Strategies to reduce joint load in the medial compartment of the knee during gait in individuals with osteoarthritis: a review of the literature / Estratégias redutoras da carga no compartimento medial do joelho durante a marcha em indivíduos com osteoartrite: uma revisão da literatura

Abstract Introduction: Increased joint load on the medial compartment of the knee during gait is a mechanical factor responsible for pain and progression of medial knee osteoarthritis. The knee external adductor moment of force is a kinetic parameter that correlates with the joint load in the medial compartment. Objective: The aim of this study was to conduct a narrative review of the biomechanics strategies during gait of individuals with medial knee osteoarthritis that reduce external adductor moment of force of the knee. Methods: The review of the literature was conducted in the databases MEDLINE, PUBMED and PEDro and included articles published between 2000 and 2011. It was selected transversal, theoretical, correlational and longitudinal studies as well as controlled clinical trials. Results: Decreased gait velocity, increased external rotation of the foot, increased internal abductor moment force of the hip and lateral trunk inclination to the side of the support limb are compensatory strategies used to reduce the external adductor moment of force of the knee during gait of individuals with medial knee osteoarthritis. The lateral trunk inclination may be beneficial in a short term, however it decreases the activity of the abductors muscles of the hip during the support phase of the gait favoring compensation that could result in the progression of medial knee osteoarthritis. Conclusion: Strengthening of the abductors muscles of the hip reduces pain, improves the function and prevents compensations that in a long term could possibly accelerate the progression of the medial knee osteoarthritis.

Resumo Introdução: O aumento da carga articular no compartimento medial do joelho durante a marcha é um fator mecânico responsável pela dor e progressão da osteoartrite medial do joelho. O momento de força externo adutor do joelho é o parâmetro cinético que correlaciona com a carga articular no compartimento medial do joelho. Objetivos: O objetivo deste estudo foi realizar uma revisão narrativa da literatura das estratégias biomecânicas durante a marcha em indivíduos com osteoartrite medial do joelho que reduzem o momento de força externo adutor do joelho. Métodos: A revisão da literatura foi realizada nas bases de dados MEDLINE, PUBMED e PEDro, incluindo artigos publicados entre 2000 e 2011. Foram selecionados artigos transversais, teóricos, de correlação e longitudinais, assim como ensaios clínicos controlados. Resultados: A diminuição da velocidade da marcha, aumento do ângulo de rotação externa do pé e do momento de força interno abdutor do quadril, inclinação lateral do tronco são estratégias compensatórias que reduzem o momento de força externo adutor do joelho durante a marcha em indivíduos com osteoartrite medial do joelho. A inclinação lateral do tronco pode ser benéfica em curto prazo, porém diminui a atividade dos músculos abdutores do quadril durante a fase de apoio da marcha favorecendo compensações que podem acarretar na progressão da osteoartrite medial do joelho. Conclusão: O fortalecimento dos músculos abdutores do quadril reduz a dor, melhora a função e previne compensações que em longo prazo poderiam acelerar a progressão da osteoartrite medial do joelho.

Características e demandas funcionais de usuários de uma rede local de reabilitação: análise a partir do acolhimento / Characteristics and functional demands of patients at a local rehabilitation network: analysis from first contact

Resumo Este estudo transversal objetiva traçar o perfil e conhecer as demandas dos usuários que buscaram os serviços públicos de reabilitação de Belo Horizonte, Minas Gerais. Foram analisados dados de 516 usuários acolhidos por meio do Protocolo de Levantamento de Problemas para a Reabilitação (PLPR), que permite a coleta de informações sobre a saúde, contexto social e inclui uma Breve Descrição Funcional (BDF) com 25 itens, em 10 domínios. A maioria dos usuários era de mulheres, média de idade de 57 anos e 54% declararam ser o responsável pela renda familiar. Dificuldade grave ou completa foi relatada por 87%, em pelo menos um dos itens da BDF, sendo os domínios Dor e Mobilidade os de maior incapacidade. A demanda por profissionais foi, principalmente, para Fisioterapeuta (89%), e Psicólogo (14%); 77% foram indicados para iniciar o tratamento na Atenção Básica (AB) e 21% na Atenção Especializada (AE). Aqueles que iniciaram na AE eram mais jovens; com maior número de qualificadores altos e elevada pontuação na BDF, indicando maior limitação/restrição funcional. Espera-se que as informações disponibilizadas pelo PLPR possam contribuir para a organização do fluxo e o planejamento de ações.

Abstract The cross sectional study aims to create the patients’ profile and understand their demands for seeking public rehabilitation services from Belo Horizonte. Data were analyzed from 516 patients who gained entry into the health care system by means of the Protocol for Identification of Problems for Rehabilitation (PLPR). It allows for gathering information related to one’s health and the social context, including a brief functional description (BFD) with 25 items. Most patients were females, mean age of 57 years, and 54% declared to be responsible for the family income. Severe or complete difficulty in at least one item from the BFD was reported by 87%. Pain and Mobility domains showed greater disability. The patient’s demand for services referred them mostly to physical therapy (89%), and psychology (14%); 77% were referred to basic care (BC) and 21% to specialized care (SC). Those that started rehabilitation in SC were younger, had increased number of high ratings in item’s qualifiers and higher total score in the BFD, indicating increased functional limitation and restriction. It is intended that the information provided by the PLPR may contribute to the organization of patients’ flow and the planning of actions.

Capacidade para o trabalho e saúde: o que pensam as trabalhadoras da indústria de vestuário / Working capacity and health: what women workers of the garment industry think / Capacidad para el trabajo y salud: que piensan las trabajadoras de la industria de vestimenta

Este estudo objetivou conhecer como as mulheres que atuam na indústria do vestuário em Divinópolis, Minas Gerais, entendem e relacionam os constructos capacidade para o trabalho e saúde. Utilizou-se metodologia qualitativa com análise dos depoimentos ancorada na teoria das representações sociais. Os resultados apontaram que a capacidade para o trabalho depende de fatores como capacitação, suporte social, exercício da profissão a domicilio, satisfação com o trabalho, saúde e envelhecimento. Além disso, ela sofre muitas influências externas ao trabalhador, que, por sua vez, precisa constantemente se adaptar às mudanças ocorridas. Os resultados evidenciaram a necessidade de reflexão sobre o papel das condições de trabalho e emprego, da rigidez organizacional e da perda de controle sobre o trabalho, na saúde e na capacidade para o trabalho das mulheres atuantes na indústria do vestuário...

This study investigated how women operating the garment industry in Divinópolis, Minas Gerais, understand and relate to the perception of work ability and health. We applied qualitative methodology to analyze their statements on the basis of social representations theory. The results suggested that work ability depends on factors such as training, social support, profession at home, job satisfaction, health and aging. Furthermore, it is affected by many influences external to the worker, who in turn, must constantly adapt to changes. The results highlighted the need for reflection on the role of working conditions and employment, organizational rigidity and loss of control over work, in health and work ability of operators in the garment industry...

Este estudio buscó conocer como las mujeres que actúan en la industria de la vestimenta en Divinópolis, Minas Gerais, entienden y relacionan los constructos capacidad para el trabajo y salud. Se utilizó metodología cualitativa con análisis de las declaraciones apoyado en la teoría de las representaciones sociales. Los resultados señalaron que la capacidad para el trabajo depende de factores como capacitación, soporte social, ejercicio de la profesión a domicilio, satisfacción con el trabajo, salud y envejecimiento. Además de eso, ella sufre muchas influencias externas al trabajador, que, a su vez, precisa constantemente adaptarse a los cambios ocurridos. Los resultados evidenciaron la necesidad de reflexión sobre el papel de las condiciones de trabajo y empleo, de la rigidez organizacional y de la pérdida de control sobre el trabajo, en la salud y en la capacidad para el trabajo de las mujeres actuantes en la industria de la vestimenta...

Desenvolvimento de um modelo de pé segmentado para avaliação de indivíduos calçados / Development of a segmented foot model for assessing individuals with shoes

INTRODUÇÃO: O uso de calçados pode influenciar parâmetros cinemáticos dos segmentos do pé durante a marcha. OBJETIVO: Testar um modelo biomecânico para avaliar o deslocamento angular dos segmentos do pé durante a marcha de indivíduos calçados. MATERIAIS E MÉTODOS: Dez indivíduos adultos jovens saudáveis participaram do estudo. Um par de tênis foi utilizado durante o estudo. O sistema Qualisys Pró-Reflex foi utilizado para a avaliação das variáveis de desfecho: deslocamento angular de retropé nos planos sagital, frontal e transverso e de antepé nos planos frontal e transverso. O Coeficiente de Correlação Intraclasse foi usado para verificar o grau de associação das seguintes variáveis entre as duas visitas: valores angulares máximos e mínimos e deslocamento angular total. RESULTADOS: As variáveis de desfecho apresentaram confiabilidade teste-reteste de moderada a excelente. DISCUSSÃO: O nível de confiabilidade encontrado foi considerado aceitável, fornecendo, assim, uma base sólida para a avaliação objetiva da cinemática dos segmentos do pé de indivíduos calçados em ambientes laboratoriais, para fins de pesquisas científicas e avaliações clínicas da cinemática da marcha humana. CONCLUSÃO: A qualidade do método desenvolvido e da análise de confiabilidade realizada detectou padrões de movimento dos segmentos do pé próximos aos descritos na literatura. Além disso, o protocolo de aquisição apresentado não é invasivo, não requer uma estrutura extra de referência, posicionamento da articulação subtalar em neutro nem é dependente da informação fornecida por raios-X.

INTRODUCTION: The use of shoes may influence the kinematics parameters of the foot segments during gait. OBJECTIVE: To test a biomechanical model developed to measure the angular displacement of the foot segments during gait of individuals using shoes. MATERIALS AND METHODS: Ten healthy young individuals participated in the study. A pair of shoes was used during the study. The Qualisys Pró-Reflex system was used to measure the following outcome variables: angular displacement of the rearfoot in the sagittal, frontal and transverse planes of motion and forefoot in the frontal and transverse planes. The Intraclass Correlation Coefficient was calculated to verify the association between the following variables between visits: maximum and minimum joint angles and the total range of motion. RESULTS: The investigated outcomes demonstrated values of intra-rater reliability ranging from moderate to excellent. DISCUSSION: This study presented a feasible and reliable method to measure the angular displacement of the foot segments during gait using shoes. The methods can be applied during scientific researches and clinical assessments of the kinematics during human gait. CONCLUSION: The quality of the method developed and the reliability analysis realized demonstrated motion patterns of the segments of the foot similar to what is demonstrated in the literature. In addition, the protocol is noninvasive, does not require an additional reference device, subtalar neutral position and does not depend on information provided by X-ray images.

Sistema GaitGrabber na captação de dados cinemáticos durante a marcha / GaitGrabber system on kinematic gait analyses

O objetivo do presente estudo foi desenvolver e testar a confiabilidade e validade do Sistema GaitGrabber na obtenção de dados cinemáticos no plano sagital durante a marcha. Dezoito indivíduos participaram do estudo de confiabilidade e 28 do estudo de validade concorrente. O Sistema Qualisys Pro-Reflex foi usado como padrão ouro. O GaitGrabber calcula os ângulos relativos de quadril, joelho e tornozelo no plano sagital. O Coeficiente de Correlação Intraclasse (CCI) foi usado para comparação das médias dos picos angulares entre visitas. Para a validade, foi aplicada a análise de componentes principais. Os CCI variaram de moderados a excelentes e a validade do sistema foi comprovada para o tornozelo. Foi demonstrada diferença significativa na amplitude de movimento de quadril e joelho, a qual foi atribuída a características técnicas dos instrumentos. O Sistema GaitGrabber é válido e confiável e pode ser usado na clínica para análise cinemática da marcha no plano sagital.

The purpose of this study was to develop and test the validity and reliability of the GaitGrabber System in measuring kinematic variables in the sagittal plane during gait. Eighteen individuals participated in the reliability study and 28 in the concurrent validity study. The Qualisys Pro-Reflex System used as a gold standard reference system. The GaitGrabber calculates the relative angles at the hip, knee and ankle in the sagittal plane. The Intraclass Correlation Coefficient (ICC) was used to compare the average of the angular peaks between visits. The principal component analysis was used to test the validity of the system. The ICC ranged from moderate to excellent and the validity of the system was proved for the ankle. There were significant differences in the range of motion for the hip and knee joints which were attributed to different instrumental characteristics. The GaitGrabber system is valid and reliable and can be clinically used to analyze kinematics during gait in the sagittal plane.

Gait velocity and step length may discriminate active from sedentary elderly women

Gait is an important functional activity that elderly individuals used to stay active and be able to perform their daily living tasks. The purpose of this study was to determine what gait parameters could discriminate a group of community-dwelling elderly women regularly enrolled in a physical exercise program compared to a paired sedentary group. Participated 145 women (65 to 83 years) separated into two groups based on the guidelines of the American College of Sports Medicine (2007): sedentary (n = 52) and active (n = 93). Eight gait variables were recorded using the GAITRite® system (velocity normalized by length of lower limbs, stance time, swing time, double support time, step time, step length, base width and cadence). Factorial analysis followed by discriminant analysis was performed to determine which variables could best discriminate the sedentary group from the active group. Factorial analysis resulted in 4 factors which explained 98.7% of the data variability. Factor 3 (composed of step length and velocity) explained 11.8% of the data variability and was the only factor to discriminate the groups. When the original variables from Factor 3 were analyzed, gait velocity was the most discriminant variable, with a much higher discriminant coefficient (-0.999) than step length (-0.022). Gait velocity and step length could be used as a screening tool to discriminate between active and sedentary elderly women.

A marcha é uma atividade funcional importante que é utilizada por indivíduos idosos para se manterem ativos e capazes de realizar suas tarefas diárias. O objetivo deste estudo foi determinar quais parâmetros da marcha podem discriminar um grupo de mulheres idosas envolvidas regularmente em um programa de exercício físico comparado com um grupo de idosas sedentárias. Foram avaliadas 145 idosas (65 a 83 anos) divididas em dois grupos de acordo com as diretrizes do American College of Sports Medicine (2007): sedentárias (n = 52) e ativas (n = 93). Oito variáveis da marcha foram registradas usando o sistema GAITRite® (velocidade normalizada pelo comprimento dos membros inferiores, tempo da fase de apoio e de oscilação, tempo de duplo apoio, tempo do passo, comprimento do passo, base de suporte e cadência). Foi realizada uma análise fatorial seguida de análise discriminante para determinar quais variáveis poderiam discriminar melhor o grupo de idosas sedentárias das ativas. A análise fatorial resultou em 4 fatores que explicaram 98,7% da variabilidade dos dados. O fator 3 (composto pelo comprimento do passo e velocidade da marcha) explicou 11,8% da variabilidade dos dados, sendo o único fator discriminante entre os grupos. Quando as variáveis originais do fator 3 foram analisadas, a velocidade da marcha apresentou maior poder de discriminação, com um coeficiente discriminante muito maior (-0,999) do que o comprimento do passo (-0,022). A velocidade da marcha e o comprimento do passo podem ser usados na discriminação entre idosas ativas e sedentárias.

Exercícios de estabilização lombar e terapia manual no tratamento da dor lombar crônica inespecífica / Lumbar stabilization exercises and manual therapy for treatment of non-specific and chronic low back pain

A dor lombar crônica representa hoje um grande problema em todas as sociedades do mundo. Isso se deve ao grande gasto que ela acarreta para os setores de saúde e por ser uma das causas mais freqüentes de incapacidade entre os indivíduos. Por ser de origem multifatorial a dor lombar crônica apresenta várias abordagens de tratamento. A terapia manual e os exercícios de estabilização são tratamentos freqüentemente utilizados. A evidência desses métodos é muito discutida e dúvidas com relação à melhor abordagem a ser selecionada para o tratamento da dor lombar crônica não específica são freqüentes. Com base nessa revisão bibliográfica conclui-se que não há uma intervenção melhor que outra, entretanto ambas trazem algum tipo de benefício para os indivíduos com dor lombar crônica. A chave para o sucesso do tratamento da dor lombar crônica é a realização de uma avaliação criteriosa do paciente para definir qual a melhor intervenção a ser utilizada.

Low back pain is today a large problem in all populations in the world because it is associated with high costs in health care and for being one of the frequent reasons of disabilities. For its multi-factorial origin, low back pain can be treated by many different therapies. Chronic low back pain is commonly treated with manual therapy or stabilization exercises. The evidence of these methods is always discussed, and many doubts about which intervention is the best one for treatment of non-specific and chronic low back pain are frequent. In this literature review it is possible to conclude that there is no intervention better than the other. However, both bring some benefits for the patients with chronic low back pain. The key for success of low back pain treatment begins with an accurate evaluation of the patient in order to choose the best intervention to be used.

Análise biomecânica das articulações do quadril e joelho durante a marcha em participantes idosos / Biomechanical analysis of hip and knee joints during gait in elderly subjects

O objetivo desse estudo foi determinar a amplitude de movimento, o momento de força, a potência e o trabalho das articulações do quadril e joelho durante a marcha em um grupo de participantes entre 55 e 75 anos de idade. O andar é uma atividade diária comum e normalmente prescrita como exercício terapêutico na reabilitação de pessoas idosas. Dados cinemáticos e cinéticos das articulações do quadril e joelho foram obtidos usando o sistema Optotrak, associado a uma plataforma de força, raio-X padronizado para determinar com acurácia o centro de rotação das articulações do joelho e quadril e dados antropométricos. A articulação do quadril gerou mais trabalho que o joelho durante a marcha. O quadril gerou um total de 0.40J/kg, sendo que 22 por cento ocorreram no plano frontal, 76 por cento no sagital e 2 por cento no plano transverso. A articulação do joelho gerou um trabalho total de 0,30J/kg durante a marcha, sendo 7 por cento no plano frontal, 90 por cento no sagital e 3 por cento no transverso. O estudo biomecânico das articulações durante diferentes atividades leva a uma maior compreensão do papel de cada articulação durante o movimento, contribuindo assim para a elaboração de melhores programas físicos de reabilitação, prevenção e treinamento de performance.

The objective of this study was to quantify the range of motion, force momentum, power and the mechanical work performed by hip and knee joints during gait in a group of subjects aged between 55 and 75 years. As a common activity of daily life, walking is often prescribed as a therapeutic exercise in elderly adults' rehabilitation. Kinematic and kinetic analyses during gait were obtained from optical tracking, force plate, standardized x-ray imaging and anthropometric data. The total effort generated by the hip joint during gait was greater than the one of the knee joint. The hip joint generated a total effort of 0.40J/kg, with 22 percent on the frontal plane, 76 percent on sagittal plane, and 2 percent on transverse plane. The total effort generated at the knee joint during gait was 0,30J/kg, with 7 percent occurring on frontal plane, 90 percent on sagittal plane, and 3 percent on transverse plane. The biomechanical analysis of the joints during different activities would help clinicians to identify and understand important variables required for improving the performance and deficits of elderly individuals.

Biomecânica da marcha em idosos caidores e não caidores: uma revisão da literatura / Gait biomechanics in elderly fallers and non fallers: a literature review

As quedas são comuns em idosos e ocorrem principalmente durante a marcha. Nosso objetivo foi rever as alterações na marcha que ocorrem com o envelhecimento e suas relaçõescom as quedas. Estudos mostram que os idosos tendem a diminuir a velocidade e o tamanho da passada e a aumentar a base de suporte e o tempo da fase de duplo apoio para ganho de estabilidade. Perdas na amplitude das articulações do quadril e joelho também foram identificadas. O fator preditivo apontado como o maior causador de quedas foi a variabilidade dos dados temporais e espaciais durante a passada. Além disso, atraso no pico de momento de força interno de flexão plantar na fase de apoio terminal, levando a um atraso na diminuição da amplitude de dorsiflexão em idosos caidores já foi determinado e caracterizado como fraqueza dos músculos gastrocnêmio e sóleo. A importância do sóleo e gastrocnêmio na manutenção da estabilidade na marcha foi evidenciada em vários estudos. Em ambientes de risco, idosos saudáveis geram aumento da atividade dos músculos tibial anterior e gastrocnêmio com o objetivo de reduzir o movimento médio lateral do centro de gravidade, reduzindo assim, a velocidade angular das articulações do joelho e tornozelo. Acreditamos que essas estratégias estão ausentes em idosos caidores, por ausência desses músculos ou por alterações de comando central.

Falls in the elderly are common and occur mostly during gait. Our objective was to review the alterations in gait that occur during aging and its relation to falls. Studies have shown that elderly subjects decrease their velocity and stride length and increase the base of support and double support time to gain stability during gait. Loss of hip and knee range of motion has also been identified. However, stride-to-stride variability has been pointed as the strongest predictor of falling in elderly subjects. In addition, a significant delay in the internal peak plantar flexion moment in elderly fallers at the end of the terminal stance, delaying the decrease of ankle dorsiflexion range of motion, has been also found and characterized as weakness of the soleus and gastrocnemius muscles. The importance of these muscles in maintaining gait stability has been proved. In constrained floor conditions, healthy elderly subjects increased the level of activity of the tibialis anterior and gastrocnemius muscles to reduce the mediolateral movement of the center of gravity, resulting in reduction of the angular velocity of the ankle and knee joints. We believe that such strategies are absent in elderly fallers, due toweakness or absence of the soleus and gastrocnemius muscles or to alterations in the internal central commands.