The influence of a concurrent cognitive task on the compensatory stepping response to a perturbation in balance-impaired and healthy elders

This study investigated the influence of a concurrent cognitive task on the compensatory stepping response in balance-impaired elders and the attentional demand of the stepping response. Kinetic, kinematic and neuromuscular measures of a forward recovery step were investigated in 15 young adults, 15 healthy elders and 13 balance-impaired elders in a single task (postural recovery only) and dual task (postural recovery and vocal reaction time task) situation. Results revealed that reaction times were longer in all subjects when performed concurrently with a compensatory step, they were longer for a step than an in-place response and longer for balance-impaired older adults compared with young adults. An interesting finding was that the latter group difference may be related to prioritization between the two tasks rather than attentional demand, as the older adults completed the step before the reaction time, whereas the young adults could perform both concurrently. Few differences in step characteristics were found between tasks, with the most notable being a delayed latency and reduced magnitude of the early automatic postural response in healthy and balance-impaired elders with a concurrent task. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

EMG activity of trunk muscles and torque output during isometric axial rotation exertion: a comparison between back pain patients and matched controls

Abnormal patterns of trunk muscle activity could affect the biomechanics of spinal movements and result in back pain. The present study aimed to examine electromyographic (EMG) activity of abdominal and back muscles as well as triaxial torque output during isometric axial rotation at different exertion levels in back pain patients and matched controls. Twelve back pain patients and 12 matched controls performed isometric right and left axial rotation at 100%, 70%, 50%, and 30% maximum voluntary contractions in a standing position. Surface EMG activity of rectus abdominis, external oblique, internal oblique, latissimus dorsi, iliocostalis lumborum and multifidus were recorded bilaterally. The primary torque in the transverse plane and the coupling torques in sagittal and coronal planes were measured. Results showed that there was a trend (P = 0.08) of higher flexion coupling torque during left axial rotation exertion in back pain patients. Higher activity for external oblique and lower activity for multifidus was shown during left axial rotation exertion in back pain group when compared to the control group. In right axial rotation, back pain patients exhibited lesser activity of rectus abdominis at higher levels of exertion when compared with matched controls. These findings demonstrated that decreased activation of one muscle may be compensated by overactivity in other muscles. The reduced levels of activity of the multifidus muscle during axial rotation exertion in back pain patients may indicate that spinal stability could be compromised. Future studies should consider these alternations in recruitment patterns in terms of spinal stability and internal loading. The findings also indicate the importance of training for coordination besides the strengthening of trunk muscles during rehabilitation process. (C) 2002 Orthopaedic Research Society. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Postural control and movement performance during upper limb tasks in children with developmental co-ordination disorder (DCD)

At least 6% of primary school aged children present with DCD, where co-ordination is substantially below the normal range for the child’s age and intelligence. Motor skill difficulties negatively affect academic achievement, recreation and activities of daily living. Poor upper-limb co-ordination is a common difficulty for children with DCD. A possible cause of this problem is deviant muscle timing in proximal muscle groups, which results in poor postural and movement control. While studies have been published investigating postural control in response to external perturbations, detail about postural muscle activity during voluntary movement is limited even in children with normal motor development. No studies have investigated the relationship between muscle timing, resultant arm motion and upper-limb coordination deficits. Objectives: To investigate the relationship between functional difficulties with upper-limb motor skills and neuromuscular components of postural stability and coordination. Specifically, to investigate onset-timing of muscle activity, timing of arm movement, and resultant three-dimensional (3D) arm co-ordination during rapid, voluntary arm movement and to analyse differences arising due to the presence of DCD. This study is part of a larger research program investigating postural stability and control of upper limb movement in children. Design: A controlled, cross-sectional study of differences between children with and without DCD. Methods: This study included 50 children aged eight to 10 years (25 with DCD and 25 without DCD). Children participated in assessment of motor skills according to the Movement ABC Test and a laboratory study of rapid, voluntary arm movements. Parameters investigated included muscle activation timing of shoulder and trunk muscles (surface electromyography), arm movement timing (light sensor) and resultant 3D arm motion (Fastrak). Results: A MANOVA is being used to analyse between-group differences. Preliminary results indicate children with DCD demonstrate altered muscle timing during a rapid arm raise when compared with the control group of children. Conclusion: Differences in proximal muscle timing in children with DCD support the hypothesis that altered proximal muscle activity may contribute to poor proximal stability and consequently poor arm movement control. This has implications for clinical physiotherapy.

Elucidating the molecular mechanisms that underlie the target control of motoneuron death

Approximately half of the motoneurons generated during normal embryonic development undergo programmed cell death. Most of this death occurs during the time when synaptic connections are being formed between motoneurons and their target, skeletal muscle. Subsequent muscle activity stemming from this connection helps determine the final number of surviving motoneurons. These observations have given rise to the idea that motoneuron survival is dependent upon access to muscle derived trophic factors, presumably through intact neuromuscular synapses. However, it is not yet understood how the muscle regulates the supply of such trophic factors, or if there are additional mechanisms operating to control the fate of the innervating motoneuron. Recent observations have highlighted target independent mechanisms that also operate to support the survival of motoneurons, such as early trophic-independent periods of motoneuron death, trophic factors derived from Schwann cells and selection of motoneurons during pathfinding. Here we review recent investigations into motoneuron cell death when the molecular signalling between motoneurons and muscle has been genetically disrupted. From these studies, we suggest that in addition to trophic factors from muscle and/or Schwann cells, specific adhesive interactions between motoneurons and muscle are needed to regulate motoneuron survival. Such interactions, along with intact synaptic basal lamina, may help to regulate the supply and presentation of trophic factors to motoneurons.

Adult onset Krabbe disease may mimic motor neurone disease

Krabbe's disease (galactocerebrosidase deficiency) rarely presents in adults, usually with predominantly upper motor neurone clinical features. We report a case in whom the clinical features were similar to motor neurone disease. Nerve conduction studies and neuroimaging were important in leading to the correct diagnosis. Differences in adult-onset presentations are described. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Posterior leukoencephalopathy following, intrathecal chemotherapy with MRA-documented vasospasm

Posterior leukoencephalopathy syndromes have been reported with hypertension, and immunosuppressive and chemotherapy agents. Cerebral vasospasm on MR angiography (MRA) has been noted in cases due to eclampsia. The authors report a case of Balint syndrome with irreversible posterior leukoencephalopathy on MRI following intrathecal methotrexate and cytarabine. Hypertension was not present. Diffuse, reversible arterial irregularities consistent with vasospasm were present on MRA during the acute illness.

Effect of changing data collection parameters on statistical motor unit number estimates

The effect of number of samples and selection of data for analysis on the calculation of surface motor unit potential (SMUP) size in the statistical method of motor unit number estimates (MUNE) was determined in 10 normal subjects and 10 with amyotrophic lateral sclerosis (ALS). We recorded 500 sequential compound muscle action potentials (CMAPs) at three different stable stimulus intensities (10–50% of maximal CMAP). Estimated mean SMUP sizes were calculated using Poisson statistical assumptions from the variance of 500 sequential CMAP obtained at each stimulus intensity. The results with the 500 data points were compared with smaller subsets from the same data set. The results using a range of 50–80% of the 500 data points were compared with the full 500. The effect of restricting analysis to data between 5–20% of the CMAP and to standard deviation limits was also assessed. No differences in mean SMUP size were found with stimulus intensity or use of different ranges of data. Consistency was improved with a greater sample number. Data within 5% of CMAP size gave both increased consistency and reduced mean SMUP size in many subjects, but excluded valid responses present at that stimulus intensity. These changes were more prominent in ALS patients in whom the presence of isolated SMUP responses was a striking difference from normal subjects. Noise, spurious data, and large SMUP limited the Poisson assumptions. When these factors are considered, consistent statistical MUNE can be calculated from a continuous sequence of data points. A 2 to 2.5 SD or 10% window are reasonable methods of limiting data for analysis. Muscle Nerve 27: 320–331, 2003

Genetic and environmental risk factors and their interactions for Parkinson's disease in a Chinese population

The interaction between genetic and environmental factors for PD was examined in a Chinese population. It was found that although the intron 2 MAOB (GT)(n) repeat polymorphism was not associated with PID in the population, a relationship might have been masked by the protective effect of tea drinking. In individuals who did not drink tea (<1 cup/day), the possession of short length less than or equal to 178 bp (GT), alleles conferred a borderline significant increased risk for PD (adjusted OR = 1.47; C.l. = 1.03-2. 1). As the extent of tea consumption increased, the association between the less than or equal to178 bp allele and PD disappeared. This result suggests that the MAOB gene may be associated with PD in Chinese if the putative protective effect of tea drinking is taken into account. The significance of this finding is unclear as the study may be limited because of its marginal significance and limited numbers. However, it does demonstrate the importance of considering putative positive and negative environmental risk factors in any examination of genetic risk factors for PD. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Efeitos agudos do alongamento estático no desempenho da força dinâmica em homens jovens

Introdução: O alongamento muscular é frequentemente utilizado nas práticas desportivas, com o objetivo de aumentar a flexibilidade muscular e amplitude articular, assim como diminuir o risco de lesões e melhorar o desempenho atlético. Objetivo: Analisar o efeito agudo do alongamento com diferentes tempos no desempenho da força dinâmica de membros superiores e inferiores em homens jovens. Métodos: Participaram da amostra 14 voluntários do sexo masculino com idade de 23 ± 2 anos, peso corporal de 84 ± 10kg, estatura de178 ± 7cm, IMC de 26 ± 2kg/m2 e percentual de gordura de 11 ± 3%. Eles foram avaliados com o teste de 10RM em três situações distintas: condição sem alongamento (SA), aquecimento especifico seguido do teste de 10-RM; condição com oito minutos de alongamento (AL-8), uma sessão de alongamento estático com oito minutos de duração, seguido do aquecimento e teste de 10RM; e a condição alongamento 16 minutos (AL-16), 16 minutos de alongamento seguidos dos procedimentos descritos anteriormente. Os testes foram feitos no supino reto e leg-press 45º; os alongamentos foram selecionados de forma a atingir as musculaturas solicitadas nos respectivos exercícios. Resultados: Houve redução de 9,2% da força muscular dinâmica de membros superiores em comparação dos grupos SA e AL16, e entre os grupos AL8 e AL16 (p < 0,001). Em membros inferiores essa redução de força (p < 0,001) foi de 4,8% para AL-8 e de 14,3% para AL-16 em comparação com o grupo SA. Conclusão: Sessões de alongamentos estáticos efetuados antes de atividades que envolvam força dinâmica possuem a capacidade de alterar negativamente o desempenho dessa qualidade física, acarretando pior rendimento em longos períodos de alongamento.

Efeito de dezesseis semanas de treinamento de resistência aeróbia na função vascular de jovens sedentários

Introdução: Muito embora os estudos apontem para um efeito positivo do exercício físico, em especial o treinamento com exercício aeróbio, sobre a pressão arterial e a distensibilidade arterial, pouco se sabe sobre os efeitos do treinamento com exercício de resistência aeróbia sobre a complacência vascular de indivíduos jovens saudáveis. Objetivos: Avaliar o efeito de 16 semanas de treinamento de resistência aeróbia sobre a função vascular e a pressão arterial de indivíduos jovens sedentários. Métodos: Foram avaliados 56 voluntários (de ambos os sexos, na faixa etária de 18 à 29 anos) antes e após 16 semanas de treinamento com corrida 3 vezes por semana. As medidas de pressão arterial foram realizadas de acordo com a VI Diretrizes Brasileiras de Hipertensão e a velocidade de onda de pulso (VOP) foi realizada com a utilização de um gravador automático computadorizado e os resultados foram analisados pelo programa Complior®. Resultados: Dos 56 indivíduos que participaram do presente estudo, 44 eram do sexo masculino (78,5%) e 12 do sexo feminino (21,5 %). Eles apresentaram idade de 22 ± 3 anos, estatura de 1,75 ± 0,07 metros, circunferência de cintura de 79,6 ± 7,8 cm e PAM de 79 ± 6,4 mmHg. O treinamento promoveu redução da FC repouso (69 ± 7,0 vs. 61 ± 7,1; p<0,05) e aumento do VO2pico (43,3 ± 7,3 vs. 50,1 ± 7,2; p<0,05). Entretanto, pressão arterial sistólica (107 ± 9,4 vs. 110 ± 10), pressão arterial diastólica (63 ± 5,7 vs. 62 ± 5,5), pressão de pulso (44 ± 7,0 vs. 48 ± 7,0) e VOP (6,5 ± 1,1 vs. 6,5 ± 1,1) não apresentaram alteração após o treinamento físico (p>0,05). Conclusões: Podemos concluir que 16 semanas de treinamento de resistência aeróbia foram capazes de aumentar a aptidão cardiorrespiratória, porém não provocaram alterações sobre a velocidade de onda de pulso e pressão arterial em voluntários saudáveis e sedentários. Sugere-se que a ausência de adaptações vasculares após o treinamento seja devido às características da amostra – indivíduos jovens e saudáveis.

Cobertura permanente de solo com leguminosas herbáceas perenes no cultivo de bananeiras no médio Vale do Jequitinhonha

A região da Caatinga é caracterizada pelas altas temperaturas durante o ano e má distribuição das chuvas. Em virtude desses fatores de clima regional, tem-se a necessidade de adoção por práticas que elevem à eficiência e sustentabilidade agrícola local. Assim, objetivou-se avaliar a aptidão de leguminosas herbáceas perenes como cobertura permanente de solo no cultivo de bananeira. Foram conduzidos três experimentos, para avaliação das leguminosas, utilizou-se um delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas no espaço e para algumas variáveis, sub-subdividida no tempo, sendo: Fator “A” os dois diferentes ambientes de plantio: municípios de Itaobim/MG e Virgem da Lapa/MG; Fator “B”, nas subparcelas, dois manejos de cobertura do solo e para algumas variáveis, três manejos, constituídos pelas leguminosas: cudzu tropical (Pueraria phaseoloides) calopogônio (Calopogonium mucunoides) e solo descoberto (solo capinado); Fator “C” épocas de coleta de dados. Para avaliação das bananeiras, foram dois experimentos em blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema de parcelas sudivididas no espaço, sendo: nas parcelas, fator “A” constituído por três manejos de cobertura do solo, pelas leguminosas: cudzu tropical e o calopogônio, e solo descoberto (solo capinado); fator “B”, nas subparcelas, plantas de bananeiras em três idades morfofisiológicas (diferentes ciclos e tamanhos); Para algumas variáveis que foram submetidas a coletas periódicas, utilizou-se o esquema de parcelas subsubdivididas no tempo, acrescentando-se o fator “C”, datas das coletas nas sub-subparcelas, tendo como referência os dias após semeadura (DAS) das leguminosas. Foram avaliadas as seguintes variáveis: taxa de cobertura do solo; potencial de deposição de folhas e a ciclagem de nutrientes; capacidade de inibição da vegetação espontânea; conservação da temperatura e promoção da retenção de umidade do solo. Também foi avaliado o crescimento vegetativo e produtividade das bananeiras. Como resultados principais, notou-se que as leguminosas proporcionaram eficiente cobertura do solo, o calopogônio apresentou o maior acúmulo de N, P, K, e Ca, via deposição de material senescente, tal como maior inibição das plantas espontâneas nos pomares de bananeiras. Essa cobertura também promoveu uma eficiente redução da temperatura do solo, possibilitando menor variação térmica nas camadas de maior concentração radicular da bananeira, e consequentemente, obtendo maior acúmulo de umidade no solo. As bananeiras cultivadas sobre coberturas vivas de solo apresentaram aumento gradativo no crescimento e peso de cacho. Os resultados reforçam o potencial uso dessas espécies na fruticultura, principalmente em regiões de severas restrições hídricas, como forma de adubação e otimização de diversos processos biológicos em seu ambiente de cultivo.

Cenários de mudanças climáticas para a América do Sul : impacto no zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar

O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) através do seu Quarto Relatório de Avaliação das Mudanças Climáticas Globais (IPCC-AR4), publicado em 2007, atribui as emissões de gases de efeito estufa como a principal causa do aumento médio das temperaturas e alerta para uma elevação entre 1,8 ºC e 6,4 ºC até 2100, podendo modificar assim a aptidão climática para as culturas agrícolas em diversas regiões do planeta. Diante disso, existe a necessidade de substituição dos combustíveis fósseis por fontes renováveis e limpas de energia, como o etanol. A cana-de-açúcar apresenta-se, portanto, como uma cultura estratégica na produção do etanol. O presente trabalho teve como objetivos: 1) avaliar o desempenho dos Modelos Climáticos Globais (MCGs) do IPCC-AR4 na simulação de dados climáticos de temperatura do ar e precipitação pluviométrica para o período anual e mensal; 2) elaborar o zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar para a América do Sul considerando o clima referência e o futuro para as décadas de 2020, 2050 e 2080 em função do cenário de emissão A1B considerado pessimista e que usa um equilíbrio entre todas as fontes de energia. Para a avaliação do desempenho dos MCGs, foram utilizados dados climáticos médios mensais observados de precipitação e temperatura do ar provenientes do Climatic Research Unit (CRU) e dados simulados oriundos dos 22 MCGs do IPCC (cenário 20c3m) compreendidos entre o período de 1961-1990, além do Multimodel (ensemble) – MM que é a média da combinação dos dados de todos os modelos. O desempenho dos MCGs foi avaliado pelos índices estatísticos: desvio padrão, correlação, raiz quadrada da média do quadrado das diferenças centralizadas e o “bias” dos dados simulados com os observados, que foram representados no diagrama de Taylor. Para a etapa da elaboração do zoneamento agroclimático procedeu-se o cálculo dos balanços hídricos (referência e futuros) da cultura, pelo método de Thornthwaite & Mather (1955). Para o cenário referência, utilizaram-se dados das médias mensais da precipitação e temperatura provenientes do CRU, enquanto que para as projeções futuras, dados provenientes das anomalias do Multimodel (ensemble) – MM para as décadas de 2020, 2050 e 2080, que foram ajustados, obtendo-se assim as projeções futuras para cada período analisado. Baseado nos mapas temáticos reclassificados de deficiência hídrica anual, temperatura média anual, excedente hídrico anual e no índice de satisfação das necessidades de água (ISNA), realizou-se uma sobreposição dessas informações obtendo assim, os mapas finais do zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar. Posteriormente ao zoneamento, realizou-se a análise das transições (ganhos, perdas e persistências) entre as classes de aptidão climática da cultura. Os resultados mostram que o Multimodel (ensemble) – MM para o período mensal apresenta o melhor desempenho entre os modelos analisados. As áreas inaptas correspondem a maior parte da América do Sul e uma expressiva transição entre as classes de aptidão climática da cultura.

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.

Achados polissonográficos em crianças portadoras de laringopatias

O exame diagnóstico padrão-ouro para SAOS na infância é a polissonografia. Quando pode ser efetuado, a polissonografia separa com clareza portadores de ronco primário de pacientes com apnéia (obstrutiva, central e mista) do sono. A causa mais freqüente da SAOS na infância é a hipertrofia adenoamigdaliana. Laringomalácia é a causa mais comum de estridor na infância, porém sua fisiopatologia permanece desconhecida. Entre as teorias mais aceitas estão a imaturidade do arcabouço cartilaginoso da laringe e/ou a imaturidade neuromuscular. OBJETIVO: Nossa proposta foi descrever os achados polissonográficos de crianças portadoras de laringomalácia e outras alterações laríngeas isoladas, ou seja, sem alterações nas vias aéreas superiores. MÉTODOS: Foram selecionadas 29 crianças portadoras de alterações laríngeas exclusivas. Todas foram submetidas a exame otorrinolaringológico, nasofibrolaringoscopia e polissonografia. Foram tabulados dados relativos à idade, nasofibrolaringoscopia e polissonografia. Para análise, as crianças foram separadas em 2 grupos: portadores de laringomalácia e portadores de outras doenças laríngeas. RESULTADOS: Dentre as 18 crianças com diagnóstico de laringomalácia, 18 apresentaram eventos respiratórios do tipo central, sendo a maioria dos episódios associados à dessaturação de oxigênio e alguns à bradicardia. Nesse mesmo grupo, 3 crianças apresentaram apnéia do tipo obstrutivo. Por outro lado, as 11 crianças portadoras de outras alterações laríngeas não apresentaram predominância entre um tipo ou outro de apnéia, 4 apresentaram eventos respiratórios do tipo central, 2 do tipo obstrutivo. CONCLUSÃO: A maioria dos pacientes acometidos por laringomalácia apresentou eventos respiratórios do tipo central quando avaliados pela polissonografia. Já os pacientes com outras doenças laríngeas não apresentaram predominância entre um tipo ou outro de apnéia.