Controle sinergético da estabilidade da altura mínima pé-solo durante a fase de balanço do andar: análise pela abordagem da variância não controlada

Resumo

A altura mínima do pé em relação ao solo (AMPS) na fase de balanço é um evento crítico para o sucesso no andar. Nesse momento o pé se desloca para frente com velocidade 3 vezes maior que a velocidade do centro de massa e passa cerca de 2 cm do solo. Os ângulos das articulações dos membros inferiores de balanço e de apoio e da pelve são importantes para determinar a trajetória do pé e a AMPS. Uma variação pequena em um desses ângulos articulares pode alterar a AMPS e causar um tropeço. Porém, esse tropeço é evitado, pois o sistema nervoso central (SNC) age de forma sinérgica fazendo que uma ou mais articulações envolvidas tenham seus ângulos modificados para compensar o "erro" gerado pelas alterações angulares de outras articulações. Sabe-se que quando o SNC controla diretamente determinada variável de desempenho (e.g., deslocamento horizontal do CM no andar, trajetória do pé na fase de balanço), a variabilidade dos elementos (e.g., ângulos articulares) relevantes para o controle dessa variável é maior que a variabilidade da própria variável de desempenho (variabilidade total dos elementos >> variabilidade da variável de desempenho). A análise da variância não controlada (uncontrolled manifold, em inglês) tem sido utilizada para testar esse tipo de hipótese. No caso do andar, estudos têm sido feitos para testar algumas dessas hipóteses. Por exemplo, foi observado em vários estudos que a variabilidade da trajetória mediolateral do pé é menos do que a soma da variabilidade total dos elementos relevantes para tarefa, no caso, os ângulos segmentares. Por que isso ocorre? Ocorre, pois parte da variabilidade dos elementos não afeta a variável de desempenho, que está sendo controlada. Essa variabilidade boa (VUCM) é importante para garantir a flexibilidade do sistema contra as possíveis perturbações que venha ocorrer durante o andar (e.g., surgimento de um obstáculo inesperado). Outra parte da variabilidade dos elementos interfere no desempenho da tarefa, aumentando a variabilidade da variável de desempenho (controle). Por isso ela é chamada de variabilidade ruim (VORT). No presente projeto, iremos avaliar como os elementos (ângulos articulares) variam tentativa a tentativa para garantir a estabilidade da AMPS em adultos jovens (<40 anos) e mais velhos (>55 anos) no andar em esteira em diferentes velocidades do andar. Iremos medir a variabilidade boa e a ruim e o índice de sinergia (”V, diferença entre VUCM e VORT) para confirmar que o SNC estabiliza a AMPS controlando diretamente os ângulos das articulações relevantes a essa tarefa. Isso será confirmado se o VUCM>VORT e ”V>0. Para alcançar esse objetivo iremos utilizar dados cinemáticos do andar em esteira já coletados e disponibilizados em bases de dados de andar aberta. Esses dados já foram checados e estão apropriados para serem utilizados nesse projeto. (AU)