LUIZ HENRIQUE JORGE
CARACTERÍSTICAS DA PRONAÇÃO DO PÉ MEDIDAS ATRAVÉS DE PARÂMETROS CLÍNICOS E BIOMECÂNICOS
FLORIANÓPOLIS - SC 2005
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC CENTRO DE EDUCAÇÃO FÍSICA, FISIOTERAPIA E DESPORTO – CEFID PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO CIÊNCIAS DO MOVIMENTO HUMANO
Luiz Henrique Jorge
CARACTERÍSTICAS DA PRONAÇÃO DO PÉ MEDIDAS ATRAVÉS DE PARÂMETROS CLÍNICOS E BIOMECÂNICOS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação Ciência do Movimento Humano da Universidade do Estado de Santa Catarina como requisito para obtenção de título de mestre em Ciências do Movimento Humano. Orientadora: Prof. Dra Deyse Borges Koch
FLORIANÓPOLIS - SC 2005
LUIZ HENRIQUE JORGE
CARACTERÍSTICAS DA PRONAÇÃO DO PÉ MEDIDAS ATRAVÉS DE PARÂMETROS CLÍNICOS E BIOMECÂNICOS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação Ciências do Movimento Humano da Universidade do Estado de Santa Catarina como requisito para obtenção de título de mestre em Ciências do Movimento Humano.
Banca Examinadora:
___________________________________________ Prof. Dra. Deyse Borges Koch
UDESC
____________________________________________ Prof. Dr. Aluisio Otavio Vargas Ávila
UDESC
_____________________________________________ Prof. Dra.Eliane Fátima Manfio
Faculdade Estácio de Sá
_____________________________________________ Prof. Dra. Susana Cristina Domenech
UDESC
AGRADECIMENTOS
Prof.Dra Deyse Borges Kock a qual me guiou com paciência, nesta jornada.
A Aline e Anelise sem as quais jamais poderia ter realizado este trabalho, além do incentivo e companheirismo constante.
Joice pela paciência e companheirismo nem sempre fácil nestes últimos meses. Minhas irmãs Ana Paula e Laura pela atenção e carinho.
Pai que desde o início da escola até hoje sempre foi prestativo e acolhedor quando eu necessitei, além de oportunizar esta jornada.
Mãe que mesmo não estando presente, olhou por mim.
Jeison pelas horas de trabalho que este sempre receptivo realizou quando necessário. Adriane que além de grande amiga me incentivou a entrar na pesquisa.
Prof Mário meu primeiro orientador sempre disposto e paciente ao explicar. Aos meus amigos que nos últimos meses só ouviram lamentações
A todos integrantes do laboratório que facilitaram as portas para a realização do trabalho. Aos voluntários sem os quais não seria possível a realização do trabalho.
RESUMO
Título: Características da pronação do pé medidas através de parâmetros clínicos e biomecânicos.
Autor: Luiz Henrique Jorge
Orientadora: Prof. Dra. Deyse Borges Koch
O pé humano possui dupla função, estática e dinâmica. Esta dupla função favorece o estabelecimento de lesões nos membros inferiores durante as atividades que envolvem a carga de peso de forma repetida. A hiperpronação é uma das caracterizações mais estudadas. A proposta deste estudo é fornecer embasamento às avaliações clínicas de pés hiperpronadores baseado em estudo teórico, observação clínica e pesquisa científica de modo a justificar diferentes esquemas de avaliação, contribuindo para a otimização dos tratamentos empregados. A avaliação foi dividida em três partes: formulário, avaliação clínica e biomecânica. O formulário de identificação, histórico atual e pregresso e exame físico. Na avaliação clínica foram realizados testes específicos para hiperpronação e aferição da amplitude de movimento. A análise biomecânica foi dividida em estática (escaneamento 3D do pé) e dinâmica (análise de pressão plantar). A amostra foi composta por 17 indivíduos do sexo masculino com idade entre 20-29 anos, IMC 23,91 kg/m2
( ± 2,97). Para ser considerado hiperpronador o indivíduo deveria apresentar queda do navicular acima de 4mm quando aferido com carga e sem carga peso corporal e inclinação do calcâneo em posição ortostática maior que 20 em valgo. Na comparação dos dados utilizou-se teste U de Mann-Whitey e correlação de Sperman a p ≤ 0,05. Os dados de inclinação de calcâneo, queda e altura de navicular, ângulo do I dedo, flexão dorsal e plantar não apresentaram correlação exceção feita à entre dorsiflexão e altura de navicular no grupo pronador funcional com r=-0,371 e r=-0,669 para os membros não dominante e dominante. Para o grupo hiperpronador apresentaram correlação entre queda de navicular e relação tíbio calcânea r=0,374 (LND) r=0,575 (LD). Mostrando comportamentos diferenciados para os dados antropométricos de hiperpronador e pronador funcional . Quando comparados os dados biomecânicos, em razão da divisão clinica de eversão de calcâneo e queda de navicular, houve diferença estatisticamente significativa quanto à Distribuição de Pressão Plantar na região do médio pé. Na condição caminhando as variáveis com diferença estatisticamente significativa foram área de contato e carga relativa na região medial de médio pé, pico de pressão na região 20 metatarso. Os dados de correlação entre ângulo do I dedo e área de contato na região medial do médio pé apresentaram correlação alta (r=0,96). É notória a necessidade do controle da condição descalço para a exclusão de fatores intrínsecos e extrínsecos. A caracterização clinica de hiperpronadores com base em parâmetros de eversão de calcâneo e queda de navicular mostrou-se efetiva.
Palavras-chave: hiperpronação, avaliação clínica, biomecânica. UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC
CENTRO DE EDUCAÇÃO FÍSICA, FISIOTERAPIA E DESPORTOS – CEFID PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO MOVIMENTO HUMANO Florianópolis, SC, 30 de setembro de 2005.
ABSTRACT
Title: Characteristics of hiperpronation in feet measured through clinic and biomechanics parameters
Author: Luiz Henrique Jorge Adviser: Dra. Deyse Borges Koch
The human foot has a double function, a static and a dynamic one. These increase the risk of injury establishment on the lower limb during activities that are related to repetitive loading. The purpose of this study is to embase the clinical evaluation of hyperpronators. Due to theorical studies, clinical observation and scientific research a more optimized treatment can be applied as well as differents evaluatiuon possibilities can be justified. The assessment was divided into three parts, a questionnaire, the clinical and the biomechanical evaluations. During the clinical evaluation specific tests for pronation control and to look at ROM were performed. The biomechanical evaluation was performed first looking at anthropometry using a 3D Foot Scanner and second looking at plantar pressure distribution in both static and dynamic conditions. The sample was composed by 17 subjects who volunteered to participate in this study with mean value of BMI of 23,91 kg/m2 ( ± 2,97). To be classified as a hyperpronator the subject’s navicular drop needed to be above in 4mm controlled with and without body weight load, the calcaneus alignment in orthostatic position was supposed to be higher than 2º in valgus position. Looking at the results it is no note that the calcaneus alignment, height and fall of the navicular, angle of the halux, dorsal and plantar flexions showed no correlation in between. The only exeption was the correlation between the dorsal flexion and the navicular height for the group PF with r=-0,371 e r=-0,669 for the dominant and non-dominant limbs respectively. For the group HP navicular fall and tibiocalcaneal alignment showed an r=0,374 and r=0,575. These demonstrate different anthropometric relationships for the two groups the HP and the PF. Comparing the biomechanical data according to the clinical division due to calcaneus eversion and navicular height, there was a high statistics significant difference for the plantar pressure distribution in several anatomical regions. The most significant differences were found in the running condition. For the walking condition the variables with statistics significant differences were the contact area and relative load at the medial midfoot and the maximum pressure value at the second metatarsus area. The correlation data between halux angle and contact area at the medial midfoot region presented a high statistics significant correlation. It is therefore clear that the control of the barefoot condition for the exclusion of intrisic and extrinsic factors is extremelly important. The extrinsic factors have an extensive literature exploration. Finally the chracteristics of hyperpronators using clinical parameters as calcaneus eversion and navicular fall demonstrates to be efective.
Key-words: hyperpronation, clinical evaluation, biomechanics UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE EDUCAÇÃO FÍSICA E DESPORTOS – CEFID
PROGRAMA DE POS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO MOVIMENTO HUMANO Master Dissertation on Human Movement Science – Biomechanics
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Ossos do pé (Fonte: Sobotta, 2000) ... 11
Figura 2: Ligamentos laterais do tornozelo (Fonte: Sobotta, 2000). ... 13
Figura 3: Ligamentos mediais do tornozelo (Fonte: Sobotta, 2000). ... 15
Figura 4: Artrocinemática da subtalar. Posição ocupada pelos eixos da região metatarsiana (A) pronação,... 17
Figura 5: Modelo adaptado utilizado para predizer pressão plantar (Fonte: Cavanagh et. al, 1997)... 26
Figura 6: Distribuição de para a classificação do tipo de pé: distribuição normal... 27
Figura 7: Sistema de scaner 3D (Fonte: I ware.Inc., 2005)... 33
Figura 8: Plataforma Emed- AT de medir distribuição de pressão plantar (Novel GmbH, 2004)... 33
Figura 9: Foto do posicionamento do indivíduo pra aferição da dorsiflexão e plantiflexão.... 35
Figura 10: Posicionamento do indivíduo para...35
Figura 11: Posicionamento das balanças ...35
Figura 12: Campo visual para o indivíduo treinar transferência de peso... 36
Figura 13: Posição do indivíduo para mensuração... 36
Figura 14: Marcaçoões realizadas para mensuração angular...36
Figura 15: Plataforma de vidro onde o indivíduo se posicionava para as aferições... 37
Figura 16: Foto ilustrativa da mensuração do ângulo tíbio-calcâneo (esquerda) e da inclinação do calcâneo (direita) (Fonte: Donatelli, 1996)...37
Figura 17: Foto ilustrativa do apoio bilateral de membro superior. ... 38
Figura 18: Foto ilustrativa do apoio bilateral de membro superior (lateral, posterior e medial). ... 39
Figura 19: Seqüência de coleta de dados. ... 40
Figura 20: Distribuição de pressão plantar em pessoas obesas (Fonte: Hennig, 2003)... 41
Figura 21: Máscaras (PRC) dividindo o pé em 10 regiões. ... 44
Figura 22: Divisão da planta do pé em 10 regiões (Fonte: Cavanagh, 1987). ... 45
Figura 23: Gráfico ilustrando a carga relativa em dois tipos de calçados representados pelas letras M e L no estudo de Hennig e Millani, (2000). (Fonte: Hennig e Milani, 2000). ... 64
Figura 24: Gráfico de comparação entre os picos de pressão para os grupos HP e PF, condição caminhando lado dominante (*p<0,05)... 74
Figura 25: Gráfico de comparação entre os picos de pressão para os grupos HP e PF, ... 75
Figura 26:Gráfico de comparação para carga relativa entre os grupos HP e PF, ... 76
Figura 27:Gráfico de comparação para carga relativa entre os grupos HP e PF,na condição caminhando lado não dominante (*p<0,05). ... 77
Figura 28: Gráfico de comparação entre os picos de pressão para os grupos HP e PF, condição correndo lado dominante (*p<0,05)... 78
Figura 29: Gráfico de comparação entre os picos de pressão para os grupos HP e PF, condição correndo lado não dominante (*p<0,05). ... 79
Figura 30:Gráfico de comparação para carga relativa entre os grupos HP e PF,na condição correndo lado dominante (*p<0,05)... 81
Figura 31:Gráfico de comparação para carga relativa entre os grupos HP e PF,na condição correndo lado não dominante (*p<0,05). ... 82
Figura 32: Comparação entre os grupos HP e PF para a área de contato total do pé nas condições correndo (R) e caminhando (W) para os lados dominante (LD) e não dominante (LND). ... 83
Figura 33:Comparação entre os grupos HP e PF para a área de contato na M03 pé nas condições correndo (R) e caminhando (W) para os lados dominante (LD) e não dominante (LND). ... 84
LISTA DE TABELAS
Tabela - 1 Dados antropometricos para os grupos HP (Hiperpronador) e PF (Pronador funcional), apresentado média, desvio padrão (dp) e valores máximo e mínimo. ...48 Tabela - 2 Dados clínicos de dorsiflexão, plantiflexão e relação tíbio calcânea para os grupos. Valores de média, desvio padrão (dp) e extremos para os lados dominante (LD) e não dominante (LND). ...50 Tabela - 3 Dados antropométricos do pé a partir do escaneamento 3D para os grupos HP e PF. Valores médios, desvio padrão (dp) e extremos para os lados dominante (LD) e não-dominante (LND). ...53 Tabela - 4 Valores de correlação apresentada para as variáveis amplitude de dorsiflexão e altura do navicular para o grupo PF, para os lados dominate (LD) e não-dominante (LND)... ...54 Tabela -5 Valores de correlação entre as variáveis queda de navicular e relação tíbiocalcânea para o grupo HP, nos lados dominante (LD) e não dominante (LND). ...55 Tabela 6: Valores de correlação linear entre as variáveis antropométricas para o grupo HP, nos lado dominante (LD) e não dominante (LND). ...56 Tabela 7: Valores de correlação linear entre as variáveis antropométricas para o grupo PF, nos lado dominante (LD) e não dominante (LND). ...58 Tabela 8: Valores médios de área de contato total área de contato de M3 (cm2), força máxima total (%PC) e os quatro maiores picos de pressão (kPa) e suas cargas relativas(%) para a condição correndo grupo HP. ...60 Tabela 9: Valores médios de área de contato total área de contato de M3 (cm2), força máxima total (%PC) e os quatro maiores picos de pressão (kPa) e suas cargas relativas(%) para a condição caminhando para o grupo HP...62 Tabela 10:Valores médios de área de contato total área de contato de M3 (cm2), força máxima total (%PC) e os quatro maiores picos de pressão (kPa) e suas cargas relativas(%) para a condição correndo grupo PF...63 Tabela 11: Valores médios de área de contato total área de contato de M3 (cm2), força máxima total (%PC) e os quatro maiores picos de pressão (kPa) e suas cargas relativas(%) para a condição caminhando para o grupo PF. ...66
Tabela 12: Valores de correlação linear de Sperman entre variáveis clínicas e biomecânicas para o grupo HP na condição correndo para os lados: não dominante (LND) e dominante (LD)...68 Tabela 13: Valores de correlação linear de Sperman entre variáveis clínicas e biomecânicas para o grupo HP na condição caminhando para os lados: não dominante (LND) e dominante (LD)...70 Tabela 14: Valores de correlação linear de Sperman entre variáveis clínicas e biomecânicas para o grupo PF na condição correndo para os lados: não dominante (LND) e dominante (LD)...71 Tabela 15:Valores de correlação linear de Sperman entre variáveis clínicas e biomecânicas para o grupo PF na condição caminhando para os lados: não dominante (LND) e dominante (LD)...72
LISTAS DE ABREVIATURAS
ADM - Amplitude de movimento CCP - Com carga de peso
PCP - pouca carga de peso
DRCP - distribuição regular da carga de peso LD – lado dominante
LND – lado não dominante HP – grupo hiperpronador PF – grupo pronação funcional
HPDRD - grupo hiperpronador dinâmico correndo dominante HPDRN - grupo hiperpronador dinâmico correndo não dominante HPDWD - grupo hiperpronador dinâmico caminhando dominante HPDWN - grupo hiperpronador dinâmico caminhando não dominante PFDRD - grupo pronação funcional dinâmico correndo dominante PFDRN - grupo pronação funcional dinâmico correndo não dominante PFDWD - grupo pronação funcional dinâmico caminhando dominante PFDWN - grupo pronação funcional dinâmico caminhando não dominante DPP – distribuição de pressão plantar
PP – pico de pressão RL – carga relativa FM – força máxima
SUMÁRIO
RESUMO ... iv
ABSTRACT ... v
LISTA DE FIGURAS ... vi
LISTA DE TABELAS ... viii
LISTAS DE ABREVIATURAS... x I INTRODUÇÃO ... 1 1.1 O PROBLEMA ... 1 1.2 OBJETIVOS ... 3 1.2.1 Geral ... 3 1.2.2 Objetivos específicos... 3 1.3 JUSTIFICATIVA... 4 1.4 HIPÓTESES ... 5
1.5 DEFINIÇÃO DAS VARIÁVEIS... 6
1.6 DELIMITAÇÃO DO ESTUDO ... 7 1.7 LIMITAÇÕES ... 7 1.8 DEFINIÇÃO DE TERMOS ... 8 II REVISÃO DE LITERATURA... 10 2.1 ESTRUTURA ANATÔMICA... 10 2.1.1 Estruturas ósseas... 10 2.1.2 Biomecânica articular ... 11 2.2 MÚSCULOS DO TORNOZELO E DO PÉ... 20
2.3 ASPECTOS RELACIONADOS À PRONAÇÃO... 20
2.4 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR. 22 2.4.1 Princípio capacitivo ... 22
2.4.2 Princípio resistivo... 23
2.4.3 Pressure Sheet ... 23
2.4.4 Princípio piezoelétrico ... 23
2.4.5 Outros métodos ... 24
2.5 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR... 24
III METODOLOGIA ... 29
3.1 CARACTERÍSTICAS DOS SUJEITOS... 29
3.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDA ... 30 3.2.1 Ficha de avaliação ... 30 3.2.2 Goniômetro ... 31 3.2.3 Paquímetro ... 31 3.2.4 Fita métrica ... 31 3.2.5 Balança... 32
3.2.6 Estadiômetro ... 32
3.2.7 Scaner 3D... 32
3.2.8 Plataforma de pressão plantar ... 33
3.3 PROCEDIMENTOS PARA COLETAS DE DADOS... 34
3.3.1 Termo de consentimento e entrevista ... 34
3.3.2 Medidas antropométricas... 34
3.3.3 Mensuração de Medidas Antropométricas do Pé... 38
3.3.4 Mensuração da Distribuição de Pressão Plantar ... 39
3.4 CONTROLE DAS VARIÁVEIS... 41
3.4.1 Obesidade... 41
3.4.2 Diferenças anatômicas relacionadas ao sexo ... 41
3.4.3 Velocidade da marcha e pressão plantar... 42
3.4.4 Amplitude de movimento ... 42
3.5 PROCESSAMENTO DOS DADOS... 43
3.5.1 Dados antropométricos ... 43
3.5.2 Dados de distribuição de pressão plantar... 43
3.5.3 Dados do Scaner 3D ... 45
3.6 TRATAMENTO ESTATÍSTICO... 46
IV APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS DADOS ... 47
4.1 CARACTERIZAÇÃO DOS SUJEITOS... 47
4.2 CARACTERÍSTICAS DOS PARÂMETROS CLÍNICOS DE AVALIAÇÃO DE PRONAÇÃO ... 49
4.3 RELAÇÃO ENTRE PARÂMETROS CLÍNICOS E ANTROPOMÉTRICOS... 54
4.5 RELAÇÃO ENTRE OS DADOS CLÍNICOS E VARIÁVEIS BIOMECÂNICAS . 68 4.6 COMPARAÇÃO DOS VALORES DAS VARIÁVEIS DE DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR ENTRE OS GRUPOS PRONADOR FUNCIONAL E HIPERPRONADOR NAS CONDIÇÕES CAMINHANDO E CORRENDO. ... 73
V CONCLUSÕES ... 86 VI CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 89 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 90 Anexo I ... 95 Anexo II... 97 Anexo III ... 99 Anexo IV... 100
I INTRODUÇÃO
1.1 O PROBLEMA
O pé humano possui dupla função, estática e dinâmica. Tanto na função estática como na dinâmica os mecanorreceptores plantares são apontados como fornecedores de informação para o sistema sensório motor, envolvido no equilíbrio (DEURSEN e SIMONEAU, 1999; PERRY et. al, 2001). Na posição ortostática, o pé representa a soma de forças e momentos que agem sobre o corpo fornecendo respostas sensório motoras para manutenção do equilíbrio. Durante a locomoção, o sistema fornece respostas importantes para a adaptação da superfície plantar nos movimentos da marcha. No contato inicial com o solo, o pé apresenta uma estrutura móvel possibilitando a marcha e as respostas de adaptação durante a marcha, o que favorece a adaptação a diversas superfícies. Enquanto que, na fase ativa da marcha o pé se torna uma estrutura com menor mobilidade tornando-se eficiente para proporcionar a impulsão (NORKIN e LEVANGIE, 2001).
Esta dupla função favorece o estabelecimento de lesões nos membros inferiores durante as atividades que envolvem a carga de peso de forma repetida. A associação de um mau alinhamento das estruturas do tarso, à falta de condicionamento preventivo nas áreas envolvidas torna-se um fator agravante no estabelecimento de lesões durante a prática esportiva (NIGG e WERNER, 1992; HRELJAC et. al,1999; NESBITT, 1999).
Uma compensação comum para a inversão do ante-pé é a pronação da articulação subtalar ocasionando um aumento da amplitude de movimento desta articulação durante a fase de apoio, denominado hiperpronação. Caso o indivíduo permaneça com o pé pronado durante a fase de impulsão poderá ocorrer prejuízo das estruturas do médio tarso, não ocorrendo a devida aproximação das estruturas do ante-pé e retro-pé, a supinação; o que ocasiona uma
super solicitação das estruturas ósseas, musculares e tendíneas. Muitas vezes, estas solicitações podem causar algias não somente no local como também em todo o membro inferior, além de patologias como fratura por estresse, tendinite no tendão calcâneo, tibial anterior e posterior, periostites, lesões na primeira articulação metatarsofalangeana, metatarsalgias de forma geral, lesões meniscais e ligamentares do joelho, calosidades, entre outras (NIGG e WERNER, 1992; SOMMER e VALLENTYNE, 1995; LAUF, 1996; HRELJAC et. al,1999; HENNIG, 2003). Devido a este grande número de lesões, muito se tem questionado a respeito das possíveis contribuições da hiperpronação no aparecimento destas lesões.
Segundo Norkin e Levangie (2001), Stakey e Ryan (2001) a estrutura da articulação reflete as funções às quais ela foi projetada para atender. O funcionamento eficaz da estrutura total dependerá da ação integrada de muitas articulações. No corpo, a anatomia é vista como a estrutura, ao passo que a fisiologia e biomecânica são as funções. É essencial uma compreensão apropriada da estrutura e função para que se possa fazer uma avaliação competente. Visto que o corpo humano apresenta suas funções integradas,o conhecimento da estrutura e funcionamento específicos das partes individualizadas torna-se tão importante quanto o entendimento da relação destas partes na produção do movimento normal (biomecânica) e nos casos de lesões, do movimento anormal (STARKEY e RYAN, 2001).
A maioria dos roteiros de exame possui os mesmos elementos básicos. Baseiam-se na teoria e em boa parte nas observações clínicas. Por outro lado, conforme destacam Malone, Mcpoil e Nitz (2001) existem poucas pesquisas que justifiquem os diferentes esquemas de avaliação de forma objetiva, o que seria de fundamental importância, uma vez que para entendermos quaisquer alterações do movimento é necessário antes entender e mensurar o mesmo. No caso da hiperpronação, possível causadora de afecções nos membros inferiores, há uma grande variedade de testes clínicos e biomecânicos sem que, no entanto haja relações entre estas avaliações, justificando a utilização dos mesmos. Diante de tais colocações questiona-se:
Quais as características e relações entre parâmetros clínicos (estáticos) e biomecânicos (estáticos e dinâmicos) na análise da hiperpronação e pronação funcional em situação descalço?
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Geral
Identificar diferentes níveis de pronação na situação descalço através de avaliação clinica e biomecânica e verificar a relação entre estas avaliações.
1.2.2 Objetivos específicos
• Caracterizar parâmetros clínicos de avaliação de pronação para os grupos pronadores funcional e hiperpronador.
• Verificar a relação entre parâmetros clínicos e entre os antropométricos
• Caracterizar as variáveis biomecânicas de distribuição de pressão plantar (área de contato, pico de pressão e carga relativa) nos grupos pronador funcional e hiperpronadores
• Verificar a relação entre os dados clínicos de altura do navicular, queda do navicular e inclinação de primeiro dedo, com as variáveis biomecânicas, pico de pressão e carga relativa e área de contato.
• Comparar os valores das variáveis de distribuição de pressão plantar entre os grupos pronador funcional e hiperpronador nas condições caminhando e correndo.
1.3 JUSTIFICATIVA
Milhões de pessoas estão envolvidos em atividades de corrida e jogging. Destes entre 37% a 56% sofrem algum tipo de lesão no primeiro ano de prática (NIGG, 2001). As condições anatômicas dos membros inferiores têm sido apontadas como fatores que influenciam o aparecimento de lesões. Dentre os fatores anatômicos acredita-se que o arco plantar desempenhe uma importante função para o a manutenção da função dinâmica do pé. Pessoas com o arco baixo geralmente mostram uma ineficiência no que se refere a sua dupla função do arco: acomodação de cargas e alavanca para impulso, tornando assim todo o membro inferior suscetível ao aparecimento de lesões.
Muito tem se discutido sobre a influência da hiperpronação no movimento e aparecimento de lesões, como nos estudos de Nigg e Werner, 1992; Sommer e Vallentyne, 1995; Lauf, 1996; Hreljac et al.,1999; Hennig, 2003. O controle do movimento vem sendo associado com mau alinhamento estático e dinâmico. Da mesma forma que existe muita especulação em torno dos pés excessivamente varos ou valgos, os quais criariam situações com cargas excessivas e repetitivas, levando a lesões por overuse (SOMMER e VALLENTYNE, 1995; NIGG, 2001; HENNIG, 2003).
Estudos como os de CLARKE, FREDERICK e HAMILL, 1983; NIGG e SEGESSER,1992; WILBERT e CAVANAGH, 1992; NIGG et al., 1997; HENNIG e MILANI, 2000 têm investigado o comportamento de hiperpronadores, seja através de palmilhas de pressão plantar ou cinemetria, associado ao uso de calçados esportivos. Tais pesquisas são de grande valia, pois refletem as mudanças ocorridas no contato do pé com a reação do solo e modificações causadas pelo calçado. Contudo, poucos estudos tem relacionado as características de hiperpronadores em condição descalço, a qual é de grande importância no entendimento das alterações do movimento, podendo contribuir de forma significativa na prevenção de lesões.
No que se refere a quantificação e classificação dos tipos de pé, inúmeros são os critérios de avaliação e medição, que variam desde testes clínicos, medições com goniômetros, inclinômetros, fitas métricas, paquímetros, plantígrafos, radiografias, e avaliações
biomecânicas. Especificamente aos testes biomecânicos destaca-se a avaliação da distribuição de pressão plantar, a qual passou por grande evolução tecnológica com sensível enriquecimento da resolução nos sensores. Da mesma forma que a evolução nos instrumentos de cinemetria possibilitou melhor entendimento e medição dos movimentos do pé. Tendo em vista esta evolução tecnológica, houve um crescimento de estudos biomecânicos relacionados ao pé humano que possibilitam uma melhor medição, descrição, monitoração e analise do movimento. Entretanto, poucos foram os estudos correlacionando as técnicas da prática clínica com os testes de menor erro e melhor reprodutibilidade, o que seria de fundamental importância uma vez que para se adotar medidas preventivas ou curativas é imprescindível uma precisa avaliação da estratégia adotada nos diversos casos de hiperpronação.
A proposta deste estudo é fornecer um melhor embasamento para as avaliações clínicas de pés hiperpronadores auxiliando de forma efetiva, baseado em estudo teórico, observação clínica e avaliação biomecânica de modo a justificar os diferentes esquemas de avaliação. Isto irá possibilitar um melhor entendimento das alterações de membros inferiores e contribuir para a otimização dos tratamentos atualmente empregados.
1.4 HIPÓTESES
H1- Não haverá relação entre dados clínicos de variação da inclinação do calcâneo e queda de navicular, altura de navicular e inclinação de primeiro dedo.
H2- Haverá relação entre dados clínicos de altura de navicular, inclinação de primeiro de dedo e queda de navicular com a área de contato, pico de pressão e carga relativa na região medial de médio pé.
H3- Haverá diferença nos picos de pressão e carga relativa para as condições correndo e caminhando nos diferentes grupos.
H4- Haverá relação entre a inclinação de primeiro dedo e área de contato na região medial de médio pé.
1.5 DEFINIÇÃO DAS VARIÁVEIS
INCLINAÇÃO DO CALCÂNEO: conceitualmente definida como a inclinação dada entre a aritculação talocrural e o ângulo reto com o osso da tíbia. Medida em graus com goniômetro, partindo da posição neutra da articulação, a partir de um ângulo reto com a tíbia (DONATELLI, 1996).
ALTURA DO NAVICULAR: definida como a distância da tuberosidade do navicular até o chão ou plano paralelo à planta do pé, medida em mm, em posição estática unipodal com carga de peso (STARKEY e RYAN, 2001).
QUEDA DE NAVICULAR: definida como a diferença medida entre o valor da altura do navicular na condição com pouca carga de peso e na condição com carga de peso, com valor dado em mm (STARKEY e RYAN, 2001).
INCLINAÇÃO DO PRIMEIRO DEDO: medido através do ângulo formado entre a reta A (que liga o ponto mais extremo medial da cabeça do I metatarso com o ponto mais extremo medial do calcâneo), com no eixo longitudinal. Medido em graus partindo de imagem 3D do pé (NORDIN e FRANKEL, 2003).
PICO DE PRESSÃO PLANTAR: definida como o pico máximo de pressão obtido na região específica da planta do pé durante o movimento de caminhada e corrida. Medido em kPa através de sistema capacitivo para medição de distribuição de pressão plantar.
AREA DE CONTATO PLANTAR: cálculo da área do pé que entra em contato direto com o solo. Medida em cm2 através de sistema capacitivo para medição de distribuição de pressão plantar.
CARGA RELATIVA (RL): definida como integral da curva da força (F) em função do tempo da Mascara escolhida dividida pela integral da curva da força total (FT) em função do tempo total multiplicada por 100 = ∗100
∫
∫
FT F RL (HENNIG e MILANI, 2000). 1.6 DELIMITAÇÃO DO ESTUDOO estudo foi delimitado em descrever, discutir e comparar uma avaliação clínica que constou de teste específico (queda de navicular), aferição ADM (Amplitude de movimento), antropometria, e avaliação biomecânica (escanemanento 3D do pé, distribuição de pressão plantar) em onze indivíduos com pés hiperpronadores e seis indivíduos sem característica de hiperpronação, praticantes de atividade física não competitiva, sem acometimento de lesões por pelo menos 6 meses. Foram excluídos do estudo indivíduos com pés varos, idade inferior a 18 anos e superior a 29 anos e indivíduos do sexo feminino. As avaliações foram realizadas no Laboratório de Biomecânica da Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESC no Centro de Educação Física Fisioterapia e Desporto - CEFID.
1.7 LIMITAÇÕES
Número de sujeitos: houve dificuldade de se encontrar sujeitos com as características necessárias para o estudo.
Controle do movimento de joelho e tornozelo o qual possui grande influencia na resposta de distribuição de pressão plantar não foram controlados através de avaliação cinemática.
1.8 DEFINIÇÃO DE TERMOS
Pronação: movimento simultâneo de eversão do calcâneo, adução e flexão plantar da cabeça do talus durante movimento dinâmico (KAPANDJI, 1990).
Hiperpronação: quando a altura do osso navicular, na posição com sustentação de peso é inferior 2/3 da altura do osso sem sustentação de peso (STARKEYe RYAN, 2001).
Amplitude de Movimento (ADM): será descrita a partir do ângulo neutro de cada articulação.
Pouca carga de peso: no início da avaliação os indivíduos passaram por uma adaptação para verificar se conseguem transferir o máximo do peso para um único membro sem tirar o membro contralateral do chão. Esta adaptação será da seguinte forma: serão colocadas duas balanças de mesmo modelo lado a lado e o indivíduo será instruído a transferir o peso para um único membro sem tirar o outro membro do chão, com apoio bilateral de membros superiores para minimizar os desvios posturais e observar a massa marcada na balança sendo que esta não deve ser superior a 10% da massa do indivíduo.
Com carga de peso: condição na qual foram realizadas algumas aferições e consistia no fato de o individuo transferir 90% da massa corporal para um dos dois membros. Ou seja, o membro que ficar com no mínimo 90% da massa do indivíduo.
Distribuição igual de peso entre os dois membros: quando os dois membros inferiores suportam em média a mesma carga.
Material resiliente: são materiais que após sofrer deformação retornam ao seu estado prévio. Quanto maior for a capacidade de retorno maior será a resiliência do material.
Material condutor elétrico: sistema capaz de efetuar transporte de carga elétrica sob forma de corrente elétrica.
II REVISÃO DE LITERATURA
O texto da revisão de literatura busca referenciar alguns dos principais tópicos relevantes ao assunto discutido. Para isso são apresentadas definições sobre: biomecânica articular, pé hiperpronador, músculos envolvidos, técnicas de mensuração clínicas e biomecânicas, alterações e patologias advindas.
2.1 ESTRUTURA ANATÔMICA 2.1.1 Estruturas ósseas
O esqueleto do pé subdivide-se em tarso, metatarso e dedos. O tarso se compõe de 7 ossos: tálus, calcâneo, navicular, cubóide e 3 cuneiformes, conforme observa-se na Figura 1 (SMITH e LEHMKUHL, 1987). É o tálus que transmite todo o peso do corpo para o pé. Possui três fases articulares, onde se articula com o maléolo tibial e fibular (garfo maleolar), inferiormente com o navicular e na continuação desta mesma se articula com o calcâneo. O Calcâneo é o maior osso da base do pé, em sua parte posterior localiza-se a tuberosidade calcânea, onde se insere o tendão calcâneo e local de muitas implicações clínicas, tais como esporão fasciíte plantar, entre outras. O osso navicular articula-se com o tálus e com os 3 cuneiformes, é considerado o sustentáculo do arco longitudinal medial (PLATZER, 1995). O osso cubóide é onde se localizam as áreas de articulação para o quarto e o quinto metatarso. Medialmente a esta estrutura localiza-se a área de articulação com o cuneiforme lateral e posteriormente está o processo do calcâneo. Os 3 cuneiformes diferem entre si pelo tamanho e pela localização. O cuneiforme medial é o maior, o intermédio é o menor dos três ossos. Proximalmente os três ossos tem articulação com o navicular e distalmente articulam-se com os metatarsos, sendo que o cuneiforme medial articula-se com o primeiro metatarso e
com uma pequena parte do segundo metatarso, o osso cuneiforme lateral articula-se com o terceiro metatarso e uma pequena parte do segundo metatarso, e algumas vezes, com parte do quarto metatarso, o intermédio articula-se somente com o segundo metatarso (SMITH e LEHMKUHL, 1987).
Figura 1: Ossos do pé (Fonte: Sobotta, 2000)
2.1.2 Biomecânica articular
O pé humano evoluiu de um órgão de preensão plantar flexível para um sistema de sustentação de peso relativamente rígido, que adapta-se ao solo e permite a postura vertical e a marcha. O pé é composto por 33 articulações: talocrural, subtalar, transversa do tarso, tarsometatarsianas, metatarsofalangeanas, interfalangeanas; e 26 ossos: sete ossos do tarso (tálus, calcâneo, navicular, cubóide, e os três cuneiformes), os cinco ossos do metatarso e as catorze falanges três para cada um dos dedos, exceto para o hálux, que tem apenas duas (PLATZER, 1995).
Os ossos são mantidos juntos pelos ligamentos e as meias-cúpulas são impedidas de se aplainarem através dos ligamentos da aponeurose plantar (fáscia plantar), dos tendões, dos músculos extrínsecos e dos músculos intrínsecos do pé. Estes trabalham em conjunto a fim de propiciar ao pé cinco funções: uma base dinâmica de apoio, fazer do pé uma estrutura flexível e adaptável, auxiliar o membro inferior a atenuar as forças de impacto, servir como estrutura estável e rígida ao final da fase de apoio e permitir a rotação do membro inferior no plano transverso no momento em que firma a base de apoio (MALONE et. al, 2000).
2.1.2.1 Articulação do tornozelo
A articulação do tornozelo, também chamada de talocrural, é do tipo troclear, onde suas superfícies articulares são formadas pelos maléolos tibial e fibular (garfo maleolar) e a tróclea do tálus. Esta tróclea possui uma face superior, uma face maleolar medial (tibial) e uma face maleolar lateral (fibular). A fíbula localiza-se, com sua face articular, em posição mais inferior que a da tíbia, propiciando um eixo atravessado entre os dois maléolos. Formando este um eixo cerca de 820 em relação ao corte vertical da tíbia. Por estes motivos a talocrural possui um eixo articular nos três planos ortogonais, porém os movimentos predominantes são os de flexão dorsal e plantar que ocorrem no plano sagital (MALONE et.
al, 2000). A tíbia e a fíbula são articuladas pela sindesmose tibiofibular distal. O tálus
encaixa-se numa espécie de cavidade esculpida, dando uma estabilidade considerável à articulação.
Os graus de liberdade são de 200 para a flexão dorsal e 500 para a flexão plantar, estes graus podem variar bastante dentro de uma população. Sendo necessários para a marcha 100 de flexão dorsal e 200 de flexão plantar (MALONE et al., 2000). A falta destes graus de mobilidade, na flexão dorsal pode levar a uma retirada precoce do calcanhar na fase de apoio ou ainda um aumento da pronação, além da maior solicitação das partes moles.
No apoio unipodal, é a articulação do tornozelo que suporta a totalidade do peso do corpo. Sendo categórica na transmissão de força do corpo e para o corpo durante a sustentação de peso e outras cargas. A tíbia transmite o peso do corpo através da tróclea do tálus, verticalmente. O maléolo medial da tíbia articula-se com a faceta maleolar medial do tálus. A
fíbula sustenta de 0% à 12% do peso total do corpo (Campbell apud Starkey e Ryan, 2001) e desce junto à parte lateral do tálus, formando o maléolo lateral, que se articula com a faceta maleolar lateral do tálus.
Através dos ligamentos talofibular anterior é feita à união entre o tálus e a fíbula. Este ligamento fica tenso durante a flexão plantar e opondo-se ao movimento de inversão da unidade talocalcanear, além de limitar a translação anterior do tálus em relação a tíbia. O Ligamento calcaneofibular se faz por uma estrutura extracapsular, o qual fica tensionado na faixa extrema da flexão dorsal sendo o principal elemento da retenção de inversão talar. O Ligamento talofibular posterior é o mais forte dos três ligamentos sendo responsável pela limitação do deslocamento posterior do tálus em relação à tíbia (Figura 2).
Figura 2:Ligamentos laterais do tornozelo (Fonte: Sobotta, 2000).
Medialmente o tálus está unido à tíbia por um grupo de ligamentos denominado deltóide, que são: Ligamento tibiofibular anterior, ligamento tibiocalcaneo, ligamento tibiotalar posterior, sendo estes três responsáveis pela limitação da eversão do calcâneo. Existe um quarto ligamento que faz parte do ligamento deltóide o ligamento tibionavicular este controla a translação lateral e rotação lateral da tíbia em relação ao pé. Os ligamentos tibiotalar anterior e navicular ficam tensionados quando o pé se encontra em flexão plantar, e
os ligamentos tibiotalar posterior e tibiocalcaneo quando o pé esta em flexão dorsal (STARKEY e RYAN, 2001).
2.1.2.2 Articulação subtalar
O tálus se articula por sua face inferior na face superior do calcâneo. Os dois ossos entram em contato cada um em duas superfícies articulares, constituindo a articulação subtalar (articulação inferior do tornozelo). O ângulo médio de inclinação da subtalar é de 420 em relação ao plano transversal e de 160 em relação ao plano sagital. O eixo da articulação subtalar se estende em direção oblíqua atravessado, de uma posição postero-lateral plantar a uma posição anterior interna dorsal em relação ao calcâneo. Tal constituição permite a articulação movimento em três planos, denominados movimentos de pronação e supinação (STARKEY e RYAN, 2001).
A pronação em cadeia fechada é definida como o movimento simultâneo de eversão do calcâneo, adução e flexão plantar da cabeça do talo. A supinação consiste em inversão do calcâneo, acompanhada de abdução e flexão dorsal da cabeça do talo (MALONE et al., 2000). Embora seja discutido como elemento isolado, não ocorre de forma separada e são influenciados pela sustentação ou não de peso corporal (STARKEY e RYAN, 2001). A amplitude de movimento varia bastante compreendendo uma amplitude total entre 200 – 620. Sendo normalmente a pronação o dobro da supinação (MALONE et al., 2000).
A principal função da articulação consiste em permitir a rotação do membro inferior no plano transversal durante a fase de apoio da marcha. Outra função da articulação é permitir que a tíbia apresente rotação interna mais rápido que a coxa a fim de permitir que a articulação do joelho seja desbloqueada no início da fase de apoio. Através da pronação, a subtalar ajuda o músculo poplíteo a promover a rotação interna (STARKEY e RYAN, 2001).
Nenhum músculo se insere no tálus, logo a estabilidade da articulação é fornecida por ligamentos e ossos. Cruzando obliquamente o tálus e o calcâneo, existe o canal tarsiano o qual permite a inserção do forte ligamento talocalcâneo interósseo (Figura 3), que corre transversalmente entre essas duas facetas e mantém os dois ossos firmemente unidos. Um segundo ligamento intra articular é o cervicis que se situa lateralmente ao canal tarsiano. O
apoio colateral é conseguido pelos ligamentos laterais e mediais, o deslizamento posterior do tálus sobre o calcâneo é parcialmente restringido pelo talocalcaneo posterior. A articulação possui uma curta cápsula articular que é frouxa e fina, sendo reforçada pelos ligamentos colaterais (STARKEY e RYAN, 2001).
Figura 3: Ligamentos mediais do tornozelo (Fonte: Sobotta, 2000).
2.1.2.3 Articulação transversa do tarso
A articulação transversa do tarso ou mediotarsal é formada pelas articulações talocalcaneonavicular e calcâneocubóide. O movimento destas duas articulações cria dois eixos, um oblíquo e outro longitudinal, podendo cada um deles deslocar-se de forma independente, porém a localização destes dois eixos quando em cadeia fechada, depende da posição da articulação subtalar. Ao lado das superfícies articulares do tálus, calcâneo e navicular há uma outra superfície articular revestida de cartilagem fibrosa no ligamento calcaneonavicular plantar. Este ligamento une o calcâneo na região da face articular média ao osso navicular, formando assim uma cavidade articular para a cabeça do tálus. A cápsula na articulação talocalcaneonavicular insere-se na borda da cartilagem articular ou alcança o
ligamento calcaneonavicular plantar. O tenso ligamento bifurcado reforça a cápsula e fixa entre si os ossos calcâneo, navicular e cubóide. O ligamento talocalcâneo interósseo situado no seio do tarso, separa as partes anterior e posterior da articulação talocalcaneonavicular. A articulação calcâneo-cubóide é do tipo selar. Estes dois ossos são unidos pelo ligamento cubóide dorsal e o ligamento cubóide plantar. O ligamento calcâneo-cubóide é um dos elementos essenciais de sustentação da abóbada plantar (PLATZER, 1995).
A articulação transversa do tarso permite movimentos da parte frontal do pé com relação à parte posterior, denominados pronação quando o arco do pé torna-se achatado e supinação quando o arco é elevado (NORKIN e LEVANGIE, 2001). O movimento nesta articulação ocorre em combinação com movimentos das articulações subtalar e tarsometatarsianas.
Os planos dos eixos descrevem a relação existente entre o movimento da subtalar e os dois eixos da mediotarsal, traçando-se duas linhas: uma no eixo longitudinal e outra no eixo oblíquo, possibilitando a conservação dos movimentos que os planos dos eixos realizam durante a pronação e a supinação. Os planos dos eixos assumem uma posição mais paralela durante pronação. A Figura 4 mostra a articulação subtalar de frente com o calcâneo em inversão a cabeça do tálus em adução e flexão plantar, os planos dos eixos se dispõe paralelamente. Os planos dos eixos tendem a convergir à medida que a articulação vai para a posição neutra a mostra a convergência dos planos à medida que a articulação subtalar entra em supinação (MALONE et al., 2000).
O resultado funcional é importante uma vez que os planos dos eixos se tornam paralelos em decorrência da pronação, as articulações do pé tornam-se mais flexíveis e móveis (MALONE et al., 2000).
Figura 4: Artrocinemática da subtalar. Posição ocupada pelos eixos da região metatarsiana (A) pronação, (B) neutro, (C) supinação. (Fonte: Manole et. al, 2001).
2.1.2.4 Articulações cuneonavicular, cuneocubóidea e intercuneas
Estas três articulações são aproximadamente planas e permitem um movimento de deslizamento. A articulação cuneonavicular é formada pelos três cuneiformes e pelo navicular. A cuneocubóidea é a articulação do cubóide e dos três cuneiformes; o terceiro cuneiforme repousa sobre o cubóide, cujo terço interno serve de apoio ao arco dos cuneiformes. As intercúneas ocorrem entre os três cuneiformes, que permitem leves movimentos verticais que modificam a curvatura transversal da abóbada plantar (SMITH e LEHMKUHL, 1987).
2.1.2.5 Articulações tarsometatarsianas
São constituídas de uma sucessão de articulações do tipo plana estreitamente ligadas. A articulação tarsometatarsiana apresenta o tarso ligado aos três cuneiformes por dentro e o cubóide por fora, e por outro lado, ligado a base dos cinco metatarsianos (SMITH e LEHMKUHL, 1987).
O encaixe preciso do segundo metatarsiano com a cavidade formada pelos cuneiformes e os metatarsos adjacentes permitem apenas pequenos movimentos de flexão e extensão. As outras articulações metatarsianas permitem pequenos movimentos de rotação e podem ser movidas em arcos ao redor do segundo metatarso, mais rígido (SMITH e LEHMKUHL, 1987).
Esta articulação é mantida pelos ligamentos tarsometatársico dorsais, estendido da face externa do primeiro cuneiforme à face interna da base do segundo metatarsiano; e um sistema ligamentar, que comporta fibras diretas entre o segundo cuneiforme e o segundo metatarsiano e entre o terceiro cuneiforme e terceiro metatarsiano; e fibras cruzadas entre o terceiro cuneiforme e o segundo metatarsiano e entre o segundo cuneiforme e o terceiro metatarsiano (KAPANDJI, 1990).
Por outro lado, a solidez da articulação tarsometatarsiana está assegurada por numerosos ligamentos estendidos da base de cada metatarsiano em direção ao osso do tarso correspondente e em direção à base dos metatarsianos vizinhos. Existem particularmente sobre a face dorsal, ligamentos que se irradiam da base do segundo metatarsiano a todos os ossos vizinhos e sobre a face plantar, ligamentos estendidos do primeiro cuneiforme aos três primeiros metatarsianos. Sobre o lado plantar da base do primeiro metatarsiano se fixa o tendão do fibular lateral longo, que acaba de percorrer sua goteira plantar (KAPANDJI, 1990). 2.1.2.6 Articulações metatarsofalangeanas
Estas articulações são sinoviais elipsóides indivíduais, entre os metatársicos e as falanges proximais. Cada articulação é envolvida por uma cápsula fortalecida por fortes ligamentos colaterais arredondadas e, na face plantar, por uma estrutura fibrosa espessa, o ligamento plantar, que se funde com a camada profunda da bainha do tendão flexor. A parte dorsal da cápsula é muito delgada e fundida com o tendão extensor. O ligamento plantar da primeira articulação metatarsofalangeana é substituído pelos ossos sesamóides nos dois tendões do curto flexor do hálux. Entre as cabeças dos ossos metatarsianos encontram-se quatro fortes faixas achatadas, os ligamentos metatarsianos transversos profundos, que são
fixados às margens dos ligamentos plantares das cápsulas; impedindo que as cabeças metatarsianas se expandam (KAPANDJI,1990).
Elas formam a verdadeira mecânica do desenvolvimento da marcha. Estas articulações têm hiperextensão de 90°, e a flexão é apenas 30° a 45°. Este fato está relacionado com a função de sustentação de peso do pé. Além da flexão e extensão, possuem um certo grau de abdução, realizada ativamente durante a extensão onde os dedos separam-se; adução, realizada ativamente durante a flexão dos dedos; e mecânica ou passivamente, a circundunção (KAPANDJI, 1990).
Os eixos de movimento passam através do centro da cabeça do osso metatársico o movimento de flexão-extensão em direção transversa e o de adução-abdução em direção dorsoplantar. A orientação para a abdução-adução é uma linha através do segundo artelho (SMITH e LEHMKUHL, 1987).
2.1.2.7Articulações interfalangeanas
São articulações trocleares, em dobradiça, apresentando-se entre as falanges. Permitem flexão e extensão dos artelhos. A flexão, partindo-se da linha média, atinge 80° para as articulações interfalangeanas proximais e 45° para as articulações interfalangeanas distais. A extensão não existe, partindo da linha média, dentro das articulações interfalangeanas distais (ALAIN, 1985).
2.1.2.8 Articulação tibiofibular
O movimento de flexão dorsal e plantar ocasiona um afastamento dos maléolos (KAPANDJI, 1990). A cúpula do talo é mais ampla na sua região anterior. Apesar disto os maléolos mantém a congruência com o tálus em toda a amplitude de movimento (INMAN
apud SMITH e LEHMKUHL, 1987). Para tal ocorre um movimento na sidesmose tibiofibular
distal de rotação e de abdução e este se reflete na tibiofibular proximal e em toda a extensão da membrana interóssea ocorrendo uma horizontalização das fibras, o qual retorna à verticalidade quando os maléolos se aproximam novamente (KAPANDJI, 1990).
2.2 MÚSCULOS DO TORNOZELO E DO PÉ
Os músculos da perna são considerados longos e extrínsecos por possuírem origem abaixo do joelho e inserção no pé; atuando em seus movimentos. Os músculos gastrocnêmio e plantar, porém, são chamados biarticulares por possuírem origem femural. O grupo de músculos anteriores da perna comporta os subgrupos dos músculos flexores dorsais e dos músculos fibulares; já o grupo de músculos posteriores da perna é formado pelos subgrupos superficial e profundo (STARKEY e RYAN, 2001).
Os músculos curtos do pé (ou intrínsecos) são representados pelos que se originam abaixo da articulação do tornozelo e podem situar-se no dorso ou planta do pé. Os músculos intrínsecos do pé são caracterizados em quatro camadas distintas: A camada superficial: contém o abdutor do hálux, abdutor do dedo mínimo e flexor curto dos dedos. A camada média: formada pelo quadrado plantar e pelos lumbricais, os tendões dos flexores longo dos dedos e o longo do hálux também passa por esta camada. Camada profunda: composta pelo flexor curto dos dedos, flexor curto e adutor do hálux bem como o flexor curto do dedo mínimo. Camada interóssea: esta por baixo da camada profunda e contém os interósseos plantares e dorsais (STARKEY e RYAN, 2001). Todos estes são cobertos pela aponeurose plantar, originada da fáscia superficial, que consiste de feixes fibrosos longitudinais vindos da tuberosidade do calcâneo e irradiando-se para os dedos; que são unidos por fibras transversais. Essa aponeurose, juntamente com os septos plantares medial e lateral forma três câmaras de tecido conjuntivo que contém tecido adiposo e os três grupos musculares.
2.3 ASPECTOS RELACIONADOS À PRONAÇÃO
O tornozelo é para onde converge o peso do corpo durante a deambulação. É uma articulação muito fechada que sofre alterações importantes, pois em apoio unipodal suporta a totalidade do peso do corpo, o qual encontra-se aumentado pela energia cinética quando o pé entra em contato com o solo em uma certa velocidade da marcha, corrida ou salto (KAPANDJI, 2000). Devido a esta concentração de esforços os pés são acometidos por deformidades estáticas, dinâmicas além de estar sujeito a alta incidência de doenças sistêmicas
(STARKEY e RYAN, 2001). O mau alinhamento tarsal mais comum foi descrito originalmente por Strauss em 1927, como sendo a deformidade do ante-pé em varo representando um alinhamento dos ossos do pé onde o ante-pé é invertido em relação ao retro-pé (MICHAUD, 1997).
A lesão ao tornozelo é o traumatismo mais comum no atletismo. Durante a competição atlética com freqüência o tornozelo é colocado em uma posição em que forças anormais devem ser absorvidas e dissipadas por suas estruturas (STARKEY e RYAN, 2001).
A hiperpronação em algumas vezes é abordada com relação ao arco longitudinal medial, porém recentes estudos comprovam que não existe relação entre hiperpronação e queda do arco plantar (NIGG e WERNER, 1992, SOMMER e VALLENTYNE, 1995, NIGG, 2001). Contudo, são de relevante importância a definição e o controle desta variável.
O arco longitudinal é o mais evidente dos arcos, é formado por cinco ossos; calcâneo, talo, navicular, primeiro cuneiforme e primeiro metatarsiano. O osso navicular funciona como sustentador entre as áreas anterior e posterior, sendo que a disfunção neste osso ou ligamentos e músculos inseridos nele leva à disfunção do arco como um todo. O apoio ligamentar é conseguido através dos ligamentos calcâneo navicular plantar, plantar longo, calcâneo cubóide plantar, deltóide e fáscia plantar. A fáscia é dividida em três tiras distintas as quais apóiam os arcos longitudinais. A tira central originada no tubérculo calcâneo medial e inserida no aspecto plantar de cada um dos cinco dedos, é a mais longa e espessa. Esta tira progride no pé e da origem a mais duas tiras, uma desviando lateralmente outra medialmente. Da mesma forma que a fáscia também é sustentada por músculos (STARKEY e RYAN, 2001).
Durante a postura estática em pé os músculos dão pouca sustentação ao arco medial. Contudo, quando a pessoa anda ocorre um par de forças com o tibial anterior e o tibial posterior que tracionam o arco para cima arrastando o arco proximalmente (STARKEY e RYAN, 2001).
Estudo citado por Hamill (1991) realizado por Bates et al., (1991), sugere que um dos mecanismos de lesão do joelho pode ser resultante da disfunção da cadeia cinética durante eventos repetitivos. O mecanismo relatado foi o do tempo da articulação subtalar e do joelho. Durante a fase de suporte, a articulação subtalar prona e o joelho flete. Acompanhando este movimento, a tíbia roda internamente. Seqüencialmente durante a próxima fase a subtalar
supina e articulação do joelho estende. Conseqüentemente, a tíbia faz rotação externa. Se a supinação da subtalar ocorre em um tempo diferente do que a iniciação da extensão do joelho, uma relação antagônica pode estar sendo criada. Este cenário poderia resultar em um excessivo stress da articulação do joelho e tornozelo, e através dos ciclos repetidos ocorridos durante a corrida, poderiam resultar em lesão na articulação do joelho.
Da mesma forma o estresse pode causar outras lesões em membro inferiores, como fratura por stress da tíbia, condromalácia, fascite plantar, tendinite do calcâneo, dor sacroilíaca, dor lombar, metarsalgias, entre outras, as quais já foram apresentadas em estudos como de NIGG e WERNER, 1992, SOMMER e VALLENTYNE, 1995; LAUF, 1996; HRELJAC et al., 1999; HENNIG, 2003).
2.4 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR
Esforços para se quantificar a distribuição de pressão plantar (DPP) começaram no final do século XIX. Entretanto progressos significativos no desenvolvimento de sistemas de medição comerciais somente foram alcançados entre 1980 e 1990 (NIGG, 1994).
São diversas as possibilidades de se quantificar a pressão aplicada durante o caminhar ou a condição estática. Neste tópico serão apresentadas as formas mais comuns de mensuração da distribuição de pressão plantar e suas características.
2.4.1 Princípio capacitivo
Plataformas de distribuição plantar ou palmilhas com base em elementos capacitivos consistem de “n” barras de material condutor arranjada em série na superfície, “m” barras de material condutor arranjadas em colunas, com posição inferior às supracitadas e um material resiliente dielétrico entre as barras (NICOL e HENNIG, 1976).
O material dielétrico entre as barras condutoras consiste em um material elástico conforme é comprimido diminui a distancia entre os condutores aumentando a distribuição de pressão plantar (NICOL e HENNIG, 1976).
2.4.2 Princípio resistivo
Nos transdutores de força baseados no princípio da resistividade, fileiras e colunas de material condutor são usadas na superfície e em uma camada sobreposta, assim como no sistema capacitivo, entretanto o material utilizado entre as fileiras e colunas é um resistor. Quando a força é aplicada ao sensor a resistência elétrica do material entre as fileiras e colunas é alterada. Esta alteração corresponde à força aplicada (NIGG, 1994).
2.4.3 Pressure Sheet
Pressure sheet consiste em duas folhas, onde a primeira folha está em contato com a
força aplicada no objeto. Microcápsulas com produtos coloridos são fixadas à superfície inferior da folha que entra em contato com a superfície da outra folha. Quando a força é aplicada de forma localizada, cápsulas rompem-se e se depositam sobre a folha de baixo material colorido. A intensidade é relacionada indiretamente a máxima força aplicada Nigg, (1994), sendo portanto uma medição quantitativa baseada na intensidade das cores.
2.4.4 Princípio piezoelétrico
Hennig et. al, (1981) usaram 499 transdutores piezoelétricos em sua primeira tentativa de desenvolver um método que pudesse quantificar a distribuição de pressão plantar (DPP) entre o pé e o calçado. Os elementos eram envolvidos em 3mm a 4 mm de espessura compostos de silicone altamente resiliente. Tornando o material isolado eletricamente e
impermeável.sendo que cada sensor é conectado a unidade de coleta de dados. Esta tecnologia não é muito utilizada pois cada transdutor piezoeletrico necessita de um cabo para conectar a unidade de coleta de dados, limitando desta forma o número de sensores (NIGG, 1994).
2.4.5 Outros métodos
Além dos métodos já citados para a quantificação da DPP, vários outros métodos foram desenvolvidos, entretanto estes não são freqüentemente utilizados nas pesquisas e testes em biomecânica Nigg, 1994, por tal motivo serão somente citados. Sensores indutivos, reflexivos ,critical light reflection, reflecting/polarizing sheet.
2.5 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO PLANTAR
Segundo Cavanagh et al., (1997), historicamente muitas opiniões vem sendo expressas no que diz respeito à relação estrutura e função do pé. Entre eles o autor cita a espessura dos tecidos moles na planta do pé, o comprimento relativo dos metatarsos, configuração do arco longitudinal medial, proeminências ósseas, dedos em garra ou martelo. É comum na prática clínica dizer que pés cavus apresentam maior predisposição a lesões de “overuse”. Contudo poucos estudos quantitativos foram realizados para examinar estas hipóteses. Sob este tópico serão expressos alguns estudos que relacionam estrutura e função com as diferentes caracterizações da distribuição de pressão plantar.
Em amplos estudos realizados por Cavanagh et al., (1997) os autores se utilizam de vários meios para aferir fatores que influenciaram na distribuição de pressão plantar na região do calcanhar e do primeiro metatarso, destacando a difração de raio x para a avaliação da estrutura do pé. Através de regressão múltipla podem se apresentar resultados importantes para o estudo do pé. Serão citadas algumas das observações realizadas. Os autores colocam ainda que uma baixa altura do calcâneo está associada ao aumento da pressão plantar. Esta característica se apresenta devido à diminuição da espessura de tecidos moles durante a
sustentação do peso. Em adição a este fator ainda está associada uma grande inclinação medial do primeiro metatarso e uma pequena inclinação do quinto metatarso, contribuindo de forma significativa para o aumento de pressão no calcâneo (CAVANAGH et al., 1997).
No mesmo estudo Cavanagh et al., (1997) concluem que através da análise de regressão mesmo com um pequeno número de radiografias há possibilidade de alcançar dados sobre as estruturas que podem explicar 35% da variação dos picos de pressão plantar embaixo do calcâneo e do primeiro metatarso durante a marcha. Isto confirma que variações da estrutura estática são significantes preditores da função dinâmica do pé durante a marcha. Outro dado importante observado, porém não analisado neste estudo foi a relação entre altura do navicular e inclinação do primeiro metatarso que apresenta um coeficiente de correlação de 0.8. No mesmo estudo os autores criaram um modelo esquemático para predizer os picos de pressão (Figura 5).
Figura 5: Modelo adaptado utilizado para predizer pressão plantar (Fonte: Cavanagh et. al, 1997).
Em outra publicação, Cavanagh e Morag, (1999) citam a importância do controle da velocidade durante a avaliação, pois esta é fator determinante dos picos de pressão, ressaltando a importância do controle de velocidade absoluta. Outra observação importante seria no que se refere ao comportamento do tecido subcalcaneal o qual não apresenta uma característica não linear de deformação. Os autores ainda abordam que com o objetivo de reduzir o número de variáveis independentes, uma análise inicial foi realizada para identificar significantes preditores de pico de pressão sob as áreas de interesse de cada conjunto de dados individuais. Com cada um dos oito conjuntos de dados (tecido moles, antropometria,
idade sexo altura
Características físicas
Distribuição de pressão plantar
Estrutura do pé
osso articulação ligamento Tecido mole Ação muscular Musc. extrínseco Musc. intrínseco Estilo da marcha
Amplitude de movimento, mensurações radiográficas, aproximações cinemáticas, Eletromiografia, características físicas) significativos preditores de pico de pressão local foram identificados por regressão múltipla. Como preditor soma com 23,4% da variação do pico de pressão no médio pé. O modelo do médio pé prediz que uma eversão esta associada à baixa pressão no médio pé, uma vez que permite o pé estar em posição mais pronada na fase de médio apoio da marcha distribuindo a carga medialmente quando ocorre o pico de pressão (Figura 6).
Confirmado por outros estudos Morag et. al, (1996), ressalta a importância do índice de Morton e a altura do sesamóides como importantes preditores dos picos de pressão na primeira articulação metatarsofalangeana.
.
Figura 6: Distribuição de para a classificação do tipo de pé: distribuição normal (esquerda), pé cavo (centro) e pé plano (direita) (Fonte: Novel GmbH,2004).
Outros fatores importantes a serem considerados do estudo de Morag e Cavanagh, (1998), são que o aumento do ângulo entre a horizontal e a primeira falange proximal está associado a uma diminuição do pico de pressão (PP) em baixo da primeira articulação metatarsofalangeana. Alem destes fatores estruturais são ainda apresentados resultados referentes ao aumento de pressão e atividade muscular na eletromiografia (EMG). Tal estudo
sugere que o aumento da atividade de gastrocnêmio durante os 50 % finais da marcha esta associado a um grande PP em baixo da primeira metatarsofalangeana, reforçando ainda que o aumento da atividade gastrocnêmio não esta associada a aumento da velocidade.
III METODOLOGIA
Este estudo definiu-se em experimental descritivo exploratório, que segundo Rudio (1986) consiste em descobrir e observar fenômenos, procurando descrevê-los, classificá-los e interpretá-los. Onde foram realizados escaneamento das dimensões e formas do pé, distribuição plantar e aferição da amplitude de movimento articular, através de testes clínicos, scanner e plataforma de pressão plantar.
3.1 CARACTERÍSTICAS DOS SUJEITOS
Os sujeitos foram convidados a participarem do estudo e sendo que somente foram analisados os que se enquadraram dentro dos critérios de inclusão, caracterizando uma amostra não aleatória do tipo intencional.
A amostra foi composta por 17 indivíduos do sexo masculino com idade entre 20-29 anos, índice de massa corpórea entre 20-30kg/m2 , praticante de exercícios físicos, porém não no nível de competição. Além desta caracterização física os indivíduos passaram por exame clínico e anamnese para verificar qualquer acometimento osteomioarticular que pudesse comprometer o movimento.
Para a caracterização de indivíduos hiperponadores os sujeitos passaram por avaliação de amplitude de movimento através de goniômetro, paquímetro, fita métrica. Tanto para os indivíduos com índice de pronação normal quanto hiperpronadores foi requerido uma amplitude funcional, seguindo Hamill e Knutzen, (1999) de uma amplitude mínima de 100 de dorsiflexão e 350 flexão plantar. Sendo estes, os critérios utilizados.
Para a determinação de hiperpronação o indivíduo teve de se enquadrar nos seguintes critérios:
a) Queda do navicular superior a 4mm do aferido com carga e pouca carga de peso corporal.
b) Inclinação do calcâneo medido na posição ortostática com carga de peso. Se a inclinação foi maior ou igual a 2° no sentido valgo, o indivíduo era considerado hiperpronador. Foi considerada uma amplitude normal para inclinação de calcâneo à amplitude entre 880 e 920.
3.2 INSTRUMENTOS DE MEDIDA
Neste estudo foram utilizados os seguintes instrumentos:
1- Ficha de avaliação clínica e antropométrica para obtenção das características e exame físico do sujeito (anexo I).
2- Goniômetro de hastes flexíveis para aferição da amplitude de movimento (ADM). 3- Paquímetro.
4- Fita métrica. 5- Balança. 6- Estadiômetro.
7- Scanner 3D para medir características antropométricas dos pés. 8-Plataforma para medir distribuição de pressão plantar.
3.2.1 Ficha de avaliação
O formulário para a entrevista (anexo I), será realizado ao início da avaliação com o objetivo de identificar e coletar informações referentes a dados pessoais, história atual e pregressa e exame físico. O instrumento é composto por 3 partes:
1 Dados pessoais - composta por seis itens: nome, sexo, profissão, data de nascimento, telefone e e-mail.
