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ABRIEL
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UENO
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AHÓZ
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OYA
Avaliação clínica e cinemática dos ajustes posturais compensatórios
Dissertação apresentada à Faculdade de
Medicina da Universidade de São Paulo
para obtenção do título de Mestre em
Ciências
Área de Concentração: Movimento, Postura
e Ação Humana
Orientadora: Profª Dra. Clarice Tanaka
São Paulo
2008
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G
ABRIEL
B
UENO
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AHÓZ
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OYA
Avaliação clínica e cinemática
dos ajustes posturais compensatórios
Dissertação apresentada à Faculdade de Medicina da
Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre
em Ciências
Área de Concentração: Movimento, Postura e Ação Humana
Orientadora: Profª Dra. Clarice Tanaka
São Paulo
2008
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DEDICATÓRIA E AGRADECIMENTOS
À Deus com seu grande Amor, absolutamente tudo!
À Profa. Dra. Clarice Tanaka, mais do que uma orientadora de mestrado!
Obrigado pela dedicação e inspiração na busca de qualidade! Sem dúvida,
uma visionária na Fisioterapia.
Ao grande amigo Cássio, uma cabeça constantemente crítica e pensante!
Fundamental para este trabalho.
Ao grande amigo Renê, uma fonte inesgotável de energia!
Ao Prof. Dr. André Kohn, excelente anfitrião em seu laboratório, exemplo de
responsabilidade, respeito e ótimo humor!
À equipe do LEB: Eugênia, Fernando, Rinaldo e Sandro! Obrigado por toda
força!
Meu pai! Inspirador e exemplo de vida! Garra, coragem, vontade,
determinação e amor!
Minha mãe! Sem dúvida, o amor mais bonito! Artista-mãe que fez a casa ser
o céu!
Meu irmão! Parceiro eterno das baladas da vida!
Minha irmã! Grande exemplo de alegria e determinação!
Alê, Ane e Clara! Vocês completam a família!
Aos meus avós, tios e primos! Cada um com seu toque especial nesta
família!
Theka, uma surpresa deliciosa em minha vida!
Dú, tio G, Sr. Gilmar, D. Maria Alice, Patrick, Ri, Thata, Theo e Vovó! Uma
família e tanto!
À Turma XXXII da Fisioterapia da USP, momentos inesquecíveis vividas
com pessoas tão especiais!
Aos amigos! É uma alegria tê-los em minha vida!
"A mente que se abre a uma nova idéia
jamais volta ao seu tamanho original.”
Albert Einstein
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE QUADROS
LISTA DE SIGLAS
LISTA DE SÍMBOLOS
RESUMO
SUMMARY
1. INTRODUÇÃO..................................................................................................... 1
2. OBJETIVOS ........................................................................................................ 5
3. MÉTODOS .......................................................................................................... 7
3.1. LOCAL.............................................................................................................. 8
3.2. PARTICIPANTES............................................................................................. 8
3.3. INSTRUMENTAÇÃO........................................................................................ 9
3.4. PROCEDIMENTOS.........................................................................................10
3.5. PROCESSAMENTO DE DADOS.....................................................................11
3.6. ANÁLISE DE DADOS......................................................................................16
4. RESULTADOS ...................................................................................................18
5. DISCUSSÃO ......................................................................................................26
7. CONCLUSÕES...................................................................................................35
8. ANEXO...............................................................................................................37
9. REFERÊNCIAS..................................................................................................41
APÊNDICES
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Ilustração esquemática da plataforma móvel que
promove um movimento anterior ou posterior, com o disparo
através de um sistema mecânico. Participante, com marcadores,
posicionado para realização do teste............................................................ 13
Figura 2 - Intervalos de medidas cinemáticas (eixo x) relacionados às
respostas dos examinadores (barras) quanto às posições de cada segmento
corporal na avaliação clínica dos quadros inicial e final da perturbação
postural posterior (PPP) e da perturbação postural anterior (PPA) ............ 21
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Intervalos dos valores do coeficiente Kappa e sua
respectiva interpretação quanto ao nível de concordância........................... 16
Tabela 2 - Valores do coeficiente Kappa Fleiss e Kappa Cohen
para a concordância inter-examinador e intra-examinador,
respectivamente, na avaliação clínica por segmentos corporais
nos quadros inicial e final da perturbação postural posterior (PPP)
e perturbação postural anterior (PPA) .......................................................... 19
Tabela 3 - Nível de significância (p) do modelo da regressão e da
influência do segmento corporal na variável; medida real (valor)
de um segmento corporal para mudança de uma unidade na
posição da variável; e porcentagem de participação (%part) de
um segmento corporal na posição da variável por segmento
corporal nos quadros inicial e final da perturbação postural
posterior (PPP) e perturbação postural anterior (PPA)................................. 24
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Protocolo proposto para avaliação clínica do ajuste
postural compensatório................................................................................. 15
LISTA DE SIGLAS
2D duas dimensões
APAS Ariel Posture Analysis System
C7 7ª vértebra cervical
EIAS espinha ilíaca ântero-superior
EIPS espinha ilíaca póstero-superior
IMC Índice de massa corpórea
PPA perturbação postural anterior
PPP perturbação postural posterior
LISTA DE SÍMBOLOS
cm centímetro
Hz hertz
kg quilograma
ms milissegundo
m metro
s segundo
° graus
± mais ou menos
< menor
% por cento
RESUMO
Moya GBL. Avaliação clínica e cinemática dos ajustes posturais
compensatórios [tese]. São Paulo: Faculdade de Medicina, Universidade de
São Paulo; 2009. 43p.
O controle postural tem como objetivo a orientação e o equilíbrio postural a
fim de que o indivíduo realize uma tarefa de maneira estável. Alterações do
ajuste postural são relacionadas a disfunções musculoesqueléticas e
quedas, corroborando com a importância da avaliação postural completa
para a prática clínica, incluindo tanto a postura estática como o
comportamento dinâmico. O objetivo deste trabalho foi (1) propor um
protocolo de avaliação clínica do ajuste postural compensatório, verificar (2)
a confiança inter-examinador e intra-examinador deste protocolo e (3) a
concordância entre a avaliação clínica e cinemática, analisar (4) se o
deslocamento dos segmentos corporais durante o ajuste postural
compensatório está relacionado com a posição dos segmentos na postura
quieta ou no momento final do ajuste postural compensatório e (5) a relação
entre as posições dos segmentos corporais durante a posição quieta e no
momento final do ajuste postural compensatório. Vinte participantes jovens
do sexo feminino em pé sobre uma plataforma móvel foram submetidos a
perturbações posturais anteriores e posteriores padronizadas. Um quadro
inicial e um quadro final representando um momento estável da posição
quieta e o fim da perturbação postural, respectivamente, foram selecionados,
de maneira que o ajuste postural tenha ocorrido no intervalo entre os
quadros. Quatro examinadores realizaram uma avaliação clínica aplicando o
protocolo proposto para avaliação clínica do ajuste postural compensatório
aos quadros inicial e final de cada teste de cada participante. Os
examinadores repetiram a avaliação sete dias após a primeira avaliação.
Análise cinemática foi realizada a fim de definir a posição do ângulo tíbio-
társico, ângulo do joelho, antepulsão da pelve, anteversão da pelve e
posição do tronco. Foi coletada a posição dos segmentos corporais nos
quadros inicial e final e a variação da posição dos segmentos corporais
durante o ajuste postural compensatório. A confiabilidade inter-examinador e
intra-examinador do protocolo proposto foi calculada e as respostas da
avaliação clínica e as medidas cinemáticas dos quadros inicial e final, foram
comparadas. A relação entre a posição dos segmentos corporais nos
quadros inicial e final e a variação da posição dos segmentos corporais
durante o ajuste postural compensatório, assim como a relação entre as
posições dos segmentos corporais nos quadros inicial e final, foram
observadas. A análise do “Protocolo de Avaliação Clínica do Ajuste Postural
Compensatório” revelou bom nível de confiança inter-examinador e intra-
examinador, com concordância entre a avaliação clínica e cinemática. O
padrão de movimento do ajuste postural compensatório não se relacionou
com a posição dos segmentos corporais na postura quieta ou no momento
final do ajuste postural compensatório. Houve uma forte relação entre os
segmentos do membro inferior tanto durante a posição quieta como no
momento final do ajuste postural compensatório. Esta relação deve ser
considerada para o melhor entendimento do padrão de movimento na
manutenção do equilíbrio e na prática clínica para o tratamento de
disfunções musculoesqueléticas do membro inferior.
Descritores: 1.Postura 2.Equilíbrio Musculosquelético 3.Avaliação
4.Fisioterapia (Especialidade) 5. Biomecânica
SUMMARY
Moya GBL. Clinical and kinematics evaluation of compensatory postural
adjustment [thesis]. São Paulo: “Faculdade de Medicina, Universidade de
São Paulo”; 2009. 43p.
Postural control aims postural orientation and equilibrium in order an
individual accomplishes a task in a stable way. Alterations of postural
adjustment are related to musculoskeletal diseases and falls, supporting the
importance of a complete posture evaluation in clinical practice, including
static and dynamic components of posture. The aim of this study was (1) to
present a protocol to clinical evaluation of compensatory postural adjustment,
to verify (2) interexaminer and intraexaminer reliability of this protocol and (3)
agreement between clinical and kinematics evaluation, analyze (4) if the
displacement of body segments during compensatory postural adjustment is
related to posture during quiet stance or at final moment of compensatory
postural adjustment and (5) the relationship between body segments during
quiet stance and postural adjustment. Twenty healthy young non-athletic
female participants standing upon a moveable support surface underwent to
standardized backward and forward postural perturbation. An initial and a
final frame representing the stable moment of quiet stance and the end of the
postural perturbation, respectively, were selected, in a way that postural
adjustment has occurred between these frames. Four independent
examiners have made a clinical evaluation of initial and final frames of each
participant using the protocol proposed for compensatory postural adjustment
clinic evaluation. Examiners have repeated this evaluation seven days after
the first evaluation. Kinematics analyses have been done to verify the ankle
angle, knee angle, pelvic antepulsion, pelvic anteversion and trunk position.
Measures of body segments position at initial and final frame and
displacement of body segments during compensatory postural adjustment
were acquired. Interexaminer and intraexaminer reliability of the proposed
protocol was analyzed and answers of clinical evaluation and kinematics
measures of initial and final frames were compared. The relationship
between body segments position at initial and final frames and displacement
of body segments during compensatory postural adjustment, as well as the
relationship between body segments position at initial and final frames, were
observed. The protocol proposed for compensatory postural adjustment clinic
evaluation showed good inter-examiner and intra-examiner reliability with
good agreement between clinical and kinematics evaluation. Motion pattern
during compensatory postural adjustment was not related to posture during
quiet stance or at final moment of compensatory postural adjustment. There
is a strong relationship between lower limb segments either during quiet
stance or at final moment of compensatory postural adjustment. This
relationship should be considered to better understanding of motion pattern
during maintenance of balance and treatment of lower limb musculoskeletal
diseases in clinical practice.
Descriptor: 1.Posture 2.Musculoskeletal Equilibrium 3.Evaluation 4.Physical
Therapy (Specialty) 5.Biomechanics
1
1. INTRODUÇÃO
2
O controle postural é uma habilidade sensório-motora complexa com
objetivos de orientação e equilíbrio postural, integrando informações
sensoriais, planejando e executando um programa motor a fim de realizar
uma tarefa de maneira estável [1]. Ajustes posturais constantes são
necessários durante a realização de uma tarefa até mesmo para adequar a
postura e a respiração [2, 3].
Horak e Nashner (1986) descreveram as estratégias de equilíbrio durante a
manutenção da postura bípede após uma perturbação do equilíbrio no plano
sagital utilizando uma plataforma móvel na direção anterior e posterior [4].
Na descrição das estratégias de equilíbrio também foi revelado a existência
da estratégia mista [4] e, novos estudos sugerem estratégias de equilíbrio
em que segmentos corporais, não descritos anteriormente, são movidos
para a manutenção do equilíbrio [5, 6].
Os ajustes posturais são deflagrados através da ativação de músculos da
perna e do tronco com latência de 73 a 110 ms após a perturbação [4].
Durante estes ajustes posturais o movimento das articulações consiste de
uma fase inicial, devido ao movimento da plataforma móvel, que dura 150
ms após o início da perturbação; e uma fase subseqüente em resposta ao
movimento da plataforma móvel [7].
Alterações no ajuste postural em indivíduos com disfunções
musculoesqueléticas foram relatados. Mulheres com história de dor patelo-
femoral mostram ativação adiantada do músculo vasto medial oblíquo e
alterações associadas na cinemática durante movimento anterior da
plataforma móvel, mesmo quando a dor não está mais presente [8].
3
A análise cinemática de pessoas com lombalgia aponta diferentes
movimentos da coluna vertebral durante uma perturbação previsível [9].
Também a cervicalgia revelou-se associada com uma reorganização
substancial nas estratégias de controle dos músculos cervicais durante
tarefas estáticas e dinâmicas [10].
Corroborando com os relatos de alterações dos ajustes posturais com
disfunções musculoesqueléticas, treinamento de equilíbrio foi sugerido na
prevenção de fraturas em população com osteoporose com deficiência no
equilíbrio [11] e para redução de quedas em idosos [12]. A maioria das
quedas entre os idosos tem como causa uma inadequada resposta a
perturbações posturais. Acredita-se que 35% destas quedas são devido a
uma perturbação externa do centro de massa [13]. Uma avaliação da
resposta de perturbações posturais poderia prever a tendência à queda em
ambientes do cotidiano do indivíduo [14]. A quantificação da resposta
postural frente aos deslocamentos laterais da plataforma móvel foi um dos
melhores preditores de futuras quedas entre os idosos [15].
A avaliação clássica da postura é descritiva quanto à orientação dos
segmentos corporais com os outros segmentos corporais e com o vetor da
gravidade. Entretanto, para se entender plenamente o controle postural, é
necessário avaliar os componentes dinâmicos da postura incluindo os
ajustes compensatórios, os ajustes antecipatórios e os fatores pró-ativos
[16]
. O “Berg Balance Test” é freqüentemente utilizado nos estudos e na
clínica, porém não avalia os ajustes compensatórios ou a qualidade de
execução da tarefa [17]. Outras avaliações como “Tinetti Balance and Gait
4
Test”, “Multidirectional Reach Test” e “Brunel Balance Test” também não
avaliam a qualidade de execução da tarefa realizada por um indivíduo [18-
20].
A avaliação postural completa, incluindo o comportamento dinâmico, é
fundamental para a compreensão do controle postural e suas implicações na
funcionalidade e nas disfunções musculoesqueléticas. A importância da
avaliação do ajuste postural compensatório, a falta de protocolos de
avaliação do ajuste postural compensatório disponível para a prática clínica
e a necessidade de entendimento da relação dos segmentos corporais
durante o ajuste postural compensatório justificam nosso interesse na
validação do protocolo aqui proposto.
5
2. OBJETIVOS
6
Os objetivos deste estudo foram:
1) Propor um protocolo de avaliação clínica do ajuste postural
compensatório,
2) Verificar a confiança inter-examinador e intra-examinador deste
protocolo,
3) Verificar a concordância entre a avaliação clínica e cinemática,
4) Verificar se o deslocamento dos segmentos corporais no ajuste
postural compensatório está relacionado com a posição dos
segmentos na postura quieta ou no momento final do ajuste postural
compensatório,
5) Analisar a relação entre as posições dos segmentos corporais
durante a posição quieta e no momento final do ajuste postural
compensatório.
7
3. MÉTODO
8
3.1. LOCAL
A coleta e o processamento dos dados foram realizados no Laboratório de
Engenharia Biomédica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
e a análise de dados foi realizada no Serviço de Fisioterapia do Hospital das
Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.
3.2. PARTICIPANTES
Participaram do estudo 20 indivíduos jovens não atletas do sexo feminino
(média de idade 22,9 anos ± 3,0; altura 1,62m ± 0,05; IMC 20,14kg/m
2
±
1,5). Os critérios de exclusão foram patologias neurológicas,
musculoesqueléticas ou respiratórias, alterações dos sistemas sensoriais,
história de cirurgia musculoesquelética nos membros inferiores ou no tronco,
vertigem, deficiência cognitiva que pudesse interferir na compreensão da
coleta de dados, consumo de álcool 24 horas antes do teste, presença de
queixas álgicas ou de fadiga no momento do teste. Os participantes com
deficiência de acuidade visual utilizaram suas lentes corretivas habituais
durante a realização dos testes.
Todos os participantes leram e assinaram o termo de consentimento livre e
esclarecido aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital das Clínicas da
Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (Anexo).
9
3.3. INSTRUMENTAÇÃO
Uma plataforma móvel foi construída a fim de promover um movimento
anterior ou posterior de 4 cm, movimento este disparado por um sistema
mecânico conectado a um peso conhecido (Figura 1), deflagrando uma
perturbação padronizada da postura do participante.
Os dados cinemáticos foram coletados utilizando uma câmera digital
Panasonic™ modelo PV-GS250 com freqüência de 60 Hz fixada em tripé
posicionado no lado direito dos participantes. Marcadores esféricos
recobertos por fitas retro reflexivas (3M™ high gain 7610) foram afixados no
antímero direito dos participantes trajando roupa de ginástica, nos seguintes
pontos de reparo anatômico:
1) Ponto entre a cabeça do metatarso I e II,
2) Maléolo lateral,
3) Cabeça da fíbula,
4) Trocânter maior,
5) Espinha ilíaca ântero-superior (EIAS),
6) Espinha ilíaca póstero-superior (EIPS) e
7) Processo espinhoso da 7
a
vértebra cervical (C7).
Foram também afixados no campo de coleta, quatro marcadores controle,
com localização conhecida, para apropriada calibração espacial 2D.
10
3.4. PROCEDIMENTOS
Uma vez posicionados os marcadores, foi requisitado aos participantes se
colocarem em postura bípede natural sobre a plataforma móvel, de forma
que o movimento da plataforma se alinhasse com o plano sagital do
participante. Os braços eram mantidos cruzados sobre o peito. Perturbações
posturais eram aplicadas de modo que o participante não tivesse
conhecimento da direção, se anterior ou posterior, bem como do momento
em que a perturbação era disparada. As perturbações aplicadas estão
descritas abaixo:
1) Perturbação Postural Posterior (PPP): disparado por peso equivalente
a 15% do peso corporal do participante, promovendo uma velocidade
média da plataforma de 23.2 cm/s.
2) Perturbação Postural Anterior (PPA): disparado por peso equivalente
a 10% do peso corporal do participante, promovendo uma velocidade
média da plataforma de 17.6 cm/s.
Foram realizadas 3 repetições de coletas, com duração de 7 segundos para
cada perturbação testada e intervalo entre as repetições para descanso do
participante, conforme necessário. Um total de 6 testes foi realizado para
cada participante de maneira aleatória.
11
3.5. PROCESSAMENTO DE DADOS
As imagens gravadas foram transferidas para um computador pessoal e o
software Ariel Posture Analysis System (APAS) foi utilizado para a
digitalização dos dados.
Análise cinemática 2D foi realizada em todos os testes avaliando os
seguintes segmentos corporais:
1) Ângulo tíbio-társico: ângulo formado pela intersecção da reta horizontal e
o segmento de reta entre maléolo lateral e cabeça da fíbula. Os valores
negativos significam ângulo tíbio-társico menores que 90° e os valores
positivos, ângulo tíbio-társico maior que 90°.
2) Ângulo do joelho: formado pela intersecção do segmento de reta entre o
maléolo lateral e a cabeça da fíbula, e o segmento de reta entre o
trocânter maior e a cabeça da fíbula. Os valores negativos significam
hiperextensão de joelho e, valores positivos, joelho semi-flexionado.
3) Antepulsão da pelve: deduzido pela distância horizontal entre o maléolo
lateral e a projeção vertical do trocânter maior no plano sagital. A
projeção do trocânter maior anteriormente ao maléolo lateral representa
valores positivos, indicando antepulsão da pelve; inversamente, a
projeção do trocânter maior posteriormente ao maléolo lateral representa
valores negativos, indicando retropulsão de pelve.
4) Anteversão da pelve: ângulo formado pela intersecção da reta horizontal
que contem a EIPS e o segmento de reta entre EIAS e EIPS. A posição
da EIAS inferior à linha representa valores positivos, indicando
12
anteversão da pelve; inversamente, a posição da EIAS superior à linha
representa valores negativos, indicando retroversão da pelve.
5) Posição do tronco: deduzido pela distância horizontal entre C7 e a
projeção vertical da EIPS no plano sagital. A projeção da EIPS
posteriormente a C7 representa valores positivos, indicando flexão de
tronco; inversamente, a projeção da EIPS anteriormente à C7 representa
valores negativos, indicando extensão de tronco.
As medidas angulares foram expressas em graus e as medidas lineares
foram expressas em centímetros.
A Figura 1 ilustra esquematicamente a plataforma móvel e o seu sistema de
disparo do movimento, bem como os segmentos corporais com os
marcadores acima descritos.
13
Figura 1 - Ilustração esquemática da plataforma móvel que promove um movimento anterior ou
posterior, com o disparo através de um sistema mecânico. Participante, com marcadores,
posicionado para realização do teste
Um quadro inicial e um final da coleta foram determinados através da
observação do início e fim do deslocamento horizontal do maléolo,
respectivamente. O quadro inicial, representativo da postura quieta, foi
aquele em que o participante se encontrava em um momento estável da
posição quieta e o quadro final, aquele em que a plataforma móvel acabara
seu movimento. O intervalo entre os quadros inicial e o final representa o
intervalo em que ocorreu o ajuste compensatório.
A duração deste intervalo foi verificada para se certificar que o tempo foi
suficiente para que ocorresse a estratégia de equilíbrio. O deslocamento
vertical do metatarso e do maléolo lateral foi verificado para afastar a
14
possibilidade de ocorrência de retirada do antepé e retropé, aqui
considerado como estratégia de equilíbrio do passo. Selecionou-se para a
análise, uma coleta da PPP e uma coleta da PPA de cada participante, que
atendesse aos quesitos de duração da perturbação e de manutenção dos
pés sobre a plataforma móvel.
O “Protocolo de Avaliação Clínica do Ajuste Postural Compensatório” foi
proposto para avaliar o ajuste postural compensatório na postura bípede. O
protocolo avalia o ângulo tíbio-társico, o ângulo do joelho, a antepulsão da
pelve, a anteversão da pelve e a posição do tronco através da observação
clínica dos quadros inicial e final. Trata-se de um protocolo simples, com
indicação de opções de resposta e para a realização da avaliação, o
examinador deve observar os quadros inicial e final do participante,
assinalando com um “x” a resposta que julgar correta quanto à posição do
segmento corporal avaliado, conforme exposto no Quadro 1.
15
Quadro 1 - Protocolo proposto para avaliação clínica do ajuste postural
compensatório
Segmento
Corporal
Posição Quadro Inicial Quadro Final
90°
Menos de 90°
Ângulo tíbio-
társico
Mais de 90°
Alinhado
Hiperextendido
Ângulo do
joelho
Semi-flexionado
Alinhada
Antepulsão
Antepulsão
de pelve
Retropulsão
Alinhada
Anteversão
Anteversão
de pelve
Retroversão
Alinhado
Extensão
Posição do
tronco
Flexão
Este protocolo foi disponibilizado para quatro examinadores independentes,
com três anos de experiência clínica na área de fisioterapia, que realizaram
a avaliação clínica. Os examinadores avaliaram os quadros inicial e final da
PPP e PPA de cada participante, resultando em 40 testes (40 quadros
iniciais e 40 quadros finais). Todos os examinadores repetiram esta
avaliação após sete dias.
A análise cinemática, destes mesmos quadros, foi utilizada para verificar
quantitativamente a posição dos segmentos corporais nos quadros inicial e
final da PPP e PPA. A diferença entre a posição de cada segmento corporal
no quadro inicial e no quadro final de cada teste avaliado foi calculada a fim
de se obter a variação da posição de cada segmento corporal em cada teste.
16
3.6. ANÁLISE DE DADOS
Foram analisadas as seguintes variáveis da avaliação clínica:
1) Confiabilidade inter-examinador e intra-examinador
A confiabilidade inter-examinador foi expressa pelo coeficiente Kappa Fleiss
e a confiabilidade intra-examinador foi expressa pelo coeficiente Kappa
Cohen. Assumindo a interpretação do coeficiente Kappa [21], exposta na
Tabela 1, foram considerados significativos os coeficientes Kappa acima de
0,60 (concordância substancial e quase perfeita) para a concordância das
respostas dos examinadores na avaliação clínica para a posição de cada
segmento corporal nos quadros inicial e final da PPP e PPA.
Tabela 1 - Intervalos dos valores do coeficiente Kappa e sua respectiva
interpretação quanto ao nível de concordância
Coeficiente Kappa Nível de concordância
< 0.0 Sem concordância
0.0 – 0.20 Concordância leve
0.21 – 0.40 Concordância média
0.41 – 0.60 Concordância moderada
0.61 – 0.80 Concordância substancial
0.81 – 1.00 Concordância quase perfeita
Foram analisadas as seguintes variáveis da avaliação cinemática:
1) Comparação entre as respostas da avaliação clínica e as medidas
cinemáticas quantificadas dos quadros inicial e final da PPP e PPA
Intervalos de medidas cinemáticas relacionadas às respostas dos
examinadores quanto às posições de cada segmento corporal na avaliação
clínica dos quadros inicial e final da PPP e da PPA foram calculados.
17
2) Relação entre a posição dos segmentos corporais nos quadros inicial
e final da PPP e PPA e a variação da posição dos segmentos
corporais durante o ajuste postural compensatório na PPP e da PPA
Regressão múltipla foi aplicada às variações das posições e as posições dos
segmentos corporais nos quadros inicial e final da PPP e PPA. Caso uma
relação entre a variação da posição e a posição dos segmentos corporais
tenha sido observada, a porcentagem de participação de cada segmento
corporal na variação da posição de um segmento corporal foi determinada.
Foi aceito como significativo os valores de p ≤ 0.05.
3) Relação entre as posições dos segmentos corporais nos quadros
inicial e final da PPP e PPA
Regressão múltipla foi aplicada às posições dos segmentos corporais nos
quadros inicial e final da PPP e PPA. Caso uma relação entre as posições
dos segmentos corporais tenha sido observada, a porcentagem de
participação de cada segmento corporal na posição de outro segmento
corporal foi determinada.
Foi aceito como significativo os valores de p ≤ 0.05.
18
4. RESULTADOS
19
Confiabilidade inter-examinador e intra-examinador
A análise da concordância inter-examinador e intra-examinador mostrou
concordância substancial ou quase perfeita em todos os segmentos
corporais nos quadros inicial e final da PPP e PPA.
A concordância inter-examinador e intra-examinador por segmento corporal
nos quadros inicial e final da PPP e PPA está exposta abaixo na Tabela 2.
Tabela 2 - Valores do coeficiente Kappa Fleiss e Kappa Cohen para a
concordância inter-examinador e intra-examinador,
respectivamente, na avaliação clínica por segmentos corporais
nos quadros inicial e final da perturbação postural posterior (PPP)
e perturbação postural anterior (PPA)
Interexaminador Intraexaminador
Examinador 1 Examinador 2 Examinador 3 Examinador 4
PPP
Quadro inicial
ângulo tíbio-társico 0,79 0,85 0,85 1,00 0,85
joelho 0,81 1,00 0,90 0,90 0,91
antepulsão 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
anteversão 0,63 1,00 0,82 0,82 0,61
tronco 1,00 0,92 0,92 0,94 0,81
Quadro final
ângulo tíbio-társico 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
joelho 0,91 0,91 0,92 0,92 0,92
antepulsão 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
anteversão 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
tronco 1,00 1,00 1,00 1,00 0,91
PPA
Quadro inicial
ângulo tíbio-társico 0,80 1,00 0,77 0,87 0,87
joelho 0,87 1,00 1,00 1,00 0,92
antepulsão 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
anteversão 0,74 1,00 1,00 0,83 1,00
tronco 1,00 1,00 1,00 1,00 0,81
Quadro final
ângulo tíbio-társico 0,80 1,00 1,00 0,85 1,00
joelho 0,86 1,00 0,92 0,76 1,00
antepulsão 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
anteversão 0,82 1,00 1,00 1,00 0,86
tronco 0,80 1,00 0,76 0,84 0,76
Comparação entre as respostas da avaliação clínica e as medidas
cinemáticas quantificadas dos quadros inicial e final da PPP e PPA
20
A avaliação clínica e cinemática mostrou boa concordância em todos os
segmentos corporais nos quadros inicial e final da PPP e PPA.
Intervalos de medidas cinemáticas relacionadas às respostas dos
examinadores quanto às posições de cada segmento corporal na avaliação
clínica dos quadros inicial e final da PPP e da PPA estão expostos abaixo na
Figura 2.
21
Figura 2 - Intervalos de medidas cinemáticas (eixo x) relacionados às respostas dos examinadores
(barras) quanto às posições de cada segmento corporal na avaliação clínica dos quadros
inicial e final da perturbação postural posterior (PPP) e da perturbação postural anterior
(PPA)
22
Relação entre a posição dos segmentos corporais nos quadros inicial e
final da PPP e PPA e a variação da posição dos segmentos corporais
durante o ajuste postural compensatório na PPP e da PPA
A posição dos segmentos corporais nos quadros inicial e final da PPP e PPA
não mostrou relação com a variação da posição dos segmentos corporais
durante o ajuste postural compensatório na PPP e da PPA, com exceção da
antepulsão de pelve no quadro final da PPP. A variação da posição da
antepulsão da pelve durante o ajuste postural compensatório mostrou
relação com o ângulo tíbio-társico e antepulsão da pelve no quadro final da
PPP.
Nesta relação da PPP, é necessário 0.4° de moviment o do ângulo tíbio-
társico para promover uma variação de 1 cm da antepulsão da pelve e 0.4
cm de movimento da antepulsão da pelve para promover uma variação de 1
cm da antepulsão da pelve, o ângulo tíbio-társico e a antepulsão da pelve
participa na variação da posição da antepulsão da pelve em 34,8% e 34%,
respectivamente.
23
Relação entre as posições dos segmentos corporais nos quadros
inicial e final da PPP e PPA
O ângulo tíbio-társico, ângulo do joelho e antepulsão da pelve mostraram
relação entre si nos quadros inicial e final da PPP e PPA, exceto o ângulo do
joelho com a antepulsão da pelve no quadro final da PPP.
A anteversão da pelve e a posição do tronco não mostraram relação com
nenhum segmento corporal.
A regressão múltipla entre as posições dos segmentos corporais nos
quadros inicial e final da PPP e PPA está exposta na Tabela 3.
24
Tabela 3 - Nível de significância (p) do modelo da regressão e da influência do segmento corporal na variável; medida real
(valor) de um segmento corporal para mudança de uma unidade na posição da variável; e porcentagem de
participação (%part) de um segmento corporal na posição da variável por segmento corporal nos quadros inicial e
final da perturbação postural posterior (PPP) e perturbação postural anterior (PPA)
Posição
modelo
p p valor p valor % part p valor % part p valor % part p valor % part p valor % part
PPP
Inicial
ângulo tíbio-társico
* * 88,2 * -0,5 50,6% * -0,7 37,9% 0,2 0,1 11,0% 1,0 0,0 0,4%
joelho
* * 142,9 * -1,6 62,5% * -0,9 25,6% 0,1 0,2 11,7% 0,7 0,1 0,2%
antepulsão
* * 87,6 * -1,0 60,3% * -0,4 33,0% 0,5 0,1 6,6% 1,0 0,0 0,1%
anteversão
tronco
Final
ângulo tíbio-társico
* * 87,9 * -0,5 55,2% * -0,5 31,6% 0,3 0,1 11,6% 0,9 0,0 1,6%
joelho
* * 121,3 * -1,4 61,0% 0,1 -0,5 19,2% 0,2 0,2 13,2% 0,5 0,3 6,6%
antepulsão
* * 90,3 * -0,9 60,5% 0,1 -0,4 33,3% 0,8 0,0 3,4% 0,8 -0,1 2,9%
anteversão
tronco
PPA
Inicial
ângulo tíbio-társico
* * 90,2 * -0,5 58,9% * -0,8 39,1% 0,8 0,0 0,7% 0,6 0,0 1,3%
joelho
* * 162,2 * -1,8 65,4% * -1,4 32,8% 0,7 0,0 0,7% 0,5 0,1 1,2%
antepulsão
* * 114,1 * -1,3 56,4% * -0,7 42,6% 0,9 0,0 0,2% 0,6 0,0 0,9%
anteversão
tronco
Final
ângulo tíbio-társico
* * 87,4 * -0,5 59,2% * -0,7 38,8% 0,6 0,0 1,4% 0,8 0,0 0,6%
joelho
* * 155,9 * -1,8 65,4% * -1,2 32,7% 0,6 0,0 1,2% 0,8 0,0 0,7%
antepulsão
* * 119,6 * -1,4 56,1% * -0,7 42,8% 0,7 0,0 0,7% 0,8 0,0 0,4%
anteversão
tronco
anteversão troncoconstante
ângulo tíbio-társico
joelho antepulsão
Coeficiente de Regressão
* p ≤ 0.05
25
5. DISCUSSÃO
26
Protocolo de Avaliação Clínica do Ajuste Postural Compensatório
Horak & Nashner, 1986 [4], iniciaram uma importante discussão sobre
controle postural descrevendo as estratégias de equilíbrio de tornozelo,
quadril e passo. Tais estratégias de equilíbrio seriam suficientes para manter
a estabilidade corporal após uma perturbação postural inesperada, porém
estratégias mistas e estratégias que envolvem segmentos corporais não
descritos anteriormente também podem ser executadas para manter o
equilíbrio [22].
Mais recentemente, o ajuste postural na posição quieta foi descrito como um
pêndulo multi-link, com duas estratégias de equilíbrio co-existentes. Estas
estratégias predominariam dependendo das características das informações
sensoriais disponíveis, da tarefa e da perturbação [23]. Outros estudos
sugerem uma estrutura de controle ainda mais complexa durante a posição
quieta, apoiando que todos os maiores segmentos corporais são igualmente
ativos, executando movimentos coordenados que estabilizam o centro de
massa e a cabeça no espaço, estando com uma base de apoio estável ou
estreita [5, 6].
O ajuste postural compensatório utiliza todos os segmentos corporais
disponíveis que possam ajudar a manter a estabilidade sem interferir na
realização da tarefa [24]. Com vários estudos e evidências sobre o controle
postural dinâmico, uma repercussão clínica ainda está carente na literatura.
Este estudo apresenta uma proposta de um “Protocolo de Avaliação Clínica
do Ajuste Postural Compensatório”. Sabendo-se que a ativação muscular do
ajuste postural se modifica quando o indivíduo tem consciência do momento
27
da perturbação [25], este estudo submeteu os participantes a uma
perturbação inesperada quanto ao início e a direção da perturbação, a fim de
avaliar o ajuste postural compensatório.
Confiança do Protocolo de Avaliação Clínica do Ajuste Postural
Compensatório e Comparação com a Avaliação Cinemática
Este protocolo avalia o ângulo tíbio-társico, o ângulo do joelho, a antepulsão
da pelve, a anteversão da pelve e a posição do tronco durante a posição
quieta e no momento final do ajuste postural compensatório, mostrando boa
concordância inter-examinador e intra-examinador em indivíduos jovens não
atletas do sexo feminino. Também mostrou boa concordância entre a
avaliação clínica e cinemática.
O ângulo do joelho mostrou concordância entre os examinadores para a
posição alinhada, entre -5° e 5° graus, aproximadam ente. Já o ângulo tíbio-
társico e a posição do tronco foram considerados alinhados com mais
refinamento de medida, isto é, com menor variação quantitativa.
A avaliação clínica da antepulsão e anteversão da pelve mostrou
concordância alta. Entretanto, a cinemática revelou falta de variabilidade na
posição de ante/retropulsão e ante/retroversão da pelve entre os
participantes de forma que não permitiu outras opções de resposta para a
antepulsão e a anteversão da pelve.
28
O Ajuste Postural Compensatório está relacionado com a Posição dos
Segmentos Corporais?
Este estudo mostra a falta de relação entre a posição dos segmentos
corporais com a variação da posição dos segmentos corporais tanto no
quadro inicial quanto no quadro final da PPA.
Isto também foi observado para os quadros inicial e final da PPP, com
exceção da variação da antepulsão de pelve no quadro final. Portanto, o
ajuste postural não é predeterminado pela postura quieta que antecede a
perturbação.
Este achado corrobora com a importância de se proceder à avaliação
completa da postura incluindo o componente dinâmico, já que estas
informações não podem ser deduzidas da postura quieta.
Outros estudos buscaram relacionar a posição quieta com o ajuste postural.
A análise cinética durante a posição quieta foi relacionada ao deslocamento
do centro de pressão durante uma leve perturbação postural posterior no
nível da pelve, independentemente da idade [26, 27].
A direção da oscilação corporal durante a posição quieta no momento da
perturbação postural mostrou influência sobre o ajuste postural
compensatório, como a ativação muscular, a amplitude da atividade
eletromiográfica e a freqüência da estratégia de equilíbrio do passo [28].
Sugeriu-se que a análise cinética na posição quieta e na posição tandem
proporcionariam informações do controle postural que podem ser utilizadas
para predizer o risco de quedas entre os idosos, decorrente de um
inadequado ajuste postural [29].
29
Apesar do pequeno número de estudo com follow-up, alguns aspectos dos
dados cinéticos da posição quieta parece predizer quedas entre idosos [30].
A atividade extensora do tornozelo é grandemente responsável pelo controle
fásico do equilíbrio ântero-posterior durante a posição quieta [31].
Informações sensoriais sobre a velocidade da oscilação corporal durante a
posição quieta parece ter grande contribuição em modular a atividade
muscular extensora do tornozelo [32]. A informação de velocidade é descrita
como a mais precisa forma de informação sensorial que a informação de
posição e aceleração para estabilização dos segmentos corporais durante a
posição quieta [33].
Apesar da falta de evidência para conclusões definitivas, o ajuste postural
parece estar mais ligado a aspectos dinâmicos do controle da postura
durante a posição quieta do que os aspectos estáticos. Nossos resultados
apóiam que o ajuste postural compensatório não está associado com a
posição dos segmentos corporais durante a posição quieta quanto no
momento final do ajuste postural.
A posição dos segmentos corporais durante a posição quieta também pode
não influenciar na qualidade do padrão de movimento durante a atividade
funcional. Nenhuma relação foi encontrada entre diferentes condições
sensoriais durante a posição quieta, no ajuste postural decorrente de
perturbação com plataforma móvel e no equilíbrio durante a marcha [34].
É possível que a postura isoladamente não tenha grande influência sobre as
atividades dinâmicas, ao contrário do que tem sido considerada.
Procedimentos da prática clínica que envolva tarefas funcionais não devem
30
se basear apenas na posição dos segmentos corporais, mas também na
dinâmica dos segmentos corporais e na atividade muscular. Estes resultados
corroboram com a idéia de que componentes mecânicos são importantes
para a postura, mas não determina o controle postural. O controle postural é
guiado pelos componentes motores e neurais, como a capacidade de
perceber e interpretar estímulos vigentes, planejar e executar um adequado
programa motor assim como o aprendizado motor decorrente de
experiências prévias.
Relação entre as Posições dos Segmentos Corporais
A regressão múltipla da posição dos segmentos corporais mostrou relação
entre o ângulo tíbio-társico, ângulo do joelho e antepulsão de pelve tanto nos
quadros inicial como no final da PPP e também da PPA, exceto pelo ângulo
do joelho e antepulsão de pelve no quadro final da PPP. Além do mais, um
padrão similar de participação dos segmentos corporais foi apresentado
nesta relação dos segmentos do membro inferior.
Estes resultados sugerem que o tornozelo, o joelho e a pelve se movem em
conjunto durante a posição quieta e no ajuste postural compensatório no
plano sagital, como um segmento corporal único, articulado.
Apesar de existir uma relação significativa entre as posições dos segmentos
do membro inferior, acreditamos que é importante considerar o alinhamento
de cada segmento durante a tarefa e sua contribuição para o padrão de
movimento. Manter a postura bípede com uma posição assimétrica dos
membros inferiores levou a um padrão assimétrico de sinergia dos músculos
31
dos membros inferiores e do tronco durante o ajuste postural antecipatório
[35].
Durante a posição quieta, os movimentos dos membros inferiores e do
tronco são descritos como in-phase quando os participantes apresentam
baixa freqüência de oscilação corporal enquanto um padrão anti-phase foi
observado quando a freqüência de oscilação corporal era maior que 1 Hz,
aproximadamente [5, 23, 36]. Uma mudança gradual no padrão in-phase
para anti-phase e um retorno abrupto ao padrão in-phase é descrito quando
a freqüência de oscilação corporal alcança 1.6 Hz [36].
Nossos resultados parecem corroborar com estes estudos, uma vez que a
posição do tronco não mostrou relação com a posição dos segmentos do
membro inferior durante a posição quieta e no momento final do ajuste
postural compensatório. Ainda, nossos resultados mostraram uma relação
consistente entre as posições dos segmentos do membro inferior durante a
posição quieta e no momento final do ajuste postural compensatório. Então o
tronco e o membro inferior podem mover tanto in-phase quanto anti-phase
enquanto os segmentos dos membros inferiores movem-se conjuntamente
durante a posição quieta e no ajuste postural compensatório.
Estes achados reforçam que os segmentos dos membros inferiores não
devem ser compreendidos como segmentos isolados durante condutas para
disfunções musculoesqueléticas.
Com esta análise da relação entre a variação da posição dos segmentos
durante o ajuste postural compensatório e a posição dos segmentos
corporais durante a postura quieta e no momento final do ajuste postural
32
compensatório, concluímos que o ajuste postural compensatório não
depende da posição dos segmentos corporais no quadro inicial. Assim, para
se avaliar o padrão de movimento do ajuste postural compensatório seria
desnecessário considerar a posição inicial dos segmentos corporais.
Nossos resultados revelam que os segmentos dos membros inferiores se
posicionam em conjunto durante a posição quieta e no momento final do
ajuste postural compensatório, reiterando que a relação entre o membro
inferior, a anteversão da pelve e a posição do tronco é um ponto importante
para analisar a postura durante a posição quieta e no ajuste postural.
O ajuste compensatório parece ter uma grande contribuição para
compreender o controle postural, porém também é importante considerar
outros aspectos do controle postural como mecanismos de controle pró-
ativos, ajuste antecipatório e controle sensório-motor. Ainda, os contextos do
ambiente e da tarefa devem ser averiguados para contemplar todos os
elementos da funcionalidade das atividades de vida diária.
33
Limitações e Sugestões
Neste estudo, abordamos a postura e o equilíbrio discutindo os segmentos
do tornozelo, joelho, pelve e tronco. Para melhor entendimento do controle
postural do ajuste postural compensatório é necessário a implementação de
estudos incluindo a avaliação cinemática dos segmentos corporais nos
planos coronal e transverso, e os segmentos corporais da cabeça e dos
membros superiores, a fim de conhecer melhor a participação dos
segmentos corporais na estratégia de equilíbrio e discutir mais
refinadamente os ajustes posturais. Estudos sobre a influência da dinâmica
dos segmentos corporais também contribuiriam para o conhecimento do
controle do ajuste postural.
A amostra estudada permitiu uma visão parcial da quantificação da
observação dos examinadores, devido à ausência de sujeitos com
alterações posturais específicas, como posição do tornozelo maior que 90°
ou retropulsão de pelve. O aumento da magnitude da perturbação talvez
proporcione uma maior variação da posição dos segmentos e,
possivelmente provoque ajustes de forma evidenciar tais posições dos
segmentos.
A avaliação clínica com pontuações permitiria qualificar o ajuste postural
compensatório de forma sensível a comparar evolução na estratégia de
equilíbrio durante o tratamento. Estudos futuros poderiam designar
pontuações ao protocolo de forma a preencher esta necessidade.
34
7. CONCLUSÕES
35
1. O “Protocolo de Avaliação Clínica do Ajuste Postural Compensatório”
é uma avaliação com boa confiabilidade e concordância entre a
avaliação clínica e cinemática em indivíduos jovens não atletas do
sexo feminino.
2. A postura isoladamente não predetermina o padrão de movimento do
ajuste postural compensatório.
3. Há uma forte relação entre a posição dos segmentos do membro
inferior durante a posição quieta e também no momento final do
ajuste postural compensatório.
36
8. ANEXO
37
Anexo – Termo de consentimento livre e esclarecido
H
OSPITAL DAS
C
LÍNICAS
DA
F
ACULDADE DE
M
EDICINA DA
U
NIVERSIDADE DE
S
ÃO
P
AULO
C
AIXA
P
OSTAL
,
8091
–
S
ÃO
P
AULO
–
B
RASIL
__________________________________________________________________________
I - DADOS DE IDENTIFICAÇÃO DO SUJEITO DA PESQUISA OU RESPONSÁVEL LEGAL
1.NOME DO PACIENTE: .........................................................................................................
DOCUMENTO DE IDENTIDADE Nº : ...................................... SEXO : .M F
DATA NASCIMENTO: ......../......../......
ENDEREÇO ................................................................... Nº ............... APTO: ........................
BAIRRO: .................................................. CIDADE ...............................................................
CEP:......................................... TELEFONE: DDD (............) ..................................................
2.RESPONSÁVEL LEGAL ...........................................................................................................
NATUREZA (grau de parentesco, tutor, curador etc.) ......................................................
DOCUMENTO DE IDENTIDADE Nº : ....................................... SEXO : .M F
DATA NASCIMENTO: ......../......../......
ENDEREÇO .................................................................. Nº ............... APTO: ........................
BAIRRO: ....................................................... CIDADE ..........................................................
CEP:......................................... TELEFONE: DDD (............) ...................................................
__________________________________________________________________________
II - DADOS SOBRE A PESQUISA CIENTÍFICA
1. TÍTULO DO PROTOCOLO DE PESQUISA
A
VALIAÇÃO
C
LÍNICA DA
P
OSTURA E DO
E
QUILÍBRIO
PESQUISADOR: Gabriel Bueno Lahóz Moya
CARGO/FUNÇÃO: Fisioterapeuta
INSCRIÇÃO CONSELHO REGIONAL LTT Nº 10036
UNIDADE DO HCFMUSP: Serviço de Fisioterapia
3. AVALIAÇÃO DO RISCO DA PESQUISA:
SEM RISCO RISCO MÍNIMO X RISCO MÉDIO
RISCO BAIXO RISCO MAIOR
(probabilidade de que o indivíduo sofra algum dano como conseqüência imediata ou tardia do
estudo)
4.DURAÇÃO DA PESQUISA : 2 anos
38
__________________________________________________________________________
III - REGISTRO DAS EXPLICAÇÕES DO PESQUISADOR AO PACIENTE OU SEU
REPRESENTANTE LEGAL SOBRE A PESQUISA CONSIGNANDO:
1. justificativa e os objetivos da pesquisa
O objetivo deste trabalho é fazer um modelo de avaliação do equilíbrio sem nenhum tipo de
aparelho e verificar se este protocolo é confiável.
2. procedimentos que serão utilizados e propósitos, incluindo a identificação dos procedimentos que
são experimentais
O trabalho consiste em testes de equilíbrio que durará aproximadamente 30 minutos. Você usará
roupa de ginástica, serão colocadas bolinhas de isopor em determinados pontos ósseos do seu corpo
e uma câmera filmadora posicionada ao seu lado filmará os testes. Você terá que manter o equilíbrio
em cima de uma prancha que se move um pouco para frente ou para trás. Terminado os testes,
retiramos as bolinhas de isopor e você está liberado. Estas imagens serão usadas para avaliar como o
seu corpo se movimenta durante os testes. Esta filmagem só serão utilizada para fins científicos.
3. desconfortos e riscos esperados
Os desequilíbrios oferecidos durante o experimento serão leves e não devem causar quedas.
4. benefícios que poderão ser obtidos
Será feita uma avaliação de sua postura e, caso haja interesse, poderá receber orientações ou
tratamento para cuidados e correções da postura.
5. procedimentos alternativos que possam ser vantajosos para o indivíduo
Não há.
__________________________________________________________________________
IV - ESCLARECIMENTOS DADOS PELO PESQUISADOR SOBRE GARANTIAS DO SUJEITO DA
PESQUISA CONSIGNANDO:
1. acesso, a qualquer tempo, às informações sobre procedimentos, riscos e benefícios relacionados à
pesquisa, inclusive para dirimir eventuais dúvidas.
Sempre que precisar, daremos explicações para tirar qualquer dúvida a respeito do estudo.
2. liberdade de retirar seu consentimento a qualquer momento e de deixar de participar do estudo,
sem que isto traga prejuízo à continuidade da assistência.
Você pode desistir de participar do estudo a qualquer momento sem que isso lhe prejudique.
3. salvaguarda da confidencialidade, sigilo e privacidade.
Todos os dados obtidos na sua avaliação serão confidenciais. Serão utilizados apenas para fins
científicos e sua identidade será preservada.
4. disponibilidade de assistência no HCFMUSP, por eventuais danos à saúde, decorrentes da
pesquisa.
Apesar de não haver riscos no procedimento, em qualquer eventual dano à sua saúde decorrente
dele, você terá acesso e será prontamente atendido no Hospital das Clínicas da FMUSP.
5. viabilidade de indenização por eventuais danos à saúde decorrentes da pesquisa.
39
Apesar de não haver riscos no procedimento, em qualquer eventual dano à sua saúde decorrente
dele, você terá acesso e será prontamente atendido no Hospital das Clínicas da FMUSP.
__________________________________________________________________________
V. INFORMAÇÕES DE NOMES, ENDEREÇOS E TELEFONES DOS RESPONSÁVEIS PELO
ACOMPANHAMENTO DA PESQUISA, PARA CONTATO EM CASO DE INTERCORRÊNCIAS
CLÍNICAS E REAÇÕES ADVERSAS.
Gabriel Bueno Lahóz Moya – pesquisador: tel. 7249-0623
Prof. Dra. Clarice Tanaka- Orientadora: tel 3069-6867 (horário comercial)
__________________________________________________________________________
VI. OBSERVAÇÕES COMPLEMENTARES:
__________________________________________________________________________
VII - CONSENTIMENTO PÓS-ESCLARECIDO
Declaro que, após convenientemente esclarecido pelo pesquisador e ter entendido o que me foi
explicado, consinto em participar do presente Protocolo de Pesquisa.
São Paulo, de de 20 .
_______________________________________ ________________________________
assinatura do sujeito da pesquisa assinatura do pesquisador ou responsável legal
(carimbo ou nome Legível)
40
9. REFERÊNCIAS
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during quiet stance. Exp Brain Res. 2008 Feb;185(2):215-26.
44
APÊNDICES
45
Apêndice I - Aprovação do projeto pela Comissão de Ética para Análise
de Projetos de Pesquisa (CAPPesq) da Diretoria Clínica do
Hospital das Clínicas e da Faculdade de Medicina da USP
46
Apêndice II - Nível de significância (p) do modelo da regressão e da influência do segmento corporal na
variável; medida real (valor) de um segmento corporal para mudança de uma unidade na
posição da variável; e porcentagem de participação (%part) de um segmento corporal na
posição da variável por segmento corporal nos quadros inicial e final da perturbação postural
posterior (PPP) e perturbação postural anterior (PPA)
* p ≤ 0.05
Apêndice III - Comprovante de submissão do artigo e artigo original
Submissiom
Confirmation
Thank you for submitting your manuscript to Clinical Rehabilitation.
Manuscript ID:
CRE-2009-0809
Title:
Can quiet standing posture predict compensatory postural adjustment?
Authors:
Moya, Gabriel
Siqueira, Cássio
Caffaro, Renê
Kohn, André
Fu, Carolina
Tanaka, Clarice
Date Submitted:
09-Jan-2009
Can quiet standing posture predict compensatory postural
adjustment?
Gabriel Bueno Lahóz Moya
a
, Cássio Marinho Siqueira
a
, Renê Rogieri Caffaro
a
,
André Fábio Kohn
b
, Carolina Fu
a
, Clarice Tanaka
a
.
a
Department of Physical Therapy, Communication Science & Disorders and
Occupational Therapy, Medical School, University of São Paulo, São Paulo,
Brazil.
b
Biomedical Engineering Laboratory, Escola Politécnica, University of São
Paulo, São Paulo, Brazil.
Mailing Addresses
Gabriel B. L. Moya; Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 255, Cerqueira César,
05403-000, São Paulo-SP, Brasil. Serviço de Fisioterapia do Hospital das
Clínicas – FMUSP
e-mail: [email protected]sp.br; [email protected]
Phone: 55-11-3069-6867; Fax: 55-11-3069-7969
Cássio Marinho Siqueira
e-mail: [email protected]
Renê Rogieri Caffaro
e-mail: [email protected]r
André Fábio Kohn
e-mail: [email protected]r
Carolina Fu
e-mail: [email protected]
Clarice Tanaka
e-mail: [email protected].br
Abstract
The current thought in clinical practice is that static and dynamic posture plays a
significant role in musculoskeletal function. Yet, there is no evidence of whether
and how static and dynamic posture is related. The aim of this study was to
analyze whether and how quiet standing posture are related to dynamic
posture. Twenty healthy participants standing upon a moveable surface
underwent unexpected, standardized backward and forward postural
perturbation while kinematic data were acquired. Ankle, knee, pelvis and trunk
position were calculated. An initial and a final frame representing quiet standing
posture and the end of the postural perturbation, respectively, were selected, in
such a way that postural adjustments have occurred between these frames.
Positions of body segments at initial frame, final frame and the displacement of
body segments during postural adjustment between initial and final frame were
acquired. Relationship between position of body segments with each other at
initial and final frames, as well as relationship between position of body
segments at initial and final frame with displacement of body segments between
initial and final frame, were analyzed. Motion pattern during compensatory
postural adjustment was found not to be related to quiet standing posture or
with final posture of compensatory postural adjustment. There is a strong
relationship between position of lower limb segments in quiet standing and in
the posture of compensatory adjustment. These results should be considered to
a better understanding of motion pattern during maintenance of balance and
treatment of lower limb musculoskeletal diseases in clinical practice.
Descriptor: 1.Posture 2.Musculoskeletal Equilibrium 3.Evaluation 4.Physical
Therapy (Specialty) 5.Biomechanics
Introduction
Postural control is comprehended as a complex sensorimotor skill which aims at
postural orientation and equilibrium by integrating sensory information with
planning the execution of a movement in order to accomplish a task in a stable
way [1]. Constant postural adjustments are required during the performance of
a task either simple or complex, including physiological functions as regulating
posture and breathing [2, 3].
Horak & Nashner, 1986 [4], have described balance strategies during the
maintenance of posture with a perturbation in the balance of the sagittal plane
using a movable support surface in backward and forward direction. Mixed
strategies have also been reported as used by the body system to keep balance
[4]. Yet in this regard, newer studies reveal body segments never been
mentioned before participating in the balance strategies [5, 6].
Quiet standing balance has been described as multi-link pendulum [7] that
moves all major body segments to stabilize the center of mass [6].
Compensatory postural adjustment has also been described as multi-link
pendulum [4] in which all body segments assist on keeping stability [8].
Regarding quiet standing condition, postural misalignments have been reported
as related to a variety of diseases, including osteoarthritis [9, 10], patellofemoral
pain [11, 12], medial tibial stress syndrome [11], iliotibial band friction syndrome
[11], stress fractures of the tibia [11], and anterior cruciate ligament injury [13-
18].
In addition, postural adjustments play an important role in clinical practice.
Alterations of postural adjustments have been related to risk of falls [19],
vertebral fracture [20] and musculoskeletal diseases, including patellofemoral
pain [21], low back pain [22] and clinical neck pain [23].
The current thought in clinical practice is that posture in quiet standing, as well
as dynamic posture, plays a significant role on musculoskeletal function.
However there is no evidence of whether and how static and dynamic posture is
related to each other. In this study we have chosen as dynamic posture the
body response to a controlled, unexpected postural perturbation.
Objectives
The aim of this study was to analyze whether and how quiet standing posture is
related to dynamic posture.
Methods
Participants
Twenty able-bodied young female (mean age 22.9 ± 3.0 years; BMI 20.14kg/m
2
± 1.5) participated in the study. Exclusion criteria were neurological,
musculoskeletal or respiratory pathology, sensorial systems diseases,
musculoskeletal previous surgery in lower limbs or trunk, dizziness, cognitive
impairments, consumption of alcohol 24 hours prior the test, complaints of any
pain or fatigue at the moment of the test.
All participants read and signed an informed consent form that was approved by
the Ethics Committee of the Clinical Hospital, Medical Scholl of University of
São Paulo.
Instrumentation
A movable support surface (Figure 1) was built so movements of 4 centimeters
in forward or backward directions could occur triggered by a mechanical system
connected to a known weight in order to provide a standardized perturbation on
the participant’s posture.
Kinematic data were collected using a 60 Hz Panasonic™ PV-GS250 digital
camcorder placed at the participant’s right side. Spherical landmarks covered
by a retro-reflective tape (3M™ high gain 7610) were placed between the
metatarsus head I and II, lateral malleolus, fibula head, greater trochanter,
anterior superior iliac spine (ASIS), posterior superior iliac spine (PSIS) and
spinous process of 7
th
cervical vertebrae (C7), all on the right side of the
participants who were wearing proper athletic attires (Figure 1). Four control
landmarks with known location were used for the appropriate 2D spatial
calibration.
Procedure
Once all the landmarks were placed, participants were asked to stand naturally
upon the support surface in such a way that platform movement matched the
participant’s sagittal plane. Their arms were kept crossed over their chest.
Postural perturbations were applied in such a way that the participant was kept
unaware of the direction and the starting moment of the perturbation. Applied
perturbations are described bellow:
1. Backward Posture Perturbation (BPP): triggered by a weight equivalent
to 15% of the participant body weight, promoting a movement with mean
velocity of 23.2 cm/s in the support surface.
2. Forward Posture Perturbation (FPP): triggered by a weight equivalent to
10% of the participant body weight, promoting a movement with mean
velocity of 17.6 cm/s in the support surface.
Three 7-second trials were recorded for each type of perturbation with intervals
between trials given the participants a resting period, if necessary. A total of six
trials for each participant were randomly applied.
Data processing
The acquired images were transferred to a personal computer and Ariel Posture
Analysis System (APAS) software was used for data digitization.
A 2D-kinematic analysis was performed along all trials assessing ankle angle,
knee angle, pelvic antepulsion, pelvic anteversion and trunk position.
An initial frame and a final frame of the trial were set at the beginning and the
ending of lateral malleolus horizontal displacement, respectively. The initial
frame representing quiet standing was that one, in which the participant was
stable in quiet standing, and the final frame, in which the support surface had
just finished its movement. This interval between initial and final frame
represents the interval that compensatory postural adjustment has occurred.
Time interval of postural perturbation was calculated to certify that the time
interval was sufficient to the occurrence of balance strategy [24]. Metatarsus
and lateral malleolus vertical displacements were verified so that trials in which
stepping strategy took place could be discharged. One BPP trial and one FPP
trial of each participant, indicating enough postural perturbation time interval
and no stepping strategy, were selected and analyzed.
Kinematic analysis was carried out in order to verify the position of body
segments at BPP and FPP. The difference between position of body segments
at initial frame and final frame of each trial was calculated in order to obtain the
displacement of body segments for each trial.
Data Analyses
In order to analyze the relationship between position of body segments at BPP
and FPP initial and final frame, multiple regression was applied to position of
body segments at BPP and FBB initial and final frame.
Taking into consideration the relationship found between positions of body
segments, the percentage of how each body segment took part in the position
of other body segment was determined.
In order to analyze the relationship between position of body segments at 1)
initial and 2) final frame with the displacement of body segments of BPP and
FPP, multiple regression was applied to position of body segments and
displacement of body segments between BPP and FBB initial and final frame.
Moreover if a relationship between body segment position and body segment
displacement was found, the percentage of how each body segment took part in
the displacement of body segments has been determined.
P-values ≤ 0.05 were accepted as significant.
Results
Relationship between positions of body segments at BPP and FPP initial
and final frame
Ankle angle, knee angle and pelvic antepulsion have shown relationship with
each other at the initial and final frame during BPP and FPP, except for knee
angle with pelvic antepulsion at final frame during BPP.
Pelvic anteversion and trunk position have shown no relationship with the
position of further body segments at BPP and FPP initial and final frame.
Multiple regressions of position of body segments with significance value at
BPP and FPP initial and final frame are shown at Table 1.
Relationship between position of body segments in the initial and final
frame with the displacement of body segments between initial and final
frame of BPP and FPP
Position of body segments at the initial and the final frame has shown no
relationship with the displacement of body segments between initial and final
frame of BPP and FPP, except for displacement of pelvic antepulsion at the
final frame during BPP.
Displacement of pelvic antepulsion has shown relationship with ankle angle and
pelvic antepulsion at the final frame during BPP.
In this relationship of BPP, a 0.4° ankle angle and a 0.4cm pelvic antepulsion
motion shall occur to promote a displacement of pelvic antepulsion of 1 cm.
Ankle angle and pelvic antepulsion took part on the displacement of pelvic
antepulsion with 34.8% and 34%, respectively.
Discussion
Balance Strategy
Horak & Nashner, 1986 [4], have started a remarkable discussion about
postural control describing ankle, hip and stepping balance strategies. These
balance strategies are required to provide body stability after sudden postural
perturbation; however, mixed strategies and strategies that involves others body
segments that have not been previously reported can be performed to maintain
balance [25].
Recently, postural adjustment in quiet standing has been reported as multi-link
pendulum with two simultaneous co-existing excitable balance strategies that
prevails depending on the characteristics of the available sensory information,
task and perturbation [7]. Others studies suggest an even more complex control
structure in quiet standing, supporting that all major body segments are equally
active with coordinated motions that stabilize center of mass and head in space
in a stable or narrow support surface [5, 6].
Compensatory postural adjustment relies on all available body segments that
could assist on keeping stability without interfering on the task achieved [8].
Besides the latest findings, the understanding of postural control, especially
regarding the dynamic posture in the clinical scenario whereas static posture
prevails, is still limited. As static posture can be easily verified in the clinical
setting, there would be an in-depth knowledge to understand or to disregard
possible relationships between static and dynamic posture.
To avoid changes on muscle onset of compensatory postural adjustment, we
have used a controlled unexpected perturbation to analyze postural response
[26]. Due to the complexity of this matter and the variety of system and
conditions involved, studies of posture are usually carried out using
sophisticated tools, whereas literature review always comes up with a broad
scenario regarding this matter. We have chosen a tool which has let us
undertake the clinical question.
Can quiet standing posture predict compensatory postural adjustment?
This study shows no relationship between the position of body segments at the
initial or final frame and the displacement of body segments during FPP.
This lack of relationship was also revealed at BPP initial and final frame, except
for displacement of pelvic antepulsion at BPP final frame. Therefore,
compensatory postural adjustment cannot be predicted by quiet standing
posture.
This finding supports the importance of carrying out a complete evaluation of
posture, including dynamic component, once postural adjustment cannot be
deduced by quiet standing posture.
Further studies have tried to verify a relationship between quite standing and
postural adjustment. Applying kinetics analysis, the displacement of the center
of pressure during quiet standing posture was associated to a weak backward
postural perturbation on the pelvic level regardless of age [27, 28].
Postural sway direction in quite standing in the moment of the postural
perturbation has shown some influence on the compensatory postural
adjustment, as in the muscle activity onset, electromyography amplitude and
frequency of stepping balance strategy [29]. It has also been suggested that
kinetic analysis in quiet standing and tandem stance provide information on
postural control that can be used to predict risk of falls among elderly, due to an
inadequate postural adjustment [30]. Despite the small number of follow-up
studies, some aspects of kinetics data in quiet standing may predict risk of falls
among elderly [31].
Ankle extensor activity is largely responsible for the phasic control of the
anterior–posterior balance in quiet standing [32]. The modulation of ankle
extensor activity in quiet standing appears to have great contribution regarding
velocity information of the body sway [33]. Besides, to stabilize quiet standing
posture, velocity of the body sway is reported to be the most accurate form of
sensory information than position of body segments or acceleration of the body
sway [34].
Despite the lack of evidence for definitive conclusions, postural adjustment
seemed to be more related to dynamics aspects of postural control than static
aspects. Our results support that compensatory postural adjustment is not
associated to the position of body segments neither in quiet standing nor at the
final posture after the adjustment.
Position of body segments in quiet standing might also not influence quality or
pattern of movement during a functional activity. No relationship was found
between responses to different sensory conditions in quite standing and
balance during gait, as well as compensatory postural adjustment [35].
It is possible that posture alone should not be considered to influence largely on
dynamic activity. Clinical procedures involving functional tasks should not be
based only on the position of body segments itself, but also on dynamics of
body segments and muscle activity. These results reinforce the idea that
mechanical components are important to posture but do not determinate
postural control. Postural control is driven by motor and neural components as
perception and interpretation capabilities, planning and execution of an
adequate motor program, as well as motor learning as a result from previous
experience.
Relationship between positions of body segments
Multiple regression of position of body segments has shown relationship
between ankle angle, knee angle and pelvic antepulsion in the analysis of the
BPP and FPP initial and final frame, except for knee, angle and pelvic
antepulsion at BPP final frame. Furthermore, each of these body segments
participated in the other body segment position with a similar percentage at
BPP initial and final frame, as well as FPP. These results suggest that ankle,
knee and pelvis in quiet standing and compensatory postural adjustment at
sagittal plane move in such a way as one articulated body segment.
Although there is a significant relationship between positions of lower limb
segments, we agreed that the alignment of each segment during a task and its
contribution to motion pattern should be important in other aspect of the motor
control besides the mechanical. Standing in an asymmetrical position of lower
limb leads to asymmetrical pattern of synergy in leg and trunk muscle activity
during anticipatory postural adjustments [36].
In quite standing, leg and trunk have been described to move in-phase when
participants have presented low frequencies of body sway; meanwhile, an anti-
phase pattern was obtained when frequency of body sway was higher than 1Hz,
approximately [6, 7, 37]. A gradual shift to in-phase to anti-phase pattern and an
abruptly change back to an in-phase pattern is described when body sway
frequency reach 1.6Hz [37].
Our results suggest an agreement with these studies once trunk position has
not been related to lower limb segments position in quiet standing and
compensatory postural adjustment. In addition, our results have shown a
consistent relationship between lower limb segments position in quiet standing
and postural adjustment. So trunk and lower limb could move either in- or anti-
phase while lower limb segments move together in quiet standing and
compensatory postural adjustment.
This findings support that lower limb segments should not be comprehended as
isolated segment in the treatment of musculoskeletal diseases.
After this analysis of position of body segments and displacement of body
segments from the quiet standing to final posture after compensatory
adjustment, we conclude that in the condition of this study, dynamic posture
does not depend on static posture. For better understanding of postural control
of compensatory postural adjustment, futures studies should be carried out
assessing coronal and transverse planes and also the role of upper body as
head and upper limbs on postural control.
Clinical Messages
Static posture cannot predict how body segments will behave when posture is
threatened. However, the movement of lower limbs segments occurs
associated to each other and with trunk. This should be considered when
treating balance or musculoskeletal abnormalities.
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quiet stance. Exp Brain Res. 2008 Feb;185(2):215-26.
Table 1 Significance level (p) of model regression and body segment influence on the variable; real value (value) of one
body segment to one unit change on variable position; and percentage of participation (%part) of one body segment on
variable position by body segment at initial and final frame of backward postural perturbation (BPP) and forward postural
perturbation (FPP)
Position
model
p p value p value % part p value % part p value % part p value % part p value % part
BPP
Initial
ankle
* * 88,2 * -0,5 50,6% * -0,7 37,9% 0,2 0,1 11,0% 1,0 0,0 0,4%
knee
* * 142,9 * -1,6 62,5% * -0,9 25,6% 0,1 0,2 11,7% 0,7 0,1 0,2%
antepulsion
* * 87,6 * -1,0 60,3% * -0,4 33,0% 0,5 0,1 6,6% 1,0 0,0 0,1%
anteversion
trunk
Final
ankle
* * 87,9 * -0,5 55,2% * -0,5 31,6% 0,3 0,1 11,6% 0,9 0,0 1,6%
knee
* * 121,3 * -1,4 61,0% 0,1 -0,5 19,2% 0,2 0,2 13,2% 0,5 0,3 6,6%
antepulsion
* * 90,3 * -0,9 60,5% 0,1 -0,4 33,3% 0,8 0,0 3,4% 0,8 -0,1 2,9%
anteversion
trunk
FPP
Initial
ankle
* * 90,2 * -0,5 58,9% * -0,8 39,1% 0,8 0,0 0,7% 0,6 0,0 1,3%
knee
* * 162,2 * -1,8 65,4% * -1,4 32,8% 0,7 0,0 0,7% 0,5 0,1 1,2%
antepulsion
* * 114,1 * -1,3 56,4% * -0,7 42,6% 0,9 0,0 0,2% 0,6 0,0 0,9%
anteversion
trunk
Final
ankle
* * 87,4 * -0,5 59,2% * -0,7 38,8% 0,6 0,0 1,4% 0,8 0,0 0,6%
knee
* * 155,9 * -1,8 65,4% * -1,2 32,7% 0,6 0,0 1,2% 0,8 0,0 0,7%
antepulsion
* * 119,6 * -1,4 56,1% * -0,7 42,8% 0,7 0,0 0,7% 0,8 0,0 0,4%
anteversion
trunk
Regression Coefficient
anteversion trunkconstant ankle knee antepulsion
* p ≤ 0.05
64
Figure 1 Illustration of the movable support surface providing a forward or backward standardized
perturbation with a mechanical system trigger. At the figure it is represented the landmarks position and
body segments measures: 1) Ankle angle: formed by the intersection of horizontal line and line segment
between lateral malleolus and fibula head. 2) Knee angle: formed by the intersection of line segment
between lateral malleolus and fibula head, and line segment between greater trochanter and fibula head.
3) Pelvic antepulsion: result of the horizontal distance between lateral malleolus position and vertical
projection of greater trochanter position at sagittal plane. 4) Pelvic anteversion: angle formed by the
intersection of horizontal line and line segment between ASIS and PSIS. 5) Trunk position: result of the
horizontal distance between C7 position and vertical projection of PSIS position at sagittal plane
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