Introdução
Atualmente,
define-se a marcha por comportamentos motores compostos por movimentos
integrados do corpo humano. São comportamentos cíclicos que permitem
estabelecer critérios objetivos para a distinção entre estrutura de
movimentos normais e anormais, assim como a discriminação de mudanças
causadas pelo desenvolvimento do indivíduo. A análise e o treinamento da
marcha e da corrida são elementos principais da prática fisioterápica e da
medicina de reabilitação. À medida que os avanços tecnológicos se tornam
mais sofisticados, a análise biomecânica detalhada da marcha e da corrida pode
ser realizada cada vez mais em um ambiente clínico e precisa ser mais
amplamente compreendida pela classe médica e pesquisadores (ANDRADE, 2002). Nas
duas formas locomotoras de movimento, as ações do corpo são cíclicas,
envolvendo seqüências em que o corpo é suportado primeiro por uma perna e
depois pela outra. A locomoção humana é realizada na
postura bípede e é referida na literatura como marcha. A marcha humana envolve
uma série de movimentos complexos em todos os segmentos corporais e para que
seja possível a análise da marcha nos seus diferentes aspectos é
imprescindível a segmentação temporal do movimento, para facilitar a
identificação dos eventos relacionados a cada etapa. A locomoção deve
atender a várias exigências simultâneas, dentre as quais destacam-se: a
propulsão do corpo para frente ou para trás; manutenção do equilíbrio em
condição estática e dinâmica, em situação variável de apoio;
coordenação entre postura, equilíbrio e locomoção com adaptação. Apesar
de dois indivíduos não se locomoverem de forma idêntica, algumas
características da marcha são universais, e servem como base para a
descrição cinemática, eletro miográfica e dinâmica da marcha (VIEL, 2001
citado por SILVA, 2009).
A marcha humana normal é caracterizada por um ciclo que se inicia com o contato
do calcanhar com o solo (fase de apoio) e termina quando o pé deixa o solo
(fase de oscilação). Em situações normais, a fase de apoio constitui
aproximadamente 60% do ciclo e a fase de oscilação, 40%. Na marcha, enquanto o
corpo, em movimento, passa para a perna de apoio, a outra perna balança para
frente, preparando-se para a próxima fase de apoio. Um dos pés está sempre em
contato com o solo e, no instante em que o apoio transfere-se da perna apoiada
para a perna que avança, há um breve período em que ambas as pernas estão em
contato com o chão. Esse período é chamado de duplo apoio (AMADIO et al,
1996).
Na marcha com velocidades moderadas, ocorrem movimentos sincrônicos de quase
todas as partes importantes do corpo. A pelve se inclina, gira e oscila conforme
se move para frente. Os segmentos do membro inferior apresentam deslocamentos
nos três planos espaciais, enquanto os ombros giram e os braços balançam em
fase contrária aos deslocamentos da pelve e das pernas. Deste modo, vamos
descrever a marcha como a translação do corpo sendo um todo no espaço e, para
isso, vamos usar o conceito da trajetória do centro de massa (CM) do corpo
(LATEUR, LEHMANN, 1994). Durante a marcha, o CM do corpo não permanece em uma
posição fixa, mas ainda assim, encontra-se dentro da pelve por dois motivos
principais: os movimentos da pelve nos três planos espaciais são rápidos e a
pelve é uma estrutura que favorece a divisão do corpo em metades superior e
inferior, com comportamentos diferentes durante a marcha (INMAN et al., 1998).
Objetivo
Esta pesquisa teve como objetivo identificar o comportamento gráfico das curvas
dos ângulos articulares do quadril, joelho e tornozelo, durante as fases da
marcha humana normal, através de sistema de análise bidimensional.
Metodologia
Amostra
experimental
Como critério de inclusão foram selecionados quatro adultos aparentemente
saudáveis. Como critérios de exclusão, os participantes não podiam ter
discrepância nos membros inferiores, ser portador de alguma deficiência
física, ter sido submetido a alguma cirurgia ou ter sofrido alguma lesão nos
membros inferiores, que pudessem alterar o padrão normal de sua marcha. Não
houve qualquer restrição ou limite quanto ao peso corporal dos participantes.
A tabela 1 mostra a descrição das variáveis: idade, peso corporal e altura.
Tabela
1. Descrição das variáveis de cada participante
Procedimentos
éticos
Após terem sido informados sobre os procedimentos e objetivos do estudo, cada
voluntário ou responsável, assinaram um termo de consentimento livre e
esclarecido (CNS/MS 196/96), aprovado na Comissão de Ética CEP/UNITAU nº
299/09.
Protocolo
experimental
Os voluntários foram instruídos a realizar um ciclo normal da marcha humana,
respeitando o padrão individualizado, numa única tentativa. Os ensaios foram
realizados no Laboratório de Biomecânica da Faculdade de Engenharia de
Guaratinguetá (FEG/UNESP). A velocidade e ritmo das passadas foram as mesmas de
uma caminhada padrão, executada no dia a dia. Neste caso específico, foram
analisadas o ciclo completo da marcha, porém 3 fases foram consideradas “chave”
ou de transição e que demarcaram a análise posterior; são as seguintes: a) Fase
do o apoio calcâneo: caracterizada pelo
início do contato do calcanhar com o solo; neste instante iniciou-se a análise
e captação de quadros (imagem). b) Fase do apoio total do pé ou
aplanamento: caracterizada como o apoio unipodal, em que o voluntário
apoiou o pé direito desde o calcâneo até o metatarso, e o pé esquerdo em
transferência, neste instante estava fora do solo, projetando-se a frente. c) Fase
do apoio em antepé: conhecido também como fase de apoio na ponta do pé,
em que o voluntário faz a transferência de energia da perna direita para a
esquerda, a fim de evoluir na sua passada para frente.
Procedimentos
experimentais
Para o ensaio foram utilizados marcadores passivos através de esferas de isopor
fixados nos seguintes acidentes ósseos do membro direito; acrômio, trocânter
maior e epicôndilo lateral do fêmur (coxa), côndilo lateral da tíbia e
maléolo lateral (perna), tuberosidade lateral do osso calcâneo (tornozelo) e
cabeça do quinto metatarso (pé). O momento do primeiro contato do calcâneo no
solo foi determinado como ponto inicial da análise e o apoio do antepé ao fim
de um ciclo completo da marcha foi determinado como ponto final; todos os
instantes capturados pela filmagem entre uma fase e outra foram analisados e
separados através de quadros de imagens (MPEG).
Instrumentação
utilizada
A aquisição de imagens foi feita através de uma câmera, Samsung ES65,
posicionada paralelamente ao voluntário numa distância de 3m do voluntário,
no plano sagital; utilizou-se esferas de isopor de 15mm de diâmetro,
seccionadas ao meio, com pontos determinados segundo o modelo antropométrico
para análise da marcha humana proposto por Winter (1990). Para aquisição dos
ângulos articulares utilizou-se o programa gratuito Kinovea®, através do uso
deste programa obteve-se os ângulos do quadril, joelho e tornozelo. Utilizou-se
o programa Matlab 7.0, para desenvolvimento de rotina de linguagem computacional
específica para análise da marcha e plotagem gráfica dos ângulos. Através
destes gráficos foi possível estabelecer fases importantes do ciclo da marcha,
podendo ser feitas análises individuais ou simultaneamente de todos os
voluntários.
Análise
e discussão dos resultados
Para obter os gráficos utilizando o programa computacional Matlab 7.0,
elaborou-se rotinas de linguagens especificas para o programa. As figuras 1, 2 e
3 mostram os resultados de cada voluntário plotados num único gráfico de cada
análise de ângulo articular; voluntário A (linha de cor vermelha),
voluntário B (linha de cor verde), voluntário C (linha de cor azul) e
voluntário D (linha de cor azul com círculo).
Análise
do ângulo do quadril
Os resultados do ângulo do quadril mostraram-se coerentes com o esperado para o
padrão do ciclo de marcha humana normal (ANDRADE, 202; MARTINS, 2002; GOMES,
2007). Adotou-se como ponto de referência analisado; a região anterior do
quadril, de maneira que a 1ª fase da marcha apresentou valores de ângulo
menores que a 2ª fase da marcha, pois a medida que ocorre a transição da 1ª
para a 2ª fase, o quadril se estendeu, conforme a evolução do gráfico
apresentado na figura 1; na 3ª fase os valores dos ângulos reduziram mostrando
uma característica semelhante à marcha normal na preparação da fase de
balanço (GOMES, 2007). O voluntário C apresentou valores mais elevados, devido
a características individuais do padrão de marcha, porém não alteraram as
curvas significativamente; os voluntários A e D apresentaram valores próximos
e de acordo com o padrão esperado; o voluntário B apesar de iniciar com
valores menores que os outros, apresentou uma progressão dentro do esperado e
atingiu valores próximos dos voluntários A e D. Pode-se afirmar que a média
encontrada no ciclo da marcha normal para os quatro voluntários apresentou
características de comportamento de curva semelhantes, conforme representada no
gráfico (figura 1).
Figura
1. Gráfico do ângulo do quadril de quatro voluntários no ciclo de marcha
humana normal
Análise
do ângulo do joelho
A figura 2 mostra os resultados do comportamento gráfico das curvas do ângulo
dos joelhos de cada voluntário. Os dados de referência foram tomados na
região posterior do joelho (SILVA, 2009; ROSA, 2010); também denominada
referência de ângulo relativo. Nesta análise, observou-se que na 1ª e 2ª
fases os valores de ângulo mantiveram-se lineares, pois em ambas as fases, de
acordo com o padrão da marcha, o joelho se mantém em extensão. No início da
3ª fase ocorreu um declíneo, pois o joelho tende a flexionar (INMAN, 1998;
PERRY, 2005). Os resultados encontrados apresentaram similaridade no ciclo de
marcha analisado.
Figura
2. Gráfico do ângulo do joelho de quatro voluntários no ciclo de marcha
humana normal
Análise
do ângulo do tornozelo
Na articulação do tornozelo os ângulos apresentaram variações maiores em
relação aos ângulos do quadril e joelho (WINTER, 1990; ANDRADE, 2002; SILVA,
2009), influenciado provavelmente pela pressão plantar exercida no momento do
contato com o solo (FRS – força de reação do solo). Os resultados
apresentados (figura 3) mostram que estas variações não influenciaram no
padrão esperado da marcha humana normal (PERRY, 2005; GOMES, 2007). O ponto de
referência adotado para esta análise foi a região anterior do tornozelo
(WINTER, 1990).
Figura
3. Gráfico do ângulo do tornozelo de quatro voluntários no ciclo de
marcha humana normal
Conclusão
O sistema de análise bidimensional do ciclo de marcha humana utilizado nesta
pesquisa mostrou ser eficiente na verificação do comportamento do indivíduo
durante as principais fases da marcha. Os dados levantados mostraram coerência
com o padrão esperado da marcha humana normal para todos os voluntários, numa
análise absoluta. Foram identificadas algumas variações intra-voluntários,
na análise relativa que possivelmente são devido às características
morfológicas do grupo selecionado e ao padrão individual do movimento. Para
uma análise detalhada do ciclo de marcha humana, devemos verificar também o
centro de massa e de pressão plantar, pois através destas análises é
possível identificarmos o deslocamento do corpo nas diferentes fases e termos
um padrão de confiabilidade adequado. Novas pesquisas devem ser realizadas com
número maior de amostras, comparando-se grupos específicos, e investigando
variáveis intervenientes do ciclo da marcha.
Referências
-
AMADIO,
A. C. et al. Fundamentos biomecânicos para análise do movimento.
1ª ed. São Paulo: Laboratório de Biodinâmica – EEFUSP, 1996. 162p.
-
ANDRADE,
L. M. Análise de marcha: protocolo experimental a partir de variáveis
cinemáticas e antropométricas. UNICAMP - Campinas, SP, 2002.
-
GOMES,
R. C. Estudo de um sistema para análise da marcha humana utilizando
sensores de contato. 2007. Dissertação de Mestrado. Programa de
Pós-graduação em Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia do
Campus de Guaratinguetá – UNESP, 2007, 75p.
-
INMAN,
V. T.; RALSTON, H. J.; TODD, F. Locomoção humana. In: ROSE, J.; GAMBLE,
J. G. Marcha Humana. 2.ed. São Paulo: Editorial Premier, 1998. cap.
1, p.1-21.
-
LATEUR,
J.F.; LEHMANN, B. Análise da marcha: diagnóstico e tratamento. In: KOTTKE,
F.J.; LEHMANN, J.F. Tratado de Medicina Física e Reabilitação e
Kruesen. 4.ed. São Paulo: Manole,
1994. v.1, cap. 4, p. 107-124.
-
LIPPERT,
L. S. Cinesiologia Clínica para Fisioterapeutas. 3ª ed. Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2003.
-
MARTINS,
M.A. Análise Dinâmica do Aparelho Locomotor Humano Durante a Marcha por
Meio de Um Sistema de Avaliação de Baixo Custo. Tese de Dutorado.
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica - Faculdade de
Engenharia do Campus de Guaratinguetá - UNESP, 2002, 87p.
-
PERRY,
J. Análise de marcha, v.1: Marcha Normal. São Paulo: Manole, 2005.
-
ROSA,
L. M. Avaliação do equilíbrio de jogadores de futebol. 2010. Tese
de Doutorado. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica.
Faculdade de Engenharia do Campus de Guaratinguetá, UNESP, 2010, 116p.
-
SILVA,
G. G. Análise biomecânica da marcha de mulheres com uso de sapatos com
saltos em solo plano e inclinado. 2009. Dissertação de Mestrado.
Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. Faculdade de
Engenharia do Campus de Guaratinguetá – UNESP, 2009, 106p.
-
TRINDADE,
M; SAMPAIO, R. Introdução ao Matlab. PUC (Pontifícia Universidade
Católica RJ), 2002.
-
WINTER,
D.A. Biomechanics and motor control of human movement. 2nd ed. New
York: John Wiley, 1990.
Outros artigos em
Portugués
 |
|
|
EFDeportes.com, Revista
Digital · Año 18 · N° 188 | Buenos Aires,
Enero de 2014
© 1997-2014 Derechos reservados
|
