Femoral Biomechanic and microtomography from male rats submitted to dietary restricition supplemented with sucrose

Food restriction reduces body weight and influence bone mass and also is correlated with bone mineral density (BMD). Mechanisms have been proposed for the loss of BMD after body weight reduction, including reduced energy intake. Growing 8 wk-old Wistar male rats were randomly divided into Control and Calorie restriction associated with sucrose 30% (CRS). These animals were subjected to intermittent food restriction during 8 weeks and had free access to tap water and sucrose30% in distilled water. The rats were euthanized at the end of week 8, blood collected from abdominal aorta artery, femurs cleaned of adherent soft tissues, scanned using dual energy X-ray absorptiometry, structural and material properties determined by three-point bending testing in the mid-diaphyseal region, bone surface tested in a microhardness tester and microstructure was assessed in a microcomputer tomography. In CRS animals body weight decreased significantly relative to the Control animals. There was a clear option for high-sucrose beverage in CRS animals. No difference was observed in biochemical, densitometric and biomechanical analyzes. Results from micro CT showed only significant difference in connectivity of trabecular bone. It has been suggested that rats submitted to food restriction consumed sugar not because of its inherent palatability, but in order to alter their macronutrient balance and animals need to meet energy demands in high-sucrose.

The development of a multi-segment kinematic model of footwear

In gait analysis, both shoe mounted and skin mounted markers have been used to quantify the movement of the foot inside the shoe. However, these models have not been demonstrated as reliable or accurate in shod conditions. The purpose of this study was to develop an accurate and reliable marker set to describe foot-shoe complex kinematics during stance phase.

The ergonomics of interfacing a human operator with the control

This workshop provides an ergonomic framework and design rules for the design of automotive controls, considering anthropometric design, physiologic design, biomechanic design and information design.

Biomechanical aspects of seating comfort in vehicle seating package engineering

In this paper, problems are described which are related to the ergonomic assessment of vehicle package design in vehicle systems engineering. The traditional approach, using questionnaire techniques for a subjective assessment of comfort related to package design, is compared to a biomechanical approach. An example is given for ingress design. The biomechanical approach is based upon objective postural data. The experimental setup for the study is described and methods used for the biomechanical analysis are explained. Because the biomechanic assessment requires not only a complex experimental setup but also time consuming data processing, a systematic reduction and preparation of biomechanic data for classification with an Artificial Neural Network significantly improves the economy of the biomechanical method.

Influence de la locomotion sur la morphologie de l’articulation distale de l’humérus chez les hominoïdes

La masse corporelle et la direction des charges sont des facteurs qui peuvent modifier la morphologie des surfaces articulaires qui sont généralement orientées et de taille suffisante pour résister aux charges chroniques. Chez les hominoïdes, les forces de tension et compression, générées par la locomotion, sont transmises à travers l’articulation du coude. Ces espèces ont une morphologie similaire de l’extrémité distale de l’humérus, mais qui présente certaines différences selon la taille des individus et leurs modes de locomotion. Ce projet tente de caractériser plus exhaustivement cette variation en analysant la largeur des surfaces articulaires ainsi que leur position et orientation par rapport à l’axe long de la diaphyse. La prémisse de ce mémoire est que, chez les espèces plus arboricoles, la morphologie de l’articulation distale de l’humérus répond aux stress transverses générés par les puissants muscles fléchisseurs du poignet et des doigts qui traversent le coude obliquement. En revanche, les espèces plus terrestres présentent une morphologie permettant de résister aux forces axiales provenant du contact avec le sol. Des coordonnées tridimensionnelles et des mesures linéaires ont été recueillies sur un échantillon squelettique d’individus des genres Homo, Pan, Gorilla et Pongo. Les résultats obtenus révèlent que l’orientation et la position des surfaces articulaires de la trochlée correspondent aux types de locomotion, or leur taille et celle et du capitulum semblent être influencées par la taille des individus. L’hypothèse suggérant que les stress reliés aux divers modes de locomotion des hominoïdes influencent la morphologie de l’articulation distale de l’humérus est donc supportée.

L’effet de la prothèse totale du genou sur la cinématique 3D : vers le développement de biomarqueurs mécaniques de la douleur

La prothèse totale du genou (PTG) est une chirurgie couramment pratiquée pour traiter les patients souffrant d’arthrose sévère du genou. Bien que cette technique chirurgicale soit efficace pour diminuer la douleur, améliorer la fonction du genou et rentable d’un point de vue socio-économique, un pourcentage non négligeable de patients n’est pas satisfait suite à la chirurgie, principalement due à une douleur persistante ou due à une perception d’avoir une mauvaise fonction articulaire, sans cause identifiée. Cependant, l’impact de cette chirurgie sur la cinématique tridimensionnelle (3D) du genou demeure mal compris. Dans le but de mieux comprendre pourquoi certains patients ressentent toujours de la douleur suite à cette chirurgie, cette étude analysera, dans un premier temps, l’effet prospectif de la chirurgie sur la cinématique 3D du genou. Puis dans un second temps, comparera la cinématique 3D de sujet souffrant de douleur à celle de sujets asymptomatiques suite à la prothèse. Pour parvenir à ces deux objectifs, deux études distinctes ont été entreprises. Une première étude prospective a porté sur l’évolution de la cinématique 3D du genou d’un groupe de 19 sujets, recrutés sur la liste d’attente pour prothèse totale du genou de deux chirurgiens du CHUM, hôpital Notre-Dame, puis la cinématique a été comparée avec un groupe contrôle de 17 sujets avec des genoux sains. Une seconde étude a comparé la cinématique 3D de 20 sujets souffrant de douleur post-PTG avec 20 sujets avec des genoux asymptomatiques suite à leur chirurgie. La première étude a permis de montrer que la cinématique dans le plan frontal suite à la prothèse totale du genou était corrigée vers celle des sujets sains. Contrairement à celle mesurée dans les autres plans (sagittal et axial) qui, malgré de petites corrections, demeure différente de la cinématique des sujets sains. La seconde étude a permis d’identifier un marqueur biomécanique de la douleur chez les sujets souffrant de douleur post-PTG. Effectivement, contrairement aux sujets asymptomatiques, suite à leur chirurgie, les patients souffrants de douleur marchent avec une contracture en flexion plus importante tout au long de la phase d’appui. Les résultats de ces deux études tendent à montrer que la prothèse totale du genou modifie la cinématique 3D du genou, sans toutefois redevenir semblable à celle d’un genou normal. De plus, certains marqueurs biomécaniques peuvent être associés à de la douleur suite à la chirurgie. Une meilleure compréhension de l’impact de la PTG sur la cinématique 3D du genou permettra d’offrir de meilleurs traitements en préparation et après la chirurgie et pourrait mener à de nouveaux designs de prothèses.

Efeito da localização do nó de sutura na recuperação morfofuncional do tendão flexor digital profundo do membro torácico do cão após tenorrafia experimental

Este estudo teve por escopo comparar a influência do nó de sutura em três diferentes localizações na recuperação morfofuncional do tendão flexor digital profundo (TFDP) do cão. Foram utilizados 20 cães divididos em três grupos de oito, sete e cinco animais. Os TFDP do segundo e quinto dedos do membro torácico esquerdo foram seccionados e suturados pela técnica de Kessler modificada, alterando-se a localização do nó e o tipo de sutura no epitendíneo. No grupo um, o nó da sutura ficou localizado na região ventral do tendão e no grupo dois na face dorsal. em ambos os grupos, o epitendão foi suturado com pontos simples separados. No grupo três, o nó da sutura ficou interno ao endotendíneo e o epitendíneo foi suturado com ponto simples contínuo. Após a cirurgia, foi realizada diariamente a movimentação passiva controlada do membro do primeiro ao 15º dia. No 7º e no 15º dia os animais foram sacrificados por anestesia profunda e os tendões foram colhidos para avaliação macroscópica do processo de reparo tendíneo. O critério de comparação utilizou como parâmetros para avaliar a recuperação morfofuncional a ruptura do tendão, o afastamento dos cotos e a coaptação completa dos cotos tendíneos. O grupo que apresentou melhor resultado com relação aos parâmetros avaliados foi o terceiro, com ausência de ruptura e índice de afastamento de apenas 2,5% dos cotos tendíneos. Os resultados encontrados permitem concluir que a localização do nó de sutura na tenorrafia do TFDP interfere na resposta reparadora e biomecânica.

Desenvolvimento de Uma Órtese Ativa Para os Membros Inferiores Com Sistema Eletrônico Embarcado

This work presents the development of a prototype of an intelligent active orthosis for lower limbs whit an electronic embedded system. The proposed orthosis is an orthopedical device with the main objective of providing walking capacity to people with partial or total loss of lower limbs movements. In order to design the kinematics, dynamics and the mechanical characteristics of the prototype, the biomechanics of the human body was analized. The orthosis was projected to reproduce some of the movements of the human gait as walking in straight forward, sit down, get up, arise and go down steps. The joints of the orthosis are controlled by DC motors equipped with mechanical reductions, whose purpose is to reduce rotational speed and increase the torque, thus generating smooth movements. The electronic embedded system is composed of two motor controller boards with two channels that communicate with a embedded PC, position sensors and limit switches. The gait movements of the orthosis will be controlled by high level commands from a human-machine interface. The embedded electronic system interprets the high level commands, generates the angular references for the joints of the orthosis, controls and drives the actuators in order to execute the desired movements of the user

Características biomecânicas, ergonômicas e clínicas da postura sentada: uma revisão

A posição sentada é a mais adotada nos ambientes de trabalho, na escola e nas atividades de lazer. Porém, a manutenção prolongada dessa posição ocasiona a adoção de posturas inadequadas e sobrecarrega as estruturas do sistema musculoesquelético, o que pode acarretar dor e lesão na coluna lombar. A presente revisão teve como objetivo identificar os fatores biomecânicos, ergonômicos e clínicos envolvidos na sustentação da postura sentada. Para isso, foram consultadas as bases de dados ISI Web of Knowledge, Medline, Pubmed e EBSCO Host, sendo selecionados 72 artigos publicados entre 1965 e 2010. Foi possível identificar que na posição sentada não existe uma postura ideal a ser sustentada, mas algumas posturas são mais recomendadas do que outras, tal como a postura sentada ereta e a postura lordótica. As cadeiras influenciam o padrão da posição sentada: conforme seu design, pode permitir maior variedade de posturas. Modificações na cadeira e a utilização de exercícios para o aumento da resistência muscular e da propriocepção, bem como a reeducação postural, são intervenções úteis para reduzir o impacto causado pela posição sentada prolongada no sistema musculoesquelético.

Efeito do ácido zoledrônico em tíbias de ratas ooforectomizadas: estudo prospectivo e randomizado

OBJETIVO: Investigar as repercussões clínicas, biomecânicas e histomorfométricas do ácido zoledrônico em tíbias de ratas osteoporóticas, após ooforectomia bilateral. MÉTODOS: Foram estudadas, prospectivamente, 40 ratas da linhagem Wistar (Rattus novergicus albinus). Com 60 dias de vida, os animais foram aleatorizados em dois grupos de acordo com o procedimento cirúrgico: ooforectomia bilateral (O) (n=20) e pseudo-cirurgia (sham) (P) (n=20). Após 30 dias, os animais foram divididos em quatro subgrupos, de acordo com a administração de 0,1mg/kg de ácido zoledrônico (AZ) ou água destilada (AD): OAZ (n=10), OAD (n=10), PAZ (n=10) e PAD (n=10). Após 12 meses, os animais foram eutanasiados e suas tíbias analisadas. No estudo clínico foi considerado o peso dos animais; no estudo biomecânico foram realizados ensaios compressivos e na análise histomorfométrica foi determinada a área trabecular óssea. RESULTADOS: Os grupos O tiveram aumento de peso significativamente maior que os grupos P (p=0,005). Os grupos OAZ e PAZ tiveram aumento, não significativo, de peso quando comparados aos grupos OAD (p=0,47) e PAD (p=0,68). Os grupos com ácido zoledrônico e com água destilada suportaram carga máxima, semelhante (p=0,2), no momento em que ocorreu fratura. Nos grupos com ácido zoledrônico verificou-se o aumento não significante da área trabecular óssea quando comparados aos grupos com água destilada (p=0,21). Houve correlação positiva entre a área trabecular e a carga máxima (p=0,04; r=0,95). CONCLUSÃO: O ácido zoledrônico não influiu significativamente no peso dos animais. Os resultados mostraram aumento, não significante, tanto da resistência óssea diafisária tibial, como da área trabecular óssea.

Habits hidden underground: a review on the reproduction of the Amphisbaenia with notes on four neotropical species

We review the information currently available on the reproduction of the Amphisbaenia and provide original data on the reproductive biology of four Neotropical species: Amphisbaena alba; A. mertensi; Cercolophia roberti, and Leposternon infraorbitale. In total, we compiled data for 22 species: 17 Amphisbaenidae, 1 Rhineuridae, 3 Bipedidae, and 1 Trogonophidae. The majority of the species were oviparous with the exceptions of Loveridgea ionidesii, Monopeltis anchietae, M. capensis, and Trogonophis wiegmanni. Viviparity was interpreted as a derived trait that evolved independently for at least 3 times within the Amphisbaenia. In most species, reproduction is synchronized with the hot and rainy season and seems to vary with latitude. Although Amphisbaenia eggs have been found in ant nests, it remains disputable whether this is an obligatory or even a preferable location for egg-laying. Incubation time in A. mertensii lasts 59 days and this is the first report encompassing egg-laying to hatching for any Amphisbaenia species. Nonetheless, a two months incubation period seems to be the common rule for oviparous Amphisbaenia. The general pattern of reproductive output in Amphisbaenia is characterized by a low number of eggs/embryos per clutch whose individual size is comparatively large in relation to adult body size. Eggs are markedly elongated on the long axis and arranged in-line within the abdominal cavity possibly to prevent/diminish biomechanic drawbacks of egg bearing. Hatchlings of A. mertensi possess an egg-tooth implanted at the upper jaw, exhibit positive geotropism, and display defensive behaviors known to be present in adults. Our review shows that our current knowledge of Amphisbaenia reproduction is fragmentary, often based on the examination of small samples, and heavily dependent on the publication of anedoctal observations. Future publications on this subject are encouraged.

Estudo biomecânico do reparo do tendão do calcâneo com retalho da fáscia miotendinosa do músculo gastrocnêmio em coelhos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de força de torção manual infantil: o design ergonômico aplicado ao desenvolvimento de tampas seguras para embalagens de domissanitários

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise quantitativa do tempo de trânsito oral e faríngeo em síndromes genéticas

Pós-graduação em Fonoaudiologia - FFC

Força de reação do solo (vertical) de indivíduos realizando exercício de hidroginástica em ambiente terrestre e aquático

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG