Locomocao_Carolina Silveira_27 e 29Jun2023_final (1)

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CONTROLE DA LOCOMOÇÃO
Dra. Carolina R. A. Silveira
Carolina.Silveira@sjhc.london.on.ca
REF0016 – Controle Motor
mailto:Carolina.Silveira@sjhc.London.on.ca
■ Doutorado em Cinesiologia/Neurociencia: Universidade de Wateloo, Canada
• Efeitos do exercicio fisico na cognicao de individuos com doenca de 
Parkinson
■ Coordenadora de Pesquisa em Neurologia Cognitiva: Parkwood Institute, Canada
■ Graduacao em Educacao Fisica e Mestrado em Ciencias da Motricidade: 
UNESP, Rio Claro
• Controle visual da locomocao na doenca de Parkinson (dicas visuais e 
locomocao em ambientes confinados)
Objetivos de Aprendizagem
■ Definir os requerimentos principais da locomocao
■ Descrever as fases do andar e suas sub-fases
■ Compreender as contribuicoes neurais para o controle do andar
■ Definir e exemplificar estrategias de adaptacao do andar
Shumway-Cook, A., Woollacott, M. H. (2023), Rachwani J., Santamaria V. Motor control: translating research 
into clinical practice. 6th edition, Wolters Kluwer, Philadelphia.
MOBILIDADE
“Habilidade de se mover com independencia e seguranca de um lugar ao outro”
Requerimentos essenciais da locomocao
■ Progressao
– Garantida atraves de um padrao locomotor basico que produz e coordena
padroes ritmicos de ativacao muscular das pernas, tronco e bracos para 
movimentar o corpo na direcao desejada.
– Iniciar e terminar a locomocao, assim como guiar a locomocao em direcao a 
pontos finais que nao sao sempre visiveis. 
■ Controle Postural
– Organizacao de sistemas multiplos no corpo para atingir ambos orientacao e 
estabilidade.
– Orientacao envolve alinhar os seguimentos do corpo entre si assim como em
relacao ao ambiente para atingir os requerimentos da locomocao sob todas as 
tarefas e condicoes ambientais.
– Estabilidade envolve controlar o centro de massa em relacao a base de 
suporte movel e inclui tres aspectos: estado constante, reativo e controle
postural antecipatorio.
Controle do equilibrio em estado constante
Manutencao da orientacao e da 
estabilidade do andar em condicoes de 
velocidade constante
Controle reativo do equilibrio
Recuperacao da estabilidade apos uma
perturbacao inesperada ao centro de 
massa durante o andar
Controle antecipatorio do equilibrio
Inclui ativacao muscular para 
contrabalancear forcas de desestabilizacao
internas ou externas
■ Adaptacao
– Estrategias usadas para garantir a progressao e o controle postural do andar
sob condicoes da tarefa e do ambiente que mudam constantemente
Caracteristicas do andar livre
Figura 12.3B, Pag. 336
§ Um ciclo corresponde a duracao de uma passada (0.98s a 1.07s)
§ Duas fases: Apoio (60%) e Balanco (40%)
Figura 12.5 pag. 340
Apoio: sub-fases
Contato inicial
(toque do calcanhar)
Resposta a carga
(apoio completo)
Apoio medio Apoio terminal
(elevacao do calcanhar)
DUPLO SUPORTE SUPORTE SIMPLES
Nota: descricao baseada na perna direita
Balanco: sub-fases
Figura 12.5 pag. 340Nota: descricao baseada na perna direita
Balanco inicial
(elevacao dos dedos)
aceleracao
Balanco medio Balanco terminal
Figura 12.3A, Pag. 336
§ Paramentros espaciais e temporais em adultos
jovens (valores aproximados):
Velocidade (1.46m/s)
Comprimento do passo (76.3cm)
Cadencia (112.5 passos por minuto)
§ A velocidade do andar mais confortavel ou
preferida pelo individuo esta associada a um 
gasto energetico minimo
§ Medidas de assimetria e variabilidade sao
comumente utilizadas na avaliacao em
populacoes com desordens do andar
Pieruccini-Faria et al., 2021 
Mecanismos neurais de controle do andar
Figura 12.12, Pag. 351
Sistema locomotor espinhal
§ Gerador central de padrao (GCP)
– Responsavel pelo controle dos movimentos ritmicos basicos
da locomocao
– Principios: 
1) Cada membro e controlado por seu proprio GCP
2) GCPs tem dois grupos de inter-neuronios excitatorios (half-centers) que controlam a 
atividade de neuronios motores associados a flexao e a extensao
3) Conexoes inibitorias entre os inter-neuronios permite que apenas um centro seja ativado
de cada vez
4) Um mecanismo de fadiga gradualmente reduz a excitacao no grupo de inter-neuronios
ativos permitindo uma mudanca de fase quando a reducao da excitabilidade de um grupo
de inter-neuronios cai abaixo de um valor critico e o grupo oposto e liberado da inibicao
5) Inibicao de neuronios motores agonistas e antagonistas e altamente acoplada
Adaptado de Ryu & Kuo 2021
– Uma das evidencias da existencia do GCP em humanos, e proveniente da pesquisa com 
recem- nascidos, que exibem o padrao do passo apesar dos circuitos descendentes do 
cerebro nao estarem desenvolvidos; alem disso, recem-nascidos tem respostas reflexivas a 
perturbacoes durante a locomocao
“Bebes em Foco” (trailer portugues) https://www.youtube.com/watch?v=r84o-RQ0DAY
“Babies: First Steps” (em ingles) https://www.youtube.com/watch?v=p1otGt99Rec
https://www.youtube.com/watch?v=r84o-RQ0DAY
https://www.youtube.com/watch?v=p1otGt99Rec
■ Tronco cerebral, cerebelo e nucleos da base
– Animais “decerebrados” iniciam a locomocao se uma estimulacao eletrica e aplicada na
regiao locomotora mesencefalica do tronco cerebral
– Neuronios na regiao locomotora mesencefalica ativam a formacao reticular medial que 
subsequentemente ativa o sistema locomotor espinhal
– Participam do apoio do peso e da propulsao ativa da locomocao
– O cerebelo recebe feedback sensorial das vias aferentes de receptores sensoriais
relacionados a locomocao e envia sinais modulatorios para o tronco cerebral que sao
encaminhados ao sistema locomotor espinhal para o refinamento do padrao locomotor de 
acordo com os requerimentos da tarefa
– O circuito envolvendo nucleos da base-tronco cerebral-medula espinhal contribui para o 
controle automatico da locomocao. Quando os nucleos da base sao incluidos, um estimulo
externo para gerar o padrao locomotor nao e mais necessario
Vias descendentes
■ Cortex 
– Critico para a adaptacao do andar
– Quando o cortex e preservado, a visao tem um papel importante na modulacao da resposta
locomotora
– Modificacoes intencionais do andar requerem programacao em areas pre-motoras
– Hipocampo participa do mapeamento do ambiente
– Cortex parietal promove uma representacao metrica do espaco tri-dimensional
– Cortex frontal participa do controle da locomocao direcionada a um objetivo
Locomocao adaptativa
■ Adaptacao do andar envolve estrategias usadas para garantir ambos requerimentos
de progressao e controle postural de acordo com as mudancas na tarefa e no 
ambiente. 
– Adaptar a progressao envolve modificar as estrategias de geracao de forca
para mover o corpo na direcao desejada.
– Adaptacao do controle postural envolve o uso de ambas estrategias de 
controle do equilibrio reativas e antecipatorias. 
Controle reativo do equilibrio no andar
■ Ajustes compensatorios posturais automaticos sao
integrados no ciclo do passo durante a recuperacao
de uma perturbacao inesperada do andar.
■ Perturbacao que simula um escorregao, leva a 
incorporacao de respostas posturais automaticas
apropriadas em diferentes fases do ciclo do passo. 
■ O movimento dos bracos tambem e usado na
recuperacao do equilibrio para contrabalancear o 
movimento do centro de massa ou como protecao
(agarrar o corrimao ou amortecer o impacto). 
Estrategia de elevar Estrategia de abaixar Figuras 12.8 e 12.9 pag. 345
Controle antecipatorio (proativo) do equilibrio
no andar
■ Estrategias de controle antecipatorias ou proativas sao usadas para modificar e 
adaptar o andar de duas maneiras diferentes: predicao e estrategias guiadas pela 
visao. 
– Predicao e usada para minimizar forcas que desestabilizam o corpo geradas
pelo proprio movimento
– Estrategias guiadas pela visao sao implementadas em resposta a possiveis
ameacas no ambiente (ex: obstaculos, tipo de superficie, etc. )
■ Ultrapassagem de obstaculos
– Minimizar mudancas no deslocamento medio-
lateral durante a ultrapassagem de obstaculos
pode refletir uma estrategia de individuos
saudaveis para mantero centro de massa dentro
de limites de seguranca para o controle do 
equilibrio. 
– Idosos com problemas de equilibrio parecem ter
mais dificuldade de controlar o deslocamento
medio-lateral do centro de massa durante a 
ultrapassagem de obstaculo. 
– A decisao de ultrapassar ou contornar o 
obstaculo e influenciada pela razao entre o 
tamanho do obstaculo e o tamanho corporal 
(risco de contato)
– Caracteristicas do obstaculo tambem
influenciam estrategias (ex: fragilidade)
■ Adaptacao a surperficies
– Em antecipacao a uma superficie
escorregadia, individuos reduzem a 
duracao da fase de apoio e velocidade de 
recebimento da carga corporal no pe de 
apoio, diminuem o comprimento do 
passo, reduzem a velocidade no contato
do calcanhar. 
Como a adaptabilidade do andar pode
ser estimulada atraves da atividade
fisica?
Quais sao possiveis consequencias da 
reducao na capacidade de adaptacao
do andar?