Controle de um sistema de eletroestimulação funcional.

Esta Dissertação irá apresentar a utilização de técnicas de controle nãolinear, tais como o controle adaptativo e robusto, de modo a controlar um sistema de Eletroestimulação Funcional desenvolvido pelo laboratório de Engenharia Biomédica da COPPE/UFRJ. Basicamente um Eletroestimulador Funcional (Functional Electrical Stimulation FES) se baseia na estimulação dos nervos motores via eletrodos cutâneos de modo a movimentar (contrair ou distender) os músculos, visando o fortalecimento muscular, a ativação de vias nervosas (reinervação), manutenção da amplitude de movimento, controle de espasticidade muscular, retardo de atrofias e manutenção de tonicidade muscular. O sistema utilizado tem por objetivo movimentar os membros superiores através do estímulo elétrico de modo a atingir ângulos-alvo pré-determinados para a articulação do cotovelo. Devido ao fato de não termos conhecimento pleno do funcionamento neuro-motor humano e do mesmo ser variante no tempo, não-linear, com parâmetros incertos, sujeito a perturbações e completamente diferente para cada indivíduo, se faz necessário o uso de técnicas de controle avançadas na tentativa de se estabilizar e controlar esse tipo de sistema. O objetivo principal é verificar experimentalmente a eficácia dessas técnicas de controle não-linear e adaptativo em comparação às técnicas clássicas, de modo a alcançar um controle mais rápido, robusto e que tenha um desempenho satisfatório. Em face disso, espera-se ampliar o campo de utilização de técnicas de controle adaptativo e robusto, além de outras técnicas de sistemas inteligentes, tais como os algoritmos genéticos, provando que sua aplicação pode ser efetiva no campo de sistemas biológicos e biomédicos, auxiliando assim na melhoria do tratamento de pacientes envolvidos nas pesquisas desenvolvidas no Laboratório de Engenharia Biomédica da COPPE/UFRJ.

Efeito da estimulação transcraniana por corrente contínua sobre o desempenho físico: análise das respostas cerebrais, metabólicas e perceptivas durante e após exercícios aeróbio e de força

Estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) sobre áreas corticais pré-selecionadas, tem aumentado o desempenho físico de diferentes populações. Porém, lacunas persistem no tocante aos mecanismos subjacentes à estes efeitos. Assim, a presente tese objetivou: a) investigar os efeitos da ETCC anódica (aETCC) e placebo (Sham) no córtex motor (CM) de indivíduos saudáveis sobre o desempenho de força máxima; b) comparar os efeitos da ETCC sobre a produção de força máxima e estabilidadade da força durante exercícios máximo e submáximo em sujeitos hemiparéticos e saudáveis; c) investigar o efeito da ETCC sobre a conectividade funcional inter-hemisférica (coerência eletroencefalográfica cEEG) do córtex pré-frontal (CPF), desempenho aeróbio e dispêndio energético (EE) durante e após exercício máximo e submáximo. No 1 estudo, 14 adultos saudáveis executaram 2 sessões de exercício máximo de força (EMF) dos músculos flexores e extensores do joelho dominante (3 séries de 10 rep máximas), precedidos por aETCC ou Sham (2mA; 20 mim). aETCC não foi capaz de aumentar o trabalho total e pico de torque (PT), resistência à fadiga ou atividade eletromiográfica durante o EMF. No 2 estudo, 10 hemiparéticos e 9 sujeitos saudáveis receberam aETCC e Sham no CM. O PT e a estabilidade da força (coeficiente de variação - CV) foram avaliados durante protocolo máximo e submáximo de extensão e flexão unilateral do joelho (1 série de 3 reps a 100% do PT e 2 séries de 10 reps a 50% do PT). Nenhuma diferença no PT foi observada nos dois grupos. Diminuições no CV foram obervadas durante a extensão (~25-35%, P<0.001) e flexão de joelho (~22-33%, P<0.001) após a aETCC comparada com Sham nos hemiparéticos, entretanto, somente o CV na extensão de joelhos diminuiu (~13-27%, P<0.001) nos saudáveis, o que sugere que aETCC pode melhorar o CV, mas não o PT em sujeitos hemiparéticos. No 3 estudo, 9 adultos saudáveis realizaram 2 testes incrementais máximos precedidos por aETCC ou Sham sobre o CPF com as respostas cardiorrespiratórias, percepção de esforço (PSE) e cEEG do CPF sendo monitoradas. O VO2 de pico (42.64.2 vs. 38.23.3 mL.kg.min-1; P=0,02), potência total (252.776.5 vs. 23773.3 W; P=0,05) e tempo de exaustão (531.1140 vs. 486.7115.3 seg; P=0,04) foram maiores após aETCC do que a Sham. Nenhuma diferença foi encontrada para FC e PSE em função da carga de trabalho (P>0,05). A cEEG do CPF aumentou após aETCC vs. repouso (0.700.40 vs. 0.380.05; P=0,001), mas não após Sham vs. repouso (0.360.49 vs. 0.330.50; P=0,06), sugerindo que a aETCC pode retardar a fadiga aumentando a conectividade funcional entre os hemisférios do CPF e desempenho aeróbio durante exercício exaustivo. No 4 estudo, o VO2 e EE foram avaliados em 11 adultos saudáveis antes, durante a aETCC ou Sham no CPF e 30 min após exercício aeróbio submáximo isocalórico (~200kcal). Diferenças não foram observadas no VO2 vs. repouso durante aETCC e Sham (P=0.95 e P=0.85). Porém, a associação entre exercício e aETCC aumentou em ~19% o EE após ao menos, 30 min de recuperação após exercício quando comparada a Sham (P<0,05).

Tratamento da incontinência urinária de esforço por meio de eletroestimulação funcional dos músculos do assoalho pélvico: revisão sistemática de ensaios clínicos aleatorizados

Este estudo teve como objetivo verificar, através de uma revisão sistemática de ensaios clínicos aleatorizados, os benefícios da estimulação elétrica funcional endovaginal ou dos tratamentos conservadores às pacientes com incontinência urinária de esforço, e demonstrar qual modalidade de tratamento conservador apresenta melhores resultados na terapêutica dessas mulheres: a estimulação elétrica funcional endovaginal, em comparação com os cones vaginais ou a realização de exercícios perineais. Para tanto, foram realizadas buscas nas principais bases de dados científicos, por estudos que atendessem a pergunta da pesquisa, tipo de intervenção e tipo de participantes selecionados. Destes, foram selecionados 7 estudos que foram submetidos à análise dos revisores, que avaliaram os seguintes desfechos: episódios de perda urinária, quantificação das perdas urinárias através do pad-test, força da musculatura perineal, qualidade de vida, volume residual, capacidade cistométrica máxima, melhora dos sintomas, satisfação e cura. Todas as terapias pesquisadas apresentaram melhora dos sintomas da incontinência urinária de esforço; no entanto, segundo os desfechos avaliados, apresentaram diferença no resultado comparativo. Quanto às perdas urinárias, ao pad-test e à força da musculatura perineal, a realização dos exercícios pélvicos obteve os melhores resultados. Já a terapia por estimulação elétrica endovaginal e a terapia com os cones apresentaram resultados semelhantes, não sendo encontrada diferença significativa em nenhum dos desfechos analisados. De acordo com os achados obtidos nesta revisão sistemática, entendemos que o tratamento pela estimulação elétrica traz benefícios às pacientes com incontinência urinária de esforço. Os exercícios pélvicos demonstraram ser a terapia que reduz mais significativamente os sintomas ocasionados por esta condição

Efeito agudo dos exercícios resistidos sobre a reatividade vascular e adipocitocinas de mulheres com sobrepeso e obesidade

Introdução O exercício resistido (ER) agudo parece resultar em importantes efeitos sobre a liberação de substâncias vasoativas e sobre o controle endotélio-dependente do tônus vascular. Objetivos O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos agudos de um ER isolado sobre a pressão arterial (PA), frequência cardíaca (FC), fluxo sanguíneo do antebraço (FSA), condutância vascular (CV), respostas endotelial e inflamatória de mulheres jovens com sobrepeso/obesidade (Sp/Ob). Materiais e Métodos As voluntárias foram separadas em grupos: controle (n = 16) e Sp/Ob (n = 16). Ambos os grupos realizaram cinco séries de 10 repetições com 70% de uma repetição máxima (1-RM) no exercício de flexão unilateral do cotovelo. A PA, FC e o FSA (medido por pletismografia por oclusão venosa), foram avaliados em repouso e durante uma hora após o ER em ambos os grupos. Adipocitocinas e endotelina-1 (ET-1) foram avaliadas em repouso nos dois grupos e após o ER apenas no grupo Sp/Ob. Resultados O grupo Sp/Ob apresentou massa corporal e IMC significativamente maiores que o controle (p<0,05). Surpreendentemente, o grupo Sp/Ob apresentou relação cintura-quadril significativamente menor (p<0,05). As diferenças entre grupos nas PAs diastólica e média observadas antes do ER (repouso) foram também observadas imediatamente e 20 minutos após a sessão de ER (p<0,05). Ambos os grupos apresentaram reduções significativas na PA diastólica imediatamente após a sessão de ER (p<0,01). A PA média apresentou redução significativa imediatamente após a sessão de ER apenas no grupo controle (p<0,05). O grupo Sp/Ob apresentou valores de FSA significativamente maiores que o controle em repouso (p<0,05), em 20 (p<0,01) e em 40 (p<0,01) minutos após o ER. A CV não apresentou diferença em repouso, porém em 20 e 40 minutos após o ER, o grupo Sp/Ob apresentou valores significativamente maiores (p<0,01). Em repouso e imediatamente após a sessão de ER, não foram observadas diferenças entre o grupo controle e o grupo Sp/Ob na vasodilatação endotélio-dependente. Deve-se ressaltar que em 30 minutos após a realização do ER, o grupo Sp/Ob apresentou maior vasodilatação endotélio-dependente que o controle (p<0,05). Surpreendentemente, a vasodilatação endotélio-independente em repouso era menor no grupo controle quando comparado ao grupo Sp/Ob (p<0,05). Entretanto, não foi observada diferença significativa entre os grupos 50 minutos após a sessão de ER. Como esperado, o grupo Sp/Ob apresentou valores significativamente menores de adiponectina (p<0,01) e significativamente maiores de IL-6 e leptina que o grupo controle (p<0,001). Foram observadas reduções significativas nos valores de IL-6 (p<0,05) e leptina (p<0,01), enquanto a ET-1 (p<0,05) apresentou aumento significativo. Conclusões Em conclusão, a realização do ER resultou em melhora aguda do FSA, da CV e da vasodilatação endotélio-dependente concomitantemente com mudanças no perfil inflamatório e ET-1 de mulheres saudáveis com Sp/Ob.

Susceptibilidade de pacus, Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887), sob hipoxia aos agrotóxicos organofosforados

A ação inibitória dos organofosforados sobre as esterases, por ser específica, pode ser empregada como um eficiente biomarcador da exposição de seres vivos aos organofosforados. A inibição da acetilcolinesterase (AChE; EC 3.1.1.7) provoca acúmulo do neurotransmissor acetilcolina nas fendas sinápticas colinérgicas, o que pode resultar na morte do indivíduo. Outra atividade também afetada por organofosforados é a da enzima carboxilesterase (CarbE; EC 3.1.1.1). CarbE estão envolvidas na fase I da biotransformação de xenobióticos e atuam como captadoras (scavengers) de organofosfatos, incluindo os formados pela biotransformação dos organofosforados. As CarbE estudadas até hoje se ligam com maior velocidade aos organofosfatos do que as colinesterases. Por isto se admite que CarbE possam diminuir, por captação estequiométrica, a ligação tóxica de moléculas de organofosfatos às acetilcolinesterases das sinapses colinérgicas e das placas motoras dos músculos. Experimentos realizados em nosso laboratório mostraram que a atividade da CarbE está aproximadamente 50% menor no soro e no fígado de pacus submetidos à hipoxia. Por causa disso, em razão de uma possível diminuição da capacidade captadora da CarbE, decidimos verificar se o pacu em hipoxia seria mais sensível aos agrotóxicos organofosforados. Para este propósito foram colocados seis pacus divididos em dois tanques. No primeiro tanque, os animais foram submetidos a 24 horas de hipoxia seguidos por mais 4 horas de exposição ao organofosforado metilparation em duas concentrações diferentes (0,02 ou 0,01 mg / L). No segundo tanque os animais permaneceram em normoxia durante o mesmo período de 24 horas e depois foram expostos ao metilparation como no primeiro tanque. As atividades da AChE ensaiada com acetiltiocolina, a da butirilcolinesterase (BChE) ensaiada com butiriltiocolina e a da CarbE ensaiada com p-nitrofenilacetato foram avaliadas no soro, fígado, cérebro, músculo e coração dos pacus. Houve redução de aproximadamente 35% da atividade de CarbE no soro dos pacus submetidos a 24 horas de hipoxia. Uma queda de 85% na atividade de CarbE do soro foi observada nos animais que sofreram hipoxia e subsequente exposição a 0,02 mg de metilparation por litro. Com metilparation a 0,01 mg/L a diminuição observada foi de 48,2%. No músculo dos pacus expostos a 0,02 mg/L, as atividades de AChE e BChE cairam pela metade quando os mesmos foram submetidos à hipoxia quando comparados a animais que permaneceram em normoxia. Nos diversos tecidos dos pacus expostos a 0,01 mg/L de metilparation não observamos diferenças significativas nas atividades de AChE, BChE ou CarbE. Concluímos que a duplicação da concentração de metilparation de 0,01 para 0,02 mg/L levou à atividade residual de CarbE do soro de 51,8% para 15%. A ausência de mudanças nas atividades das esterases dos tecidos de animais expostos a 0,01 mg/L entre os grupos hipoxia e normoxia deve ter ocorrido porque a concentração de organofosforado não foi suficiente para superar a primeira barreira de proteção das esterases séricas e atingir os tecidos. Mas, no experimento com 0,02 mg/L de metilparation, as inibições de AChE e de BChE no músculo dos animais em hipoxia podem ser explicadas pela diminuição da atividade de CarbE do soro dos pacus.

Comportamento de pares fêmea-filhote de baleias-franca-austral, Eubalaena australis (Desmoulins, 1822) no litoral centro-sul de Santa Catarina

O litoral centro-sul do estado de Santa Catarina representa a mais importante área de concentração reprodutiva das baleias-franca-austral, Eubalaena australis, no Brasil. O objetivo deste estudo é caracterizar o padrão comportamental dos pares fêmea-filhote que migram para essas áreas ao longo de 10 temporadas reprodutivas (2003 a 2012). Observações realizadas em pontos fixos foram conduzidas de Julho a Novembro, entre 2003 e 2012, de seis a sete vezes por semana, entre as 6:00h e 17:00h. Os dados foram coletados com auxilio de binóculos Pentax 12x55 mm, bússola, relógio digital, e registrados em fichas de campo padronizadas. Os estados comportamentais (natação, descanso e ativo) foram registrados em intervalos de cinco minutos e a frequência de eventos registrada em cada intervalo de cinco minutos. Natação foi o estado comportamental que prevaleceu tanto para fêmeas e filhotes, seguido de descanso e ativo para as fêmeas e seguido de ativo e descanso para os filhotes. A natação e o descanso são importantes para as fêmeas pois exigem menos energia, já que precisam usá-la para atividades das quais a sobrevivência da espécie depende, como parir, amamentar e cuidar dos filhotes. Para os filhotes, o comportamento ativo é mais importante para o seu desenvolvimento motor e preparação para o processo migratório. Os eventos mais expressados por ambos fêmea e filhote foram exposições indefinidas, estas sendo duas vezes maior para os filhotes. Os filhotes apresentaram comportamentos aéreos em taxas maiores do que as fêmeas, o que denota a importância de tais comportamentos no auxílio ao desenvolvimento da coordenação e na aptidão motora e no fortalecimento da musculatura, melhorando a resistência para a migração. A taxa de ocorrência de eventos aéreos para as fêmeas foi geralmente mais baixa, provavelmente na tentativa de desencorajar os comportamentos ativos realizados pelos filhotes. Esses resultados reforçam a importância da área de estudo como área reprodutiva para a espécie. O número de baleias-franca está crescendo na área, bem como o potencial conflito com atividades humanas. Entender os padrões comportamentais dos pares fêmea-filhote de baleias-franca-austral no litoral de Santa Catarina podem servir como valiosas ferramentas para a elaboração de planos de manejo, contribuindo para a conservação da espécie no litoral brasileiro

Terapia comportamental no controle da incontinência urinária da mulher idosa: uma ação de enfermagem na promoção do autocuidado

A incontinência urinária gera implicações negativas nos âmbitos emocional, social e econômico tanto para o indivíduo incontinente, como para seus cuidadores. A terapia comportamental é uma das abordagens não-invasivas para a incontinência urinária. A terapia comportamental é realizada durante as consultas de enfermagem e a atuação do enfermeiro consiste na aplicação de um protocolo de orientações sobre hábitos de vida, medidas de controle da micção, treinamento para realização do diário miccional, treinamento de exercícios perineais e avaliação da resposta da paciente à terapia. O estudo tem como base teórica a Teoria do autocuidado de Dorothea Elisabeth Orem, pois a terapia comportamental visa instrumentalizar o indivíduo a realizar práticas de autocuidado a partir do protocolo de atendimento do ambulatório. O objetivo da pesquisa é avaliar a efetividade da terapia comportamental aplicada pelo enfermeiro para o controle miccional e melhora da qualidade de vida da mulher idosa. Trata-se de um ensaio clínico não-controlado.40 Foram incluídas no estudo mulheres acima de 60 anos que participam do Ambulatório do Núcleo de Atenção ao Idoso com a queixa clínica de perda involuntária de urina encaminhadas para o ambulatório de urogeriatria. A população estudada foi composta por 13 participantes. Os dados da pesquisa foram coletados a partir dos instrumentos de avaliação do ambulatório de urogeriatria que foram arquivados nos prontuários das pacientes: o diário miccional, avaliação de enfermagem na terapia comportamental e o questionário sobre qualidade de vida em mulheres com incontinência urinária chamado de Kings Health Questionnaire. Estes instrumentos foram aplicados antes e depois da terapia comportamental. Foram colhidos dados das pacientes acompanhadas no ambulatório durante o período de abril de 2011 a junho de 2012. Os resultados foram que após a terapia comportamental todas as idosas responderam que ingerem líquidos no período diurno, 92,30% das idosas responderam que estabeleceram um ritmo miccional de 2/2 horas ou de 3/3 horas. Sobre o parâmetro miccional perda de urina ao final da terapia comportamental 75% das idosas apresentaram ausência de perda de urina. Além disso, após a terapia comportamental nenhuma das pacientes teve perda de urina durante a realização dos exercícios e 92,30% apresentaram contração eficiente dos músculos perineais. Deste modo, esta pesquisa demonstrou que as idosas que participaram da terapia comportamental obtiveram melhora do controle urinário e da qualidade de vida. A terapia é um sistema que sofre retroalimentação à medida que o paciente adere às práticas de autocuidado e o enfermeiro reforça as orientações a fim de atingir o objetivo maior que é a sensação de bem estar. A teoria de Dorothea Orem se adequou bem ao estudo, pois a terapia comportamental permitiu aos idosos a assumirem responsabilidade com o seu corpo e se empenharem efetivamente para melhorar a sua condição de saúde e qualidade de vida.

Avaliação volumétrica e funcional do músculo glúteo máximo submetido a gluteoplastia de aumento com implantes de silicone

A operação para aumento de glúteos com implantes teve início no fim da década de 1960, entretanto a técnica intramuscular, considerada padrão atualmente, foi descrita cerca de 30 anos depois. Cirurgiões e pacientes apresentam crescente interesse na realização do aumento de glúteos haja vista que sua frequência apresenta aumento nos últimos anos. A utilização de implantes intramusculares que superam o volume do músculo em mais de cinquenta por cento configura uma situação nova que deve ser estudada. O tecido muscular estriado esquelético apresenta grande suscetibilidade para atrofia secundariamente à compressão, e sendo o glúteo máximo um músculo importante na manutenção da postura ereta, deambulação, corrida e salto, é necessário pesquisar possíveis alterações musculares decorrentes da operação. O objetivo deste estudo é avaliar o volume e força do músculo glúteo máximo ao longo de 12 meses após a introdução de implantes intramusculares, o posicionamento destes implantes no interior da musculatura e mudanças antropométricas obtidas com a operação. Foram selecionadas 48 mulheres, 24 candidatas a gluteoplastia de aumento com implantes compuseram o grupo de estudo e 24 candidatas a mamoplastia de aumento compuseram o grupo controle de acordo com os critérios de inclusão e exclusão. As pacientes foram avaliadas em quatro momentos diferentes: pré-operatório e após três, seis e 12 meses da operação. Em todas as etapas foi realizada avaliação clínica nutricional, tomografia computadorizada com reconstrução 3D e teste isocinético. Todas as pacientes permaneceram afastadas de atividades físicas durante três meses após a operação. Foram utilizados implantes glúteos em gel coesivo de base oval e superfície lisa com volumes de 350 cm3 e 400 cm3. O nível de significância estatística foi mantido em 5%. As pacientes candidatas a gluteoplastia apresentaram valores da relação entre as medidas da cintura e do quadril maiores que aquelas do grupo controle. A operação de aumento glúteo com implantes demonstrou eficácia na melhora desta relação. Os implantes apresentaram posição obliqua com inclinação semelhante à das fibras musculares após três meses da operação, independente da posição em que foram inseridos. As pacientes do grupo de estudo apresentaram atrofia muscular após 12 meses em 6,14% à esquerda e 6,43% à direita, as pacientes do grupo controle não apresentaram atrofia. A força muscular apresentou redução do valor de torque máximo durante a flexão do quadril a 30 /s em ambos os grupos e aumento do torque máximo durante a adução a 60 /s apenas no grupo de estudo. Concluímos que a introdução de implante de silicone no interior do músculo glúteo máximo causa atrofia muscular após 12 meses. As variações na força deste músculo nesse período não podem ser atribuídas primariamente à operação ou à presença dos implantes em seu interior. Os implantes permaneceram em posição obliqua. O aumento de glúteos com implantes gera mudanças antropométricas nas mulheres submetidas a esta operação.

Eletroestimulação, exercícios dos músculos do assoalho pélvico e incontinência urinária

A incontinência urinária além de ser multifatorial com enorme complexidade terapêutica é um problema de ordem de saúde pública e que merece maior atenção, pois causa um imenso impacto negativo sobre a qualidade de vida das pessoas. São diversas as opções de tratamento da incontinência urinária, como os exercícios dos músculos do assoalho pélvico, tratamento com fármacos, injeção transuretral, e o esfíncter urinário artificial. A Sociedade Internacional de Continência recomenda como tratamento inicial os exercícios dos músculos do assoalho pélvico supervisionado, orientações de estilo de vida adequado, regimes urinários regulares, terapias comportamentais e medicação. A Revisão Sistemática desta Dissertação mostrou a necessidade de mais estudos com melhor qualidade metodológica para evidenciar o uso da eletroestimulação como intervenção eficaz no tratamento da incontinência urinária; O Estudo Transversal Retrospectivo, após a análise de 128 prontuários do Ambulatório de Fisioterapia Pélvica do Hospital Federal dos Servidores do Rio de Janeiro mostrou resultados significativos da Fisioterapia Pélvica para a redução da incontinência urinária e do impacto da incontinência urinária na vida diária destes pacientes. Por fim, o Experimento Controlado Randomizado, duplo cego, mostrou resultados significativos do uso da eletroestimulação associada aos exercícios dos músculos do assoalho pélvico como uma opção de tratamento conservador capaz de potencializar a continência urinária após a prostatectomia radical.