. Os dois

tipos de eléctrodos usados para detecção do sinal são: eléctrodos de superfície e eléctrodos inseridos

directamente na pele (agulha).



Para além disso, estes podem ainda apresentar configurações especificas, individualmente ou em pares,

sendo que essas configurações são geralmente referidas como monopolares e bipolares.

Os eléctrodos de superfície podem ser divididos em passivos e activos. Os eléctrodos passivos são

compostos por superfícies condutoras (normalmente de metal) que detectam a corrente sobre a pele através

da interferência pele eléctrodo. Já os eléctrodos activos contêm uma alta impedância de entrada do

amplificador electrónico, que subtrai e amplifica o sinal logo após o contacto com a superfície de detecção.

Este facto faz com que este eléctrodo seja menos sensível à impedância da interface pele eléctrodo,

tornando-se mais resistente às interferências electromagnéticas, e consequentemente faz com que a

qualidade do sinal obtido aumente. Usualmente, utilizam-se eléctrodos passivos, que se limitam a detectar a

actividade mioeléctrica e enviá-la posteriormente por um cabo, para um amplificador. (Webster 2006)

Este tipo de eléctrodos colocados na superfície da pele, dispõem de uma área de detecção bastante

alargada e por isso, não são considerados selectivos, sendo utilizados em situações em que é necessária a

recolha de índices de actividade muscular elevados. (Oliveira 2007)

Relativamente à configuração dos eléctrodos estes podem-se apresentar individualmente ou dispostos em

pares. Na configuração monopolar, ou seja quando o eléctrodo se apresenta individualmente, a actividade

eléctrica na superfície da pele pode ser facilmente adquirida, através da colocação de um eléctrodo com

apenas uma superfície de detecção capaz de registar o potencial eléctrico nesse ponto em relação a um

eléctrodo de referência. Este eléctrodo de referência deve estar localizado num ambiente

electricamente silencioso ou que contém sinais eléctricos independentes daqueles que estão a ser

detectados, sendo que 'independentes' significa que os dois sinais têm o mínimo

de interferências fisiológicas e anatómicas. Esta configuração é bastante utilizada em ambientes clínicos

devido à sua simplicidade técnica, embora apresente uma fraca resolução espacial (Basmajian and DeLuca

1985; Webster 2006).

A configuração de detecção bipolar supera esta limitação. Neste caso, são usadas duas superfícies para

detectar dois potenciais no tecido muscular de interesse, cada uma com relação ao eléctrodo de referência.

Os dois sinais são então enviados a um amplificador diferencial que amplifica a diferença entre os mesmos,

eliminando assim qualquer componente comum. Os sinais que emanam do tecido muscular de interesse,

próximos da superfície de detecção, são diferentes em cada superfície devido a acontecimentos

electroquímicos ocorridos nas fibras musculares contrácteis. Outro tipo de sinais presentes no sinal são os

sinais de ruído AC provenientes de uma fonte mais distantes (por exemplo, sinais electromagnéticos a 50 ou

60 Hz irradiados de cabos de alimentação, aparelhos eléctricos) e ruído de sinais DC (por exemplo, os

potenciais de polarização na junção do electrólito de metal) que serão detectados com uma amplitude

essencialmente semelhante em ambas as superfícies de detecção. Portanto, estes sinais serão subtraídos,

mas não necessariamente anulados antes do sinal EMG ser amplificado.



a) Forma, tamanho e material

Os eléctrodos utilizados para electromiografia de superfície caracterizam-se por uma forma de área

condutora específica. Na literatura, verifica-se que são frequentemente utilizados eléctrodos com forma

rectangular e circular. No entanto, quando se considera a forma de cada um deles, por exemplo através da

comparação de um eléctrodo circular com diâmetro R e um eléctrodo quadrado com dimensão RxR, não são

notórias diferenças significativas no desempenho e na área de captação de cada um. Outro aspecto que se

mostra relevante é determinar a impedância dos dois tipos de eléctrodos para a mesma superfície,

verificando-se que ambos apresentam valores semelhantes, que não influenciam os sinais recolhidos.

Desta forma, segundo o projecto SENIAM (Surface ElectroMyoGraphy for the Non-Invasive Assessment of

Muscles), é recomendada a utilização de eléctrodos circulares com um diâmetro de 10 mm.

Relativamente ao tamanho dos eléctrodos, este pode ser definido como o tamanho da área condutora de um

eléctrodo de superfície, influenciando por isso a recolha do sinal electromiográfico. Na clínica as dimensões

dos eléctrodos variam entre 1mm2 a poucos cm2.

Estudos efectuados nesta área, nomeadamente fazendo aumentar o tamanho dos eléctrodos

perpendicularmente às fibras musculares, verifica-se que não há ainda informação suficiente sobre a

extensão dos efeitos sobre a electromiografia. No entanto, espera-se este aumento de tamanho dos

eléctrodos na direcção das fibras musculares, faça aumentar a amplitude detectada e diminuir o conteúdo em

altas frequências do sinal de electromiografia de superfície.

De acordo com o projecto SENIAM, o tamanho dos eléctrodos no sentido das fibras musculares deve

apresentar um diâmetro de 10 mm. Para a recolha de sinais EMG diários será prático o uso de apenas um

tipo de eléctrodo sempre com as mesmas dimensões.

No que diz respeito ao tipo de material que forma a camada de contacto entre o eléctrodo e a pele, é

necessário que este apresente uma baixa impedância pele-eléctrodo e um comportamento estável no tempo

relativamente à impedância e às reacções químicas apresentadas pela pele. Assim, são utilizados diferentes

tipos de materiais que possuem estas características tais como: Ag / AgCl, AgCl, Ag, Au, etc. Contudo, o tipo

de material mais frequentemente utilizado é o Ag/AgCl pois fornece uma transição estável, um ruído

relativamente baixo e é um dos materiais mais disponíveis comercialmente.

No entanto os eléctrodos podem surgir associados a um gel, com o objectivo de reduzir a impedância da

pele. Apesar disso, encontram-se comercialmente disponíveis eléctrodos com gel incorporado e eléctrodos

sem gel incorporado. A utilização de eléctrodos sem gel incorporado causa incómodo e aumenta o tempo da



recolha experimental, uma vez que o gel é colocado manualmente. Por isso, se este método não for

correctamente realizado pode afectar a qualidade do sinal obtido.

Tendo em conta as considerações acima descritas, o projecto SENIAM recomenda o uso de eléctrodos com

gel incorporado de Ag/AgCl.

2.2.2.4 Electromiografia: Considerações práticas

a) Preparação da pele

Para se obter um bom contacto entre o local de colocação dos eléctrodos e a pele é importante efectuar uma

boa preparação da pele uma vez que permite: melhores gravações do sinal SEMG (em termos de

características de amplitude), menores artefactos (interferência eléctrica), menor risco de desequilíbrio entre

os eléctrodos (menor sinal de perturbação de modo comum) e menos ruído (Hermens and Freriks 2000).

A preparação adequada da pele é muito útil para melhorar o contacto pele-eléctrodo, existindo uma diversa

gama de técnicas de preparação da pele referidas na literatura entre as quais: fazer depilação, utilizar

produtos de limpeza com álcool e colocar um gel para posteriormente friccionar com lixa. Segundo o projecto

SENIAM, é recomendado para a preparação da pele: (a) depilar a área de colocação dos eléctrodos se

existirem pêlos; (b) limpar a pele com álcool para remover sujidade e deixar que este se evapore ,e só depois

colocar os eléctrodos;(c) lixar a pele para remover as células mortas.

b) Localização dos eléctrodos

Após a preparação da pele do indivíduo este deve ser colocado na posição inicial pretendida para a

actividade experimental, de forma a permitir a definição dos músculos e pontos anatómicos adequados para

determinar com clareza (através da palpação) a localização correcta dos eléctrodos. Genericamente, a

posição inicial contém uma descrição da postura em que se encontra o sujeito em estudo (sentado, deitado,

de bruços, etc ...), bem como a posição e a orientação do segmento corporal no qual o eléctrodo será

colocado (Hermens and Freriks 2000).

Depois de definida a posição inicial recomendada é possível determinar a localização da marcação dos

eléctrodos do sinal EMG. A localização dos sensores de EMG é de extrema relevância pois estes devem ser

colocados em zonas em que seja possível obter um sinal com boa qualidade e estável. No entanto, existem



factores que condicionam esta correcta obtenção do sinal, nomeadamente: a presença de pontos motores ou

tendões dos músculos e ainda a activação de outros músculos perto da zona do sensor de EMG (crosstalk).

O projecto SENIAM desenvolveu um conjunto de recomendações para a localização dos sensores em 30

músculos individuais, nomeadamente para os músculos da perna (Tabela 2.1). Entre estas recomendações a

localização dos sensores é descrita como um ponto numa linha traçada entre dois pontos anatómicos. A

determinação do local de colocação de eléctrodos é feita na zona correspondente à linha definida entre os

dois pontos anatómicos, de acordo com as recomendações SENIAM para cada um dos músculos individuais

que se pretende avaliar.

Para efectuarem estas recomendações para músculos individuais específicos foi necessário ter em conta

algumas considerações gerais, tais como:

- relativamente à localização longitudinal do sensor no músculo, recomenda-se a colocação do sensor no

meio da zona motora terminal distal e do tendão distal;

- quanto à localização transversal do sensor no músculo, recomenda-se a colocação do sensor na superfície

longe da fronteira com outras subdivisões ou músculos, para que a distância geométrica do músculo a essas

subdivisões e a outros músculos seja aumentada.

Músculos da perna recomendados

para colocação dos eléctrodos

Tibialis Anterior

Peroneus Longus

Peroneus Brevis

Soleus

Gastrocnemius medialis

Gastrocnemius lateralis

Tabela 2. 1- Músculos recomendados pelo projecto SENIAM para colocação dos eléctrodos

http://www.seniam.org/peroneusbrevis.html



2.2.2.5 Processamento do sinal EMG

O processamento do sinal obtido por electromiografia pode ser feito no domínio temporal ou no domínio das

frequências.

No domínio temporal, pode ser feita uma avaliação do sinal qualitativa e quantitativamente. Segundo (Correia

and Mil-Homens 2004), a análise qualitativa do sinal baseia-se numa primeira avaliação da actividade

muscular e na determinação do padrão da actividade dos músculos envolvidos através da análise dos

períodos de actividade e silêncio. Esta metodologia torna-se útil na determinação da qualidade do sinal e na

detecção de artefactos. No que se refere ao domínio quantitativo, são avaliadas três tipos de variáveis:

-variáveis de amplitude, expressando o nível de actividade do sinal, existindo diferentes formas de quantificar

a sua intensidade (através da determinação do pico máximo de actividade, do valor absoluto médio, do valor

de integral (iEMG), ou da raiz quadrada média do sinal electromiográfico) (Correia and Mil-Homens 2004);

-variáveis de estrutura temporal, determinando-se os tempos de ocorrência dos fenómenos mais relevantes,

nomeadamente o inicio e final das activações, ou o momento correspondente ao pico máximo de

actividade(Correia and Mil-Homens 2004);

-variáveis de frequência, as quais se devem a um conjunto amplo de factores de grande diversidade,

nomeadamente a composição muscular, as propriedades dos eléctrodos e o local onde são colocados no

músculo. As características do potencial de acção das fibras musculares activas e os processos de

coordenação intramuscular influenciam a obtenção das variáveis de frequência (Correia and Mil-Homens

2004).

No momento de recolha do sinal EMG podem surgir um conjunto de interferências provenientes de diferentes

fontes, enumeradas em (Oliveira 2007), que depois de detectadas no sinal podem ser amplificadas, tais

como:

(a)Artefactos mecânicos: alterações de baixa frequência, da linha de base devido ao movimento dos

eléctrodos e dos cabos de ligação, sendo mais frequentes nos movimentos mais amplos e rápidos; (b) Sinais

de 50Hz: provêm de aparelhos eléctricos que se encontrem próximos do local de recolha;(c)

Electrocardiograma: quando os eléctrodos são colocados em músculos próximos do coração;(d) Crosstalk:

recolha de sinais de outros músculos que não se pretende avaliar.



2.3 Resumo

A postura ortostática do ser humano é garantida pela coordenação entre o sistema nervoso central, sistema

sensorial e o sistema músculo-esquelético. A integração destes sistemas assegura a orientação dos

segmentos corporais envolvidos no movimento.

No entanto, a postura do ser humano é influenciada por diversos factores fisiológicos, tais como a respiração,

os batimentos cardíacos e o retorno venoso. Estes factores criam oscilações constantes no equilíbrio do

corpo que se traduzem num deslocamento do centro de pressões e em alterações na actividade eléctrica.

Para avaliar estas oscilações de equilíbrio pode recorrer-se a um conjunto de instrumentos de medição tais

como a plataforma de forças e a electromiografia.

A estabilometria, através de plataformas de forças é considerada um método de análise do equilíbrio

postural, que tem como função quantificar as oscilações do corpo através da análise do deslocamento do

centro de pressões do indivíduo sobre uma plataforma de força fixa. No que diz respeito à electromiografia,

esta é considerada um método de estudo da função muscular que consiste no registo da actividade eléctrica

dos músculos, ou seja, regista as mudanças no potencial eléctrico que o músculo gera em cada contracção

provocada pelo impulso nervoso motor.



Capítulo III – Métodos e procedimentos

3.1 Introdução

3.2 Definição da amostra

3.3 Questões éticas

3.4 Instrumentos de medição

3.4.1.1 Estabilometria

3.4.1.2 Electromiografia

3.5 Procedimentos

3.5.1 Definição da tarefa

3.5.2 Protocolo experimental em situação estática

3.6 Resumo



Capítulo III- Métodos e procedimentos

3.1 Introdução

No presente capítulo definem-se as metodologias e instrumentos necessário para a concretização da

actividade experimental. Numa primeira fase efectua-se a avaliação da amostra em estudo e colocam-se

considerações éticas.

De seguida referem-se os instrumentos de medição utilizados, neste caso plataforma de forças e

electromiografia, e os materiais necessários para o restante procedimento. Para realizar o protocolo

experimental a descrever foi necessário seleccionar o tipo de tarefa cognitiva a realizar, o tipo de músculos a

avaliar e ainda verificar algumas informações necessárias para a recolha com EMG. Posteriormente são

apresentados os procedimentos efectuados em diferentes condições de situação estática.

3.2 Definição da amostra

A amostra seleccionada foi constituída por 2 indivíduos do sexo feminino, com 21 anos de idade, com alturas

de 1,58 m e 1,66m (média = 1,62m ± 0.057m), com peso entre os 53 kg e os 55 kg ( média = 54kg ±1,41kg),

sem qualquer histórico de alguma anomalia cognitiva ou no controlo postural e com membro inferior direito

como dominante. Para efectuar uma selecção da amostra pretendida foram definidos como critérios de

exclusão: portadores de doença do foro neurológico; indivíduos que apresentem perturbações cognitivas;

portadores de doenças que afectam o desempenho motor, nomeadamente ao nível dos membros inferiores;

presença de alterações no equilíbrio postural.

3.3 Questões éticas

Todos os indivíduos envolvidos na actividade experimental foram informados acerca dos procedimentos a

efectuar bem como do objectivo a que esta se propõe. Desta forma todos os sujeitos envolvidos participaram

de forma voluntária e deram o seu consentimento informado relativamente ao estudo em causa.



3.4 Instrumentos de medição

A actividade experimental foi realizada no Laboratório do Centro de Estudos do Movimento e Actividade

Humana (CEMAH), na Escola Superior de Tecnologia e da Saúde do Porto.

Para avaliar o deslocamento do centro de forças, procedeu-se ao registo das forças segundo as

componentes x, y e z, recorrendo a uma plataforma de forças BERTEC Corporation, modelo FP4060-10

(6171 Huntley Rd., Suite J, Columbus, OH43229, USA). Esta plataforma encontrava-se ligada a um

amplificador BERTEC AM 6300 uma frequência de amostragem de 1000 Hz , ligado a um conversor

analógico/digital de 16 bits (marca Biopac (Biopac Systems, Inc. 42 Aero Camino Goleta, CA 93117).

A aquisição do sinal electromiográfico dos músculos tibial anterior e gastrocnémio medial foi monitorizada

pelo sistema bioPLUXresearch device (PLUX © 2011, Parkubis 6200-865 Covilhã, POR), com conectividade

wireless, via bluetooth numa gama de 100m. Este sistema é constituído por 8 canais analógicos com 12 bits

com uma frequência de amostragem de 1000 Hz. Para detectar a actividade muscular utilizaram-se

eléctrodos com configuração bipolar e com uma distância de entre se de 20 mm. De forma a detectar o valor

de impedância entre a pele e os eléctrodos recorreu-se a um impedómetro.

Os dados obtidos pela plataforma de forças e pela electromiografia foram processados recorrendo ao

software Acqknowledge ®(Biopac Systems, Inc. 42 Aero Camino Goleta, CA 93117), versão 3.9.0.17.



3.5 Procedimentos

3.5.1 Definição tarefa

Com base em diferentes autores citados em (Al-Yahyaa, Dawesa et al. 2011), as tarefas cognitivas podem

ser classificadas de acordo com a sua exigência e os processos mentais necessários para executá-las.

Assim, foram definidos cinco domínios gerais, apresentados de seguida:

1. Tarefas de tempo de reacção: referem-se a tarefas que envolvem a medição do tempo decorrido

entre o estímulo sensorial e uma resposta comportamental.

2. Tarefas de discriminação e tomada de decisão: referem-se a tarefas que exigem atenção selectiva

para estímulos específicos ou características e que exigem uma resposta adequada; têm sido

normalmente utilizados para examinar a atenção e a inibição da resposta.

3. Tarefas mentais: refere-se a tarefas que exigem a posse de informação na mente durante a

execução de um processo mental, têm sido normalmente utilizados para examinar a atenção

sustentada e velocidade de processamento da informação.

4. Tarefas de memorização: referem-se a tarefas que exigem que se apreendam informações na

mente, ficando depois disponíveis para processamento. As tarefas que exigem que detenham

informações só foram divididas em tarefas de memória, enquanto aquelas que exigem informação

mais manipulação pertencem à categoria de tarefas mentais.

5. Tarefas de fluência verbal: referem-se a tarefas que exigem a produção de palavras

espontaneamente e sob condições pré-especificadas de busca.

No entanto, segundo (Riley 2003) muitas das vezes surgem incongruências nos resultados obtidos na

realização destas tarefas. Este facto pode dever-se a alguns factores, tais como: as tarefas que requerem

resposta vocal por parte dos participantes produzem alterações na postura que não estão relacionadas com

a dificuldade da tarefa cognitiva, mas são induzidas pela respiração; a resposta premindo um botão perturba

a estabilidade postural ou induz ajustes na postura, o que contamina os resultados; e a fixação de um

estímulo visual induz reduções adaptativas do balanço postural para fixar um objecto, contudo, estas

alterações podem ser mal interpretadas como o efeito da tarefa cognitiva.

Tendo em conta as limitações acima referidas, como tarefa cognitiva para a actividade experimental em

estudo neste trabalho seleccionou-se uma tarefa de memorização. As actividades de memória podem ser



definidas como um sistema de armazenamento temporário e de manipulação de informação no cérebro.

Segundo autores citados em (Ramenzoni, Riley et al. 2007), as tarefas que envolvem tarefas de

memorização mais complexas interagem com o controlo postural, concluindo assim que o controlo postural é

sensível ao tipo de tarefa cognitiva a desempenhar.

Um outro estudo realizado por (Simoneau, Billot et al. 2008), avaliou a interferência de uma tarefa cognitiva

de memória desafiante em diferentes condições de controlo postural, e verificou que o desempenho de uma

tarefa secundária melhorou a performance da tarefa original, ou seja da tarefa postural. Ainda assim, como o

estudo foi feito em indivíduos jovens e idosos, concluíram que, para os mais jovens, a tarefa mais prioritária

foi a cognitiva, enquanto para os mais velhos foi a tarefa postural.

Após a realização das actividades em dupla tarefa, os resultados obtidos podem ser avaliados segundo os

três modelos referidos em (Lacour, Bernard-Demanze et al. 2008) : modelo competição em domínio

cruzado, modelo não linear de interacção em "U" e modelo de prioridade da tarefa.

No modelo de competição em domínio cruzado, a limitada capacidade de atenção e processamento leva a

uma divisão e, assim a uma competição pelos recursos de atenção entre as tarefas cognitivas e posturais,

Este modelo é apenas capaz de explicar porque é que o aumento da dificuldade da tarefa cognitiva, envolve

sistematicamente a degradação da performance postural.

O modelo não linear de interacção com forma de "U" sugere que o desempenho de uma tarefa cognitiva

fácil pode alterar o foco de atenção do controlo postural, e levar a um melhor controlo postural em relação

a uma base de tarefa simples, isto é a tarefa de controlo postural passa a ser secundária, podendo melhorar

a postura. No entanto, o aumento da dificuldade da tarefa cognitiva pode resultar numa degradação da

oscilação postural.

Por último, o modelo de prioridade da tarefa postula que os indivíduos dão prioridade ao controlo postural

durante a actividade cognitiva em condições específicas, como por exemplo, em condições de ameaça

postural. Este “princípio da primeira postura” foi particularmente observado em idosos(Shumway-Cook, M et

al. 1997) e em pacientes que apresentavam distúrbios no sistema vestibular.

3.5.2 Selecção dos músculos

Para garantir um bom desempenho de controlo postural são recrutados músculos específicos, que estão

envolvidos directamente na manutenção do equilíbrio, tais como o tibial anterior e o gastrocnémio medial

(Tabela 3.1). Estes músculos caracterizam-se por participarem directamente nos mecanismos de

preservação da postura em situações em que há pequenas perturbações do equilíbrio(Lima, Toledo et al.



2009) Por outro lado, o gastrocnémio medial sendo o músculo mais superficial do corpo, permite um registo

mais rigoroso da actividade muscular, uma vez que neste músculo existem menos interferências de músculos

vizinhos(Gray 1999).

Na Tabela 3.1 apresentam-se algumas características relativas a este tipo de músculos, bem como algumas

informações acerca das inserções dos músculos, que são úteis para a colocação dos eléctrodos.

Parâmetros Tibials Anterior Gastrocnemius Medialis

Designação

Músculo fuseiforme longo situado na

frente da perna, ao bordo anterior da

tíbia

Músculo mais superficial do corpo

Inserção

Origem

Tíbia

Fémur

Terminal Primeiro osso do Metatarso e

Cuneiforme Medial

Calcâneo, através do tendão do

calcâneo (de Aquiles)

Função

Flexão ,Adução e Inversão

Flexão plantar do pé

Flexão do joelho

Postura inicial de colocação Sentado

Deitado na posição ventral, com o

joelho estendido e o pé fora da

maca

Distância entre Eléctrodos 20 mm 20 mm

Orientação dos eléctrodos

Na direcção da linha entre a

extremidade superior do perónio e a

extremidade inferior da tíbia

Na direcção da perna

Tabela 3. 1- Informações relativas aos músculos tibial anterior e gastrocnémio medial (adaptado de (Hermens and Freriks 2000; Barela 2005; Oliveira 2007)



3.5.3 Electromiografia: Considerações práticas

Inicialmente começou-se por fazer a palpação dos músculos com interesse para avaliar durante a actividade

experimental, neste caso o tibial anterior e o gastrocnémio medial. Depois disso efectuou-se a preparação da

pele com recurso a álcool etílico e a uma lixa, como recomendado no projecto SENIAM. Para verificar a

impedância entre o eléctrodo e a pele utilizou-se um impedómetro e procurou-se atingir o valor mínimo de

2kΩ, uma vez que este se aproxima do valor ideal de impedância.

(a) Colocação de eléctrodos

Os eléctrodos utilizados adoptaram uma configuração bipolar( distância entre os eléctrodos de 20 mm) e

encontravam-se alinhados com a orientação das fibras musculares (efectuada segundo as informações

presentes na tabela 2.2). Para a recolha do sinal EMG é necessária a presença de um eléctrodo de

referência, que deve ser colocado numa zona neutra relativamente aos músculos em estudo. (Correia and

Mil-Homens 2004) Neste caso colocou-se o eléctrodo de referência na rótula.

3.5.4 Protocolo experimental em situação estática

3.5.4.1 Sem tarefa

No primeiro caso foi pedido aos indivíduos que permanecessem imóveis na plataforma de forças durante 60

segundos, a fixar um ponto numa parede branca, com os pés lado a lado (Figura 3.1). Este procedimento foi

repetido três vezes para cada pessoa em estudo. Os dados foram registados no Biopac de forma a avaliar o

deslocamento do centro de força.

Figura 3 1- Pés posicionados lado a lado na plataforma de forças



Depois disso, foi pedido aos participantes que permanecessem imóveis na plataforma de forças durante 60

segundos, a fixar um ponto numa parede branca, com os pés frente-a-frente (calcanhar do membro não

dominante a corresponde ao halux do membro dominante). Neste caso utilizou-se o software BIOPAC em

simultâneo com bioPLUXresearch device, para registar dados relativos a plataforma de forças e

electromiografia, respectivamente. Para avaliar a actividade dos músculos foram seleccionados os músculos

tibial anterior e o gastrocnémio medial.

3.5.4.2 Com tarefa

A tarefa seleccionada para avaliar a interferência da cognição com o controlo postural foi uma tarefa de

memorização. Esta consistiu na audição, com recurso a uns auscultadores (Figura 3.2), de uma notícia,

durante um período de aproximadamente 60 segundos.

Os procedimentos referidos anteriormente para a actividade sem tarefa foram repetidos mas agora com a

introdução da tarefa de memória. Foi realizada uma repetição desta experiência, uma com os pés

posicionados lado a lado e outra com os pés posicionados frente a frente. O registo dos sinais foi feito

recorrendo aos softwares referidos no procedimento anterior.

Figura 3 2- Situação estática com a adição da tarefa cognitiva



No final das duas repetições, foi pedido aos intervenientes para registarem num papel o máximo de

informação que conseguiram assimilar durante o curto período de tempo. Genericamente, a notícia abordava

as seguintes ideais chave:

(a) desconhecimento do tema pegada ecológica

(b) definição de pegada ecológica

(c) factores que influenciam a pegada ecológica

(d) valores da pegada ecológica no Mundo e em Portugal

(e) método para verificar os valores da pegada ecológica



3.6 Resumo

Para proceder à recolha dos dados é necessário definir quais os procedimentos a realizar, sendo para isso

necessário ter em conta as características da amostra e ainda as questões éticas inerentes ao estudo a

efectuar. Esta recolha é feita recorrendo a um conjunto de instrumentos específicos, com propriedades

únicas importantes para a aquisição dos sinais.

A definição dos protocolos experimentais exige numa primeira fase que se efectue a escolha da tarefa a

avaliar, neste caso uma tarefa de memorização, justificando-a devidamente. Para além da definição da tarefa

é ainda necessário seleccionar o tipo de músculos a avaliar, tendo em conta que se pretende analisar a

oscilação da postura. Desta forma avaliam-se os músculos tibial anterior e gastrocnémio medial.

Os protocolos experimentais em estudo avaliam a variação do controlo postural em situação estática com os

pés colocados lado a lado e frente a frente, adicionando posteriormente a tarefa de memorização.



Capítulo IV – Análise de dados e discussão

4.1 Introdução

4.2 Procedimento

4.2.1 Situação estática avaliada através da plataforma de forças

4.2.1.1 Método de análise dos dados

4.2.1.2 Resultados e discussão

4.2.2 Situação estática avaliada através da plataforma de forças e da electromiografia

4.2.2.1 Método de análise de dados


4.2.3 Resumo



Capítulo IV – Análise de dados e discussão

4.1 Introdução

No presente capítulo começa-se por definir o método utilizado para analisar os sinais obtidos em situação

estática, com ou sem tarefa e em diferentes condições de controlo postural. Para a situação estática com a

disposição dos pés lado a lado e frente a frente, fez-se o estudo recorrendo a dados relativos à plataforma de

forças e a electromiografia. Primeiramente, fez-se a avaliação do controlo postural, com os pés lado a lado, e

posteriormente, fez-se o estudo recorrendo a electromiografia e plataforma de forças.

De seguida, procede-se à apresentação dos resultados e à discussão dos mesmos.

4.2 Procedimentos

4.2.1 Situação estática avaliada através da plataforma de forças


A avaliação dos resultados obtidos fez-se recorrendo ao software Acqknowledge, uma vez que este permite o

tratamento dos dados obtidos no Biopac e no software bioPLUXresearch device..

(a) Posição pés lado a lado com e sem tarefa

A recolha efectuada nesta posição foi repetida três vezes para cada indivíduo, durante um período de 60

segundos. Assim, como se consideraram dois sujeitos para a amostra, obtiveram-se seis registos dos dados

relativos à plataforma de forças. Através deste sistema de aquisição de dados, é fornecida informação

relativa às forças Fx, Fy e Fz, bem como dos momentos, Mx,My e Mz.

Pela análise dos resultados obtidos, utilizando as equações referidas no capítulo II, determina-se o

deslocamento do centro de força para a posição antero-posterior e médio-lateral. Como a plataforma de

forças se encontra numa superfície estável, o , que corresponde à distância da superfície até ao centro

geométrico, é considerado zero.



Através da opção Equation Generator do software Aqcknowledge, aplicaram-se as equações referidas

seguidamente, para determinar o deslocamento do centro de força, ao sinal representado na Figura 4.1.:

Onde variáveis representam: - momento em torno do eixo antero-posterior; - momento em torno do

eixo médio-lateral; - componente vertical da força de reacção do solo; - distância da superfície até o

centro geométrico da plataforma de força.

Depois de aplicadas obtêm-se os sinais apresentados de seguida (Figura 4.2), ou seja determinou-se o

deslocamento do centro de forças antero-posterior e médio-lateral.

Figura 4. 1-Sinal obtido através da plataforma de forças



4.2.2.2 Resultados e Discussão

Com base na análise do sinal representado na Figura 4.2, avaliaram-se parâmetros importantes para

compreender as variações do centro de pressão. Assim, seleccionaram-se as variáveis:

(a) desvio-padrão, que analisa o grau de variabilidade do centro de força em cada uma das direcções;

(b) distância pico a pico, representa a diferença entre o valor mínimo e máximo;

(c) área, que avalia a área de deslocamento do centro de pressão.

Como nos primeiros e últimos segundos podem existir oscilações posturais, definiu-se como intervalo válido

de avaliação de dados entre os 10s e os 50s.

O processo descrito anteriormente foi repetido para todos os sinais obtidos a partir da plataforma de forças.

Figura 4. 2- Sinal relativo ao centro de pressões antero-posterior e médio-lateral



(a) Posição pés lado a lado sem tarefa cognitiva

De seguida apresentam-se os dados registados para cada indivíduo (Tabela 4.1) em situação estática, com

os pés posicionados lado a lado sem tarefa.

Individuo 1

Recolhas Variáveis CP a-p CP m-l

1

Desvio-padrão 0,00280144 0,00212232

Área 0,09284501 0,13793633

Distância P-P 0,01658906 0,01400798

2

Desvio-padrão 0,00142711 0,00264336

Área 0,06716432 0,08068314

Distância P-P 0,00886522 0,01156075

3

Desvio-padrão 0,00376110 0,00635609

Área 0,14922558 0,13301397

Distância P-P 0,01599262 0,02467618

Tabela 4. 1- Variáveis avaliadas na plataforma de forças para o individuo 1

Individuo 2

Recolhas Variáveis CP a-p CP m-l

1

Desvio-padrão 0,00130941 0,00166854

Área (m2) 0,03830405 0,05353152

Distância Pico a Pico (m) 0,00694136 0,01090568

2

Desvio-padrão 0,00113549 0,00292569

Área(m2) 0,02488676 0,08014068

Distância Pico a Pico 0,00663706 0,01495217

3

Desvio-padrão 0,00138185 0,00232143

Área (m2) 0,04785551 0,12652089


Tabela 4. 2-Tabela 4. 3- Variáveis avaliadas na plataforma de forças para o individuo 2



Na tabela 4.4 são analisados os valores médios de cada indivíduo de forma a caracterizar o seu

comportamento na realização deste procedimento. Pela análise desta tabela, é possível concluir que há uma

maior variação dos valores do deslocamento do centro de pressão médio-lateral em ambos os indivíduos,

uma vez que apresentam valores superiores de desvio-padrão e distância pico a pico. Os valores da área de

variação do deslocamento do centro de pressão são superiores nas situações em que o desvio-padrão e a

distância pico a pico são também superiores.

Pés posicionados lado a lado- sem tarefa (valores médios)

Indivíduos Variáveis CP a-p CP m-l

1 Desvio padrão 0,002663217 0,003707257

Área (m2) 0,103078303 0,117211147


2 Desvio padrão 0,001275583 0,00230522

Área (m2) 0,03701544 0,08673103


Tabela 4. 4- Valores médios na posição lado a lado sem tarefa



(b) Posição pés lado a lado com tarefa cognitiva

No entanto, na situação experimental com a adição da tarefa cognitiva, esta foi apenas efectuada uma vez

em posição estática com os pés lado a lado. Tal facto verificou-se, uma vez que quantas mais vezes a tarefa

fosse desempenhada, mais difícil seria retirar conclusões, pois os indivíduos memorizavam a informação

para as restantes recolhas, o que condicionaria os resultados.

Pés posicionados lado a lado - com tarefa

Indivíduos Variáveis CP a-p CP m-l

1

Desvio-padrão 0,00153911 0,00141835

Área (m2) 0,05024282 0,06179387

Distância Pico-

Pico(m) 0,00768444 0,00819766

2

Desvio-padrão 0,00099843 0,00265690

Área(m2) 0,03648326 0,08570113

Distância Pico-

Pico(m) 0,00571070 0,01406606

Tabela 4. 5- Valores obtidos para os indivíduos 1 e 2 com os pés posicionados lado a lado

Pela observação dos dados obtidos verifica-se que há uma variação entre os valores de deslocamento do

centro de força dos indivíduos 1 e 2. No entanto, como se efectuaram poucas repetições torna-se

inconsistente retirar conclusões apenas dos valores apresentados na tabela 4.5.

Desta forma, apesar desta limitação, é ainda possível relacionar estes valores com os valores médios obtidos

em situação estática com os pés posicionados lado a lado sem tarefa. Esta comparação pode ser

estabelecida a partir dos valores apresentados na tabela 4.6, em que são comparados os valores obtidos

para a situação com e sem tarefa.



A tabela 4.6 inclui os dados relativos à realização do procedimento com os pés posicionados lado a lado

com e sem tarefa cognitiva, de forma a ser possível retirar conclusões. Pela observação da tabela, verifica-se

que há uma menor variação do deslocamento do centro de forças, em ambas as direcções, quando à tarefa

postural se adicionou a tarefa cognitiva, nos dois indivíduos.

Com tarefa Sem tarefa (Valores médios)

Indivíduos

Variáveis CP a-p CP m-l Variáveis CP a-p CP m-l

1 Desvio-padrão 0,00153911 0,00141835 Desvio-padrão 0,002663217 0,003707257

Área (m2)

0,05024282 0,06179387 Área (m2) 0,103078303 0,117211147

Distância Pico

a Pico (m)

0,00768444 0,00819766 Distância Pico

a Pico (m)

0,013815633 0,016748303

2 Desvio-padrão 0,00099843 0,00265690 Desvio-padrão 0,001275583 0,00230522

Área (m2) 0,03648326 0,08570113 Área (m2) 0,03701544 0,08673103

Distância Pico

a Pico (m)

0,00571070 0,01406606 Distância Pico

a Pico (m)

0,006629963 0,012450487

Tabela 4. 6- Relação entre os valores obtidos com e sem a realização da tarefa cognitiva na posição de pés lado a lado



4.2.2 Situação estática avaliada através da plataforma de forças e electromiografia

A análise da electromiografia em simultâneo com a plataforma de forças permite relacionar a actividade

muscular com o deslocamento do centro de forças na posição médio-lateral e antero-posterior.

Neste tipo de procedimento, procedeu-se à recolha de dados relativos à plataforma de forças em

sincronização com a electromiografia, em diferentes condições posturais. Numa primeira fase avaliou-se a

situação estática com os pés posicionados lado a lado e, de seguida, avaliou-se com os pés posicionados

frente a frente.


A avaliação dos resultados obtidos pela plataforma de forças e electromiografia foram posteriormente

processados recorrendo ao software Acqknowledge. De seguida, apresentam-se os passos efectuados para

sincronizar os sinais obtidos a partir dos dois instrumentos, e remover o ruído do sinal de electromiografia.

Estes passos são de extrema relevância para garantir uma boa análise dos dados registados.

Inicialmente foi feita a representação dos sinais EMG com os sinais de plataforma de forças numa única

janela, para posteriormente se efectuar a sincronização dos sinais. Os triggers assinalam o momento em que

os dois sinais começaram a ser gravados em simultâneo e, por isso é necessário eliminar a parte do sinal

que antecede este momento. Depois disso os sinais encontram-se sincronizados.

Figura 4. 3- Sincronização dos sinais de plataforma de forças e de EMG



A aquisição dos sinais de electromiografia necessita de um pré-processamento antes da sua avaliação, uma

vez que este tipo de sinais é bastante afectado por interferências electromagnéticas, como é o caso de

electrodomésticos, sinais da rede, etc. Desta forma, é necessário utilizar um filtro passa banda entre os 50Hz

e os 450Hz, para eliminar os artefactos referidos anteriormente.

Depois de aplicado o filtro é necessário amplificar os sinais da actividade muscular e para isso, procede-se à

integração do sinal EMG, através da root mean square. Esta técnica permite representar o nível de actividade

muscular ao quadrado. A partir do sinal EMG integrado (Figura 4.4) é possível obter directamente o grau de

actividade dos músculos.

No que diz respeito às variáveis de interesse à avaliar, considera-se interessante avaliar o valor médio do

sinal EMG, uma vez que esse valor indica o grau de actividade efectuado pelos músculos.

Os sinais obtidos através dos sinais de electromiografia e da plataforma de forças (Figura 4.5) podem

relacionar-se, no entanto para isso é necessário determinar os valores de deslocamento do centro de forças

na posição antero-posterior e médio-lateral (CPa-p e CPm-l), como já foi feito no procedimento anterior. As

variáveis a avaliar neste procedimento correspondem ao desvio-padrão, área e distância pico a pico.

Figura 4. 4- Sinal EMG integrado



Figura 4. 5- Representação dos sinais de EMG e dos sinais obtidas pela plataforma de forças




De seguida apresentam-se os resultados obtidos para avaliar a relação entre o deslocamento do centro de

pressão e da actividade electromiográfica, em diferentes situações de controlo postural, com e sem a adição

de uma tarefa cognitiva. Como efectuado para todos os procedimentos anteriores, considera-se apenas o

intervalo compreendido entre os 10 e os 50 segundos.

(a) Posição pés lado a lado sem tarefa cognitiva

Tabela 4. 7- Valores obtidos através da plataforma de forças e da electromiografia para os pés colocados lado a lado sem tarefa cognitiva

Pela análise dos valores da Tabela 4.7 verifica-se que a actividade muscular registada corresponde a valores

demasiado baixos. Apenas se apresentam os resultados relativos a um indivíduo, pois os valores obtidos

para o indivíduo dois apresentavam uma actividade muscular praticamente nula.

Tendo em conta que a actividade registada apresentou valores de electromiografia pouco significativos,

decidiu-se não avaliar esta condição com a tarefa cognitiva, uma vez que os dados obtidos seriam pouco

fiáveis.

Individuo 1

Recolhas Variáveis CP a-p CP m-l Variáveis EMG Média

1

Desvio-padrão 0,00136320 0,00139992

Tibial Anetrior 0,01042106

Área (m2) 0,02897025 0,06760355 Gastrocnémio

Medial 0,018366782 Distância Pico a Pico

(m) 0,00698089 0,00711422



(a) Posição pés frente a frente sem tarefa

De seguida apresentam-se os resultados relativos ao desempenho de uma tarefa de controlo postural mais

desafiante, que consistia em colocar os pés frente a frente na plataforma de forças.

Pés colocados frente a frente sem tarefa cognitiva

Individuo CP a-p CP m-l

1 Desvio-padrão 0,00358282 Desvio-padrão 0,00657956

Área (m2) 0,13916947 Área (m2) 0,06163573

Distância Pico a Pico (m)

0,02145599 Distância Pico a Pico (m)

0,02922982

2 Desvio-padrão 0,00414773 Desvio-padrão 0,00477201

Área (m2) 0,13711262 Área (m2) 0,27674571


0,02424065 Distância Pico a Pico (m)

0,02997764

Tabela 4. 8- Valores obtidos através da plataforma de forças para os pés colocados frente a frente sem tarefa cognitiva

Pela análise dos dados obtidos quando se alterou a postura corporal, verifica-se que há um aumento do

deslocamento na posição médio-lateral em ambos os indivíduos, ou seja existe uma maior oscilação corporal

nessa posição. O indivíduo 1 apresenta um maior deslocamento do centro de pressão médio-lateral

relativamente ao indivíduo 2.

Relativamente aos resultados anteriores obtidos para a situação estática com os pés lado a lado, com e sem

tarefa cognitiva, denota-se um aumento dos valores relativos ao desvio-padrão dos deslocamentos nas

posições médio-lateral e antero-posterior.



Pés colocados frente a frente sem tarefa cognitiva

Individuo Variáveis EMG- Actividade muscular

1 Média

Tibial Anterior

0,01711684

Gastrocnémio Medial

0,02534574

2 Média

Tibial Anterior

0,00167234


0,05315516

Tabela 4. 9- Valores obtidos através de electromiografia para os pés colocados frente a frente sem tarefa cognitiva

Pela análise dos valores acima representados (Tabela 4.9) observa-se que existe uma maior actividade

muscular do gastrocnémio medial em ambos os indivíduos, sendo que o indivíduo 2 regista valores

superiores neste músculo.

Através da análise das tabelas 4.8 e 4.9, relativas aos valores de deslocamento do centro de pressão e

electromiografia, observa-se que os individuos 1 e 2 registam um maior deslocamento do centro de pressões

médio-lateral e apresentam uma maior actividade muscular no gastrocnémio medial.



(b) Posição pés frente a frente com tarefa

Pés colocados frente a frente com tarefa cognitiva

Individuo CP a-p CP m-l

1

Desvio-padrão 0,00501894 Desvio-padrão 0,00691304

Área (m2) 0,17693083 Área (m2) 0,10983222


0,02834736 Distância Pico a

Pico (m) 0,03317387

2

Desvio-padrão 0,00604874 Desvio-padrão 0,00537743

Área (m2) 0,21371496 Área (m2) 0,16349911


0,03938346 Distância Pico a

Pico (m) 0,03022363

Tabela 4. 10- Valores obtidos através da plataforma de forças para os pés colocados frente a frente com tarefa cognitiva

Através da análise da Tabela 4.10, é possível verificar que há um aumento da oscilação corporal em ambos

os indivíduos, uma vez que a variação dos valores do deslocamento do centro de forças é superior aos

resultados obtidos na mesma condição mas sem a realização da tarefa de cognição.

Nesta condição, verifica-se que o individuo 1 apresenta uma maior variação do deslocamento do centro de

pressão na posição médio-lateral e, o individuo 2 regista uma maior variação do centro de pressão na

posição antero-posterior.

Pés colocados frente a frente com tarefa cognitiva

Individuo Variáveis EMG- Actividade muscular

1 Média

Tibial Anterior 0,02326143


0,04286431

2 Média

Tibial Anterior

0,02449136


0,04595675

Tabela 4. 11- Valores obtidos através de electromiografia para os pés colocados frente a frente com tarefa cognitiva



A partir dos valores obtidos para a actividade muscular nos dois músculos em estudo (Tabela 4.11),

observou-se que existe uma maior actividade para o músculo gastrocnémio medial em relação ao tibial

anterior, em ambos os indivíduos. Comparando com os valores electromiográficos obtidos na mesma

condição mas sem a adição da tarefa cognitiva, regista-se um aumento dos valores da actividade muscular

no tibial anterior e um recrutamento muscular semelhante do gastrocnémio medial, em ambos os indivíduos.

Tendo em conta os dados relativos ao deslocamento do centro de pressão e electromiografia, nesta

condição, verifica-se que o individuo 1 apresenta uma maior variação do deslocamento do centro de pressão

na posição médio-lateral e uma maior actividade do músculo gastrocnémio medial. Já o indivíduo 2 regista

uma maior variação do centro de pressão na posição antero-posterior e uma maior actividade do músculo

gastrocnémio medial.

4.2.3 Avaliação do desempenho da tarefa de memorização

A tarefa de memorização consistia numa notícia, de aproximadamente um minuto. Esta notícia abordava as

seguintes ideais chave:

(a) desconhecimento do tema pegada ecológica

(b) definição de pegada ecológica

(c) factores que influenciam a pegada ecológica

(d) valores no Mundo e Portugal

(e) método para calcular os valores da pegada ecológica.

Para verificar o desempenho desta tarefa, foi pedido aos indivíduos em estudo que no final da realização das

actividades experimentais com os pés posicionados lado a lado e frente a frente em situação estática,

registassem num papel o máximo de informação que conseguiram assimilar. Desta forma, os indivíduos

tiveram a oportunidade de ouvir a notícia duas vezes, mas em condições posturais distintas, inicialmente com

os pés posicionados lado a lado e logo de seguida com os pés posicionados frente a frente.



Avaliação do desempenho da tarefa de memória

Individuo Ideias chave

1

Definição de pegada ecológica

Factores que influenciam a pegada ecológica

Valores no mundo e em Portugal

Método para calcular os valores da pegada ecológica.

2

Definição de pegada ecológica

Valores no mundo e em Portugal

Método para calcular os valores da pegada ecológica.

Tabela 4. 12- Avaliação qualitativa do desempenho da tarefa cognitiva do individuo 1 e 2

Na Tabela 4.12 encontram-se os resultados qualitativos obtidos relativamente ao desempenho da tarefa

cognitiva, verificando-se que o indivíduo 1 abordou quatro parâmetros chave da notícia e o indivíduo 2 focou

três parâmetros da notícia. De maneira a quantificar os resultados obtidos, determinou-se a percentagem

correspondente à eficácia do desempenho de cada indivíduo, considerando-se como 100% a abordagem de

todos os parâmetros abordados na notícia. Considera-se ainda, que os indivíduos cumprem o objectivo de

memorização proposto se apresentarem resultados superiores a 50%.

Avaliação do desempenho da tarefa de memorização em percentagem

Individuo Nª de ideias chave Valores em

percentagem (%)

1 4 80%

2 3

60%

Tabela 4. 13- Desempenho da tarefa de memorização

O desempenho da tarefa de memorização em percentagem foi de 80% para o indivíduo 1 e de 60% para o

indivíduo 2. Através da análise dos resultados é notório que todos os indivíduos conseguiram memorizar o

número mínimo de parâmetros que garantem um bom desempenho da notícia. No entanto, não foram

quantificados separadamente os efeitos da tarefa em condições posturais distintas, o que não permite retirar

conclusões consistentes.



4.2.3 Resumo

Através dos resultados obtidos com os procedimentos experimentais adoptados, verifica-se que na posição

estática com os pés posicionados lado a lado sem a realização da tarefa cognitiva, há variações na postura e

no equilíbrio. Pela análise dos dados regista-se uma menor oscilação postural quando foi adicionada à tarefa

postural a tarefa de memória.

Quando se alterou a tarefa postural, adoptando-se uma tarefa postural mais desafiante com os pés

posicionados frente a frente, conclui-se que há um aumento da oscilação postural relativamente à condição

experimental anterior. No entanto, quando se adiciona uma tarefa cognitiva, é notório um aumento da

actividade eléctrica dos músculos assim como do deslocamento do centro de pressão relativamente à

mesma condição sem tarefa.



Capítulo V – Considerações finais e perspectivas futuras

5.1 Considerações finais

5.2 Perspectivas futuras



Capítulo V – Considerações finais e perspectivas futuras

5.1 Considerações finais

Apesar do tamanho das amostras envolvidas ter sido reduzido, bem como o número de repetições, os

resultados obtidos através da actividade experimental revelam a existência de interferência entre a tarefa

cognitiva e o controlo postural, em diferentes condições de equilíbrio.

No caso da posição estática com os pés lado a lado, através da análise da plataforma de forças, verifica-

se que existem variações na oscilação corporal com a introdução de uma tarefa cognitiva, ou seja, verifica-se

que há interferência entre as tarefas de postura e cognição. Os valores obtidos de variação do deslocamento

do centro de pressões diminuem quando é adicionada a tarefa de memória em ambos os indivíduos. Desta

forma, é possível concluir que com a introdução de uma tarefa secundária, a oscilação postural é menor, ou

seja, o aumento da concentração na tarefa cognitiva levou a uma melhoria da postura nos indivíduos

analisados. Este fenómeno pode ser explicado pelo modelo não linear de interacção com forma de „U‟, que

sugere que o desempenho de uma tarefa cognitiva pode alterar o foco de atenção do controlo postural,

podendo levar a uma melhoria da postura relativamente a uma base de tarefa simples. Relativamente ao

estudo de electromiografia, verificou-se que os resultados obtidos apresentavam valores de actividade

muscular demasiado baixa. Este facto pode relacionar-se com a idade dos indivíduos em estudo, já que

sujeitos mais jovens apresentam um sistema muscular muito eficiente no controlo postural, não sendo

necessário despender muita actividade para manter o equilíbrio. Outra possível influência poderá ter sido o

valor de impedância registada entre os eléctrodos e a pele. Apesar de não ter sido muito elevada pode

também ter influenciado a recolha dos sinais, assim como uma colocação dos eléctrodos ligeiramente fora da

zona do músculo a avaliar, o que pode ter originado a detecção de sinais de mais do que um músculo

(fenómeno de crosstalk). Por outro lado, o sistema usado para recolher os sinais, software bioplux, não se

encontrava nas condições ideais, apresentando alguma dificuldade em detectar sinais de pouca intensidade.

No que diz respeito à posição estática com os pés posicionados frente a frente, conclui-se que há um

aumento na variação dos deslocamentos de força antero-posterior e médio-lateral, relativamente aos valores

registados na posição estática com os pés lado a lado. Pela análise dos valores de actividade muscular

registados, verificou-se que ambos os indivíduos apresentavam maior actividade muscular no gastrocnémio

medial, o que seria de esperar uma vez que a postura adoptada exigia um maior recrutamento deste

músculo. Quando se adiciona a tarefa cognitiva nesta situação, regista-se um aumento tanto da actividade

eléctrica dos músculos como do deslocamento do centro de pressões, relativamente à mesma posição sem

tarefa. No que diz respeito à actividade muscular efectuada pelos indivíduos neste procedimento, tal como

verificado anteriormente, há também um maior recrutamento do músculo gastrocnémio medial.



Relacionando a oscilação verificada na plataforma de forças com a actividade mioeléctrica, denota-se uma

maior oscilação do centro de pressão na direcção médio-lateral e uma maior actividade do músculo

gastrocnémio medial, na situação sem tarefa. No entanto, quando é adicionada a tarefa de memória verifica-

se que o individuo 1 apresenta uma maior variação do deslocamento do centro de pressão na posição médio-

lateral e, o individuo 2 regista uma maior variação do centro de pressão na posição antero-posterior, apesar

de ambos registarem uma actividade muscular elevada no gastrocnémio medial. Desta forma, não é possível

retirar uma conclusão consistente quanto à relação entre estas duas variáveis em simultâneo uma vez que o

número de amostras em estudo é reduzido.

Assim, é possível concluir que a adição de uma tarefa secundária numa situação de postura normal

provocava alterações na postura. Contudo, quando se alterou a posição dos pés e consequentemente se

dificultou a posição postural, essas variações foram superiores relativamente a todos os restantes resultados.

Este facto deve-se à adição da tarefa de memória conjugada com uma tarefa postural desafiante, que exigiu

uma maior concentração do indivíduo para realizar as duas tarefas em simultâneo, verificando-se que a

tarefa de memória diminui o desempenho postural.

A tarefa de memorização foi cumprida com sucesso por parte dos sujeitos envolvidos, com o indivíduo 1 a

cumprir 80% das ideias chave pretendidas e o indivíduo 2 a cumprir 60%. No entanto não foi possível avaliar

se alterando a postura a tarefa de memória melhora ou deteriora-se, uma vez que esta tarefa foi adicionada a

duas condições posturais distintas.

Em suma, tendo em conta os resultados obtidos foi possível verificar a interferência entre a tarefa de

memória e as tarefas posturais. Em situação estática normal verificou-se uma melhoria da postura com a

adição de uma tarefa de memória. Quando se adoptou uma tarefa postural mais complexa em simultâneo

com uma tarefa cognitiva, ocorreram alterações significativas nos indivíduos em estudo, o que sugere uma

forte interferência entre os sistemas cognitivo e postural.



5.2 Perspectivas futuras

Como perspectivas futuras, seria uma mais valia aumentar o número da amostra a avaliar, de forma a ser

possível a obtenção de dados mais abrangentes, que permitiriam retirar conclusões mais consistentes.

Ainda assim, inicialmente seria necessário realizar um conjunto de testes controlo de forma a verificar o

comportamento da actividade muscular e do centro de pressões em diferentes condições da actividade

experimental. Estes testes podem também ser úteis para avaliar a performance dos softwares utilizados, de

forma a garantir o seu correcto funcionamento.

Futuramente pretende-se avaliar a actividade muscular para todos os procedimentos em estudo, uma vez

que tal não foi conseguido no presente relatório, e por isso, podem ser ocultadas conclusões importantes.

Outro dos objectivos a cumprir seria a avaliação do desempenho das tarefas cognitivas em diferentes

condições posturais. No presente trabalho foi notório que a tarefa de memória provocou alterações na

postura, no entanto não foi possível avaliar o seu desempenho nas diferentes condições de postura.

A utilização de outro tipo de tarefas cognitivas pode também ser importante para estabelecer comparações

entre estas, e avaliar de que forma é que as tarefas afectam o controlo postural.



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estudo sobre a relação entre os sistemas cognitivo e motor...

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