Effect of fatigue on torque output and electromyographic measures of trunk muscles during isometric axial rotation

Objectives: To examine the changes in torque output resulting from fatigue, as well as changes in electromyographic measures of trunk muscles during isometric axial rotation and to compare these changes between directions of axial rotation. Design: Subjects performed fatiguing right and left isometric axial rotation of the trunk at 80% of maximum voluntary contraction while standing upright. Setting: A rehabilitation center. Participants: Twenty-three men with no history of back pain. Interventions: Not applicable. Main Outcome Measures: Surface electromyographic Signals were recorded from 6 trunk muscles bilaterally. The primary torque in the transverse plane and the coupling torques in sagittal and coronal planes were also measured. Results: During the fatiguing axial rotation contraction, coupling torques of both sagittal and coronal planes were slightly decreased and no difference was found between directions of axial rotation. Decreasing median frequency and an increase in electromyographic amplitude were also found in trunk muscles with different degrees of changes in individual muscles. There were significant differences (P

Reliability of electromyographic and torque measures during isometric axial rotation exertions of the trunk

Objective: The aim of the present study was to investigate the between-days reliability of electromyographic (EMG) measurement of 6 bilateral trunk muscles and also the torque output in 3 planes during isometric right and left axial rotation at different exertion levels. Methods: Ten healthy subjects performed isometric right and left axial rotation at 100, 70, 50 and 30% maximum voluntary contractions in two testing sessions at least 7 days apart. EMG amplitude and frequency analyses of the recorded surface EMG signals were performed for rectus abdominis, external oblique, internal oblique, latissimus dorsi, iliocostalis lumborum and multifidus bilaterally. The primary torque in the transverse plane and the coupling torques in sagittal and coronal planes were measured. Results: For both EMG amplitude and frequency values, good (intraclass correlation coefficient, ICC = 0.75-0.89) to excellent (ICC greater than or equal to 0.90) reliability was found in the 6 trunk muscles at different exertion levels during axial rotation. The reliability of both maximal isometric axial rotation torque and coupling torques in sagittal and coronal planes were found to be excellent (ICC greater than or equal to 0.93). Conclusions: Good to excellent reliability of EMG measures of trunk muscles and torque measurements during isometric axial rotation was demonstrated. This provides further confidence of using EMG and triaxial torque assessment as outcome measures in rehabilitation and in the evaluation of the human performance in the work place. (C) 2003 International Federation of Clinical Neurophysiology. Published by Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Desenvolvimento de Ferramentas para Pesquisas em Tecnologias Assistivas Baseadas em Sinais Biológicos

Novas ferramentas de Tecnologias Assistivas (TAs) têm aparecido ultimamente. Um exemplo são os Ambientes Virtuais (AVs), os quais são importantes para o desenvolvimento de novas TAs, que podem ser direcionadas para promoverem uma melhor qualidade de vida de pessoas com mobilidade reduzida permanente ou promover a reabilitação de pessoas com deficiência motora temporária. Outras ferramentas, que surgiram há algumas décadas com o desenvolvimento dos computadores, também ajudam no tratamento de pessoas com deficiência motora, que são as Interfaces Humano-Máquina (IHM). Utilizando em conjunto com equipamentos que capturam sinais biológicos, como equipamentos de Eletromiografia (EMG) e Eletroencefalografia (EEG), essas ferramentas se configuram como canais de comunicações entre o ser humano e os computadores, diferentemente das comumente utilizadas. Isso abre uma gama de possibilidades para sua utilização no tratamento e na assistência de pessoas com deficiência motora, onde sinais EMG podem ser utilizados para controlar próteses robóticas; e sinais EEG, quando capturados da região do córtex motor, podem ser utilizados em neuroreabilitação. Por outro lado, quando capturados na região occipital, os sinais de EEG podem ser utilizados para gerar comandos e outras finalidades. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de novas ferramentas para auxiliar em pesquisas de TAs envolvendo sinais biológicos. Três diferentes AVs foram desenvolvidos para auxiliar nesse tipo de pesquisa. Além deles, um equipamento EEG comercial foi adaptado para ser utilizado com uma IHM, o qual utiliza dois desses três AVs desenvolvidos. Como resultados, temos a utilização bem sucedida do equipamento EEG obtido com sua utilização com SSVEP e Imaginação motora, além da implementação com sucesso dos três AVs desenvolvidos, que estão disponíveis para download gratuito, e que podem ser utilizados em demais pesquisas envolvendo TAs.

Análise do padrão de ativação muscular de indivíduos hemiparéticos pós-AVC em marcha assistida por andador robótico

O Acidente Vascular Cerebral (AVC) é uma das principais causas de prejuízos ao sistema neuromuscular. Dispositivos Robóticos vêm sendo amplamente desenvolvidos e estudados com a finalidade de serem utilizados na assistência à marcha e para o treinamento da marcha durante a reabilitação. O objetivo deste trabalho é avaliar a marcha assistida pelo AROW (Assistive Robotic Walker) em indivíduos hemiparéticos pós-AVC, através da análise de sinais de acelerometria e sinais mioelétricos de superfície (sEMG) provenientes dos músculos vasto medial (VM), bíceps femoral (BF), tibial anterior (TA) e gastrocnêmio medial (GM), e também utilizando os métodos de avaliação GAS (Goal Attainment Scaling) e SUS (System Usability Scale). Nove indivíduos hemiparéticos participaram dos testes. A velocidade da marcha foi reduzida com o uso do AROW e, consequentemente, houve algumas alterações na duração das fases da marcha, por exemplo, uma maior duração da fase de apoio (p = 0,0174). O padrão de ativação muscular para o grupo analisado não apresentou diferença estatisticamente significativa (início da ativação VM: p= 0,4999; término da ativação VM: p= 0,5647; início BF: p= 0,1186; término BF: p= 0,7823; início TA: p= 0,5833; término TA: p= 0,8393; início GM: p= 0,6077; término GM: p= 0,1429). Entretanto, avaliando o padrão de ativação muscular individualmente, podem-se notar algumas alterações benéficas, por exemplo, redução da coativação dos músculos tibial anterior e gastrocnêmio medial. Os resultados das avaliações através do GAS (54,8) e SUS (81,4) sobre o uso do AROW mostraram boa aceitação pelos usuários, e os objetivos esperados durante o uso do andador foram atingidos. A adaptação rápida, facilidade de utilização e sentimento de segurança ao usar o dispositivo são pontos positivos obtidos com o uso do AROW.

Iniciação da marcha em indivíduos com AVE. Sequência de ativação muscular do tibial anterior e solear

Introdução: A iniciação da marcha, enquanto tarefa motora complexa que consiste na transição de uma postura mantida pelo apoio simultâneo dos dois membros inferiores para um equilíbrio dinâmico, permitindo a progressão anterior do corpo, constitui um exemplo que implica uma correta sequência de ativação muscular. Objetivos: Verificar a modificação da fase de iniciação da marcha face à aplicação de um programa de recuperação funcional, analisando a sequência de ativação dos músculos tibial anterior e solear. Registar as repercussões funcionais na participação nas diferentes atividades da vida diária, em contexto padronizado e social. Metodologia: Nos dois participantes em estudo foi realizada uma avaliação antes e após um programa de intervenção, segundo a abordagem do Conceito de Bobath, através da Classificação Internacional de Funcionalidade, Incapacidade e Saúde, da Fugl Meyer Assessment of Sensorymotor Recovery After Stroke, electromiografia e plataforma de forças. Resultados: Após a aplicação do programa de recuperação funcional, verificaram-se alterações na sequência de ativação do tibial anterior e solear. O músculo tibial anterior passou a ser o primeiro a ser recrutado nesta sequência. Conclusão: Foi possível verificar modificações durante a fase de iniciação da marcha, face a um programa de recuperação funcional, em que a sequência de ativação do tibial anterior e solear, tendencialmente, se assemelharam ao comportamento em indivíduos saudáveis, repercutindo-se numa melhoria funcional na participação nas atividades da vida diária.

A capacidade de activação do tronco inferior em diplegias pré-termo

O objectivo deste estudo foi estudar o comportamento do tronco inferior antes e após um período de 4 meses de intervenção. Para isso avaliaram-se os ajustes posturais antecipatórios durante um movimento voluntário, realizado na posição de pé, recorreu-se à electromiografia para avaliar a actividade muscular da musculatura focal e postural e plataforma de forças para estimar a migração do CP. A amostra foi constituída por duas crianças de 6 e 8 anos, com o mesmo quadro motor, diplegia. Ambas são pré termo de 31 e 32 semanas de gestação e com lesão por LPV. Verificou-se que ambos activaram os paravertebrais, antes do deltóide anterior, no período antecipatório, mas não os abdominais. O CP deslocou-se posteriormente. Após intervenção os tempos de activação dos abdominais e o deslocamento do CP eram mais curtos. Foi demonstrado que melhorou a capacidade de activação da musculatura ventral após o período de intervenção.

Relatório de estágio. Terapia manual ortopédica

Este estudo refere-se a uma paciente de 33 anos com paralisia do nervo toráxico longo direito e consequente atrofia do grande dentado A paciente foi acompanhada durante 7 meses no serviço de Fisioterapia e tratada segundo as guidelines para o tratamento desta patologia. Após estabilização de resultados, por não apresentar mais melhoria, foi sujeita a análise electromigráfica no sentido de perceber quais as estratégias utilizadas pela paciente para compensar o défice do grande dentado, na manutenção de 4 movimentos: Elevação anterior a 90º, elevação lateral a 90º, elevação lateral no plano da omoplata a 90º e no push-up contra a parede. Foram avaliados o trapézio superior, médio e inferior, bem como o grande dentado. Verificou-se que não existe um padrão de activação consistente dos estabilizadores da omoplata em cadeia cinética aberta, sendo que o padrão é mantido em cadeia cinética fechada.

Efeito de uma intervenção em crianças com hemiparésia espástica ao nível dos ajustes posturais anticipatórios no início da marcha

Objectivos: Verificar o efeito de uma intervenção baseada na abordagem segundo o Conceito de Bobath nos Ajustes Posturais Anticipatórios no Início da Marcha em duas crianças com hemiparésia espástica. Pretendeu-se ainda, verificar o efeito desta abordagem nas actividades e participação, bem como comparar os aspectos individuais das duas crianças com a capacidade de mudança após a intervenção. Metodologia: A avaliação foi realizada antes e três meses após a intervenção através da Electromiografia, da Plataforma de Forças, de um sistema de Câmaras de Vídeo, de uma Máquina Fotográfica e da Classificação Internacional de Funcionalidade para Crianças e Jovens. Resultados: A sequência de activação muscular alterou-se apenas na criança A. A postura na posição de pé, a actividade muscular, o deslocamento do centro de pressão e as actividades e participação modificaram-se em ambas as crianças, sendo que a criança A apresentou maior capacidade de mudança. Conclusão: A intervenção com base numa abordagem segundo o conceito de Bobath induziu mudanças positivas nos Ajustes Posturais Anticipatórios e nas actividades e participação dos casos em estudo.

Reorganização dos componentes neuro-motores com influência na marcha em indivíduos com lesão do sistema nervoso central - impacto funcional

Objectivo: Avaliar o impacto qualitativo de um programa de intervenção em fisioterapia, segundo o Conceito de Bobath, nas actividades e participação de dois indivíduos com lesão do Sistema Nervoso Central. Avaliar as modificações no comportamento da actividade muscular ao longo da fase de apoio do ciclo da marcha, na força de reacção ao solo e respectiva contribuição muscular. Metodologia: A avaliação realizou-se antes e após um programa de intervenção, segundo a abordagem do Conceito de Bobath, através da Classificação Internacional de Funcionalidade, Incapacidade e Saúde, electromiografia, plataforma de forças e máquina fotográfica. Resultados: Obteve-se melhorias na restrição da participação e na limitação da actividade. Verifica-se uma tendência de modificação do comportamento muscular ao longo da fase de apoio e na componente antero-posterior (Fy), mais evidente no mecanismo de aceleração. A mudança na contribuição muscular para a este mecanismo é mais evidente. Conclusão: O programa de intervenção, segundo o Conceito de Bobath, induziu mudanças positivas quanto à funcionalidade dos indivíduos, reflectindo-se na possibilidade de reorganização dos componentes neuro-motores em indivíduos com lesão do Sistema Nervoso Central.

Ankle dynamic in stroke patients: agonist vs. antagonist muscle relations

O documento em anexo encontra-se na versão post-print (versão corrigida pelo editor).

Soleus activity in post-stroke subjects: movement sequence from standing to sitting

O documento em anexo encontra-se na versão post-print (versão corrigida pelo editor).

Influence of wearing an unstable shoe on thigh and leg muscle activity and venous response in upright standing

Purpose: To quantify the effect of unstable shoe wearing on muscle activity and haemodynamic response during standing. Methods: Thirty volunteers were divided into 2 groups: the experimental group wore an unstable shoe for 8 weeks, while the control group used a conventional shoe for the same period. Muscle activity of the medial gastrocnemius, tibialis anterior, rectus femoris and biceps femoris and venous circulation were assessed in quiet standing with the unstable shoe and barefoot. Results: In the first measurement there was an increase in medial gastrocnemius activity in all volunteers while wearing the unstable shoe. On the other hand, after wearing the unstable shoe for eight weeks these differences were not verified. Venous return increased in subjects wearing the unstable shoe before and after training. Conclusions: The unstable shoe produced changes in electromyographic characteristics which were advantageous for venous circulation even after training accommodation by the neuromuscular system.

Analysis of ground reaction force and electromyographic activity of the gastrocnemius muscle during double support

O documento em anexo encontra-se na versão post-print (versão corrigida pelo editor).

Influence of an unstable shoe on compensatory postural adjustments: an experimental evaluation

This study attempted to evaluate the influence of using an unstable shoe in muscle re-cruitment strategies and center of pressure (CoP) displacement after the application of an external perturba-tion. Fourteen healthy female subjects participated in this study. The electromyographic activity of medial ga-strocnemius, tibialis anterior, rectus femoris, biceps femoris, rectus abdominis and erector spinae muscles and the kinetic values to calculate the CoP were collected and analyzed after the application of an external pertur-bation with the subject in standing position, with no shoes and using unstable footwear. The results showed increased in medial gastrocnemius activity during the first compensatory postural adjustments and late com-pensatory postural adjustments when using an unstable shoe. There were no differences in standard deviation and maximum peak of anteroposterior displacement of CoP between measurements. From the experimental findings, one can conclude that the use of an unstable shoe leads to an increase in gastrocnemius activity with no increase in CoP displacement following an unexpected external perturbation.

EMG of the transverse abdominus and multifidus during pilates exercises

The purpose of this research study was to evaluate the intensity of muscle activation of Transverse Abdominus /Oblique Internal (TrA/OI) and Multifidus (Mu) during the performance of four Pilates exercises (and variations), compared, in order to understand the importance of these exercises in the lumbopelvic stability in healthy subjects. The sample consisted of 8 individuals. Using the surface electromyography (EMG), it was found that there are differences in the intensity of muscle activation in the analyzed exercises and, therefore, “Shoulder bridge” and “ShoulderBridge_extension (right and left legs)“ are the more appropriate exercises for co-activation between TrA/OI and Mu muscles for the reeducation of lumbopelvic stability.