influência dos níveis de atividade física no comportamento … · 2012-07-16 · joão pedro...
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João Pedro Candoso Fonseca
Influência dos níveis de atividade física no comportamento
biomecânico das forças reativas do apoio durante o
caminhar em mulheres pós-menopáusicas
Monografia
Mestrado em Engenharia Biomédica
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Porto, Julho de 2012
João Pedro Candoso Fonseca ii
João Pedro Candoso Fonseca
Licenciado em Biomecânica pela Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Leiria (2011)
Influência dos níveis de atividade física no comportamento
biomecânico das forças reativas do apoio durante o
caminhar em mulheres pós-menopáusicas
Monografia realizada sob a orientação de:
João Manuel R. S. Tavares (orientador)
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Ronaldo E. C. D. Gabriel (co-orientador)
Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Monografia
Mestrado em Engenharia Biomédica
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Porto, Julho de 2012
João Pedro Candoso Fonseca iii
Agradecimentos
Aos professores e orientadores João Tavares e Ronaldo Gabriel pelo
acompanhamento no decorrer de todo o trabalho e pela disponibilidade e ajuda prestada.
À professora Helena Moreira por todo o apoio e ajuda ao longo de todo o trabalho.
Aos meus pais, amigos e namorada por todo o apoio, ajuda, compreensão e
palavras amigas ao longo de todo o trabalho.
A todos vocês, muito obrigado!
João Pedro Candoso Fonseca iv
Resumo
Com o envelhecimento da população há cada vez mais mulheres em menopausa,
sendo este um estado inevitável da vida da mulher, responsável por muitas mudanças a
nível fisiológico e psicológico.
A pós-menopausa ocorre desde a última menstruação e acompanha a mulher até
ao fim da sua vida. Nesta fase, a mulher tende a exibir níveis de atividade física
considerados insuficientes para induzir melhorias de aptidão física e de saúde. De acordo
com o nível de atividade física exercida, há parâmetros na análise da marcha que vão
variar, e que vai alterar necessariamente o padrão da marcha e a força reativa do apoio.
Torna-se assim importante analisar a variação do comportamento biomecânico da força
de força reativa do apoio durante a marcha e relaciona-lo com a atividade física
praticada.
Ao logo deste trabalho é feita uma revisão bibliográfica das várias componentes e
características da menopausa, da sua relação com o nível de atividade física e por fim os
benefícios adjacentes. É realizada ainda a revisão bibliográfica à análise biomecânica da
força de reação ao solo, através da definição da mesma força e de como é desenvolvida,
assim quais os métodos que se podem usar para a sua análise.
Palavras-chave: Menopausa; Força reativa do apoio, Biomecânica, Atividade física,
Marcha, Analise do movimento.
João Pedro Candoso Fonseca v
Abstract
Within an aging population it can be observed an increasing number of women in
menopause, which is an inevitable state of women’s life, and responsible for many
changes at physiological and psychological levels.
The post-menopause occurs since the last menstruation and accompanies the
women until the end of her life. In this phase, women tend to practice an insufficient level
of physical activity to induce improvements in health. In accordance with the level of
physical activity, there are parameters in gait analysis that will vary, which will change the
gait pattern and the ground reaction force.
In this work is performed a literature review of the various components and
characteristics of menopause as well as the relationship to the level of physical activity
and benefits. It is further performed a literature review to the biomechanical analysis of the
ground reaction force through the establishment of this force, as well as methods that can
be applied for it analysis.
Key-words: Menopause; Ground reaction force; Biomechanics; Physical activity; Gait;
Movement analysis
João Pedro Candoso Fonseca vi
Índice
CAPITULO I – INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 1
1.1 ENQUADRAMENTO ................................................................................................................... 2
1.2 OBJETIVOS .............................................................................................................................. 2
1.3 ESTRUTURA ............................................................................................................................ 3
1.4 CONTRIBUIÇÕES ...................................................................................................................... 3
CAPITULO II – MENOPAUSA: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.................................................................. 4
2.1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 5
2.2 CONCEITO DE PÓS-MENOPAUSA .................................................................................................. 5
2.3 CARACTERÍSTICAS DA MENOPAUSA .............................................................................................. 6
2.4 TERAPIA HORMONAL ................................................................................................................ 7
2.5 COMPOSIÇÃO CORPORAL DE MULHERES PÓS-MENOPÁUSICAS ........................................................... 8
2.6 ATIVIDADE FÍSICA EM MULHERES PÓS-MENOPÁUSICAS................................................................... 11
2.7 AVALIAÇÃO ATRAVÉS DE ACELERÓMETROS .................................................................................. 14
2.8 RESUMO .............................................................................................................................. 16
CAPITULO III – BIOMECÂNICA: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................. 17
3.1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 18
3.2 HISTÓRIA DA ANÁLISE DA MARCHA ............................................................................................ 18
3.3 CICLO NORMAL DA MACHA ...................................................................................................... 20
3.4 ANÁLISE DE MARCHA .............................................................................................................. 23
3.4.1 INSTRUMENTOS PARA RECOLHA DE DADOS .............................................................................. 23
3.4.2 FORÇA REATIVA DO APOIO .................................................................................................. 28
3.5 APLICAÇÕES DA ANÁLISE DA MARCHA ......................................................................................... 31
3.6 RESUMO .............................................................................................................................. 32
CAPITULO IV – CONCLUSÕES E PERSPETIVAS FUTURAS ............................................................... 33
BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................................. 36
João Pedro Candoso Fonseca vii
Índice de Figuras
FIGURA 1- PERCENTAGEM DA AF COM BASE NOS DADOS DA TABELA 5 ........................................................................... 13
FIGURA 2 - EXEMPLO DE UM ACELERÓMETRO ( ACCELEROMETER (2012)) ....................................................................... 14
FIGURA 3 – EXEMPLO DE UM PEDÓMETRO (OREGONSCIENTIFIC (2012)) ........................................................................ 15
FIGURA 4 – ESQUEMA DO CICLO DA MARCHA DA PERNA DIREITA, COM FASE DE APOIO, FASE DE BALANÇO E INDICAÇÃO DAS
SUBFASES E ROTAÇÕES DOS SEGMENTOS ANATÓMICOS (ADAPTADO DE (COMPLETO, ET AL., 2011)). ........................... 20
FIGURA 5 – ESQUEMA DAS SUBFASES DO CICLO DA MARCHA (ADAPTADO DE (WHITTLE, 2003)). ......................................... 22
FIGURA 6 – PARÂMETROS DIMENSIONAIS DO CICLO DA MARCHA (COMPLETO, ET AL., 2011). ............................................. 23
FIGURA 7 – ÁREAS DO ESTUDO PARA A ANÁLISE DO MOVIMENTO NO CICLO DE MARCHA (ADAPTADO DE (BAUMANN, 1994)). .. 24
FIGURA 8 - CONFIGURAÇÕES TÍPICAS DOS MARCADORES (ADAPTADO DE (WHITTLE, 2007)) ............................................... 25
FIGURA 9- GONIÓMETROS FLEXÍVEIS E NÃO FLEXIVEIS (ADAPTADO DE (WHITTLE, 2007)). .................................................. 25
FIGURA 10 - EXEMPLO DE UMA PLATAFORMA DE FORÇA RETANGULAR MOSTRANDO AS SUPERFÍCIES SUPERIOR E INFERIOR E A
REPRESENTAÇÃO DAS FORÇAS OBTIDAS POR MEIO DOS SENSORES EM CADA UM DOS CANTOS DA PLATAFORMA (ADAPTADO
DE (BARELA, ET AL., 2011)). ......................................................................................................................... 27
FIGURA 11- EQUIPAMENTO DE ANÁLISE DE MARCHA COM SEIS CAMARAS, DUAS PLATAFORMAS DE FORÇA, E UM SISTEMA DE EMG
(ADAPTADO DE ( (WHITTLE, 2007)). ............................................................................................................... 28
FIGURA 12 – COMPONENTES DAS FORÇAS DE REAÇÃO AO SOLO DURANTE O CICLO DE MARCHA, EXPRESSOS EM % DO PESO DO
INDIVIDUO (ADAPTADO DE (COMPLETO, ET AL., 2011)). ..................................................................................... 29
FIGURA 13 - REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA FORÇA DE REAÇÃO AO SOLO NA DIREÇÃO MEDIAL-LATERAL (ADAPTADO DE
(COMPLETO, ET AL., 2011)) .......................................................................................................................... 30
FIGURA 14 - REPRESENTAÇÃO DA EVOLUÇÃO DO CENTRO DE PRESSÃO DA FORÇA DE REAÇÃO EM % DO CICLO DE
MARCHA(ADAPTADO DE (WHITTLE, 2003)) ...................................................................................................... 31
João Pedro Candoso Fonseca viii
Índice de Tabelas
TABELA 1 - DISTRIBUIÇÃO DA POPULAÇÃO FEMININA PORTUGUESA EM CLASSES DE IMC E GRUPO ETÁRIO (ADAPTADO DE (INSA
2012)). ....................................................................................................................................................... 9
TABELA 2 - DISTRIBUIÇÃO DA POPULAÇÃO FEMININA PORTUGUESA EM CLASSES DE IMC E PRÉ OU PÓS MENOPAUSA COM FATOR DE
CORTE AOS 45 ANOS (ADAPTADO DE (INSA 2012)) ............................................................................................ 10
TABELA 3- PERCENTAGEM DA POPULAÇÃO FEMININA PORTUGUESA EM PRÉ OU PÓS MENOPAUSA E IMC (ADAPTADO DE (INSA
2012)) ...................................................................................................................................................... 10
TABELA 4 - NÍVEL DE AF (ADAPTADO DE (TUDOR-LOCKE, ET AL., 2004)) ........................................................................ 12
TABELA 5 – CARACTERIZAÇÃO DA AF POR FAIXA ETÁRIA E POR TEMPO DE ATIVIDADE (ADAPTADO DE (INSA 2012)) ................. 13
TABELA 6 – VALOR DOS PARÂMETROS RELACIONADOS COM O TEMPO E DISTÂNCIAS DO CICLO DA MARCHA (ADAPTADO DE
(COMPLETO, ET AL., 2011)). ......................................................................................................................... 23
João Pedro Candoso Fonseca ix
Índice de Abreviaturas e Símbolos
% – Percentagem
AF – Atividade física
EMG – Eletromiografia
IMC – Índice de massa corporal
Kg – Quilograma
m – Metro
Min – Minutos
Introdução FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 1
CAPITULO I – INTRODUÇÃO
1.1 Enquadramento
1.2 Objetivos
1.3 Estrutura
1.4 Contribuições
Introdução FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 2
CAPITULO I – INTRODUÇÃO
1.1 Enquadramento
A pós-menopausa estende-se desde a instalação da amenorreia permanente e
usualmente acompanha a mulher em mais de um terço da sua vida, gerando um aumento
da massa gorda total e central comprometendo a sua condição óssea e muscular. Nesta
fase do climatério, a mulher tende a exibir níveis de atividade física (AF) considerados
insuficientes para induzir melhorias de aptidão física e de saúde. De acordo com o nível
de AF exercida há parâmetros na análise da marcha que vão variar, essas variações
podem ser notadas através da medição da força reativa do apoio e da sua duração
durante o caminhar, o que vai necessariamente alterar o padrão da marcha.
A compreensão da relação dos níveis de AF habitual, com os parâmetros
biomecânicos da força reativa do apoio durante o caminhar, poderá revelar-se útil na
definição de orientações relacionadas com o aconselhamento e a prescrição de exercício
nesta fase do climatério.
1.2 Objetivos
Este trabalho pretendente analisar a variação do comportamento biomecânico da
força de reação ao solo durante a marcha, em função da AF, controlando a idade e as
características da menopausa.
Assim, tem-se como objetivo principal elaborar uma revisão bibliográfica que
permita fundamentar que, a prática de exercício físico tem a capacidade de induzir
melhorias em mulheres pós-menopáusicas, provocando alterações nas componentes
biomecânicas da marcha. Pretende-se ainda descrever as técnicas mais apropriadas
para o registo dessas alterações.
Introdução FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 3
1.3 Estrutura
O presente relatório elaborado para a Unidade Curricular de Monografia é
constituído por cinco capítulos. O Capitulo II – Menopausa consiste na apresentação de
uma revisão bibliográfica onde se aborda o conceito e características da menopausa, que
terapias são aplicadas, qual a composição física das mulheres pós-menopáusicas, qual o
nível de AF praticado por estas mulheres e por fim como se pode avaliar essa AF
praticada.
No Capitulo III – Biomecânica é apresentada a historia da análise da marcha,
seguido da definição e explicação do ciclo da marcha, quais os tipos de análise que se
pode efetuar na marcha e quais as suas componentes importantes e por ultimo quais as
aplicações da sua análise.
Finalmente no Capitulo IV – Conclusões são apresentadas as conclusões acerca
do trabalho elaborado e são mencionadas algumas perspetivas de trabalho futuro.
1.4 Contribuições
Com a presente monografia foi possível reunir e resumir informação bibliográfica
publicada na literatura de interesse, relativamente ao efeito que a menopausa apresenta
nas mulheres. Na menopausa, as mulheres são expostas a um número inferior de
hormonas sexuais do que o habitual, alterando a sua composição física alterada. Para
contrariarmos estas mudanças é necessário a prática de exercício físico, visto que estas
mulheres tendem a apresentar uma prática de AF inferior ao recomendado. Assim, em
relação à biomecânica da marcha temos várias componentes que podem ser estudadas e
relacionadas com diferentes variáveis, mas não se encontram na literatura relações
estudadas entre a variação da força reativa do apoio com a prática de alguma AF, que
deveria ser estudada.
Menopausa: Revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 4
CAPITULO II – MENOPAUSA: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Introdução
2.2 Conceito de pós-menopausa
2.3 Características da menopausa
2.4 Terapia Hormonal
2.5 Composição corporal de mulheres pós-menopáusicas
2.6 Atividade física em mulheres pós-menopáusicas
2.7 Avaliação através de acelerómetro
2.8 Resumo
Menopausa: Revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 5
CAPITULO II – MENOPAUSA: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Introdução
A menopausa é definida como a fase permanente em que há a cessação, natural
ou não, da menstruação e pode ser considerada uma das fases mais complicadas da
vida de uma mulher, simplesmente porque desencadeia uma série de alterações
desconfortáveis a nível físico, emocional e psíquico.
Neste capitulo é feita uma abordagem acerca da menopausa, das suas
características, quais as terapias aplicadas, quais as mudanças a nível corporal, a sua
relação com o exercício físico e como avaliar tais mudanças.
2.2 Conceito de pós-menopausa
A menopausa é um evento fisiológico normal que resulta da perda da atividade
folicular dos ovários. Este fenómeno pode ocorrer de forma natural, reconhecida após 12
meses consecutivos de amenorreia permanente e sem causa patológica ou fisiológica
evidente; ou ser induzida por ovarectomia bilateral (remoção dos dois ovários) ou por
adulteração da função ovárica, resultante de fatores externos como a radiação ou a
quimioterapia (NAMS, 2010). A menopausa natural é precedida de um período de
irregularidades do ciclo menstrual e de redução do mesmo, estende-se desde alguns
anos antes da instalação da amenorreia permanente até um ano após a instalação desta
condição, a duração média destas irregularidades é de 4 anos, sendo este período
apelidado de transição da menopausa ou de perimenopausa (NAMS, 2010)
A depleção estrogénica ocorre habitualmente entre os 45 e os 55 anos de idade,
sendo que a sua instalação acontece em média aos 51 anos. A mulher que vivencia a
menopausa espontânea ou iatrogénica, que resulta de tratamento médico, antes dos 40 a
45 anos, ostenta habitualmente várias complicações de saúde, entre as quais: doenças
cardiovasculares, osteoporose e têm uma maior incidência de demência e desordens
afetivas (Sturdee, et al., 2011).
A pós-menopausa estende-se desde a instalação da amenorreia permanente e
acompanha a mulher em mais de 1/3 da sua vida, sendo este um período de mudanças
Menopausa: Revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 6
hormonais, os sintomas incluem irritabilidade, ansiedade, depressão, falta de energia e
de motivação (Birkhauser, et al., 2002; Brown, 2001).
2.3 Características da menopausa
Na menopausa precoce o nível de hormonas sexuais baixa, e a mulher sofre de
amenorreia com idade inferior a 40 anos, esta situação pode aparecer sem causa
aparente ou pode-se dever a anomalias no sistema imunitário, causas genéticas,
inflamações ou infeções (Nelson, 2009; Santoro, 2003). Este estado de menopausa afeta
cerca de 1% das mulheres com idade inferior a 40 anos e chega aos 5% em mulheres
entre os 40 e os 45 anos (Coulam, et al., 1986).
A idade media em que a menopausa aparece na vida das mulheres é aos 51.3
anos, em Portugal a média desce um pouco até aos 48 anos de idade (Antunes, et al.,
2003; apmgf 2012; Kibnlay, 1986).
O tabagismo tende a anteceder a menopausa em cerca de 1.5 e 2 anos. Vários
estudos referem que a causa reside nos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos
encontrados no fumo do tabaco, que podem ser tóxicos para as células germinativas dos
ovários, que talvez levem a uma deficiência de estrogénio relacionada com a exaustão
folicular (Mattison, et al., 1978). Há ainda uma forte relação entre os componentes
alcaloides do fumo do tabaco, como a nicotina, e a diminuição do nível de estrogénio
devido a estes compostos interferirem com a síntese de estrogénio (Harlow, et al., 2000).
Mas a idade da menopausa varia devido a outros fatores, como as características
demográficas, de acordo com alguns estudos as mulheres africo-americanas vêm a
menopausa a aparecer 2 anos antes das mulheres caucasianas, mas eles também
notaram que as mulheres caucasianas chegam à puberdade mais tarde do que as afico-
americanas (Bromberger, et al., 1997).
O número de filhos que cada mulher também influencia a idade da menopausa, a
nuliparidade é associada a um risco maior de menopausa precoce, assim como as
mulheres que não tomam contracetivos orais (Harlow, et al., 2000).
Antes da menopausa há doenças que se acompanham também de
hipoestrogenismo, o que determina efeitos em vários órgãos e sistemas. Se, na fase da
menopausa, houver uma redução rápida e intensa dos estrogénios, é natural que nestas
mulheres haja sintomas muito mais exuberantes do que nos casos em que o
hipoestrogenismo se vai instalando lenta e progressivamente (Prof. M. Viana de Queiroz,
1998; Menopausa).
Menopausa: Revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 7
Os sintomas sentidos durante o aparecimento da menopausa vão variar de mulher
para mulher, mas normalmente incluem (Prof. M. Viana de Queiroz, 1998; spmenopausa
2012):
Menstruação irregular;
Afrontamentos, calores súbitos;
Dores de cabeça;
Insónias;
Humor depressivo;
Irritabilidade;
Secura vaginal;
Dificuldades sexuais;
Incontinência urinária;
Aumento de peso;
Modificação da pele e do cabelo;
Dores ósseas e articulares;
Os sintomas de depressão e mudança de humor estão fortemente associados à
privação de estrogénios, aos baixos níveis de progesterona, através da limitação da ação
do ácido gama aminobutírico, que é o inibidor neurotransmissor mais comum (Risco,
2010; Soares, et al., 2001; spmenopausa 2012; womenshealth 2012)
2.4 Terapia Hormonal
O uso de terapia hormonal na pós-menopausa deve fazer parte de um conjunto de
estratégias de promoção da saúde da mulher, incluindo a AF, uma prática alimentar
adequada, a restrição de hábitos tabágicos e o consumo moderado de bebidas
alcoólicas. A sua prescrição deve ser individualizada a cada mulher, devendo existir uma
clara indicação para o seu uso e tendo em consideração as preferências e espectativas
da mulher sobre os benefícios e riscos associados à sua utilização (Sturdee, et al., 2011).
Estes diferem de forma relevante na transição da menopausa e estão dependentes dos
produtos utilizados, como estrogénios, progestagénios, terapias combinadas,
androgénios ou tibolona, e das vias de administração da referida terapia: oral,
transdérmica ou vaginal (Sturdee, et al., 2011).
Menopausa: Revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 8
De uma forma geral os progestagénios são adicionados aos estrogénios em
mulheres com útero, no sentido de prevenir a hiperplasia endometrial e o cancro. A
terapia androgénica é reservada aquelas mulheres que revelam sinais e sintomas de
insuficiência androgénica, sendo também efetiva em situações de ovarectomia bilateral e
de insuficiência adrenal (Sturdee, et al., 2011).
Existe a evidência que a terapia estrogénica ter um efeito cardio-protetor quando
administrada perto da menopausa e quando continuada a longo prazo, o que vai reduzir o
risco de diabetes mellitus, melhora a sensibilidade dos tecidos à insulina e outros fatores
de risco cardiovascular: por exempo,. síndrome metabólica e perfil lipídico). A
continuação do uso da terapia hormonal para além dos 60 anos deve pesar os riscos e
benefícios, estando a sua iniciação nas mulheres idosas, com um tempo de menopausa
superior a 10 anos, relacionado com um maior risco de doença coronária, particularmente
vincado nos primeiros 2 anos (Sturdee, et al., 2011)
2.5 Composição corporal de mulheres pós-menopáusicas
Devido á diminuição de hormonas que a mulher é vítima com a chegada da
menopausa ocorrerem alterações no peso e composição corporal da mesma. A massa
gorda funciona como reserva energética, mas quando ela se encontra em excesso é
prejudicial para a saúde, os depósitos de gordura têm ainda a característica de não se
distribuírem uniformemente ao longo do corpo (Trémollieres, et al., 1996).
A obesidade central caracteriza-se pela acumulação excessiva de gordura na
região subcutânea do tronco e abdómen, que por sua vez é associada a disfunções
endócrinas e metabólicas (Urtado, et al., 2008).
Segundo (Trémollieres, et al., 1996), com o objetivo de comparar a massa gorda e
distribuição dessa gordura em mulheres pós-menopáusicas e pré-menopáusicas,
verificou-se que numa média de 3.3 anos após a menopausa a percentagem de massa
gorda com distribuição central aumentou cerca de 4.5%, tendo em conta que a
percentagem de massa gorda é idêntica ao grupo de mulheres pré-menopáusicas. Com o
avançar do tempo da menopausa, aumenta a quantidade de colesterol, o que eleva o
risco de doença cardiovascular, as mulheres que entram precocemente menopausa vêm
esse risco aumentar ainda mais, devido a estarem mais tempo expostas ao sérum
colesterol (Matthews, et al., 1989; Van Beresteijn, et al., 1993). O aumento deste tipo de
colesterol está associado à privação do estrogénio (Adamopoulos, et al., 1971; Wu, et al.,
1990).
Menopausa: Revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 9
Segundo dados do Inquérito nacional de saúde de 2005 (insa 2012), com base na
população residente em Portugal continental com, com 18 ou mais anos e sexo feminino
por distribuição das classes de IMC e grupo etário obtém-se os valores indicados na
Tabela 1.
População Baixo Peso Peso
Normal
Excesso de Peso Obesidade
IMC<18.5kg/
m²
IMC ≥ 18.5 e
< 25 kg/m²
Grau I:
IMC ≥ 25 e
< 27 kg/m²
Grau II:
IMC ≥ 27 e
< 30 kg/m²
IMC≥
30kg/m²
18-24 anos 452938 37074 341958 29049 28767 16090
25-34 anos 811962 47566 508773 90412 88807 76404
35-44 anos 783730 18949 435222 113913 114027 101619
45-55 anos 716155 10118 287889 131024 140380 146744
55-64 anos 619970 9087 190707 109700 157742 152734
65-74 anos 557967 7682 185088 105536 126127 133534
75-84 anos 367044 10623 150834 58769 74909 71909
> 85 anos 102998 8014 58239 12432 10251 14062
Total 4412764 149113 2158710 650835 741010 713096
Tabela 1 – Distribuição da população feminina portuguesa em classes de IMC e grupo etário (adaptado de (insa 2012)).
Ao considerar um fator de corte aos 45 anos, visto que em média em Portugal a
menopausa chega aos 48 anos, obtém-se os dados da Tabela 2.
Menopausa: Revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 10
População Baixo
Peso
Peso
Normal
Excesso de Peso Obesidade
IMC<
18.5kg/m
²
IMC≥ 18.5
e<25
kg/m²
Grau I:
IMC≥ 25
e< 27
kg/m²
Grau II:
IMC ≥ 27
e< 30
kg/m²
IMC ≥
30kg/m²
Pré
Menopausa
2048630 103589 1285953 233374 231601 194113
Pós
Menopausa
2364134 45524 872757 417461 509409 518983
Total 4412764 149113 2158710 650835 741010 713096
Tabela 2 - Distribuição da população feminina portuguesa em classes de IMC e pré ou pós menopausa com fator de corte aos 45 anos (adaptado de (insa 2012))
Na Tabela 3 são apresentados os mesmos valores da tabela anterior, mas em
percentagem.
População Baixo
Peso
Peso
Normal
Excesso de Peso Obesidade
IMC<
18.5kg/m
²
IMC≥ 18.5
< 25 kg/m²
Grau I:
IMC ≥25
e<27
kg/m²
Grau II:
IMC ≥ 27
e < 30
kg/m²
IMC≥
30kg/m²
Pré
Menopausa
46.4 5.1 62.8 11.4 11.3 9.5
Pós-
Menopausa
53.6 1.9 36.9 17.7 21.5 22.0
Tabela 3 – Percentagem da população feminina portuguesa em pré ou pós menopausa e IMC (adaptado de (insa 2012))
Da Tabela 3 verifica-se que a amostra estudada divide a população em cerca de
46% pessoas com menos de 45 anos contra cerca de 54% que já se encontram na
menopausa. Nota-se acentuadamente o aumento de peso e gordura com a entrada na
menopausa, no grupo de menos de 45 anos as mulheres na sua maioria encontram-se
com peso normal, 62.8%. Com o avançar da idade há um decréscimo de mulheres com
baixo peso de 3.1%, e pode-se ver também uma diminuição acentuada na ordem dos
Menopausa: Revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 11
26% nas mulheres com peso normal e um aumento considerável no excesso de peso de
ordem 2 e na obesidade, de 10.2 e 12.5%, respetivamente. Isto deve-se há migração da
gordura para uma zona mais central do corpo, e também da postura mais sedentária que
elas possam começar a ter.
2.6 Atividade física em mulheres pós-menopáusicas
A Organização Mundial de Saúde define AF como qualquer movimento corporal,
produzido pelos músculos esqueléticos, que resulte em gasto energético maior que os
níveis de repouso. Muitas vezes confunde-se a AF com o exercício físico, este
caracteriza-se por ser uma forma de AF planejada, estruturada e repetitiva (World Health
Organization, 1996).
O exercício físico controlado tem uma contribuição significativa na prevenção do
aparecimento de vários sintomas e do desenvolvimento de doenças em mulheres pós-
menopáusicas (Dunn, et al., 2001; Villaverde-Gutiérrez, et al., 2006) e é também usado
como estratégia para prevenção de risco cardiovascular.
Vários estudos demonstram que o exercício físico controlado é benéfico para a
prevenção tanto de sintomas físicos associados à menopausa como também de sintomas
psicológicos como a falta de motivação e depressão após a menopausa, melhorando a
qualidade de vida através do aumento da capacidade física e psicossocial, pois
normalmente as mulheres deixam de ter uma vida tao sedentária e para além de
praticarem exercício físico, vão também ter interação social com outras pessoas de
características similares o que ajuda a superar sintomas como depressão e mudanças de
humor (Gutiérrez, 2012; Tudor-Locke, et al., 2004; Tudor-Locke, et al., 2001).
A Organização Mundial de Saúde estima que 60 a 80% da população mundial não
é suficientemente ativa para obter benefícios na saúde, de acordo com o inquérito
nacional de saúde de 2005, 41% das pessoas com idade entre 15 e 69 anos referiu que
andava pelo menos uma hora por dia (World Health Organization, 1996).
Atualmente recomenda-se que os adultos realizem pelo menos meia hora de AF
de intensidade moderada por dia. Sendo geralmente a AF moderada considerada uma
atividade aeróbica equivalente a caminhar de forma acelerada e que aumenta
notoriamente o ritmo cardíaco. Já um exemplo de uma atividade vigorosa é o jogging,
que causa grande aceleração do ritmo respiratório e aumento substancial do ritmo
cardíaco (W.L Haskell, 2007).
Um dos problemas com a prescrição da meia hora de AF é a quantificação do tipo
de atividade e do tempo realizado, vários estudos têm relacionado esse tempo de AF
Menopausa: Revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 12
com o número de passos diários, para se controlar melhor por intermédio por exemplo de
um pedómetro (Tudor-Locke, et al., 2005). Tais estudos recomendam a meta de 10000
passos diários para equivaler à meia hora de exercício físico (Tudor-Locke, et al., 2004;
McCormack, et al., 2006; Tudor-Locke, et al., 2001).
Os 10000 passos por dia equivalem aproximadamente a 300 a 400 Kcal/dia,
dependendo da velocidade da marcha e do peso da pessoa (Hatano, 1993), em
comparação com os 30 minutos de AF moderada por dia que apenas consome 150
kcal/dia (US Department of Health and Human Services, 1996) a diferença entre os dois
valores pode ser explicada pelo facto dos 10000 passos/dia incluírem toda a atividade
realizada durante do dia e os 30 minutos de AF é uma recomendação para ser ativo
acima de um nível mínimo não especificado de atividade diária. Em (Wilde, et al., 2001)
verificou-se que mesmo com uma caminhada de 30 minutos apenas 38 a 50% das
mulheres chegou aos 10000 passos, ainda assim com esse tempo de caminhada as
pacientes aumentaram o seu número de passos diários. Outros estudos, como o
apresentado em (Moreau, et al., 2001) demostraram que com os 10000 passos diários
reduziram a pressão sistólica em 11 mmHG e a massa em 1.3Kg ao fim de 24 semanas
em mulheres hipertensas.
Segundo (Tudor-Locke, et al., 2004) o numero de paços por dia e nível de AF são
os indicados na Tabela 4.
Passos/Dia Nível de AF
<5000 Sedentário
5000–7499 Pouco ativo
7500–9999 Moderadamente ativo
10000–12499 Ativo
>12500 Muito ativo
Tabela 4 - Nível de AF (adaptado de (Tudor-Locke, et al., 2004))
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João Pedro Candoso Fonseca 13
Tempo gasto em média a
andar por dia (minutos)
Tempo gasto em média
sentado por dia (minutos)
Idades Nº pessoas <30 30-60 >60 <120 120-
180
>180
15 a 24 531075 60244 102917 274342 63550 97704 463392
25 a 39 998856 121777 215885 491210 208545 227833 732461
40 a 54 945232 119479 179753 507867 222080 239344 621941
55 a 69 767893 130524 163770 372701 133858 180368 554565
Total 3243055 432024 662325 1646120 628033 745249 2372359
Pós-
menopausa
1713125 250003 343523 880568 355938 419712 1176506
Tabela 5 – caracterização da AF por faixa etária e por tempo de atividade (adaptado de (insa 2012))
Com base na Tabela 5, calculou-se a percentagem de mulheres que anda menos
de 30, de 30 a 60 e mais de 60 minutos por dia, assim como as que passam menos de
120, de 120 a 180 minutos e mais que 180 minutos por dia sentados, de forma a
compreender a distribuição da AF diária Figura 1.
Figura 1 – Percentagem da AF com base nos dados da Tabela 5
Analisando os gráficos da Figura 1, pode-se concluir que as mulheres pós-
menopáusicas na sua maioria tendem a andar mais do que 30 minutos por dia, não
garantindo 10000 passos diários, nem os 30 minutos de atividade moderada
recomendada, tendo em conta que provavelmente as pessoas que andam menos de 60
minutos diários o façam no trajeto casa emprego, e durante o trabalho em casa. Pode-se
18,2%
21,5% 60,3%
Tempo sentado por dia
<120Minutos
120-180Minutos
>180Minutos
17,0%
23,3% 59,7%
Tempo a andar por dia
<30 Minutos
30-60Minutos
>60Minutos
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João Pedro Candoso Fonseca 14
também concluir que mais de metade mas mulheres entrevistadas passa muito tempo do
seu dia sentada, pelo que se pode perceber que mais dificilmente chegam aos 10000
passos.
2.7 Avaliação através de acelerómetros
Para avaliar o nível de AF que cada pessoa prática pode-se recorrer ao uso de
sensores de movimento, como por exemplo acelerómetros ou pedómetros, que são
dispositivos de reduzida dimensão que detetam movimentos e fornecem dados relativos a
esses mesmos movimentos.
Os Acelerómetros (Figura 2) são aparelhos pequenos e portáteis sensíveis a
acelerações do corpo e que transformam esses valores em unidades de gasto energético
(Hensley, et al., 1993 ) e podem, por exemplo obter o número de passos de uma pessoa
durante uma atividade, ou ainda registar durante quanto tempo se realizou determinada
intensidade de exercício físico (Freedson, et al., 2000; Bassett, 2000). Devido a essas
características os acelerómetros são cada vez mais usados em trabalhos de
investigação, um dos problemas que estes sensores têm é o seu preço, entre 50 a 100 €,
o facto de requerem suporte de hardware e software, e experiência no manuseamento
dos dados obtidos pelos mesmos (Tudor-Locke, et al., 2001).
Figura 2 – Exemplo de um acelerómetro ( accelerometer (2012))
Os pedómetros funcionam através da sua sensibilidade às alterações do centro
gravítico, permitem estimar o número de passos dados e assim representar a quantidade
de AF (Lopes, 2003).
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João Pedro Candoso Fonseca 15
Dos dois tipos de sensores de movimento, os pedómetros (Figura 3) são
considerados a alternativa mais prática para monitorizar esforços de promoção de saúde
a nível individual e populacional (Moreau, et al., 2000). São simples de usar, têm um
preço relativamente baixo (entre 5 a 25 €), e a informação fornecida, número passos
dado, passos/dia, é facilmente compreendida pelo utilizador. (Tudor-Locke, et al., 2000).
Ao contrário dos acelerómetros, os pedómetros não são comummente usados para
distinguir a intensidade da AF, devido ao único dado de saída ser o volume de exercício
físico por dia, ou seja o número de passos por dia (Bassett, et al., 1996; Hendelman, et
al., 2000; Masurier, et al., 2003; Williams, 2001). Uma das desvantagens dos pedómetros
é a sua falta de sensibilidade para atividades em que não seja necessário caminhar,
como por exemplo o ciclismo, natação ou a musculação, por isso o seu uso atual é
estritamente limitado a atividades que envolva caminhadas.
Figura 3 – Exemplo de um pedómetro (oregonscientific (2012))
Foram efetuados estudos sobre a fiabilidade do pedómetro e chegou-se à
conclusão que são necessários pelo menos 3 dias de recolha de dados, mas quantos
mais dias de recolha houver, mais fiáveis são os dados obtidos (Trost, et al., 2000; Tudor-
Locke, et al., 2004). Em (Rowe, et al., 2004) foi verificado que 6 dias de aquisição de
dados são fiáveis para se investigar a AF habitual.
Vários investigadores quando compararam pedómetros com métodos indiretos de
contagem de calorias verificaram que os pedómetros subestimam o gasto de energia, e
ainda que os mesmos são fiáveis para velocidades de entre 3 e 4 m/s mas que são
menos fiáveis para velocidades pequenas (Nelson, et al., 1998).
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2.8 Resumo
A menopausa acontece depois de 12 meses de amenorreia e pode ter origem
natural ou cirúrgica, nesta fase a mulher vê o seu nível de hormonas sexuais a baixar, o
que vai ter repercussões na sua saúde.
A idade a que a menopausa aparece naturalmente na vida da mulher é
influenciada por fatores externos como por exemplo o tabagismo e o número de filhos. A
terapia hormonal de substituição é um tratamento padrão para mulheres com os sintomas
da menopausa, sendo que também previne osteoporose e doenças cardiovasculares,
mas a partir de uma certa idade este tratamento tem mais riscos do que benefícios para
as mulheres pós-menopáusicas, pelo que se tem que ter atenção a esse rácio risco-
beneficio para se continuar com a administração dessa terapia. Devido á diminuição de
hormonas que a mulher é vítima com a chegada da menopausa vão ocorrer alterações
no peso e composição corporal.
O exercício físico controlado tem uma contribuição significativa na prevenção do
aparecimento de vários sintomas e do desenvolvimento de doenças em mulheres pós-
menopáusicas, prevenindo também o risco cardiovascular. A avaliação do nível de AF
que cada pessoa prática é feita com recurso ao uso de sensores de movimento como,
por exemplo acelerómetros ou pedómetros.
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João Pedro Candoso Fonseca 17
CAPITULO III – BIOMECÂNICA: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Introdução
3.2 Ciclo normal da macha
3.3 Análise de marcha
3.3.1 Instrumentos para recolha de dados
3.3.2 Força Reativa do apoio
3.4 Aplicações da análise da marcha
3.5 Resumo
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CAPITULO III – BIOMECÂNICA: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Introdução
Em (Wickstrom, 1990) a marcha humana é caracterizada como sendo uma forma
natural de locomoção bípede, descrita por uma ação alternada e progressiva dos
membros inferiores, existindo um contacto permanente com a superfície de apoio. Pode
definir-se a marcha humana como resultante de duas capacidades: o equilíbrio e a
locomoção. O equilíbrio é fundamental para a manutenção da postura ereta, enquanto a
coordenação sucessiva de movimentos é imprescindível para a execução da marcha. Há
ainda muitos outros fatores que se envolvem no processo da marcha, entre os quais o
sistema músculo-esquelético, o tónus muscular, os sistemas sensoriais, o sistema
vestibular e o sistema sensório-motor (Inman, et al., 1981).
A análise da marcha é a avaliação quantitativa e qualitativa da locomoção
humana. É usada para se tentar compreender melhor os mecanismos normais que
traduzem as contrações musculares em movimento funcional como, por exemplo, na
marcha, subir escadas, entre outros. Na alta competição usa-se a análise do movimento
para se melhorar a performance e evitar lesões. (Peterson, et al., 2008)
Na marcha humana existem padrões comuns a todos nós; no entanto, cada
pessoa tem algumas características próprias, tal como o comprimento do passo,
velocidade, amplitudes de movimentos entre outros. Mas a marcha humana é, em todas
as pessoas, efetuada com vista a obter o menor custo energético possível (Inman, et al.,
1981).
Neste capitulo é feita uma abordagem sobre a historia da analise da marcha,
definir, explicar o ciclo e a analise da marcha, assim como os instrumentos usados para
essa analise, quais as componentes biomecânicas que se podem estudar e por fim as
aplicações desses estudos.
3.2 História da análise da marcha
A marcha humana tem sido observada desde o tempo dos primeiros seres
humanos, mas o seu estudo apenas aparece no período do Renascimento, quando
Leonardo da Vinci, Galileo e Newton começaram a descrever a marcha. O primeiro
registo de uma abordagem cientifica aparece em 1682, denominada De Motu Animalum
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João Pedro Candoso Fonseca 19
de Borelli, estudante de Galileo, em que ele mediu o centro de gravidade do corpo e
descreveu como se mantem o equilíbrio na marcha. Os irmãos Weber, alemães, foram os
primeiros a descrever claramente o ciclo da marcha, em 1836 (Whittle, 2007) (Steindler,
1953).
A cinemática apareceu na década de 1870 em que Marey, de Paris, publicou uma
serie de fotografias em que o sujeito do estudo tava todo de preto á exceção de umas
riscas brancas nos membros. Eadweard Muybridge, inglês a trabalhar na Califórnia, usou
vinte e quatro camaras para analisar a marcha de um cavalo. Mas o estudo mais
inovador, usando a cinemática, no seculo XIX pertence a Braune e Fischer que em 1895
publicaram o Der Gang des Menschen, estes autores usaram a técnica de Marley mas
com riscas fluorescentes, assim eles conseguiram determinar trajetórias, velocidades e
acelerações dos segmentos corporais em três dimensões. (Whittle, 2007) (Steindler,
1953)
Em 1924 e 1938, Amar e Elftman respetivamente usaram nos seus estudos uma
plataforma de força, sendo que Elftman melhorou a técnica e juntou lhe a cinemática.
Para melhor se compreender a marcha normal é necessário saber que músculos são
envolvidos neste processo, Scherb, na Suíça durante a década de 1940, estudou que
músculos estavam ativados durante a marcha, primeiro recorrendo a métodos de
palpação e posteriormente a técnicas de eletromiografia (EMG). (Whittle, 2007)
(Sutherland, 2005) (Steindler, 1953)
Em 1950 Bresler e Frankel, também eles na Califórnia, desenvolveram métodos
analíticos de determinação de força da reação ao solo, efeitos de gravidade nos
membros, e determinação da força de inercia. De 1950 a 1970 apareceram vários
estudos importantes referentes à análise mecânica. (Whittle, 2007) (Sutherland, 2001)
Após ser possível determinar analiticamente as forças que as articulações estão
sujeitas durante a marcha, começam a aparecer estudos matemáticos para se perceber
como se geram as forças e como são transmitidas entre as articulações durante a
marcha. (Whittle, 2007; Sutherland, 2002)
Nas décadas de 1970 e 1980, assistiu-se a uma evolução dos métodos de medida
e de equipamentos mais fiáveis e melhores. Desde então tem-se dado mais atenção aos
padrões de marcha patológicos, numa tentativa de usar esses resultados para benefício
dos pacientes, no entanto sem grandes resultados práticos (Winter, 1991; Whittle, 2007).
Biomecânica: revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 20
3.3 Ciclo normal da macha
Para se conseguir andar tem-se que cumprir dois requisitos:
Movimento periódico em cada pé, de uma posição de apoio para outra.
Força de reação do solo suficiente, aplicada através dos pés para o apoiar
o resto do corpo.
Estas duas características são indispensáveis para ocorrer qualquer movimento
bípede, como correr e andar, não importa o quão distorcido este padrão se pode
apresentar, devido a alguma patologia. Esse movimento periódico da perna encontra-se
na essência do ciclo de marcha (Vaughan, et al., 1992).
O ciclo da marcha define-se como sendo a sequência de movimentos que ocorre
entre dois contactos sucessivos do mesmo pé com o solo (Norkin, et al., 1992). Assim
pode-se considerar que o ciclo da marcha se inicia com o primeiro contacto do calcanhar
do pé direito, ou esquerdo, com o chão e acaba quando ocorre novo contacto, com o pé
em que se iniciou a marcha, com o solo (Completo, et al., 2011) Figura 4.
Figura 4 – Esquema do ciclo da marcha da perna direita, com fase de apoio, fase de balanço e indicação das subfases e rotações dos segmentos anatómicos (adaptado de (Completo, et al., 2011)).
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João Pedro Candoso Fonseca 21
Existem várias divisões adaptadas para o ciclo de marcha, sendo as duas
principais fases, a fase de apoio, em que o pé esta em contacto com o solo, e a fase de
balanco, que se inicia no momento em que o pé não se encontra em contacto com a
superfície de apoio e termina no momento em que o calcanhar contacta o solo
novamente (Winter, 2005).
Durante a fase de balanço, o membro que não está em contacto com o solo
encontra-se com o joelho em flexão, adiantando-se para entrar em contacto com a
superfície de apoio à frente do indivíduo. O ciclo da marcha tem a duração de
aproximadamente um segundo, sendo que a fase de apoio ocupa entre 51 a 60% do ciclo
e a fase de balanco entre 38 a 40 % do ciclo da marcha (Valmassy, 1996). Estas fases
podem ainda ser divididas em subfases. A fase de apoio pode ser dividida em: contacto
inicial, apoio bilateral, apoio unilateral e propulsão (Figura 4) (Completo, et al., 2011;
Valmassy, 1996).
O início do período de contacto dá-se quando o calcanhar do pé atinge o solo e
termina quando o pé contrário sobe. Este também é denominado de duplo apoio inicial e
receção de carga, ocupa cerca de 10% do ciclo de marcha e 18% da fase de apoio. As
funções essenciais desta fase do ciclo da marcha são a dissipação das forças resultantes
do contacto do calcanhar como solo e a adaptação às suas irregularidades (Whittle,
2003). No momento em que o calcanhar contacta com o solo, a ação da força de reação
deste provoca a rotação interna de todo o membro inferior simultaneamente com o
movimento de flexão plantar e eversão do pé como visível na Figura 4 (Completo, et al.,
2011) .
O período de apoio unilateral inicia-se imediatamente após a elevação do pé
contrário e finaliza com o início da elevação do calcanhar do pé, designando-se esta fase
por fase média de apoio. Este período ocupa cerca de 20% do ciclo de marcha e 30% da
fase de apoio, com o peso do individuo a incidir sobre um dos membros, enquanto o
outro se encontra em fase de balanço. A fase da propulsão inicia-se na elevação do
calcanhar do pé apoiado e termina com a elevação da zona distal do mesmo pé. Esta
fase ocupa cerca de 30% do ciclo da marcha e 50% da fase de apoio e engloba a fase de
apoio final de a fase de pré-balanço (Figura 5) (Completo, et al., 2011; Valmassy, 1996).
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Figura 5 – Esquema das subfases do ciclo da marcha (adaptado de (Whittle, 2003)).
A fase inicial de balanço começa aquando a elevação do pé de apoio e termina
com os ambos pés próximos um do outro. Por sua vez a fase média de balanco termina
com a tíbia do pé de apoio na posição vertical, sendo que a fase final de balanço termina
com o contacto do calcanhar do pé, durante a fase de balanço, o adiantamento do
membro é facilitado pela posição fletida da articulação do joelho (Whittle, 2003).
Há várias variáveis que relacionam o tempo e a distância que caracterizam o ciclo
da marcha, entre as quais o tempo de ciclo, o comprimento de passo, a largura e a
velocidade de avanço linear. Os valores normais para estes parâmetros encontram-se
referidos na Figura 6 e na Tabela 6.
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Figura 6 – Parâmetros dimensionais do ciclo da marcha (retirado de (Completo, et al., 2011)).
Parâmetro Valores
Cadencia 90 a 140 passos/minuto
Tempo de ciclo 1.0 a 1.2 m/s
Velocidade 0.9 a 1.8 m/s
Largura de passo 77 a 96 mm
Comprimento de passo 0.5 a 1.1 m
Comprimento da passada 1.2 a 1.9 m
Tabela 6 – Valor dos parâmetros relacionados com o tempo e distâncias do ciclo da marcha (adaptado de (Completo, et al., 2011)).
3.4 Análise de marcha
3.4.1 Instrumentos para recolha de dados
Para a análise da marcha pode-se ter em conta as mais variadas variáveis da
marcha de cada individuo, e a análise biomecânica evolve uma interação entre essas
variáveis, o que permite através de parâmetros de posição, orientação dos segmentos
corporais, das forças externas, dos parâmetros corporais e da atividade muscular, a
determinação das forças e momentos internos nas estruturas músculo-esqueléticas
(Completo, et al., 2011; Baumann, 1994). A recolha destas variáveis necessita de
métodos e equipamentos laboratoriais especialmente desenvolvidos para a análise
detalhada do ciclo da marcha. Entre eles pode-se referir: camara de imagens; cinemática;
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João Pedro Candoso Fonseca 24
eletrogoniómetros; dispositivos de medição temporal da marcha; sensores
eletromiográficos; acelerómetros; palmilhas transdutoras de pressão plantar; e
plataformas de força (Winter, 2005). Na Figura 7 pode-se identificar os diferentes tipos de
análise de marcha e os parâmetros que são retirados de cada uma dela.
Figura 7 – Áreas do estudo para a análise do movimento no ciclo de marcha (adaptado de (Baumann, 1994)).
Com a aquisição de imagens da marcha do sujeito a analisar, consegue-se
analisar movimentos que ocorrem a alta velocidade, reduzindo o número de repetições
que se tem que fazer e é possível mostrar ao paciente como ele está a andar. Este
método não é objetivo, devido a não fornecer dados quantitativos sobre a marcha, mas é
bom para se ver a progressão do paciente e para comparação. A vantagem deste método
é a maior parte das camaras atuais podem ser usadas para este fim, sendo que os
requisitos são: a camara fazer zoom, ter focagem automática e poder operar numa sala
com iluminação normal. Com esta técnica pode-se obter dados como o tempo que
demora cada ciclo de marcha, a cadência, o tamanho do passo, a velocidade entre outros
(Whittle, 2007).
A cinemática é usada para gravar posições e orientações dos segmentos
corporais, ângulos das articulações, e correspondentes velocidades e acelerações
lineares ou angulares. As imagens podem ser retiradas em duas dimensões, com recurso
a camaras numa única posição, ou em três dimensões com recurso a várias camaras
calibradas e sincronizadas; contudo, sem as camaras estarem calibradas, é impossível
medir distâncias de forma precisa. O paciente geralmente tem marcadores no corpo para
ser possível posteriormente fazer os cálculos de forma a evitar erros, Figura 8.
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João Pedro Candoso Fonseca 25
Figura 8 – Configurações típicas dos marcadores (adaptado de (Whittle, 2007))
Os eletrogoniómetros são dispositivos eletromecânicos que permitem medir a
amplitude de movimento das articulações, nomeadamente na zona do joelho, sendo
aplicados diretamente ao corpo do paciente. São constituídos por um potenciómetro
rotativo com os braços fixos ao eixo e fixo ao segmento corporal pela base. Os
eletrogoniómetros multiaxiais têm a capacidade de, simultaneamente, medirem distâncias
ortogonais e de deslocamento rotacional, o que é apropriado para a medição do
movimento humano. As suas vantagens são a visualização em tempo real assim como
uma recolha rápida de várias informações (Figura 9) (Peterson, et al., 2008; Completo, et
al., 2011).
Figura 9. – Goniómetros flexíveis e não flexiveis (adaptado de (Whittle, 2007)).
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Os dispositivos de medição temporal da marcha usam-se com o objetivo de medir
aspetos como a cadência, duração da marcha e tempos de balanço e de apoios. Pode-se
ainda usar acelerómetros, com os quais se pode derivar as velocidades e deslocamentos
das articulações (Completo, et al., 2011; Peterson, et al., 2008).
Para se obter dados eletromiográficos são usados sensores eletromiográficos
colocados nos músculos que acuam durante a marcha. A EMG caracteriza-se pelo
registro da atividade elétrica associada às contrações musculares, em vez de se
determinar as propriedades mecânicas associadas ao que se quer medir, esta técnica
indica o estímulo nervoso para o sistema muscular. O resultado da EMG é o padrão
temporal dos diferentes grupos musculares ativos no movimento observado. Portanto,
através da EMG determina-se de maneira direta a atividade muscular voluntária através
do potencial de ação. Segundo (Winter, 1979), a monitorização desse potencial de ação é
importante para o relacionar com algumas medidas da função muscular como tensão,
força, estado de fadiga e consequentemente, o metabolismo muscular, recrutamento de
elementos contráteis, entre outros parâmetros (Amadio, et al., 2000).
Os dispositivos dinamométricos, como, por exemplo, palmilhas transdutoras de
pressão plantar ou plataforma de forças, em qua a grandeza medida é a componente
vertical da força exercida pela planta do pé sobre o solo (Completo, et al., 2011).
A plataforma de força consiste em duas superfícies rígidas sobrepostas e ligadas
por intermedio de sensores de força. Há vários tipos de plataformas de força, mas
destacam-se três: apenas com um único sensor de força no centro da plataforma.
plataforma triangular com sensores nos três cantos, e por fim plataforma retangular com
sensores nos quatro cantos, normalmente têm 100mm de altura e uma superfície de 400
mm por 600 mm. A plataforma mais utilizada dos disponíveis comercialmente é a
plataforma retangular com quatro sensores (Barela, et al., 2011; Whittle, 2007).
Geralmente a plataforma é colocada no chão, com a superfície superior nivelada
com o chão, de forma a ser possível andar de forma natural sobre a mesma. As
plataformas de força retangulares medem as três componentes da força reativa do apoio,
cada um dos quatro sensores de força registra a força e os momentos nas direções
médio-lateral (X), ântero-posterior (Y) e vertical (Z) (Figura 10) (Barela, et al., 2011).
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Figura 10 - Exemplo de uma plataforma de força retangular mostrando as superfícies superior e inferior e a representação das forças obtidas por meio dos sensores em cada um dos cantos da
plataforma (adaptado de (Barela, et al., 2011)).
Os sinais obtidos têm que ser amplificados e podem sofrer ainda outro tipo de
mudanças elétricas, sendo necessário processar o sinal obtido. Como os sinais obtidos
são analógicos, para que o tratamento se faça com recurso a um computador tem que se
converter o sinal analógico para digital (Bartlett, 1997; Pais, 2005).
A avaliação do equilíbrio postural através da plataforma de forças faz-se
recorrendo ao deslocamento do centro de força nas direções ântero-posterior, e médio-
lateral. Através dos dados recolhidos pela plataforma é ainda possível determinar a
velocidade média de deslocamento do centro de força (Mann, et al., 2008).
Estas variáveis são obtidas com recurso às equações:
onde as variáveis indicadas representam:
- Coordenada do centro de força na direção ântero-posterior;
- Coordenada do centro de força na direção médio-lateral;
- Momento em torno do eixo ântero-posterior;
- Momento em torno do eixo médio-lateral;
- Componente ântero-posterior da força de reação do solo;
- Componente médio-lateral da força de reação do solo;
- Componente vertical da força de reação do solo;
- Distância da superfície até o centro geométrico da plataforma de força.
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As técnicas descritas anteriormente podem ser usadas em conjunto para se obter
dados mais completos, como monstra a Figura 11.
Figura 11- equipamento de análise de marcha com seis camaras, duas plataformas de força, e um sistema de EMG (adaptado de ( (Whittle, 2007)).
3.4.2 Força Reativa do apoio
No ciclo da marcha, cada indivíduo aplica uma força sobre a superfície de apoio,
força essa que varia dependendo de fatores intrínsecos, como a sua massa, e de fatores
dinâmicos. Com a aplicação da terceira lei de Newton, pode-se afirmar que o solo
devolve uma força de igual magnitude e direção oposta, denominada de força de reação
ao solo (Completo, et al., 2011).
Em cada momento da marcha, a direção e a intensidade dessa força permitem
conhecer a solicitação mecânica a que os músculos e articulações do pé estão expostos
(Winter, 2005). Um dos indicadores mais importantes dos esforços mecânicos gerados
durante a marcha é a força de reação do solo sobre a planta do pé, pelo facto de resultar
da ação traduzida pelo somatório dos produtos da aceleração das massas de todos os
segmentos do corpo (Winter, 2005). Esta força pode ser dividida nas componentes
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João Pedro Candoso Fonseca 29
vertical, ântero-posterior e médio-lateral. Na Figura 12 pode-se verificar o comportamento
tipico da intensidade de cada uma das tres componentes ao longo do ciclo de marcha
completo (Winter, 2005; Completo, et al., 2011).
Figura 12 – Componentes das forças de reação ao solo durante o ciclo de marcha, expressos em % do peso do individuo (adaptado de (Completo, et al., 2011)).
A magnitude da componente vertical da força de reação, do solo, oscila em torno
do valor do peso do individuo. Esta variação resulta do efeito da aceleração dos
movimentos de subida e descida do centro de massa do corpo durante o movimento da
marcha. Pode-se observar na Figura 13, o movimento de subida e descida da articulação
da anca ao longo da marcha, em particular durante o período de apoio simples. Na fase
inicial do ciclo da marcha, o centro de massa passa da sua posição mais baixa para a
posição mais alta. Esta variação acontece ao mesmo tempo que a força da reação do
solo se torna superior ao peso do corpo, após esta subida esta-se na presença de uma
desaceleração da velocidade de subida do centro de massa, o que origina uma
desaceleração, a cerca de 30% do ciclo e diminui assim a força de reação ao solo para
um valor inferior ao do peso do corpo. Em seguida o centro de massa desce
verticalmente, originando um aumento da aceleração descendente o que leva a um novo
aumento da força de reação do solo, quando o centro de massa se aproxima da posição
mais baixa o corpo desacelera e a força de reação o solo diminui novamente (Completo,
et al., 2011).
Biomecânica: revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 30
Figura 13 – Representação esquemática da força de reação ao solo na direção medial-lateral (adaptado de (Completo, et al., 2011))
Como complemento à componente vertical, o apoio do pé no solo origina também
uma força ântero-posterior, esta reflete as acelerações nos sentidos anterior e posterior
do centro de massa. No início do ciclo, o solo “empurra” para a parte posterior o membro
inferior, o que origina uma aceleração nesse sentido, aumentado o valor da força ântero-
posterior e consequentemente diminui a velocidade de avanço do corpo. A força posterior
atinge o seu máximo ao fim do duplo apoio inicial, cerca de 10% do ciclo da marcha.
Após esta fase ocorre uma diminuição desta força devido á baixa aceleração do centro
de massa do corpo no sentido anterior. Nesta etapa, o corpo move-se a velocidade
constante, diminuindo o valor da força. Em seguida os músculos aceleram o corpo na
direção anterior que atinge o seu máximo antes da elevação do pé (Completo, et al.,
2011).
Há ainda uma terceira componente da força de reação do solo na direção media-
lateral, que resulta de uma aceleração do centro de massa do corpo na direção medial
durante a fase de duplo suporte inicial, sendo esta pequena e sensivelmente constante
no decorrer do ciclo da marcha, que com a ajuda da inercia lateral sobre o centro de
massa, permite o afastamento dos pés durante a marcha. Como a força de reação ao
solo passa lateralmente ao centro do corpo, esta força gera um momento em torno do pé
de apoio com o mesmo sentido, sendo este momento equilibrado pela força medial-lateral
que atua sobre o pé pela força de inercia lateral, como ilustrado na Figura 13 (Completo,
et al., 2011).
Biomecânica: revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 31
No decorrer do ciclo de marcha o pé tem o seu primeiro contacto com o solo na
zona do calcanhar e eleva-se dele na zona dos dedos. Consequentemente, o ponto de
aplicação da força de reação ao solo é chamado de centro de pressão, e move-se do
calcanhar até a zona mais anterior do pé. Na Figura 14 encontra-se uma representação
da evolução do centro de pressão ao longo do pé na fase de apoio. O centro de pressão
move-se rapidamente para a frente até à fase média do apoio simples, após o qual a
deslocação do centro de pressão fica muito centralizada na zona dos metatársicos
(Whittle, 2003; Completo, et al., 2011)
Figura 14 - Representação da evolução do centro de pressão da força de reação em % do ciclo de marcha(adaptado de (Whittle, 2003))
3.5 Aplicações da análise da marcha
As aplicações da analise da marcha normalmente dividem-se em: avaliação
clinica da marcha e investigação da marcha. A avaliação clinica da marcha tem o objetivo
de ajudar diretamente os pacientes, enquanto a investigação da marcha tem o objetivo de
melhorar o entendimento da marcha para melhorar diagnósticos médicos e tratamentos
de reabilutação. As diferenças de requisitos entre elas incluem por exemplo o tempo de
teste e de preparação do individuo, na avaliação clinica os testes tendem a ser mais
rápidos a preparar, realizar e analisar, enquanto na investigação eles podem ser mais
demorados tornando-se mais fiáveis e corretos. (Whittle, 2007)
O facto de ser muito mais fácil tirar medidas e interpretar indivíduos com um
padrão de marcha normal do que pessoas que apresentam uma marcha patológica, o
que pode explicar o porque de se encontrarem mais estudos com indivíduos saudáveis
do que de indivíduos com patologias (Whittle, 2007).
Biomecânica: revisão bibliográfica FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 32
3.6 Resumo
O movimento periódico em cada pé, de uma posição de apoio para outra e a força
de reação do solo suficiente, aplicada através dos pés para o apoiar o resto do corpo são
duas características indispensáveis para ocorrer qualquer movimento bípede. A unidade
básica da marcha humana é o ciclo da marcha que se define como sendo a sequência de
movimentos que ocorre entre dois contactos sucessivos do mesmo pé com o solo.
A análise biomecânica evolve uma interação entre variáveis, o que permite
através de parâmetros de posição, orientação dos segmentos corporais, das forças
externas, dos parâmetros corporais e da atividade muscular, a determinação das forças e
momentos internos nas estruturas músculo-esqueléticas. Para esta análise pode-se
recorrer a camara de imagem, cinemática, eletrogoniómetros, dispositivos de medição
temporal da marcha, sensores eletromiográficos, acelerómetros, palmilhas transdutoras
de pressão plantar e plataformas de força.
No ciclo da marcha, cada indivíduo aplica uma força sobre a superfície de apoio,
força com base na terceira lei de Newton, pode-se afirmar que o solo devolve uma força
de igual magnitude e direção oposta, denominada de força de reação ao solo, força essa
que é muito importante na análise biomecânica da marcha. As aplicações desta analise
normalmente dividem-se em: avaliação clinica da marcha e investigação da marcha
Conclusões e perspetivas futuras FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 33
CAPITULO IV – CONCLUSÕES E PERSPETIVAS FUTURAS
4.1 Conclusões Finais
4.2 Perspetivas futuras
Conclusões e perspetivas futuras FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 34
CAPITULO IV – CONCLUSÕES E PERSPETIVAS FUTURAS
4.1 Conclusões Finais
Tendo por base a pesquisa bibliográfica efetuada, conclui-se que a menopausa é
uma fase de grandes mudanças na vida da mulher, ela inicia-se depois de 12 meses de
amenorreia e pode origens diferentes, sendo elas natural ou cirúrgica, nesta altura da sua
vida a mulher é alvo de uma diminuição do nível de hormonas sexuais, o que vai ter
repercussões na sua saúde.
Fatores externos como o tabagismo ou o número de filhos influenciam o
aparecimento precoce ou tardio da menopausa. Uma dos tratamentos de referência para
a menopausa é a terapia hormonal de substituição, esta terapia também previne a
osteoporose e doenças cardiovasculares, mas este tratamento tem mais riscos do que
benefícios para as mulheres pós-menopáusicas. Devido á diminuição de hormonas que a
mulher é vítima com a chegada da menopausa vão ocorrer alterações no peso e
composição corporal.
O exercício físico contribui significativa na prevenção do aparecimento de vários
sintomas e do desenvolvimento de doenças em mulheres pós-menopáusicas, prevenindo
também o risco cardiovascular. Para se controlar o tempo e intensidade do exercício
físico tem que avaliar essas variáveis, essa avaliação é feita com recurso ao uso de
sensores de movimento, como por exemplo acelerómetros ou pedómetros.
Essa AF pode vir a alterar as componentes biomecânicas da marcha, para se
conseguir identificar essas alterações tem que se perceber o mecanismo da marcha,
sendo que há dois requisitos fundamentais para esta atividade ocorrer sendo elas: O
movimento periódico em cada pé, de uma posição de apoio para outra e a força de
reação do solo suficiente, aplicada através dos pés para o apoiar o resto do corpo.
O ciclo da marcha é a unidade básica da marcha humana que se define como
sendo a sequência de movimentos que ocorre entre dois contactos sucessivos do mesmo
pé com o solo.
A análise biomecânica evolve uma interação entre variáveis, o que permite
através de parâmetros de posição, orientação dos segmentos corporais, das forças
externas, dos parâmetros corporais e da atividade muscular, a determinação das forças e
momentos internos nas estruturas músculo-esqueléticas. Para esta análise pode-se
Conclusões e perspetivas futuras FEUP
João Pedro Candoso Fonseca 35
recorrer a camaras de imagem, cinemática, eletrogoniómetros, dispositivos de medição
temporal da marcha, sensores eletromiográficos, acelerómetros, palmilhas transdutoras
de pressão plantar e plataformas de força.
No ciclo da marcha, cada indivíduo aplica uma força sobre a superfície de apoio,
força com base na terceira lei de Newton, pode-se afirmar que o solo devolve uma força
de igual magnitude e direção oposta, denominada de força de reação ao solo, força essa
que é muito importante na análise biomecânica da marcha. As aplicações desta analise
normalmente dividem-se em: avaliação clinica da marcha e investigação da marcha.
Em suma verifica-se que há uma possível relação entre o nível de AF e a variação
das componentes biomecânicas da análise da marcha. Foram encontrados vários
estudos sobre a menopausa e as alterações provocadas no corpo e metabolismo das
mulheres, assim como uma grande quantidade de estudos sobre a avaliação da força de
reação ao solo. Em relação ao conjunto destes dois temas nota-se que há poucos
estudos efetuados sobre a variação desta força quer com o exercício físico, quer com um
público-alvo de mulheres em pós menopausa, sendo que a maioria se foca em atletas de
alta competição ou em movimentos específicos. Desta forma, torna-se importante
verificar a influência dos níveis de atividade física no comportamento biomecânico das
forças reativas do apoio durante o caminhar em mulheres pós-menopáusicas, para se
poder efetuar uma prescrição de exercício físico mais personalizada e eficaz.
4.2 Perspetivas futuras
Como perspetivas futuras, vai-se avaliar então a relação dos níveis de atividade
física no comportamento biomecânico das forças reativas do apoio durante o caminhar
em mulheres pós-menopáusicas, para isso tem que se recolher dados relativos à
atividade física diária das participantes e em seguida, com recurso a uma plataforma de
forças recolher dados referentes à força reativa do apoio, para se relacionar identificar e
quantificar as alterações verificadas. Neste processo é importante recolher informações
sobre a idade, peso e características da menopausa com o intuito de se tornar essa
relação o mais fiável possível.
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