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Neuroscience

Avaliação da função do sistema core do pé em idosos

Published: March 11, 2022 doi: 10.3791/63479
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1
1Shanghai Frontiers Science Research Base of Exercise and Metabolic Health, Shanghai University of Sport

Summary

A estabilidade do núcleo funcional do pé contribui para a postura estática humana e atividades dinâmicas. Este artigo propõe uma avaliação abrangente da função do sistema core do pé, que combina três subsistemas. Pode proporcionar maior conscientização e protocolo multifacetado para explorar a função do pé entre diferentes populações.

Abstract

Como uma estrutura complexa para ligar o corpo e o solo, o pé contribui para o controle postural nas atividades estáticas e dinâmicas humanas. O núcleo do pé está enraizado na interdependência funcional dos subsistemas passivo, ativo e neural, que se combinam no sistema central do pé controlando o movimento e a estabilidade do pé. O arco do pé (subsistema passivo), responsável pela carga, é considerado o núcleo funcional do pé, sendo sua estabilidade necessária para as funções normais do pé. As anormalidades funcionais do pé têm sido amplamente relatadas em idosos, como fraqueza dos músculos flexores dos dedos, posturas anormais dos pés e diminuição da sensibilidade sensorial plantar. Neste artigo, uma abordagem abrangente é introduzida para avaliar a função do pé com base nos subsistemas centrais do pé. A força e a morfologia dos músculos intrínsecos e extrínsecos do pé foram utilizadas para avaliar a função muscular do pé (subsistema ativo). O teste de força de cúpula foi aplicado para determinar a função dos músculos intrínsecos do pé, enquanto o teste de força de flexão dos dedos focou mais a função dos músculos extrínsecos. O teste de queda navicular e o índice postural do pé foram aplicados para avaliar a função do arco do pé (subsistema passivo). Para o subsistema neural, o teste do limiar de toque luminoso plantar e o teste de discriminação de dois pontos foram utilizados para avaliar a sensibilidade tátil plantar em nove regiões do pé. Este estudo fornece novos insights sobre a função central do pé em idosos e outras populações.

Introduction

O pé humano é uma estrutura altamente complexa, composta por ossos, músculos e tendões que se ligam ao pé. Como um segmento do membro inferior, o pé constantemente fornece contato direto da fonte com a superfície de suporte e, portanto, contribui para as tarefas de sustentação de peso1. Com base na complexa interação biomecânica entre músculos e estruturas passivas, o pé contribui para a absorção de choque, ajusta-se para superfícies irregulares e gera impulso. Evidências mostram que o pé contribui significativamente para a estabilidade postural, caminhada e corrida 2,3,4.

De acordo com um novo paradigma proposto por McKeon5 em 2015, o núcleo do pé está enraizado na interdependência funcional dos subsistemas passivo, ativo e neural, que se combinam no sistema central do pé controlando o movimento e a estabilidade do pé. Nesse paradigma, a anatomia óssea do pé forma a meia cúpula funcional, que inclui os arcos longitudinais e os arcos metatarsais transversos e se adapta de forma flexível às mudanças decarga6. Essa meia cúpula e estruturas passivas, incluindo os ligamentos e cápsulas articulares, constituem o subsistema passivo. Além disso, o subsistema ativo consiste em músculos intrínsecos do pé, músculos extrínsecos e tendões. Os músculos intrínsecos atuam como estabilizadores locais responsáveis pela sustentação dos arcos do pé, dependência de carga e modulação7,8, enquanto os músculos extrínsecos geram movimento do pé como movimentadores globais. Para o subsistema neural, vários tipos de receptores sensoriais (por exemplo, receptores capsuloligamentares e cutâneos) na fáscia plantar, ligamentos, cápsulas articulares, músculos e tendões contribuem para a deformação, marcha e equilíbrio do domo do pé 9,10.

Vários pesquisadores têm especulado que o pé contribui para as atividades diárias de duas maneiras principais. Uma delas é pelo apoio mecânico via arco funcional e pela modulação entre os músculos dos membros inferiores. A outra é a entrada de informações sensoriais plantares sobre a posição11. Com base no sistema core do pé, déficits nesse sistema, incluindo a postura do pé, a força dos músculos intrínsecos e extrínsecos do pé e a sensibilidade sensorial, podem predispor à fraqueza da mobilidade e do equilíbrio9,11,12,13.

No entanto, com o avançar da idade, alterações no aspecto, biomecânica, estrutura e função do pé comumente ocorrem, incluindo deformidades do pé ou dedos, fraqueza da força do pé ou dos dedos, distribuição da pressão plantar e redução da sensibilidade tátil plantar 14,15,16,17. A presença de deformidade em pododáctilos e a gravidade do hálux valgo estão associadas à mobilidade e ao risco de quedas em idosos11,18. Além disso, a força dos músculos flexores dos dedos, antes negligenciada, contribui para o equilíbrio em idosos19. Enquanto isso, os idosos também apresentam maior risco de apresentar podes associados a patologias como diabetes, doença arterial periférica, neuropatia e osteoartrite20,21.

A avaliação, o exame físico e os cuidados com a saúde do pé, especialmente em idosos, têm atraído atenção crescente14,21. No entanto, há um estudo limitado para explorar a avaliação abrangente da função do sistema central do pé. Inúmeros estudos objetivaram explorar problemas patológicos do pé em idosos, como dor e distúrbios ungueais, cutâneos, ósseos/articulares e neurovasculares 21,22,23. O papel do pé no suporte mecânico e na entrada sensorial durante as atividades diárias e como um sistema funcional do núcleo precisa ser reconhecido e avaliado, o que foi ignorado em estudos anteriores. Especialmente, os componentes ativos do pé, incluindo os músculos intrínsecos e extrínsecos, funcionam como estabilizadores locais e movimentadores globais e contribuem para a estabilidade e comportamento do pé na postura estática e no movimentodinâmico5.

A força de flexão dos dedos é singularmente relatada como representando a força muscular do pé, sendo também utilizada para explorar a relação entre a função do pé e outras situações de saúde, como equilíbrio e mobilidade24,25,26. Inerentemente, a força muscular do pé limita-se a distinguir a ação dos músculos intrínsecos e extrínsecos. Além disso, vários testes, incluindo o teste de preensão em papel e um teste positivo intrínseco, foram criticados como testes não quantitativos que apresentam baixa confiabilidade e validade 7,27. Recentemente, uma nova avaliação da força do doming do pé foi relatada para quantificar a força muscular intrínseca do pé e tem se mostrado uma boavalidade28. Ao medir a força do doming (movimento do pé curto), contribui para quantificar diretamente a função do músculo intrínseco.

Portanto, propõe-se aqui um protocolo com o objetivo de explorar as características do pé em idosos com base no sistema core do pé, especialmente a função do subsistema ativo. Este protocolo fornece uma avaliação abrangente para investigar a estabilidade do núcleo do pé, incluindo o subsistema passivo, ativo e neural, em idosos. Além disso, alterações na função core do pé têm sido relatadas em diversas situações de saúde, como fascite plantar, pé plano e diabetes 24,29,30. Em estudos futuros, poderá auxiliar na avaliação da função do pé em diferentes populações em uma medida multidimensional.

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Protocol

Este estudo foi realizado no Centro de Medicina Esportiva e Reabilitação, Universidade do Esporte de Xangai, e foi aprovado pelo comitê de ética da Universidade do Esporte de Xangai (No. 102772020RT001). Antes do teste, os participantes receberam detalhes sobre o objetivo e os procedimentos experimentais; Todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido.

1. Seleção dos participantes

  1. Incluir participantes que (1) tenham idade superior a 60 anos; (2) pode manter a posição em pé sozinho; (3) pode deambular de forma independente, sem ajuda de terceiros, próteses ou auxiliares de locomoção; (4) pode apresentar função cognitiva normal e pode compreender os procedimentos e instruções do teste. Excluir participantes que (1) foram diagnosticados com doença cardiopulmonar grave; (2) diagnosticados com distúrbios do neurônio motor, como doença de Alzheimer e doença de Parkinson; e (3) história de trauma em membro inferior no último ano.
    OBS: Para avaliar a função do sistema core do pé, foram recrutados para este estudo 42 idosos e 42 jovens cujos dados demográficos coincidiam com o grupo antigo (grupo controle). O tamanho da amostra foi calculado para o teste t com ajuste de α = 0,05, poder (1 − β) = 0,95 e tamanho do efeito = 0,8. O resultado mostra que 42 participantes de cada grupo devem ser incluídos neste estudo.

2. Subsistema ativo

OBS: Os testes de morfologia e força dos músculos intrínsecos e extrínsecos do pé são utilizados para avaliar o subsistema ativo.

  1. Morfologia muscular
    1. Ligue o sistema de ultrassom musculoesquelético e clique no botão Congelar . Conecte o conector da sonda à porta de conexão na parte traseira do host e bloqueie o botão Probe Lock . Clique no botão iStation e, em seguida, clique em Novo Paciente. Insira o documento de identificação, nome, sexo e data de nascimento de cada participante.
      NOTA: O cabo da sonda deve ser disposto corretamente e colocado em um local onde não será facilmente pisoteado para garantir que o cabo não seja emaranhado com os outros objetos. Coloque a sonda em um local seguro para evitar colisão e danos.
    2. Abdutor do hálux (AbH): Aplicar o gel de acoplamento de ultrassom no meio da linha de varredura da tuberosidade e tuberosidade navicular. Coloque a sonda na tuberosidade medial do calcâneo em direção à tuberosidade navicular. Mova a sonda para capturar a parte mais espessa do AbH e, em seguida, clique no botão Salvar para salvar a imagem estática.
      1. Em seguida, gire a sonda 90° para obter a imagem transversal da AbH e salve a imagem.
        OBS: Manter bom contato entre a sonda e a pele sem aplicar pressão excessiva nas medidas de morfologia muscular.
    3. Flexor curto dos dedos (FDB): Alinhar a sonda longitudinalmente na linha do tubérculo medial do calcâneo até o terceiro dedo e escanear o músculo para medir a espessura. Gire a sonda 90° para obter a imagem transversal.
    4. Quadratus plantae (QP): Alinhar a sonda longitudinalmente ao longo das fibras musculares na articulação talocalcaneonavicular. Mova a sonda visualmente para localizar a parte mais espessa da QP. Capture três imagens para medição de espessura. Gire a sonda 90° para obter imagens transversais.
      NOTA: QP encontra-se profundamente no FDB.
    5. Flexor curto do hálux (FHB): Marque o primeiro metatarso, aplique o gel de acoplamento de ultrassom e, em seguida, coloque a sonda longitudinalmente ao longo da haste. Mova a sonda visualmente para capturar a parte mais espessa da FHB e, em seguida, gire a sonda 90° para obter a imagem transversal.
    6. Peribular longo e curto (PED): Instruir os participantes a deitar-se na posição supina. Marcar a cabeça da fíbula e a borda inferior do maléolo lateral e marcar 50% da linha que liga os dois pontos. Aplique o gel de acoplamento e coloque a sonda para capturar a espessura. Para obter a imagem transversal, gire a sonda 90° no ponto onde a medida da espessura foi realizada.
    7. Tibial anterior (TA): Aplicar o gel de acoplamento à frente da panturrilha em mais de 20% da distância entre a cabeça da fíbula e a borda inferior do maléolo lateral. Colocar a sonda longitudinalmente ao longo do TA para obter uma medida de espessura.
      Observação : devido ao intervalo de varredura da sonda, o CSA do TA não pode ser capturado completamente.
    8. Medição de imagem: Procure as imagens capturadas anteriormente no lado direito da tela. Use o trackball para mover o cursor, selecione uma imagem e clique no botão Definir . Em seguida, clique no botão Medir . Os itens de medida aparecem no lado esquerdo da tela.
      1. Espessura: Use o trackball para mover o cursor, selecione a medida de distância e clique no botão Definir . Marque os dois pontos da parte mais espessa do músculo na imagem (Figura 1 e Figura 2). Registre a distância para a espessura.
      2. Área de secção transversal (AST): Use o trackball para mover o cursor para traçar a periferia do músculo na imagem. Após traçar o corte transversal de todo o músculo, clique no botão Set (Figura 1 e Figura 2). Registre a área para o CSA.
  2. Força muscular
    1. Insira o dinamômetro Bluetooth stick na interface USB do computador. Abra o dinamômetro e o software de coleta de dados FET e clique no botão Start Gauge para aguardar o emparelhamento automático.
    2. Teste de força de flexão dos dedos (T1L)
      1. Instruir o participante a sentar-se em uma cadeira com flexão de 90° da articulação do joelho e tornozelo. Fixe o dinamômetro na parte frontal da estrutura de madeira. Conectar o dedão do pé ao dinamômetro por mosquetão (Figura 3B).
        NOTA: Ajuste as barras apropriadas para evitar dor durante o teste.
      2. Troque os painéis atrás do pé para garantir que o calcanhar até a cabeça do primeiro metatarso seja apoiado, permitindo ainda a flexão dos dedos sem prejudicos. Ajuste o mosquetão para que o dedo do pé produza uma força de linha de base constante e, em seguida, clique no botão Reset para zerar o dinamômetro.
      3. Clique no botão Start Gauge no software. Instrua o participante a permanecer estável até ser instruído a flexionar o dedão do pé, puxar o mais forte possível por 3 s e, em seguida, relaxar a preensão. Clique no botão Stop Gauge e salve os dados coletados.
    3. Teste de força de flexão dos dedos (T2-3 e T2-5)
      1. Use as barras metálicas em forma de T para fixar ao dinamômetro. Instrua o participante a flexionar o 2º-3º dedos ou o 2º-5º dedos. Realizar um procedimento de teste semelhante ao teste de T1L (Figura 3C,D).
    4. Teste de doming
      1. Coloque o dinamômetro contra o tubérculo do escafoide. Instruir o participante a deslizar o antepé em direção ao calcanhar ou elevar o arco o máximo possível sem levantar ou enrolar os dedos, o que resultaria em "encurtamento" do pé e elevação do arco longitudinal medial (Figura 3A).
      2. Em seguida, peça ao participante que faça contração voluntária máxima por 3 s. Realizar a coleta de dados como testes prévios de flexão dos dedos dos pés (passos 2.2.2 e 2.2.3).
        NOTA: Registre três tentativas bem-sucedidas para o processo de dados e forneça tempo de descanso suficiente entre as tentativas para evitar a fadiga.
    5. Abra a janela de processamento do software do programa e importe os arquivos CSV dos dados de força originais.
      1. Força de flexão dos dedos dos pés (FT1, FT2-3, FT2-5): Clique no botão Executar , selecione a opção Cálculo Automático na lista de cálculo e, em seguida, clique no botão Cálculo . O software calculará ativamente a força de pico da preensão dos dedos dos pés (Figura 4).
      2. Doming force data: Importe os dados originais para o software e clique no botão Executar . Selecione a opção Cálculo manual na lista de cálculo. Em seguida, arraste manualmente a janela móvel de 0,5 s, onde a curva de força tem a forma de um platô, e o software calculará automaticamente a força média na janela (Figura 5).

Figure 1
Figura 1: Ultrassonografia representativa de três músculos intrínsecos. (A) Imagem de espessura dos alucinos abdutores; (B) área de secção transversa do alucino abdutor; (C) imagem da espessura do flexor curto dos dedos; (D) área de secção transversa do flexor curto dos dedos; (E) imagem de espessura do quadratus plantae; e (F) área de secção transversal do quadrado plantae. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2: Ultrassonografia representativa de três músculos extrínsecos. (A) Imagem em espessura do flexor curto do hálux; (B) área de secção transversa do flexor curto do hálux; (C) imagem de espessura dos músculos fibular longo e curto; (D) área de secção transversa dos músculos fibular longo e curto; e (E) imagem em espessura do tibial anterior. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3: Teste de força muscular do pé. (A) Teste de doming; (B) teste de força de flexão dos dedos (T1L); (C) teste de força de flexão dos dedos (T2-3); (D) teste de força de flexão dos dedos (T2-5). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4: Gráfico representativo da força de flexão dos dedos. A força de pico de flexão dos dedos é calculada como o valor médio de seis pontos de dados em torno do ponto de pico selecionado. No software personalizado, é programado que 10 pontos, incluindo a força de pico, permaneçam relativamente estáveis para evitar falsos picos, o que significa que os nove pontos restantes não excedem ±0,5 do valor de pico. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5: Gráfico representativo da força da cúpula. A força de contração voluntária máxima é calculada para a força de domação. Uma janela móvel de 0,5 s está presente para determinar onde a curva de força está na forma de um platô, que pode ser arrastado manualmente. A força da cúpula é programada para calcular o valor médio da janela de seleção (0,5 ms). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

3. Subsistema passivo

LEGENDA: Os testes ND e índice postural dos pés-6 (IFP-6) foram aplicados para avaliar a estrutura do pé (subsistema passivo).

  1. Teste de queda navicular (ND)
    1. Monte o paquímetro vernier de altura com a base, o bloco de fixação e a garra de escrita. Para especificar a tuberosidade navicular, estenda a garra de escrita através de um bastão. Coloque o paquímetro vernier de altura na plataforma horizontal.
      NOTA: O teste ND é realizado na mesma plataforma horizontal.
    2. Instruir os participantes a sentar-se em uma cadeira com altura regulável e virar para os lados para permitir a visualização do arco longitudinal medial. Palpar a tuberosidade navicular e marcar sua localização. Instrua os participantes a se sentarem em uma posição em que as articulações do joelho, quadril e tornozelo façam um ângulo de 90°.
    3. Palpar os aspectos medial e lateral da cabeça do tálus do participante. Supinar e pronar a articulação subtalar até que os lados medial e lateral do tálus estejam igualmente posicionados.
    4. Alinhe a cabeça da garra de escrita com a tuberosidade navicular marcada. Leia e registre a altura nesta posição sem suporte de peso (altura 1).
    5. Instruir os participantes a ficarem em pé e manterem a postura normal, bilateral e de sustentação de peso. Registre consistentemente a altura (altura 2).
    6. Defina o movimento vertical da tuberosidade navicular (isto é, altura 1-altura 2) no plano sagital como ND.
      OBS: No processo do teste de DN, os participantes devem manter-se retos e olhar para frente.
  2. Índice postural do pé-6 (FPI-6)
    1. Realizar o teste FPI-6 na plataforma horizontal como no teste ND (passo 3.1.1).
    2. Instrua os participantes a darem vários passos, marchando no local e, em seguida, permanecerem em posição de postura relaxada com apoio de dois membros. Informe-os para ficarem parados por aproximadamente 2 min durante a avaliação.
    3. Palpar a cabeça do tálus e posicionar nos lados lateral e medial.
    4. Palpar o maleolar lateral e pontuar a curvatura maleolar supra e infralateral.
    5. Observe a posição do plano frontal do calcâneo e marque o ângulo entre a face posterior do calcâneo e o eixo longo do pé.
    6. Paladar a articulação talonavicular (TNJ) e pontuar a protuberância ou côncava nesta área.
    7. Palato e observar a curva do arco longitudinal medial e pontuar sua altura e congruência.
    8. Observe o antepé diretamente atrás e em linha com o longo eixo do calcanhar e marque a posição relativa do antepé no retropé (abdução/adução).
      NOTA: Neste teste, cada item é pontuado como -2, -1, 0, 1 e 2 (consulte Arquivo Suplementar 1).

4. Subsistema neural

OBS: Na avaliação do subsistema neural, o limiar plantar de toque luminoso e um discriminador de dois pontos (TPD) foram aplicados para avaliar a sensibilidade plantar.

  1. Limiar de toque de luz plantar
    1. Prepare o kit de monofilamento Semmes-Weinstein (SWM), composto por 20 peças. Cada kit SWM tem um número de índice que varia de 1,65 a 6,65 (1,65, 2,36, 2,44, 2,83, 3,22, 3,61, 3,84, 4,08, 4,17, 4,31, 4,56, 4,74, 4,93, 5,07, 5,18, 5,46, 5,88, 6,10, 6,45 e 6,65), que está relacionado a uma força de ruptura calibrada (ou seja, o índice 1,65 equivale a 0,008 g de força).
      NOTA: Quanto maior o valor do índice, mais rígido e difícil é dobrar.
    2. Marcar as regiões de teste na planta plantar, incluindo o primeiro dedo (T1), primeira cabeça metatarsal (MT1), terceira cabeça metatarsal (MT3), quinta cabeça metatarsal (MT5), mediopé (M) e calcanhar (H).
    3. Aplicar 4,74 SWM nas eminências tenares dos participantes para sentir o estímulo que eles receberão na planta plantar no teste formal. Instrua os participantes a dizer "sim" e informar o examinador do local exato, de forma clara e ruidosa, sempre que perceberem o estímulo sensorial do SWM em qualquer local testado.
      Observação : cada região marcada pode ser substituída por um número específico na conveniência da memória.
    4. Coloque cada participante em decúbito ventral em uma mesa de tratamento padrão voltada para longe do examinador com o pé pendurado na borda da mesa. Instrua-os a fechar os olhos e usar fones de ouvido para evitar o auxílio da visão e minimizar a distração, respectivamente.
    5. Aplicar SWM perpendicularmente à pele na região alvo. A pressão é apropriada até que o SWM de nylon seja dobrado para formar uma forma de "C". Em seguida, segure-o por 1 s antes da remoção. 4,74 O SWM é aplicado primeiramente sobre a região demarcada, e um algoritmo de passo 4-2-1 é utilizado para padronizar a avaliação21. Testar seis regiões plantares aleatoriamente.
      OBS: Disponibilizar alguns segundos para descanso no intervalo das trilhas em caso de perturbação sensorial entre regiões marcadas. O último SWM detectado é considerado como o limite para esse local.
  2. Discriminador de dois pontos (TPD)
    1. Prepare o dispositivo discriminador de dois pontos. O dispositivo ajustável tem diferentes distâncias, variando de 1 mm a 15 mm.
      NOTA: Um lado do mostrador varia de 1 mm a 8 mm, e girando o mostrador para o outro lado varia de 9 mm a 15 mm.
    2. Marcar as seis regiões de teste na planta plantar, que são as mesmas do teste do limiar de toque leve plantar (passo 4.1.2).
    3. Para familiarizar os participantes com o processo de teste, aplique o discriminador de dois pontos na ponta do dedo médio dos participantes. Informe-os para dizer "um" se perceberam um ponto ou "dois" se perceberam dois pontos.
      OBS: A posição de teste é a mesma do teste de limiar de toque à luz plantar. Os participantes devem manter os olhos fechados.
    4. Iniciar o teste a partir da maior distância (8 mm) e, em seguida, diminuir a distância de largura em 5 mm até que os participantes relatem um ponto. Mova o dispositivo em incrementos de 1 mm aplicando randomização de um ou dois pontos até que os participantes possam identificar consistentemente dois pontos em uma largura de teste.
      NOTA: Três vezes de identificação correta de toque de dois pontos em cinco toques é definido como positivo. O último valor de dois pontos é registrado como o valor limite TPD.

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Representative Results

Neste estudo, 84 participantes foram incluídos para mensuração. O grupo jovem incluiu 42 universitários com idade média de 22,4 ± 2,9 anos e altura de 1,60 ± 0,05 m. O grupo de idosos foi composto por 42 idosos comunitários, com média de idade de 68,9 ± 3,3 anos e altura de 1,59 ± 0,05 m.

Resultados representativos do subsistema ativo
A morfologia e a força dos músculos do pé são usadas para determinar a função do subsistema ativo. Os dados de força muscular são normalizados pelo peso (N/kg). Como mostrado na Figura 6, em comparação com os participantes jovens, as forças musculares dos pés foram menores nos idosos para todos os testes (doming, t(82) = -6,81, p < 0,001; T1T(82) = -7,48, p < 0,001; T2-3, t (82) = -5,51, p < 0,001; T2-5, t(82) = -6,91, p < 0,001).

Quanto à morfologia muscular (Figura 7), houve diferenças significativas na espessura da maioria dos músculos, exceto no AT, entre os dois grupos (AbH, t(82) = -4,59, p < 0,001; FDB, t(82) = -2,91, p < 0,001; QP, t(82) = -3,83, p < 0,001; giberela, t(82) = -5,57, p < 0,001; PER, t(82) = -3,033, p = 0,003; TA, t(82) = -1,52, p = 0,13). Além disso, houve diferenças significativas na AST entre os dois grupos (AbH, t(82) = -3,55, p < 0,001; FDB, t(82) = -2,66, p < 0,001; QP, t(82) = -4,09, p < 0,001; giberela, t(82) = -5,70, p < 0,001; PER, t(82) = -3,63, p < 0,001) (Figura 8).

Figure 6
Figura 6: Diferença na força muscular do pé entre os grupos. Asterisk denota a diferença significativa entre os grupos jovem e idoso. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 7
Figura 7: Diferença da espessura muscular entre os grupos. AbH, alucis abdutores; FDB, flexor curto dos dedos; QP, quadratus plantae; giberl, flexor curto do hálux; PER, músculos fibular longo e curto; AT, tibial anterior. Asterisk denota a diferença significativa entre os grupos jovem e idoso. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 8
Figura 8: Diferença na área de secção transversa muscular entre os grupos. ACS, área de secção transversal; AbH, alucis abdutores; FDB, flexor curto dos dedos; QP, quadratus plantae; giberl, flexor curto do hálux; PER, fibular longo e músculos curtos. Asterisk denota a diferença significativa entre os grupos jovem e idoso. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Resultados representativos do subsistema passivo
Para o subsistema passivo, foram aplicados os testes ND e FPI-6 para avaliar a estrutura e postura do pé. Comparados aos jovens, o DE distância e o escore do IFP-6 foram maiores nos idosos (ND, t(82) = 4,01, p < 0,001; FPI-6, t (82) = 2,80, p = 0,006) (Figura 9).

Figure 9
Figura 9: Diferença nos resultados do subsistema passivo entre os grupos. ND, teste de queda navicular; FPI-6, índice postural do pé-6. Asterisk denota a diferença significativa entre os grupos jovem e idoso. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Resultados representativos do subsistema neural
Neste estudo, o limiar de toque luminoso plantar e o TPD são utilizados para determinar a sensibilidade da sensação plantar. No total, seis regiões do pé são selecionadas para ambas as medidas do subsistema neural, incluindo o primeiro dedo (T1), a primeira cabeça metatarsal (MT1), a terceira cabeça metatarsal (MT3), a quinta cabeça metatarsal (MT5), o mediopé (M) e o calcanhar (H)31.

Como mostrado na Figura 10, em comparação com os participantes jovens, os limiares plantares de toque luminoso de seis regiões foram maiores nos idosos (T1, t(82) = 8,12, p < 0,001; MT1, t(82) = 7,98, p < 0,001; MT3, t(82) = 4,07, p < 0,001; MT5, t(82) = 5,14, p < 0,001; M, t(82) = 5,76, p < 0,001; H, t(82) = 4,78, p < 0,001).

Figure 10
Figura 10: Diferença no limiar de toque luminoso plantar entre os grupos. T1, o primeiro dedo; MT1, a primeira cabeça metatarsal; MT3, a terceira cabeça metatarsal; MT5, a cabeça do quinto metatarso; M, o mediopé; H, o calcanhar. Asterisk denota a diferença significativa entre os grupos jovem e idoso. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Como mostra a Figura 11, em comparação com os participantes jovens, os DPT das seis regiões foram maiores nos idosos (T1, t(82) = 7,58, p < 0,001; MT1, t(82) = 7,66, p < 0,001; MT3, t(82) = 7,93, p < 0,001; MT5, t(82) = 7,83, p < 0,001; M, t(82) = 5,36, p < 0,001; H, t(82) = 3,45, p < 0,001).

Figure 11
Figura 11: Diferença na discriminação de dois pontos entre os grupos. T1, o primeiro dedo; MT1, a primeira cabeça metatarsal; MT3, a terceira cabeça metatarsal; MT5, a cabeça do quinto metatarso; M, o mediopé; H, o calcanhar. Asterisk denota a diferença significativa entre os grupos jovem e idoso. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Arquivo Suplementar. Clique aqui para baixar este arquivo.

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Discussion

O protocolo apresentado é utilizado para mensurar as características do pé em idosos, o que fornece uma avaliação abrangente para investigar a estabilidade do core do pé, incluindo os subsistemas passivo, ativo e neural. Esse novo paradigma ilumina a função do pé que interage para estabilizar o pé e sustentar a função sensório-motora nas atividades diárias33. Em estudos anteriores, os pesquisadores prestaram mais atenção em explorar a deformidade do pé; força de flexão dos dedos; diminuição sensorial plantar; e outras condições patológicas, como diabetes, neuropatia periférica e dor no calcanhar, em idosos 21,34,35,36. A função dos músculos intrínsecos do pé e a interação entre os três subsistemas foram ignoradas em avaliações anteriores do pé. Com o aumento da atenção aos músculos intrínsecos do pé, vários métodos qualitativos têm sido utilizados na prática clínica, como testes musculares manuais, preensão em papel e testes positivos intrínsecos7,37. No entanto, esses métodos são limitados, pois enfocam a contribuição dos músculos intrínsecos na produção da flexão dos dedos, e não a função do arco de suporte, que é maisimportante5.

Como feito neste protocolo, o exame de cada subsistema, ou seja, via limiar de toque de luz plantar e TPD para o subsistema neural, o ND e o FPI-6 para o subsistema passivo, bem como a força dos músculos intrínsecos e extrínsecos do pé para o subsistema ativo, pode fornecer subsídios para identificar diferentes caminhos para a função do pé na visão de um sistema multifuncional do pé. Como mencionado anteriormente, esses métodos qualitativos são de fácil implementação na avaliação clínico-funcional. No entanto, a confiabilidade, validade e qualidade da ação durante o processo precisam ser esclarecidas5.

Além disso, em relação aos subsistemas passivo e neural, muitos estudos têm sido realizados para investigar o efeito do envelhecimento sobre características relacionadas, incluindo sensibilidade sensorial plantar e postura dos pés. É amplamente aceito que o declínio sensorial plantar ocorre significativamente em idosos, e sua morfologia do pé é mais inclinada a uma postura de pronação38,39. Como avaliação funcional, o teste de força muscular do pé é considerado como uma medida direta do subsistema ativo.

Devido ao envolvimento simultâneo de músculos intrínsecos e extrínsecos, a força dos músculos intrínsecos é difícil de isolar e avaliar em estudos prévios. Portanto, diferentes avaliações de força são aplicadas para separar as contribuições dos músculos intrínsecos e extrínsecos do pé, incluindo testes de flexão de dedos e doming. O movimento de abóbamento, conhecido como treinamento de pés curtos na prática clínica, é realizado para quantificar a força dos músculos intrínsecos com um dinamômetro. Sua boa confiabilidade (CCIs, 0,816-0,985) foi esclarecida em estudo anterior28. Usando o mesmo medidor de força em um estado fixo, fornece comparações diretas entre músculos intrínsecos e extrínsecos, mesmo entre dados atuais e futuros. Já como medida indireta do músculo intrínseco do pé, a morfologia muscular (espessura e AST) é determinada pela ultrassonografia, que tem sido aplicada em estudos relevantes sobre opé40,41.

No presente estudo, os resultados mostraram diferença significativa nas características do subsistema ativo entre os grupos jovem e idoso, o que é consistente com estudos anteriores41,42. Como mostrado na Figura 6, em comparação com adultos jovens, os idosos participantes tiveram uma diminuição de cerca de 29% a 39% na força muscular do pé (doming, T1, T2-3 e T2-5). Da mesma forma, houve diferenças significativas na morfologia muscular do pé (espessura e AST) entre os grupos (Figura 7 e Figura 8).

As etapas seguintes do protocolo são fundamentais para investigar as características do sistema central do pé e estão associadas à mensuração precisa. a) Durante os testes do subsistema neural, os participantes são instruídos a responder de forma clara e alta toda vez que perceberem a estimulação sensorial. Portanto, realize esses testes em uma sala separada e silenciosa para garantir a precisão e certificar-se de que os participantes se familiarizaram com o teste. b) No teste de morfologia muscular, aplicar pressão mínima na sonda de ultrassom para reduzir a deformação de partes moles. O exame e o processamento das imagens devem ser operados pelo mesmo avaliador43. c) Corrigir o alinhamento do pé nos testes ND e FPI-6 para a correta mensuração da postura dos pés. d) No teste de resistência, garantir a correta montagem do dinamômetro e da estrutura de fixação em madeira. Meça o movimento de cúpula e flexão dos dedos dos pés com boa qualidade. e) A fadiga dos músculos plantares intrínsecos do pé aumentará o DN e, em seguida, alterará ainda mais a postura do pé44. Embora nenhuma evidência direta tenha explorado a associação entre fadiga muscular do pé e sensorial plantar, um estudo anterior relatou que a capacidade sensorial da pele é reduzida após induzir fadiga dos membros superiores e inferiores45. Portanto, o teste de força deve ser realizado por último, e os participantes devem ter tempo para descansar entre cada tentativa para evitar carga cognitiva e fadiga muscular.

Várias limitações precisam ser consideradas na implementação da mensuração. Em primeiro lugar, considerando a configuração anatômica e biomecânica dos músculos intrínsecos do pé, suspeita-se que esses músculos contribuíram para fornecer informações sensoriais imediatas através dos receptores sensoriais, em vez de produzir grandes movimentos articulares5. No entanto, devido à limitação tecnológica, atualmente não existe um método adequado para avaliar a função sensorial dos músculos intrínsecos do pé e seu efeito na função do pé. Em segundo lugar, a ultrassonografia é aplicada, em vez da RM, para determinar a morfologia, que é considerada o método padrão-ouro para quantificar o tecido do pé46. Em estudos futuros, a RM deve ser aplicada para obter mais informações sobre a musculatura do pé. Além disso, a falta de uma abordagem multimodal correspondente é de fato uma limitação deste estudo. Estudos futuros explorarão ainda mais a associação de fatores relevantes com desfechos funcionais físicos em idosos.

Como interface direta entre o corpo e o solo, o pé contribui para a coleta de informações somatossensoriais e se adapta a diferentes condições de carga por meio da coordenação entre os controles da atividade muscular e as deformações do arcofuncional47. Várias características do sistema core do pé estão alteradas em indivíduos com pé plano, fascite plantar, diabetes e até mesmo idosos saudáveis 14,22,48,49. A estabilidade do núcleo do pé também está enraizada na interdependência funcional desses três subsistemas. A mensuração das características em um subsistema não forneceria uma visão completa para avaliar a função do pé.

Este protocolo é baseado na composição do sistema central do pé, o que poderia fornecer evidências para a comunidade científica. Na prática clínica, esse protocolo ajudará a avaliar o efeito de programas de saúde do pé e reabilitação muscular do pé no tratamento de doenças do pé, como pé plano, fascite plantar e dor no calcanhar. Como segmento do membro inferior, o pé desempenha um papel importante na estabilidade postural na maioria das posturas e atividades dinâmicas. Portanto, pode fornecer subsídios sobre a função do pé em futuras pesquisas sobre enfermagem de doenças e controle neuromuscular.

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Disclosures

Os autores não têm conflitos de interesse.

Acknowledgments

Os autores agradecem o financiamento do Programa de Melhoramento Genético do Shanghai Tenth People's Hospital (YNCR2C022).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Diagnostic Ultrasound System Mindray It is used in clinical ultrasonic diagnostic examination.
ergoFet dynamometer ergoFet It is an accurate, portable, push/pull force gauge, which is designed to be a stand-alone gauge for capturing individual force measurements under any
job condition.
Height vernier caliper It is an accurate measure tool for height.
LabVIEW It is a customed program software for strength analysis.
Semmes-Weinstein monofilaments Baseline It consists of 20 pieces, and each SWM haves an index number ranging from 1.65 to 6.65, that is related with a calibrated breaking force.
Two-Point Discriminator Touch Test It is a set of two aluminum discs, each containing a series of prongs spaced between 1 to 15 mm apart.

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