Biomecanica da Marcha

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1
Profa. Dra. Isabel C. N. Sacco
MFT0103
LOCOMOÇÃO
Toda ação que move o corpo de um animal
através do espaço aéreo, aquático ou terrestre
(CAPOZZO, 1991).
2
MARCHA HUMANA
• Transporte seguro e eficiente no espaço terrestre
(ALLARD, 1995).
• Mais comum de todos os movimentos humanos. O
padrão de variabilidade de uma passada no dia-a-
dia é moderadamente baixo (WINTER, 1991).
• O ciclo da marcha é uma seqüência
maravilhosamente orquestrada de eventos
elétricos e mecânicos que culminam na propulsão
coordenada do corpo através do espaço (LIEBER,
1992).
Sob o ponto de vista da Biomecânica ...
• A marcha humana é um dos movimentos
mais comuns. Nela estamos expostos a
forças externas constantes e, portanto, o
estudo dessas forças nos leva a entender
mecanismos dinâmicos da marcha.
3
Sob o ponto de vista da Neurofisiologia ...
• Na marcha humana é uma seqüência de
eventos reflexos, compondo movimentos
altamente complexos, que uma vez aprendido
torna-se subconsciente. Vários mecanismos
de controle motor atuam na geração/controle
deste padrão de movimento.
Sob o ponto de vista da Fisioterapia ...
• O entendimento dos mecanismos dinâmicos e
reflexos da marcha, permite-nos a intervenção
para a reeducação da marcha, um dos
objetivos terapêuticos mais importantes.
4
Lembrete histórico
• IRMÃOS WEBER (1836): estudo da marcha humana
a partir de leis mecânicas: comparações com pêndulo,
estudos com cronofotografia.
• MAREY (1882): quantificou o estudo da locomoção
através de seus inventos, pioneiro da cinematografia
(cronociclo).
• MUYBRIDGE (1877)
• BRAUNE & FISCHER (1889, 1906): Análise
matemática 3D da marcha, centro de gravidade e
momento de inércia de cadáveres.
5
• A descrição da marcha humana
envolve a medição da variáveis que
possam ser identificadas como
padrões característicos no andar.
• Estas variáveis de interesse podem
ser divididas nas que refletem a
causa do padrão andar e as que
descrevem o efeito.
VARIÁVEIS
• Os sinais EMG, momentos de força e
potências se aproximam das causas do
movimento.
• As variáveis cinemáticas (velocidades,
comprimento da passada, ângulos articulares)
e forças reação do solo refletem o produto de
muitos efeitos integrados
6
Retirada dos dedos
Aceleração
Balanço médio
Desaceleração
FASE
BALANÇO
40%
FASE DE
APOIO
60%
Retirada dos calcanhar
Fase de apoio médio
Aplainamento do
pé
Toque do calcanhar
C
ic
lo
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M
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CICLO DA MARCHA
7
Variáveis CINEMÁTICAS
Espaciais
Descrição Cinesiologia
8
Ciclo marcha - Controle X OA X Avascular necrose
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 C
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C
A
S
Allard (1995)
9
ÂNGULOS ARTICULARES - LESADOS LCA
 Devita et al., 1997
FORÇA REAÇÃO DO SOLO
(Vaughan, 1998)
10
FORÇA REAÇÃO DO SOLO
FORÇA REAÇÃO DO SOLO
 (Winter, 1991)
11
0 20 40 60 80 100
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
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1.2
1.4 GC15
Pé direito
CV=11%
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 (P
C
)
Tempo(% apoio)
0 20 40 60 80 100
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0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4 GC15
Pé esquerdo
CV=10,5%
Fo
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ve
rt
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al
 (P
C
)
Tempo (% apoio)
0 20 40 60 80 100
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4 GD07
Pé direito
CV=6,6%
Fo
rç
a 
ve
rt
ic
al
 (P
C)
Tempo(% apoio)
0 20 40 60 80 100
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4 GD07
Pé esquerdo
CV=7,9%
Fo
rç
a 
ve
rt
ic
al
 (P
C
)
Tempo (% apoio)
Marcha Hemiplégico
• Instabilidade: > variabilidade (CV) e assimetrias
• Baixa velocidade de deslocamento
• Diminuição de mobilidade articular (dificuldade em
levantar o pé na fase de balanço)
• Diminuição do comprimento da passada
• Descontrole na fase de contato do membro inferior
com o solo (posição pé na fase de contato)
• Hiperatividade de extensores de quadril
• Co-contração de agonistas e antagonistas
(Wall & Ashburn, 1979; Gage, 1993, Gage & Koop, 1995; Winter,
1991)
12
Marcha PC -
Hemiplegia
0 20 40 60 80 100
0
100
200
300
400
500
PC
 Direita (afetado)
 Esquerdo
Fo
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Ve
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ca
l (
N)
Tempo de apoio (%)
0 20 40 60 80 100
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
 Direita (afetada)
 Esquerda
Fo
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Ho
riz
on
ta
l (
N)
Tempo de apoio (%)
Jakobovistsch & Serrão (1998)
Distribuição de Pressão Plantar - contato inicial
13
DPP - aplainamento do pé
DPP - médio apoio
14
DPP - retirada do calcanhar
DPP - retirada dos dedos
15
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Diabético neuropata,
43 anos,
deformidade de
charcot, úlcera 2o
metatarso
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17
Rab (1994)
ATIVIDADE MUSCULAR
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19
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Tempo (% apoio)
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GRUPO CONTROLE
 m.vasto lateral D
 m.tibial anterior D
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0 20 40 60 80 100
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Tempo (% apoio)
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GRUPO CONTROLE
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 m.tibial anterior E
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0 20 40 60 80 100
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2.0
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Tempo (% apoio)
E
M
G
 (U
.A
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GRUPO DIABÉTICO
 m.vasto lateral D
 m.tibial anterior D
 m.gastrocnêmio lateral D
0 20 40 60 80 100
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Tempo (% apoio)
E
M
G
 (U
.A
.)
GRUPO DIABÉTICO
 m.vasto lateral E
 m.tibial anterior E
 m.gastrocnêmio lateral E
MOMENTOS DE FORÇA JOELHO
LESADOS LCA
 (Wexler et al., 1998)