Piezoresistive sensors for force mapping of hip-prostheses

The success of artificial prosthetic replacements depends on the fixation of the artificial prosthetic component after being implanted in the thighbone. The materials for fixation are subject to mechanical stresses, which originate permanent deformations, incipient cracks and even fatigue fractures. This work shows the possibility of monitoring the mechanical stress over time in prosthesis. In this way, highly sensitive silicon thin-film piezoresistive sensors were developed attached to prosthesis and their results compared with commercial strain gauge sensors. Mechanical stress-strain experiments were performed in compressive mode, during 10,000 cycles. Experimental data was acquired at mechanical vibration frequencies of 0.5 Hz, 1 Hz and 5 Hz, and sent to a computer by means of a wireless link. The results show that there is a decrease in sensitivity of the thin-film silicon piezoresistive sensors when they are attached to the prosthesis, but this decrease does not compromise its monitoring performance. The sensitivity, compared to that of commercial strain gauges, is much larger due to their higher gauge factors (-23.5), when compared to the GFs of commercial sensors (2).

Effect of poling state and morphology of piezoelectric poly(vinylidene fluoride) membranes for skeletal muscle tissue engineering

This work reports on the influence of polarization and morphology of electroactive poly(vinylidene fluoride), PVDF, on the biological response of myoblast cells. Non-poled, ‘‘poled +’’ and “poled-“ -PVDF were prepared in the form of films. Further, random and aligned electrospun -PVDF fiber mats were also prepared. It is demonstrated that negatively charged surfaces improve cell adhesion and proliferation and that the directional growth of the myoblast cells can be achieved by the cell culture on oriented fibers. Therefore, the potential application of electroative materials for muscle regeneration is demonstrated.

PHB-PEO electrospun fiber membranes containing chlorhexidine for drug delivery applications

Fiber meshes of poly(hydroxybutyrate) (PHB) and poly(hydroxybutyrate)/ poly(ethylene oxide) (PHB/PEO) with different concentrations of chlorhexidine (CHX) were prepared by electrospinning, for assessment as a polymer based drug delivery system. The electrospun fibers were characterized at morphological, molecular and mechanical levels. The bactericidal potential of PHB and PHB/PEO electrospun fibers with and without CHX was investigated against Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) by disk diffusion susceptibility tests. Electrospun fibers containing CHX exhibited bactericidal activity. PHB/PEO-1%CHX displayed higher CHX release levels and equivalent antibacterial activity when compared to PHB/PEO with 5 and 10 wt% CHX. Bactericidal performance of samples with 1 wt% CHX was assessed by Colony Forming Units (CFU), where a reduction of 100 % and 99.69 % against E. coli and S. aureus were achieved, respectively.

Modifying fish gelatin electrospun membranes for biomedical applications: cross- linking and swelling behavior

Development of suitable membranes is a fundamental requisite for tissue and biomedical engineering applications. This work presents fish gelatin random and aligned electrospun membranes cross-linked with glutaraldehyde (GA). It was observed that the fiber average diameter and the morphology is not influenced by the GA exposure time and presents fibers with an average diameter around 250 nm. Moreover, when the gelatin mats are immersed in a phosphate buffered saline solution (PBS), they can retain as much as 12 times its initial weight of solution almost instantaneously, but the material microstructure of the fiber mats changes from the characteristic fibrous to an almost spherical porous structure. Cross-linked gelatin electrospun fiber mats and films showed a water vapor permeability of 1.37 ± 0.02 and 0.13 ± 0.10 (g.mm)/(m2.h.kPa), respectively. Finally, the processing technique and cross-linking process does not inhibit MC-3T3-E1 cell adhesion. Preliminary cell culture results showed good cell adhesion and proliferation in the cross-linked random and aligned gelatin fiber mats.

Effect of neutralization and cross-linking on the thermal degradation of chitosan electrospun membranes

Thermal degradation of as electrospun chitosan membranes and samples subsequently treated with ethanol and cross-linked with glutaraldehyde (GA) have been studied by thermogravimetry (TG) coupled with an infrared spectrometer (FTIR). The influence of the electrospinning process and cross-linking in the electrospun chitosan thermal stability was evaluated. Up to three degradation steps were observed in the TG data, corresponding to water dehydration reaction at temperatures below 100 ºC, loss of side groups formed between the amine groups of chitosan and trifluoroacetic acid between 150 – 270 ºC and chitosan thermal degradation that starts around 250 ºC and goes up to 400 ºC. The Kissinger model was employed to evaluate the activation energies of the electrospun membranes during isothermal experiments and revealed that thermal degradation activation energy increases for the samples processed by electrospinning and subsequent neutralization and cross-linking treatments with respect to the neat chitosan powder.

Histological alterations in liver and testis of Astyanax aff. bimaculatus caused by acute exposition to zinc

This study investigated the effect of acute exposition to zinc (Zn) on histology of the liver and testes of yellow tail lambari (Astyanax aff. bimaculatus). The exposure consisted of six concentrations of Zn (0, 3, 5, 10, 15, and 20 mg/L) for 96 hours of exposure. Fragments of liver and testis were routinely processed and embedded in plastic resin based on glycol methacrylate. Fragments of bones, muscles, liver and testis were dehydrated and digested to quantify the absorption levels of Zn in the tissue. Acute exposure to concentrations above 10mg/L has produced structural changes in the liver and gonads. The changes found in the liver were vascular congestion; decrease of cellular volume; displacement of the hepatocyte nucleus; necrosis; disarrangement of cordon structure; leukocyte infiltrate and vacuolization. The changes found in the gonads were ruptured cyst, delayed development of germ cells, pyknotic nucleus, cell cluster, displacement of cyst wall and vacuolization. The histological changes observed were compatible with the increasing concentration of zinc in environment, compromising liver and reproductive functions, because there was an increase in relative frequency of hepatocytes and reduced sperm production

Relationship between antropometric, corporal composition and performance in young swimmers, boys and girls

The young athlete is physiologically unique from the adult and must be considered differently. The growth and development of their bones, muscles, nerves, and organs largely dictate their physiological and performance capacities (Bar–Or, 1983; Costill & Wilmore, 1994; Stager et al., 2008). Swimming performance, and the required times to reach a competition (TAC), shoud look for those diferences and should be compatibles with them.

Sinergia extensora do membro superior no movimento de alcance. Capacidade de placing do polegar

Objetivo: avaliar as modificações ocorridas no âmbito da sequência de ativação o da sinergia extensora do MS e na sua influência sobre a capacidade de placing do polegar face à aplicação de um programa de intervenção em fisioterapia. Pretendeu-se também verificar as repercussões ao nível da participação dos indivíduos nas AVD`s. Metodologia: esta série de estudos de casos foi constituída por dois indivíduos com modificações nas componentes neuromotoras de movimento após AVE predominantes no MS. A avaliação dois indivíduos foi realizada em dois momentos PRE e POST separados por um período de intervenção de cerca de quinze semanas. Em cada momento de avaliação foi aplicada a F-MAMR, foi recolhido sinal electromiográfico dos músculos GD, DP, TLONG, TLAT e ABDPOL durante o movimento de alcance e usaram-se seis itens da CIF selecionadas de acordo com as necessidades sentidas. No momento PRE aplicou-se a MMSE para detetar défices cognitivos que interferissem com o processo de avaliação e de intervenção. O programa de intervenção foi individualizado e devidamente ajustado aos indivíduos, procurando que estes mantivessem um papel ativo durante a reabilitação. Esta foi realizada com a frequência de três vezes por semana e cada sessão teve cerca de quarenta e cinco minutos de trabalho ativo. Resultados: encontraram-se modificações na sequência de ativação muscular nos dois indivíduos e entre os indivíduos nos dois momentos de avaliação, nomeadamente no tempo de ativação muscular. O ABDPOL modificou o tempo em que iniciou atividade muscular e passou a recrutar atividade quase simultaneamente ao início do movimento da mão, verificando-se uma influência positiva da sinergia extensora do MS na capacidade de placing do polegar. Verificaram-se resultados positivos no estado sensório-motor do MS e na capacidade do indivíduo em participar em diversas AVD`s selecionadas de acordo com as necessidades. Conclusão: este estudo parece apontar para uma influência positiva nas modificações do nível de atividade da sinergia extensora do MS e na influência desta sobre a capacidade de placing do polegar durante o movimento de alcance, face a um programa de intervenção. Este estudo parece apontar também para uma influência positiva sobre a capacidade do indivíduo em participar em AVD`s selecionadas para a avaliação de acordo com necessidades sentidas.

A influência da hipertonia biomecânica VS neuronal na selecção das estratégias de intervenção em sujeitos com sequelas de acidente vascular encefálico no território da artéria cerebral média

Introdução: Após lesão do SNC o músculo pode perder a sua variabilidade e flexibilidade, tal como se verifica em indivíduos após AVE. A caracterização do tónus muscular tem sido um indicador a ter em atenção para o diagnóstico clínico. As alterações do tónus podem resultar de uma combinação de alterações neurais, como consequência dos processos inerentes à neuroplasticidade e alterações biomecânicas. Objectivo: Verificar quais as modificações no tónus muscular, segundo a escala de Tardieu, após a aplicação de um programa de reabilitação neuromotora baseado no conceito de Bobath em dois indivíduos com sequelas de AVE. Pretendeu-se também verificar as repercussões nas actividades funcionais. Participantes e métodos: Foram seleccionados dois indivíduos e aplicado um programa de reabilitação, durante onze semanas, e avaliados em dois momentos, antes da intervenção (PRE) e após a intervenção (APÓS). Aplicaram-se vários instrumentos de avaliação, nomeadamente a escala de Tardieu. O programa de reabilitação realizado baseou-se no conceito de Bobath. Resultados: Na escala de Tardieu, foi comum aos dois indivíduos melhorias a nível da qualidade de reacção muscular. Ambos os indivíduos apresentaram melhorias no controlo postural e equilíbrio, que se evidenciaram na CIF. Conclusão: Foi possível observar modificações no tónus muscular após aplicação de um programa de reabilitação e, consequentemente modificações na distribuição da carga na base de suporte, no alinhamento das estruturas articulares e musculares e na marcha. Ao longo da intervenção, observaram-se repercussões positivas em ambos os indivíduos, permitindo a estes realizar as AVDs com menor dificuldade

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.

Avaliação isocinética da força muscular dos isquiotibiais e quadricípite em atletas da equipa nacional portuguesa de taekwondo

Objectivos: Avaliar a força muscular bilateralmente ao nível dos músculos quadricípite e isquiotibiais em atletas da equipa nacional Portuguesa de Taekwondo. Amostra: Foi constituída por 6 dos 10 elementos que constituem a população de Taekwondistas do sexo masculino inscritos na Federação Portuguesa de Taekwondo, com presença regular nas selecções nacionais todos com um mínimo de 6 anos de prática. Os atletas apresentaram uma idade média 17,5 (+ 1,9) anos, com uma altura de 181,2 (+ 2,8) cm e com uma massa corporal total de 74,1 (+ 11,6) kg Metodologia: Procedeu-se à avaliação da força muscular dos participantes ao nível da musculatura flexora e extensora do joelho, no dinamómetro Biodex System 4, a uma velocidade de execução de 60º/s (4 repetições) e de 180º/s (10 repetições) com 60 segundos de intervalo, numa amplitude de movimento compreendida entre os 90 e os 0 graus. Todos os dados foram tratados no programa SPSS, versão 18.0, com um nível de significância de 0,05. Resultados: Verificou-se a existência de diferenças estatísticas significativas na análise do Peak Torque (p=0,023) aos 180º/seg para os flexores do joelho e do Peak Torque 30º (p=0,023) aos 180º/seg na acção dos extensores e flexores (p=0,037) do joelho, entre o membro dominante e não dominante. Constatou-se ainda a existência de um rácio Isquiotibiais/Quadricípite (55%) dentro dos valores normais do equilíbrio muscular do joelho. Discussão/Conclusão: Concluiu-se que foram encontradas diferenças nos níveis de força obtidos entre o membro dominante e não dominante, no entanto não foram encontrados desequilíbrios musculares clinicamente significativos. Assim como na relação Isquiotibiais/Quadricípite do próprio membro, não apontando por isso risco de lesão articular do joelho.

Ligadura funcional num caso de entorse da acrómio-clavicolar, grau III: que resultados em termos de restabelecimento de força muscular?

Com o presente estudo pretendeu-se: (1) verificar se a ligadura funcional para a lesão da articulação Acrómio-Clavicular (AC), descrita por Chanussot e Danowski (2001), contribui para o restabelecimento da força muscular num paciente com lesão grau III; e, (2) observar se a ligadura funcional altera o padrão electromiográfico dos principais músculos superficiais do complexo articular do ombro: infra-espinhoso, deltóide anterior, grande peitoral, trapézio superior e trapézio inferior. Efectuou-se assim um estudo de caso do tipo observacional, descritivo transversal. Para avaliação da força muscular foi utilizado um dinamómetro isocinético e para a avaliação do nível de activação de fibras musculares foi utilizada a EMG de superfície. Os movimentos em análise foram os de rotação interna e externa, a 60º/s e 180º/s. Os resultados revelaram, na presença de ligadura, um aumento do Peak Torque dos rotadores internos, assim como da actividade do grande peitoral e trapézio inferior. Constatou-se ainda uma diminuição do Peak Torque e da percentagem do Root Mean Square do trapézio inferior, trapézio superior e grande peitoral, do ombro esquerdo, sem ligadura, quando comparado com o ombro contralateral. A ligadura funcional, numa entorse da acromio-clavicular grau III, poderá contribuir para a recuperação de força muscular e activação de fibras musculares.

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.

A fisioterapia no andebol

A articulação tíbio-társica (tornozelo) é considerada uma das articulações mais relevantes e mais susceptível à lesão, sendo que a entorse do tornozelo consiste na lesão mais comum em desportistas, com uma percentagem de ocorrência de 35% no andebol. Este trabalho centra-se, assim, na problemática das entorses do tornozelo nos jogadores de andebol e da sua relação com o treino proprioceptivo como medida preventiva. O objectivo do presente trabalho foi a realização de uma revisão sistemática que estuda o treino proprioceptivo na prevenção da entorse do tornozelo, para isso, tentámos identificar a possível relação entre entorse do tornozelo e treino proprioceptivo. A metodologia utilizada neste trabalho foi uma revisão da literatura, sendo realizada uma pesquisa electrónica na base de dados da B-On, utilizando combinações de palavras-chave. No total resultaram 758 artigos, tendo sido pela sua relevância selecionados 29. Neste trabalho ficou evidente a relação do treino proprioceptivo com a prevenção da entorse do tornozelo. De todas as medidas preventivas o treino proprioceptivo é o que apresenta melhores resultados, pois, este tipo de treino está direccionado para uma estruturação da zona lesionada, fortalecendo os músculos e ligamentos, restaurando a componente proprioceptiva das estruturas danificadas e permitindo uma resposta mais rápida do Sistema Nervoso Central, aos vários estímulos a que está sujeito o atleta. Foi possível descrever em que consiste o treino proprioceptivo e os seus constituintes, adaptando-o ao andebol. Com esta revisão da literatura não foi possível obter um consenso sobre o efeito do treino proprioceptivo na prevenção de entorses do tornozelo.

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.