Estudo dos padrões de marcha de diabéticos por simulação preditiva

• Autor(a) principal: Santos, G. F.
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Texto Completo: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/83
• topic: Diabetes; Biomecânica; Simulação (Computadores)

Diabéticos apresentam enfraquecimento dos músculos flexores e extensores do tornozelo, além de maior rigidez deste complexo articular. Estes fatores colaboram para o padrão de marcha alterado destes indivíduos, caracterizado por menor velocidade, maior tempo de apoio simples e duplo apoio, menor amplitude de movimento articular, além de alterações cinéticas e nas ativações musculares. Contudo, as relações de causa e efeito entre estas alterações e os acometimentos do sistema musculoesquelético típicos do diabetes não estão bem estabelecidos na literatura. O objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos isolados da redução da capacidade de geração de força muscular do tibial anterior, sóleo e gastrocnêmio e do aumento de rigidez no tornozelo durante a marcha. Um modelo do sistema musculoesquelético humano e uma abordagem de simulação preditiva da marcha diabética foram desenvolvidos. O modelo possui propriedades que podem ser modificadas para representar o efeito da doença sobre o sistema musculoesquelético. As alterações dos padrões de marcha são simuladas de maneira preditiva por meio da resolução de um problema de controle ótimo. Especificamente, as forças isométricas máximas dos músculos gastrocnêmio, sóleo e tibial anterior foram reduzidas e a curva de momento passivo na articulação do tornozelo foi alterada de maneira a aumentar a rigidez da articulação, representando as alterações típicas causadas pelo diabetes. A redução de força isométrica máxima dos músculos do tornozelo atrasou a ativação do sóleo e gastrocnêmio, reduziu a força no gastrocnêmio e aumentou a força do músculo iliopsoas, aumentando assim o momento de flexão do quadril na fase de propulsão da marcha. Esses resultados indicam a adoção de uma estratégia motora para compensar o déficit de momento no tornozelo por meio de um aumento do momento de flexão do quadril, denominada estratégia do quadril na literatura. O aumento de rigidez na articulação do tornozelo também levou à adoção da estratégia do quadril, com atraso na ativação do sóleo, redução de geração de força muscular no sóleo e gastrocnêmio e aumento, mesmo que mais discreto, da ativação do iliopsoas na fase de propulsão da marcha. Além disso, ambas as alterações no sistema musculoesquelético causaram maior utilização das estruturas elásticas passivas no tornozelo, de forma a armazenar energia na fase de apoio médio e liberá-la na fase de propulsão. Este trabalho contribui para a compreensão dos efeitos do diabetes nos padrões de marcha e pode embasar a formulação de terapias mais apropriadas a esta população.