Walking-induced muscle fatigue impairs postural control in adolescents with unilateral spastic cerebral palsy.

BACKGROUND: Fatigue is likely to be an important limiting factor in adolescents with spastic cerebral palsy (CP). AIMS: To determine the effects of walking-induced fatigue on postural control adjustments in adolescents with unilateral CP and their typically developing (TD) peers. METHODS: Ten adolescents with CP (14.2±1.7yr) and 10 age-, weight- and height-matched TD adolescents (14.1±1.9yr) walked for 15min on a treadmill at their preferred walking speed. Before and after this task, voluntary strength capacity of knee extensors (MVC) and postural control were evaluated in 3 conditions: eyes open (EO), eyes closed (EC) and with dual cognitive task (EODT). RESULTS: After walking, MVC decreased significantly in CP (-11%, P<0.05) but not in TD. The CoP area was only significantly increased in CP (90%, 34% and 60% for EO, EC and EODT conditions, respectively). The CoP length was significantly increased in the EO condition in CP and TD (20% and 21%) and was significantly increased in the EODT condition by 18% in CP only. CONCLUSIONS: Unlike TD adolescents, treadmill walking for 15min at their preferred speed lead to significant knee extensor strength losses and impairments in postural control in adolescents with unilateral spastic CP.

Metodología del entrenamiento de la resistencia específica en el tenis de competición. Revisión y propuesta

El principal objetivo del entrenamiento de la resistencia en el jugador de tenis de competición es mejorar la habilidad para realizar ejercicios de alta intensidad de manera repetida, recuperarse rápidamente de los esfuerzos y mantener dicha intensidad durante el juego, evitando o retardando de esta manera la aparición de la fatiga. Para el desarrollo de los sistemas energéticos específicos, el jugador debe dirigir los entrenamientos al desarrollo de las vías energéticas y patrones de movimiento que predominan en la competición, respetando en la medida de lo posible la naturaleza intermitente del deporte y la participación muscular específica. El entrenamiento intermitente (EI) es un método adecuado y mejora el nivel de especificidad en relación a los métodos continuos o interválicos largos utilizados tradicionalmente y puede realizarse en la pista de tenis mediante ejercicios específicos. Es importante controlar adecuadamente los parámetros de carga del EI para dirigir adecuadamente las adaptaciones fisiológicas y efectos del entrenamiento a las necesidades del deporte. El objetivo de este trabajo es realizar una revisión sobre los principales aspectos fisiológicos y parámetros específicos de carga necesarios para una orientación específica del EI para el tenis y proponer un modelo de variabilidad de dichos parámetros de carga en un entorno específico de entrenamiento.

Size Effect and Notch Size Effect in Metal Fatigue

It is a well known phenomenon that the constant amplitude fatigue limit of a large component is lower than the fatigue limit of a small specimen made of the same material. In notched components the opposite occurs: the fatigue limit defined as the maximum stress at the notch is higher than that achieved with smooth specimens. These two effects have been taken into account in most design handbooks with the help of experimental formulas or design curves. The basic idea of this study is that the size effect can mainly be explained by the statistical size effect. A component subjected to an alternating load can be assumed to form a sample of initiated cracks at the end of the crack initiation phase. The size of the sample depends on the size of the specimen in question. The main objective of this study is to develop a statistical model for the estimation of this kind of size effect. It was shown that the size of a sample of initiated cracks shall be based on the stressed surface area of the specimen. In case of varying stress distribution, an effective stress area must be calculated. It is based on the decreasing probability of equally sized initiated cracks at lower stress level. If the distribution function of the parent population of cracks is known, the distribution of the maximum crack size in a sample can be defined. This makes it possible to calculate an estimate of the largest expected crack in any sample size. The estimate of the fatigue limit can now be calculated with the help of the linear elastic fracture mechanics. In notched components another source of size effect has to be taken into account. If we think about two specimens which have similar shape, but the size is different, it can be seen that the stress gradient in the smaller specimen is steeper. If there is an initiated crack in both of them, the stress intensity factor at the crack in the larger specimen is higher. The second goal of this thesis is to create a calculation method for this factor which is called the geometric size effect. The proposed method for the calculation of the geometric size effect is also based on the use of the linear elastic fracture mechanics. It is possible to calculate an accurate value of the stress intensity factor in a non linear stress field using weight functions. The calculated stress intensity factor values at the initiated crack can be compared to the corresponding stress intensity factor due to constant stress. The notch size effect is calculated as the ratio of these stress intensity factors. The presented methods were tested against experimental results taken from three German doctoral works. Two candidates for the parent population of initiated cracks were found: the Weibull distribution and the log normal distribution. Both of them can be used successfully for the prediction of the statistical size effect for smooth specimens. In case of notched components the geometric size effect due to the stress gradient shall be combined with the statistical size effect. The proposed method gives good results as long as the notch in question is blunt enough. For very sharp notches, stress concentration factor about 5 or higher, the method does not give sufficient results. It was shown that the plastic portion of the strain becomes quite high at the root of this kind of notches. The use of the linear elastic fracture mechanics becomes therefore questionable.

Simulation of Delamination Propagation in Composites Under High-Cycle Fatigue by Means of Cohesive-Zone Models

A damage model for the simulation of delamination propagation under high-cycle fatigue loading is proposed. The basis for the formulation is a cohesive law that links fracture and damage mechanics to establish the evolution of the damage variable in terms of the crack growth rate dA/dN. The damage state is obtained as a function of the loading conditions as well as the experimentally-determined coefficients of the Paris Law crack propagation rates for the material. It is shown that by using the constitutive fatigue damage model in a structural analysis, experimental results can be reproduced without the need of additional model-specific curve-fitting parameters

Fatigue analysis of brackets with and without scallop for bridge and other deck structure using effective notch stress.

Due to functional requirement of a structural detail brackets with and without scallop are frequently used in bridges, decks, ships and offshore structure. Scallops are designed to serve as passage way for fluids, to reduce weld length and plate distortions. Moreover, scallops are used to avoid intersection of two or more welds for the fact that there is the presence of inventible inherent initial crack except for full penetrated weld and the formation of multi-axial stress state at the weld intersection. Welding all around the scallop corner increase the possibility of brittle fracture even for the case the bracket is not loaded by primary load. Avoiding of scallop will establish an initial crack in the corner if bracket is welded by fillet welds. If the two weld run pass had crossed, this would have given a 3D residual stress situation. Therefore the presences and absence of scallop necessitates the 3D FEA fatigue resistance of both types of brackets using effective notch stress approach ( ). FEMAP 10.1 with NX NASTRAN was used for the 3D FEA. The first and main objective of this research was to investigate and compare the fatigue resistance of brackets with and without scallop. The secondary goal was the fatigue design of scallops in case they cannot be avoided for some reason. The fatigue resistance for both types of brackets was determined based on approach using 1 mm fictitiously rounded radius based on IIW recommendation. Identical geometrical, boundary and loading conditions were used for the determination and comparison of fatigue resistance of both types of brackets using linear 3D FEA. Moreover the size effect of bracket length was also studied using 2D SHELL element FEA. In the case of brackets with scallop the flange plate weld toe at the corner of the scallop was found to exhibit the highest and made the flange plate weld toe critical for fatigue failure. Whereas weld root and weld toe at the weld intersections were the highly stressed location for brackets without scallop. Thus weld toe for brackets with scallop, and weld root and weld toe for brackets without scallop were found to be the critical area for fatigue failure. Employing identical parameters on both types of brackets, brackets without scallop had the highest except for full penetrated weld. Furthermore the fatigue resistance of brackets without scallop was highly affected by the lack of weld penetration length and it was found out that decreased as the weld penetration was increased. Despite the fact that the very presence of scallop reduces the stiffness and also same time induce stress concentration, based on the 3D FEA it is worth concluding that using scallop provided better fatigue resistance when both types of brackets were fillet welded. However brackets without scallop had the highest fatigue resistance when full penetration weld was used. This thesis also showed that weld toe for brackets with scallop was the only highly stressed area unlike brackets without scallop in which both weld toe and weld root were the critical locations for fatigue failure when different types of boundary conditions were used. Weld throat thickness, plate thickness, scallop radius, lack of weld penetration length, boundary condition and weld quality affected the fatigue resistance of both types of brackets. And as a result, bracket design procedure, especially welding quality and post weld treatment techniques significantly affect the fatigue resistance of both type of brackets.

Avaliação tardia da mucosectomia esofágica com conservação da túnica muscular em pacientes com megaesôfago avançado

OBJETIVO: Estudar retrospectivamente, por meio de uma avaliação tardia, a técnica de mucosectomia esofágica em pacientes com megaesôfago avançado. MÉTODO: Foram estudados 50 pacientes portadores de megaesôfago avançado submetidos à mucosectomia esofágica com conservação da túnica muscular no período de janeiro de 1991 a dezembro de 1997. Em todos os pacientes foi realizada avaliação tardia entre 6 e 15 anos de pós-operatório. A idade variou de 30 a 69 anos, com média de 53,5 anos, com predominância do sexo masculino em 32 pacientes (64%). Em todos os doentes, o estudo se fez em relação à avaliação clínica no que concerne à qualidade da deglutição, à presença ou não de regurgitação, a alterações no hábito intestinal, à evolução ponderal, à satisfação com a cirurgia e ao retorno à atividade normal. Também foi realizada a avaliação morfológica e funcional pelo estudo radiológico contrastado, pela endoscopia digestiva alta e pela tomografia computadorizada de tórax. Na avaliação clínica, morfológica e funcional foi realizada uma avaliação global representada pela somatória dos valores numéricos decorrentes da análise de cada um dos parâmetros, sendo o resultado final considerado bom, ótimo e regular e mau de acordo com o total dos pontos obtidos. RESULTADOS: Na avaliação clínica global, 44 pacientes (88%) apresentaram classificação entre ótima e boa, e o restante regular para mau. Na avaliação radiológica global, ótima e boa estiveram presentes em 47 pacientes (94%) e regular e mau no restante. Na avaliação endoscópica global, 45 pacientes (90%) obtiveram resultados ótimos para bons, e o restante regular para mau. Em relação à tomografia computadorizada de tórax, a avaliação global foi realizada em 31 pacientes sendo considerada ótima e boa em todos os pacientes. CONCLUSÃO: A avaliação tardia do pós-operatório evidenciou que a maioria dos pacientes apresentou avaliação boa e ótima, tanto na avaliação clínica como na morfológica e funcional.

Comportamento da função pulmonar, força muscular respiratória e qualidade de vida em pacientes submetidos às toracotomias eletivas

OBJETIVO: Avaliar o comportamento da função pulmonar, força muscular respiratória e qualidade de vida no pré e pós-operatório de pacientes submetidos às toracotomias eletivas. MÉTODOS: Foram avaliados 19 pacientes submetidos à toracotomia eletiva para obtenção dos parâmetros: capacidade vital forçada (CVF), volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1), pressão inspiratória máxima (PImax), pressão expiratória máxima (PEmax) e qualidade de vida mediante aplicação do questionário SF-36. Os exames foram realizados no pré-operatório, 2°, 10°, 15°, 30° e 60° dia de pós-operatório. Foram feitas análises de normalidade dos dados utilizando-se o teste de Shapiro-Wilk, análise descritiva das variáveis de estudo, bem como, análise de variância com comparações múltiplas utilizando-se os testes ANOVA e Friedman, com valor de p <0,05. RESULTADOS: Houve significativa redução nas variáveis espirométricas e nas pressões respiratórias máximas no 2° pós-operatório. CVF retornou aos valores pré-operatórios entre o 15° e o 30° pós-operatório, enquanto que VEF1 retornou entre o 10° e 15°. PImax e PEmax retornam aos valores pré-operatórios entre o 10° e 15° pós-operatório. Houve redução da qualidade de vida nos domínios capacidade funcional e aspectos físicos, que retornaram aos valores pré-operatórios em até dois meses após o procedimento cirúrgico. CONCLUSÃO: Foi verificada significativa redução na função pulmonar e na força muscular respiratória, que retornaram aos valores basais em até 30 dias após o procedimento cirúrgico. Houve queda na qualidade de vida, que persistiu por até 60 dias após a operação.

Fatigue study of the fillet weld waving on weld toe and the penetration in the weld root based on the effective notch stress approach

The fatigue failure of structures under fluctuating loads in fillet weld joints raises a demand to determine the parameters related to this type of loading. In this study, the stress distribution in the susceptible area of weld toe and weld root in fillet welded models analyzed by finite element method applying FEMAP software. To avoid the geometrical singularity on the path of analytical stress analysis in the toe and root area of a weld model the effective notch stress approach applied by which a proper fictitious rounding that mostly depend on the material of structure is applied. The models with different weld toe waving width and radius are analyzed while the flank angle of weld varied in 45 and 30 degrees. The processed results shows that the waving compare to the straight weld toe makes differences in the value of stress and consequently the stress concentration factor between the tip and depth of the waves in the weld toe which helps to protect the crack of propagation and gives enough time and tools to be informed of the crack initiation in the structure during the periodical observation of structure. In the weld root study the analyses among the models with the welding penetration percentage from non-penetration to the full-penetration shows a slightly increase in the root area stress value which comparing with the stiffening effect of penetration conclude that the half-penetration can make an optimization between the stress increase and stiffening effect of deep penetration.

Efeito da via de parto sobre a força muscular do assoalho pélvico

OBJETIVO: analisar a influência da via de parto sobre a força muscular do assoalho pélvico (FM-AP). MÉTODOS: estudo clínico de corte transversal, para avaliar a FM-AP pelo teste da avaliação da força do assoalho pélvico (AFA) e uso do perineômetro em primíparas, entre 20-30 anos de idade, 4-6 meses pós-parto. A contração, medida pelos dois testes, foi classificada em: zero - ausência, um - leve, dois - moderada e três - normal, sustentada por 6 segundos. Avaliaram-se 94 mulheres, entre 20 e 30 anos, divididas em três grupos: pós-parto vaginal (n=32); pós-cesárea (n=32) e nulíparas (n=30). A variável independente foi a via de parto e a dependente, a FM-AP. A comparação entre os graus de contração foi realizada pelo teste de Kruskal-Wallis e o teste de Dunn para comparações múltiplas; a influência da via de parto pelo teste chi2, o risco relativo (RR) para alteração da FM-AP e o coeficiente kappa para avaliar equivalência entre os testes. RESULTADOS: a mediana e 1º e 3º quartil da FM-AP foram menores (p=0,01) pós-parto vaginal (2,0;1-2) e intermediários pós-cesárea (2,0; 2-3) em relação às nulíparas (3,0;2-3), tanto analisadas pelo AFA como pelo perineômetro. Aumentou o RR de exame alterado pós-parto vaginal (RR=2,5; IC 95%: 1,3-5,0; p=0,002); (RR=2,3; IC 95%: 1,2-4,3; p=0,005) e pós-cesárea (RR=1,5; IC 95%: 0,94-2,57; p=0,12); (RR=1,3; IC 95%: 0,85-2,23; p=0,29) pelo PFSE e perineômetro, respectivamente. CONCLUSÕES: o parto vaginal diminuiu a força muscular do AP de primíparas quando comparado com os casos submetidos à cesárea e com as nulíparas.

Relação entre a pressão muscular perineal no puerpério e o tipo de parto

OBJETIVO: relacionar o tipo de parto e as características do períneo com valores da pressão muscular perineal (PMP) mensurada em primíparas nas posições deitada e sentada com a musculatura perineal em repouso e em contração máxima. MÉTODOS: estudo quantitativo do tipo transversal, realizado em maternidade conveniada ao Sistema Único de Saúde (SUS) do município de São Paulo. A casuística, obtida por conveniência, foi de 95 primíparas de termo. A avaliação ocorreu entre o 40º e o 45º dia. Realizaram-se entrevista, exame físico e mensuração da PMP por meio do perineômetro de Kegel. A mensuração foi realizada nas posições deitada e sentada, com a musculatura em repouso e em contração máxima, sendo considerada a média de três aferições para cada posição e estado muscular. RESULTADOS: 76,8% (73) das primíparas tiveram parto vaginal e 23,2% (22) cesárea. No pós-parto vaginal, observou-se períneo íntegro em 18,9% (18), com rotura perineal em 24,2% (23) e com episiotomia em 33,7% (32). Os valores obtidos da PMP foram em: posição deitada/musculatura em repouso, 18,9 mmHg; deitada/musculatura em contração máxima, 30,7 mmHg; sentada/musculatura em repouso, 34,5 mmHg; sentada/musculatura em contração máxima, 46,5 mmHg. CONCLUSÃO: não houve associação entre o tipo de parto e as condições perineais e a pressão muscular perineal.

Sintomas urinários e função muscular do assoalho pélvico após o parto

OBJETIVO: avaliar a prevalência de sintomas urinários e a associação da função muscular do assoalho pélvico com sintomas urinários de primíparas com 60 dias pós-parto vaginal com episiotomia e cesariana depois do trabalho de parto. MÉTODOS: análise tipo corte transversal da função muscular do assoalho pélvico 60 dias pós-parto de mulheres atendidas ambulatorialmente. Foi avaliada a função muscular (tônus basal, contração voluntária máxima e contração sustentada média) por eletromiografia de superfície e por graduação de força (graus 0-5). Em entrevista, foram identificados os sintomas urinários e excluídas as mulheres com dificuldade de compreensão, déficit motor/neurológico de membros inferiores, cirurgia pélvica prévia, diabetes, contraindicação para palpação vaginal e praticantes de exercícios para musculatura do assoalho pélvico. Foram utilizados os testes do χ2 e Exato de Fisher para comparar proporções e o teste Mann-Whitney para comparar médias. RESULTADOS: foram avaliadas 46 puérperas, com média de 63,7 dias pós-parto. Os sintomas mais prevalentes foram noctúria (19,6%), urgência (13%) e aumento de frequência urinária diurna (8,7%). Puérperas obesas e com sobrepeso tiveram 4,6 vezes mais queixa destes sintomas (RP=4,6 [IC95% 1,2-18,6; valor p=0.0194]). A perda urinária aos esforços foi a mais prevalente das incontinências (6,5%). Os valores médios encontrados para tônus de base, contração voluntária máxima e contração sustentada média foram 3µV, 14,6µV e 10,3µV e a maioria (56,5%) apresentou grau 3 de força muscular. Não se observou associação entre sintomas urinários e função muscular do assoalho pélvico. CONCLUSÃO: a prevalência de sintomas urinários foi baixa aos 60 dias pós-parto e não houve associação entre função muscular do assoalho pélvico e sintomas urinários.

Análise de força muscular e composição corporal de mulheres com Síndrome dos Ovários Policísticos

OBJETIVOS: Comparar os parâmetros metabólicos, a composição corporal e a força muscular de mulheres com Síndrome dos Ovários Policísticos (SOP) em relação a mulheres com ciclos menstruais ovulatórios. MÉTODOS: Estudo caso-controle com 27 mulheres com SOP e 28 mulheres controles com ciclos ovulatórios, com idade entre 18 e 37 anos, índice de massa corpórea entre 18 e 39,9 kg/m², que não praticassem atividade física regular. Níveis séricos de testosterona, androstenediona, prolactina, globulina carreadora dos hormônios sexuais (SHBG), insulina e glicemia foram avaliados. Índice de andrógeno livre (FAI) e resistência insulina (por HOMA) foram calculados. As voluntárias submetidas avaliação de composição corporal por dobras cutâneas e absorciometria de raio X de dupla energia (DEXA) e testes de força muscular máxima de 1-RM em três exercícios após procedimento de familiarização e de força isométrica de preensão manual. RESULTADOS: Os níveis de testosterona foram mais elevados no grupo SOP em relação ao CO (68,0±20,2 versus 58,2±12,8 ng/dL; p=0,02), assim como o FAI (282,5±223,8 versus 127,0±77,2; p=0,01), a insulina (8,4±7,0 versus 4,0±2,7 uIU/mL; p=0,01), e o HOMA (2,3±2,3 versus1,0±0,8; p=0,01). O SBHG foi inferior no grupo SOP comparado ao controle (52,5±43,3 versus 65,1±27,4 nmol/L; p=0,04). Não foram observadas diferenças significativas na composição corporal com os métodos propostos entre os grupos. O grupo SOP apresentou maior força muscular no teste de 1-RM nos exercícios supino reto (31,2±4,75 versus 27,8±3,6 kg; p=0,04) e cadeira extensora (27,9±6,2 versus 23,4±4,2 kg; p=0,01), assim como nos testes de força isométrica de preensão manual (5079,6±1035,7 versus 4477,3±69,6 kgf/m²; p=0,04). Ser portadora de SOP foi um preditor independente de aumento de força muscular nos exercícios supino reto (estimativa (E)=2,7) (p=0,04) e cadeira extensora (E=3,5) (p=0,04). Assim como o IMC no exercício de força isométrica de preensão manual do membro dominante (E=72,2) (p<0,01), supino reto (E=0,2) (p=0,02) e rosca direta (E=0,3) (p<0,01). Nenhuma associação foi encontrada entre HOMA-IR e força muscular. CONCLUSÕES: Mulheres com SOP apresentam maior força muscular, sem diferença na composição corporal. A RI não esteve associada ao desempenho da força muscular. Possivelmente, a força muscular pode estar relacionada aos níveis elevados de androgênios nessas mulheres.