Rôle des informations proprioceptives dans l’équilibre à la marche chez les personnes en santé et hémiparétiques

L'utilisation des informations proprioceptives pour le contrôle de l’équilibre à la marche est encore mal comprise chez les sujets en santé ou hémiparétiques suite à un accident vasculaire cérébral. Le but de cette étude était d’évaluer le rôle des informations proprioceptives dans le maintien de l'équilibre à la marche chez les patients en santé et hémiparétiques. Une analyse de mouvement en trois dimensions a été faite chez treize participants en santé et six hémiparétiques qui marchaient sur un tapis roulant instrumenté pour déterminer leur difficulté à maintenir l’équilibre postural et dynamique, évaluée respectivement par les forces stabilisante et déstabilisante. Des vibrations étaient appliquées en continu ou pendant la phase d’appui sur les muscles postérieurs du cou et sur le triceps sural du côté non-dominant/parétique. La vibration continue ou à l’appui du triceps sural a diminué, chez les sujets en santé, la difficulté à maintenir l’équilibre dynamique et postural (p< 0,01), avec une position du corps plus en arrière, sans changement des paramètres temporels de marche. L'équilibre et les paramètres temporels de la marche n'étaient pas modifiés significativement par la vibration à la nuque (p>.17). Aucun effet des vibrations n'a été mesuré chez les patients hémiparétiques (p> 0,45). Les informations proprioceptives sont donc bien utilisées lors de la marche, mais leur rôle dépendrait des conditions de marche et des afférences visuelles disponibles. Un changement dans les capacités d’intégration expliquerait l'absence d'effet des vibrations chez les patients hémiparétiques. D’autres études sont nécessaires pour comprendre l’intégration des informations proprioceptives et visuelles dans le contrôle de l’équilibre à la marche.

Dérivation de cellules souches pluripotentes induites autologues à partir du clonage somatique équin

Le recours aux cellules souches pour améliorer la réparation et guérison des blessures et maladies musculosquelettiques chez le cheval est de plus en plus fréquent. Les développements récents dans la reprogrammation cellulaire ont permis le développement de nouvelles sources de cellules souches pour ces thérapies régénératives. Des cellules souches pluripotentes induites (iPS) autologues peuvent être dérivées de cellules adultes par la reprogrammation directe à travers l'expression induite des gènes de pluripotence. Le clonage par transfert nucléaire (SCNT) suivi de la dérivation de cellules souches embryonnaires (ES) permet la reprogrammation indirecte des cellules adultes. Cependant, l’efficacité de ces deux méthodes pour la dérivation de cellules pluripotentes génétiquement stables est faible. Nous avons donc combiné les techniques SCNT et iPS dans le but de développer un protocole efficace de dérivation de cellules iPS autologues à partir de fibroblastes de la peau équine. Quatre facteurs de reprogrammation ont été introduits dans les cellules fibroblastes de fœtus clonés (ntFF) ainsi que les cellules ES provenant d’embryons clonés (ntES) pour induire leur reprogrammation en cellules iPS autologues. Les cellules ntFF-iPS et ntES-iPS ont des capacités prolifératives avancées et expriment des marqueurs de pluripotence importants. Par contre, les cellules ntES ont une efficacité de reprogrammation significativement supérieure aux cellules nt-FF et forment des colonies trois fois plus rapidement. Contrairement aux cellules ntES, les cellules ntES-iPS démontrent une augmentation de l’expression des marqueurs de pluripotence et survivent à la culture cellulaire prolongée. Les résultats présentés dans ce mémoire attestent que l’utilisation de la reprogrammation secondaire de cellules FF et ES clonées permet la production de cellules souches pluripotentes autologues stables chez le cheval.

Approches arthroscopiques et description de l'anatomie articulaire normale du carpe et du tarse chez le bovin adulte

Les approches arthroscopiques et l’anatomie normale des articulations antébrachiocarpienne, carpienne moyenne et tarsocrurale n’ont jamais été décrites spécifiquement chez les bovins. Notre étude avait pour buts de définir les abords chirurgicaux et de décrire l’anatomie arthroscopique de ces trois articulations. Deux carpes et deux tarses issus du cadavre frais d’une vache adulte ont été injectés avec un mélange de latex, puis disséqués afin de déterminer les sites arthroscopiques d’intérêt. Par la suite, l’arthroscopie des articulations antébrachiocarpienne et carpienne moyenne (approche dorsale) et de l’articulation tarsocrurale (approches dorsale et plantaire) a été réalisée sur six cadavres frais de vaches adultes ne présentant ni boiterie ni distension articulaire avant leur euthanasie. Les approches dorsolatérale et dorsomédiale des articulations antébrachiocarpienne et carpienne moyenne ont été réalisées de part et d’autre de l’extenseur radial du carpe. Les structures observées étaient le radius distal, les os radial, intermédiaire, ulnaire, II et III fusionnés et IV du carpe, ainsi que des ligaments palmaires. Les approches dorsolatérale et dorsomédiale de l’articulation tarsocrurale ont été réalisées latéralement au long extenseur des doigts et médialement au troisième péronier respectivement. Les approches plantarolatérale et plantaromédiale ont été réalisées latéralement au fléchisseur latéral des doigts et latéralement au fléchisseur médial des doigts respectivement. Les structures observées étaient le tibia distal, les trochlées proximale et plantaire du talus, le processus coracoïde du calcanéus, l’articulation fibulo-calcanéenne et des ligaments articulaires. Quelle que soit l’articulation, l’approche latérale était préférée à l’approche médiale. L’arthroscopie du carpe et du tarse pourra être proposée dans un contexte hospitalier comme outil diagnostique, thérapeutique et pronostique des maladies articulaires bovines.

Überwachung der Vorspannkraft Externer Spannglieder mit Hilfe der Modalanalyse

Aufgrund ihrer Vorteile hinsichtlich Dauerhaftigkeit und Bauwerkssicherheit ist in Deutschland seit 1998 die externe Vorspannung in Hohlkastenbrücken zur Regelbauweise geworden. Durch Verwendung der austauschbaren externen Vorspannung verspricht man sich im Brückenbau weitere Verbesserungen der Robustheit und damit eine Verlängerung der Lebensdauer. Trotz des besseren Korrosionsschutzes im Vergleich zur internen Vorspannung mit Verbund sind Schäden nicht völlig auszuschließen. Um die Vorteile der externen Vorspannung zu nutzen, ist daher eine periodische Überwachung der Spanngliedkräfte, z. B. während der Hauptprüfung des Bauwerks, durchzuführen. Für die Überwachung der Spanngliedkräfte bei Schrägseilbrücken haben sich die Schwingungsmessmethoden als wirtschaftlich und leistungsfähig erwiesen. Für die Übertragung der Methode auf den Fall der externen Vorspannung, wo kürzere Schwingungslängen vorliegen, waren zusätzliche Untersuchungen hinsichtlich der effektiven Schwingungslänge, der Randbedingungen sowie der effektiven Biegesteifigkeit erforderlich. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das Modellkorrekturverfahren, basierend auf der iterativen Anpassung eines F.E.-Modells an die identifizierten Eigenfrequenzen und Eigenformen des Spanngliedes, für die Bestimmung der Spanngliedkräfte verwendet. Dieses Verfahren ermöglicht die Berücksichtigung der Parameter (Schwingungslänge, Randbedingungen und effektive Biegesteifigkeit) bei der Identifikation der effektiven Spanngliedkräfte. Weiterhin ist eine Modellierung jeder beliebigen Spanngliedausbildung, z. B. bei unterschiedlichen Querschnitten in den Verankerungs- bzw. Umlenkbereichen, gewährleistet. Zur Anwendung bei der Ermittlung der Spanngliedkräfte wurde eine spezielle Methode, basierend auf den besonderen dynamischen Eigenschaften der Spannglieder, entwickelt, bei der die zuvor genannten Parameter innerhalb jedes Iterationsschrittes unabhängig korrigiert werden, was zur Robustheit des Identifikationsverfahrens beiträgt. Das entwickelte Verfahren ist in einem benutzerfreundlichen Programmsystem implementiert worden. Die erzielten Ergebnisse wurden mit dem allgemeinen Identifikationsprogramm UPDATE_g2 verglichen; dabei ist eine sehr gute Übereinstimmung festgestellt worden. Beim selbst entwickelten Verfahren wird die benötigte Rechenzeit auf ca. 30 % reduziert [100 sec à 30 sec]. Es bietet sich daher für die unmittelbare Auswertung vor Ort an. Die Parameteridentifikationsverfahren wurden an den Spanngliedern von insgesamt sechs Brücken (vier unterschiedliche Spannverfahren) angewendet. Die Anzahl der getesteten Spannglieder beträgt insgesamt 340. Die Abweichung zwischen den durch Schwingungs-messungen identifizierten und gemessenen (bei einer Brücke durch eine Abhebekontrolle) bzw. aufgebrachten Spanngliedkräften war kleiner als 3 %. Ferner wurden die Auswirkungen äußerer Einflüsse infolge Temperaturschwankungen und Verkehr bei den durchgeführten Messungen untersucht. Bei der praktischen Anwendung sind Besonderheiten aufgetreten, die durch die Verwendung des Modellkorrekturverfahrens weitgehend erfasst werden konnten. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung dieses Verfahrens die Genauigkeit im Vergleich mit den bisherigen Schwingungsmessmethoden beachtlich erhöht. Ferner wird eine Erweiterung des Anwendungsbereiches auch auf Spezialfälle (z. B. bei einem unplanmäßigen Anliegen) gewährleistet.

Modelo tridimensional del tendón del músculo supraespinoso

Introducción: Teniendo en cuenta el envejecimiento de la población y la alta prevalencia de las lesiones del manguito rotador no es de extrañar que esta patología se convierta en un problema de salud pública. Se sabe que el aumento en el tamaño de una lesión se asocia con la aparición de síntomas, pero no existen herramientas que permitan predecir la evolución del tamaño de una lesión. Con esto en mente se desarrollo una línea de investigación para estudiar el mecanismo de falla que inicia con la realización de un modelo tridimensional de un tendón del musculo supraespinoso sano. Materiales y métodos: Se caracterizo el tendón del músculo supraespinoso aplicando cargas uniaxiales a 7 complejos humero-tendón-escápula cadavéricos. Con los datos obtenidos se alimento un modelo tridimensional lineal isotrópico analizando la concentración de esfuerzos de von Misses Resultados: Del ensayo uniaxial se obtuvieron curvas esfuerzo-deformación homogéneas para el 20% de la deformación inicial, obteniendo un modulo de Young (14.4±2.3MPa) y un coeficiente de Poisson (0.14) con una concentración de esfuerzos de en la zona central de la cara articular del tendón, cercana a su inserción. Encontramos una disminución del 5% en los esfuerzos al retirar el acromion del modelo. Conclusiones: Se caracterizó de manera exitosa y se obtuvo un modelo tridimensional del tendón. La distribución de esfuerzos es compatible con la reportada en la literatura. El acromion no tiene mayor importancia en la magnitud de los esfuerzos en nuestro modelo. Este es el punto de partida para estudiar el mecanismo de falla.

Compromiso neurológico periférico y exposición a plaguicidas en cultivadores de arroz en una zona rural, Colombia.

Objetivos Mediante un estudio descriptivo transversal, establecer la presencia de una relación entre los niveles de exposición a plaguicidas con la presencia de hallazgos clínicos neurológicos periféricos en personas expuestas ocupacionalmente a estos. Resultados La muestra poblacional fue de 59 trabajadores, en el área rural del municipio del Espinal, Tolima. El 52% de la población refirió usar organofosforados, 32 % carbamatos, 16% organoclorados, y 66% otros grupos de plaguicidas. Los niveles sanguíneos de carbamatos estuvieron presentes en el 7% de la población, organofosforados en el 66% y organoclorados en el 100%. En el 42% de la población se estableció sospecha de neuropatía a partir de los síntomas y en el 92% a partir de los signos. Se estableció asociación estadísticamente significativa entre los niveles sanguíneos de determinados organoclorados con la sospecha de neuropatía periférica a partir de síntomas; la presencia de sensación de pérdida de la fuerza en extremidades y la presencia de alteraciones en los reflejos osteotendinosos. Conclusiones El presente estudio permitió identificar los plaguicidas a los cuales está expuesta la población agrícola del municipio del Espinal así como corrobora el efecto de bioacumulación y biomagnificación de los organoclorados. Adicionalmente, se detectó la presencia de hallazgos sugestivos de compromiso neurológico periférico, con asociaciones significativas entre ciertas anormalidades y determinados organoclorados. Este estudio es una aproximación a la relación entre la exposición a plaguicidas de la población agrícola de la zona rural del municipio del Espinal con la secuelas neurológicos periféricas asociadas a esta.

Análisis de la incidencia de la producción de biocombustibles a través de cultivos transgénicos en la seguridad alimentaria. Estudio de caso: Cultivos de soja transgénica en Argentina

La búsqueda de los Estados por mitigar su dependencia energética de las fuentes fósiles, ha traído consigo la búsqueda de energías alternativas, desencadenando en el uso y producción de biocombustibles. A su vez, la producción de estos últimos a través de cultivos transgénicos ha ido cobrando importancia en el escenario internacional. Esta opción se ha considerado como una salida al dilema de utilización de tierras "Biocombustible vs. Alimentos". En este contexto, el caso de Argentina, como uno de los mayores productores de cultivos transgénicos del mundo, entre los cuales se destaca la soja, se analiza en esta investigación por ser importante para determinar cuál es el impacto de los biocombustibles producidos a través de cultivos transgénicos en la seguridad alimentaria de la población.

Eficacia del plasma rico en plaquetas en procedimientos médicos estéticos faciales . Evaluación en contorno de ojos.

Introducción: En la actualidad se están implementando nuevas técnicas, para el tratamiento de líneas de expresión facial. El Plasma Rico en Plaquetas (PRP) utiliza factores de crecimiento humano autólogos con fines médicos estéticos. El objetivo de este trabajo fue evaluar el tratamiento con plasma rico en plaquetas en el manejo del rejuvenecimiento periocular. Materiales y métodos: Estudio descriptivo retrospectivo en una cohorte de 27 pacientes entre 30 a 70 años de ambos sexos,tratados con PRP sin tratamientos médicos estéticos previos . Se compararon fotografías del sistema VISIA®, previo y posterior el PRP, para determinar los cambios del área periocular. Con análisis comparativo de medias utilizando pruebas t de student. Resultados: De 27 historias clínicas revisadas 96,3% eran mujeres, la edad promedio fue de 52.67 años. Se observaron cambios clínicos satisfactorios en el manejo del foto envejecimiento periocular con mejoría estadísticamente significativa entre el promedio inicial y el post tratamiento en arrugas, textura y porfirinas (p: 0.000). No se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos de edad (p = 0,62). Los pacientes analizados posterior al tratamiento se encuentran en mejor estado que el 63,78% de la población de su mismo sexo, edad y fototipo de piel. Los eventos adversos fueron disminuyendo en su frecuencia en cada una de las sesiones siguientes. Discusión: El PRP proporciona una mejoría global en los parámetros de envejecimiento periocular lo cual se correlaciono con los estudios previos in vitro. Conclusiones: El PRP es seguro y eficaz en contorno de ojos.

Aplicación de una técnica mínimamente invasiva para la reparación de ruptura del tendón de Aquiles

Introducción Las rupturas agudas del tendón de Aquiles se presentan en pacientes entre 40 y 50 años. Las causas más comunes son actividades deportivas. Se han descrito técnicas mínimamente invasivas, con complicaciones como infección del sitio operatorio, adherencias y la lesión del nervio sural. El propósito de este estudio es determinar el desenlace clínico y funcional, de los pacientes con rupturas agudas del tendón de Aquiles llevados a reparación quirúrgica mínimamente invasiva entre 2011 y 2013 en nuestra institución. Materiales y métodos. Estudio tipo Serie de casos. Se realizó evaluación de fuerza muscular, fatiga muscular, arcos de movilidad con respecto a la extremidad contralateral, la escala AOFAS y se describieron las complicaciones. Resultados. Se evaluaron 21 pacientes de 31 elegibles, diecisiete hombres y cuatro mujeres. Edad promedio de 42,7 años, duración promedio de seguimiento de 17,47 meses. Como complicación hubo una dehiscencia de sutura treinta días después del procedimiento. Los pacientes regresaron a actividades laborales 48 días después de cirugía. El tiempo promedio de retorno a actividades deportivas fue de 8.47 meses. El puntaje promedio en la escala AOFAS fue 90. Los arcos de movilidad del tobillo fueron en promedio de 52° para el lado afectado y 56° en el no intervenido. El número de repeticiones de elevación de talón de la extremidad afectada fue de 58 en promedio. Discusión. Estos resultados sugieren que la técnica mínimamente invasiva para reparación del tendón de Aquiles provee resultados funcionales satisfactorios a corto y mediano plazo con bajas tasas de complicación.

Dextrous hands: issues relating to a four-finger articulated hand

Manipulation of an object by a multi-fingered robot hand requires task planning which involves computation of joint space vectors and fingertip forces. To implement a task as fast as possible, computations have to be carried out in minimum time. The state of the art in manipulation by multi-fingered robot hand designs has shown the possible use of remotely driven finger joints. Such remotely driven hands require computation of tendon displacement for evaluating joint space vectors before signals are sent to actuators. Alternatively, a direct drive hand is a mechanical hand in which the shafts of articulated joints are directly coupled to the rotors of motors with high output torques. This article has been divided into two main sections. The first section presents a brief view of manipulation using a direct drive approach. Meanwhile, the other section presents ongoing research which is being carried out to design a four-finger articulated hand in the Department of Cybernetics at the University of Reading.

Distributed water ingress and water potential measurements using fibre optics

We report on a distributed moisture detection scheme which uses a cable design based on waterswellable hydrogel polymers. The cable modulates the loss characteristic of light guided within a multi-mode optical fibre in response to relative water potentials in the surrounding environment. Interrogation of the cable using conventional optical time-domain reflectometry (OTDR) instruments allows water ingress points to be identified and located with a spatial resolution of 50 cm. The system has been tested in a simulated tendon duct grouting experiment as a means of mapping the extent of fill along the duct during the grouting process. Voided regions were detected and identified to within 50 cm. A series of salt solutions has been used to determine the sensor behaviour over a range of water potentials. These experiments predict that measurements of soil moisture content can be made over the range 0 to – 1500 kPa. Preliminary data on soil measurements have shown that the sensor can detect water pressure changes with a resolution of 45 kPa. Applications for the sensor include quality assurance of grouting procedures, verification of waterproofing barriers and soil moisture content determination (for load-bearing calculations).

Corticomuscular coherence modulation with the pattern of finger force coordination

We assess the corticomuscular coherence (CMC) of the contralateral primary motor cortex and the hand muscles during a finger force-tracking task and explore whether the pattern of finger coordination has an impact on the CMC level. Six healthy subjects (three men and three women) were recruited to conduct the force-tracking tasks comprising two finger patterns, i.e., natural combination of index and middle fingers and unnatural combination of index and middle fingers (i.e., simultaneously producing equal force strength in index and middle finger). During the conducting of the tasks with right index and middle finger, MEG and sEMG signals were recorded from left primary motor cortex (M1) and right flexor digitorum superficialis (FDS), respectively; the contralateral CMC was calculated to assess the neuromuscular interaction. Finger force-tracking tasks of Common-IM only induce beta-band CMC, whereas Uncommon-IM tasks produce CMC in both beta and low-gamma band. Compared to the force-tracking tasks of Common-IM, the Uncommon-IM task is associated with the most intensive contralateral CMC. Our study demonstrated that the pattern of finger coordination had significant impact on the CMC between the contralateral M1 and hand muscles, and more corticomuscular interaction was necessary for unnaturally coordinated finger activities to regulate the fixed neural drive of hand muscles.

Effects of low-level laser therapy and eccentric exercises in the treatment of recreational athletes with chronic achilles tendinopathy

Background: Eccentric exercises (EEs) are recommended for the treatment of Achilles tendinopathy, but the clinical effect from EE has a slow onset. Hypothesis: The addition of low-level laser therapy (LLLT) to EE may cause more rapid clinical improvement. Study Design: Randomized controlled trial; Level of evidence, 1. Methods: A total of 52 recreational athletes with chronic Achilles tendinopathy symptoms were randomized to groups receiving either EE + LLLT or EE + placebo LLLT over 8 weeks in a blinded manner. Low-level laser therapy (lambda = 820 nm) was administered in 12 sessions by irradiating 6 points along the Achilles tendon with a power density of 60 mW/cm(2) and a total dose of 5.4 J per session. Results: The results of the intention-to-treat analysis for the primary outcome, pain intensity during physical activity on the 100-mm visual analog scale, were significantly lower in the LLLT group than in the placebo LLLT group, with 53.6 mm versus 71.5 mm (P = .0003) at 4 weeks, 37.3 mm versus 62.8 mm (P = .0002) at 8 weeks, and 33.0 mm versus 53.0 mm (P =.007) at 12 weeks after randomization. Secondary outcomes of morning stiffness, active dorsiflexion, palpation tenderness, and crepitation showed the same pattern in favor of the LLLT group. Conclusion: Low-level laser therapy, with the parameters used in this study, accelerates clinical recovery from chronic Achilles tendinopathy when added to an EE regimen. For the LLLT group, the results at 4 weeks were similar to the placebo LLLT group results after 12 weeks.

Differences in muscle activity during hand dexterity tasks between women with arthritis and a healthy reference group

Background. Impaired hand function is common in patients with arthritis and it affects performance of daily activities; thus, hand exercises are recommended. There is little information on the extent to which the disease affects activation of the flexor and extensor muscles during these hand-dexterity tasks. The purpose of this study was to compare muscle activation during such tasks in subjects with arthritis and in a healthy reference group. Methods. Muscle activation was measured in m. extensor digitorium communis (EDC) and in m. flexor carpi radialis (FCR) with surface electromyography (EMG) in women with rheumatoid arthritis (RA, n = 20), hand osteoarthritis (HOA, n = 16) and in a healthy reference group (n = 20) during the performance of four daily activity tasks and four hand exercises. Maximal voluntary isometric contraction (MVIC) was measured to enable intermuscular comparisons, and muscle activation is presented as %MVIC. Results. The arthritis group used a higher %MVIC than the reference group in both FCR and EDC when cutting with a pair of scissors, pulling up a zipper and—for the EDC—also when writing with a pen and using a key (p < 0.02). The exercise “rolling dough with flat hands” required the lowest %MVIC and may be less effective in improving muscle strength. Conclusions. Women with arthritis tend to use higher levels of muscle activation in daily tasks than healthy women, and wrist extensors and flexors appear to be equally affected. It is important that hand training programs reflect real-life situations and focus also on extensor strength.

Neovascularization and pain in abnormal patellar tendons of active jumping athletes

Objective: The aim of this study was to investigate tendon pain in abnormal patellar tendons with and without neovascularization.

Study design: Comparative design.

Setting: Multidisciplinary tendon study group at a competitive volleyball venue.

Participants: One hundred eleven volleyball players volunteered to participate in the study.

Main Outcome Measures: Subjects' patellar tendons were imaged with ultrasound, with and without Doppler. Tendons that were imaging abnormal were categorized according the presence of tendon neovascularization. Subjects completed 3 pain scales that examined function (Victorian Institute of Sport Assessment score, 100-point maximum), pain with tendon load (decline squat, visual analogue scale, 100-mm maximum), and maximum pain for the previous week (visual analogue scale, 100-mm maximum). A 1-tailed Mann-Whitney U test compared pain scores in abnormal tendons without neovascularization to abnormal tendons with neovascularization.

Results: Functional scores were lower (Victorian Institute of Sport score, median, 78; P = 0.045) and pain scores under tendon load were greater (decline squat pain, median, 19; P = 0.048) in subjects with abnormal tendons with neovascularization than subjects with abnormal tendons without neovascularization (Victorian Institute of Sport Assessment score, median, 87; decline squat pain, median, 0).

Conclusions: This study indicates that the presence of neovascularization in abnormal patellar tendons is associated with greater tendon pain compared with abnormal tendons without neovascularization in active jumping athletes.