Summary

Avaliação do controle postural e ativação muscular de extremidade inferior em indivíduos com instabilidade crônica do tornozelo

Published: September 18, 2020
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Summary

Indivíduos com instabilidade crônica do tornozelo (CAI) apresentam deficiência de controle postural e ativação muscular retardada das extremidades inferiores. A posturografia dinâmica computadorizada combinada com a eletromisografia superficial fornece insights sobre a coordenação dos sistemas visual, somatossensorial e vestibular com regulação de ativação muscular para manter a estabilidade postural em indivíduos com CAI.

Abstract

A postura dinâmica informatizada (CDP) é uma técnica objetiva para a avaliação da estabilidade postural em condições estáticas e dinâmicas e perturbação. O CDP é baseado no modelo de pêndulo invertido que traça a inter-relação entre o centro de pressão e o centro de gravidade. O CDP pode ser usado para analisar as proporções de visão, propriocepção e sensação vestibular para manter a estabilidade postural. Os seguintes caracteres definem instabilidade crônica do tornozelo (CAI): dor persistente no tornozelo, inchaço, sensação de “ceder” e incapacidade autorreendida. Estabilidade postural e nível de ativação muscular fibular em indivíduos com CAI diminuíram devido a lesões complexas do ligamento lateral do tornozelo. Poucos estudos têm utilizado o CDP para explorar a estabilidade postural dos indivíduos com CAI. Faltam estudos que investiguem a estabilidade postural e a ativação muscular relacionada usando CDP sincronizado com eletromografia superficial. Este protocolo CDP inclui um teste de organização sensorial (SOT), um teste de controle motor (MCT) e um teste de adaptação (ADT), bem como testes que medem a posição unilateral (EUA) e o limite de estabilidade (LOS). O sistema de eletromyografia superficial é sincronizado com CDP para coletar dados sobre a ativação muscular do membro inferior durante a medição. Este protocolo apresenta uma nova abordagem para avaliar a coordenação dos sistemas visual, somatosensorial e vestibular e ativação muscular relacionada para manter a estabilidade postural. Além disso, fornece novas percepções sobre o controle neuromuscular dos indivíduos com CAI ao lidar com ambientes complexos reais.

Introduction

A postura dinâmica informatizada (CDP) é uma técnica objetiva para a avaliação da estabilidade postural em condições estáticas e dinâmicas e perturbação. O CDP é baseado no modelo de pêndulo invertido que traça a inter-relação entre o centro de pressão (COP) e o centro de gravidade (COG). COG é a projeção vertical do centro de massa (COM), enquanto o COM é o ponto equivalente à massa corporal total no sistema de referência global. COP é a localização do vetor vertical da força de reação terrestre. Representa uma média ponderada de todas as pressões sobre a superfície da área de contato com o solo1. A estabilidade postural é a capacidade de manter o COM dentro da base de suporte em um determinado ambiente sensorial. Reflete a capacidade de controle neuromuscular que coordena o sistema nervoso central com o sistema sensorial aferente (visão, propriocepção e sensação vestibular) e saída de comando motor2.

Métodos de avaliação anteriores para controle postural, como o tempo para uma postura de perna única e a distância de alcance para testes de equilíbrio Y, são orientados para resultados e não podem ser utilizados para avaliar objetivamente a coordenação entre sistemas sensoriais e controle motor3. Além disso, alguns estudos utilizaram placa de oscilação computadorizada portátil, que quantificou o desempenho do equilíbrio dinâmico a partir das configurações laboratoriais4,,5,6. O CDP difere dos métodos de teste acima mencionados, pois pode ser aplicado à análise da proporção de visão, propriocepção e sensação vestibular na manutenção da estabilidade postural e na avaliação da proporção da estratégia motora, como a estratégia dominante do tornozelo ou quadril. Foi visto como um padrão-ouro para a medição do controle postural7 devido à sua precisão, confiabilidade e validade8.

A instabilidade crônica do tornozelo (CAI) é caracterizada por dor persistente no tornozelo, inchaço e sensação de “dar lugar”; é uma das lesões esportivas mais comuns9. O CAI é originário principalmente de entorses laterais no tornozelo, que destroem a integridade e estabilidade do complexo do ligamento lateral do tornozelo. A propriocepção, a força muscular fibular e a trajetória normal do talo são prejudicadas10,11. As deficiências do segmento de tornozelo fraco podem resultar em controle postural deficiente e ativação muscular em indivíduos com CAI12. No entanto, poucos estudos têm investigado a estabilidade postural dos indivíduos com CAI utilizando o CDP3,13. As medidas atuais raramente poderiam analisar a deficiência de controle de postura do CAI na perspectiva da análise sensorial. Portanto, a capacidade de organização sensorial e estratégia postural do CAI para manter a estabilidade postural precisa ser explorada.

A atividade muscular é um componente importante do controle neuromuscular que afeta a regulação da estabilidade postural14,15. No entanto, o CDP só monitora a inter-relação entre COP e COG através de placas de força, e sua aplicação à observação do nível específico de ativação dos músculos dos membros inferiores em indivíduos com CAI é difícil. Atualmente, poucos estudos têm avaliado a estabilidade postural dos indivíduos com CAI através de um método que combina PCD com eletromografia (EMG).

Portanto, o protocolo desenvolvido visa explorar o controle postural e a atividade muscular relacionada, combinando CDP e sistema de eletromografia superficial (sEMG). Este protocolo fornece uma nova abordagem para investigar o controle neuromuscular, incluindo organização sensorial, controle postural e atividade muscular relacionada, para os participantes com CAI.

Protocol

Antes dos testes, os participantes assinaram um consentimento informado após receberem informações sobre o processo experimental. Este experimento foi aprovado pelo comitê de ética da Universidade de Esportes de Xangai. 1. Configuração do equipamento Ligue o sistema CDP, complete a autocalibração e garanta que o instrumento funcione normalmente a 100 Hz de frequência amostral.NOTA: Cada uma das duas placas de força independente instaladas mede três forças (Fx, Fy e Fz) e três momentos (…

Representative Results

Resultados representativos do CDPTeste de organização sensorialO sistema avalia a capacidade do participante de manter o COG na área alvo pré-determinada, quando o ambiente muda conforme a entrada de sinal periférico. O escore de equilíbrio (ES) é a pontuação em condições 1-6 que reflete a capacidade de coordenar o sistema sensorial para manter a estabilidade postural (Equação 6). A pontuação composta (COMP) é a pontuação média…

Discussion

O protocolo apresentado é utilizado para medir o controle postural dinâmico e a atividade muscular relacionada em indivíduos com CAI, sincronizando o CDP com o SEMG. O CDP traça a trajetória da COP e da COG e fornece uma visão sobre a interação entre a entrada de informações sensoriais (visual, somatosensorial e vestibular) e o ambiente externo8,,21,,22. É uma ferramenta eficaz para o diagnóstico da limitação da at…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores reconhecem o financiamento do Fundo Nacional de Ciências Naturais da China (11572202, 11772201 e 31700815).

Materials

NeuroCom Balance Manager SMART EquiTest Natus Medical Incorporated, USA Its major components include: NeuroCom Balance Manager Software Suite, dynamic dual force plate (rotate & translate), moveable visual surround with 15” LCD display (it could provide a real time display of the subject’s center of gravity shown as a cursor during the task) and illumination, overhead support bar with patient harness, computer and other parts.
wireless Myon 320 sEMG system Myon AG The system consists of 16 parallel channels of transmitter signals, receiver, "EMG motion Tools" and "ProEMG" software,computer and other parts.

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Cite This Article
Yin, L., Lai, Z., Hu, X., Liu, K., Wang, L. Evaluating Postural Control and Lower-extremity Muscle Activation in Individuals with Chronic Ankle Instability. J. Vis. Exp. (163), e61592, doi:10.3791/61592 (2020).

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