Investigação com capacidade

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14099 (2023) Citar este artigo

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Os cenários do mundo real raramente são compostos apenas por superfícies planas e escadas são frequentemente encontradas na vida diária. Infelizmente, cerca de 90% da população idosa utiliza algum tipo de padrão de compensação para negociar escadas. Como a biomecânica necessária para subir escadas com sucesso é significativamente diferente da caminhada nivelada, é necessário um protocolo de treinamento independente. Aqui, apresentamos como uma investigação preliminar com 11 indivíduos saudáveis, antes dos ensaios clínicos, se o Myosuit poderia servir potencialmente como um robô de treinamento para subir escadas. Myosuit é um exosuit macio que foi projetado para auxiliar o usuário através da extensão do quadril e joelho durante a fase inicial de apoio. Nossa hipótese é que estudos clínicos poderiam ser realizados se a cinemática dos membros inferiores, o feedback sensorial via força plantar e os padrões de eletromiografia (EMG) não se desviassem dos padrões fisiológicos de subida de escadas do usuário, reduzindo ao mesmo tempo a demanda extensora do quadril e do joelho. Nossos resultados sugerem que o Myosuit conserva os padrões fisiológicos cinemáticos e de força plantar do usuário. Além disso, observamos uma diminuição de aproximadamente 20% e 30% nos níveis de EMG do glúteo máximo e do vasto medial na fase de pull up, respectivamente. Coletivamente, o Myosuit reduz a demanda dos extensores do quadril e do joelho durante a subida de escadas sem qualquer introdução de padrões de compensação significativos.

Ao longo dos anos, tem sido repetidamente enfatizado que a deambulação independente está diretamente relacionada à qualidade de vida1,2,3,4. Portanto, a fisioterapia para exercícios pós-lesão e idosos tem se concentrado principalmente na caminhada5,6,7,8. Infelizmente, os ambientes do mundo real não são compostos apenas de superfícies planas. Para alcançar “alto nível de independência” e navegar livremente no ambiente, é imperativa a capacidade não apenas de realizar marcha acima do solo, mas também de transpor meios-fios e lances de escadas9,10.

Para o olho destreinado, subir um lance de escadas e sobre uma superfície plana pode parecer semelhante. No entanto, do ponto de vista biomecânico, os dois são completamente diferentes. Embora a transferência entre energia cinética e potencial durante a marcha no solo minimize o consumo de energia, trabalho constante contra a gravidade deve ser realizado para subir um lance de escadas11,12,13. Quando examinada de perto, a caminhada no solo envolve a transferência do calcanhar ipsilateral para o balancim do antepé e o balanço passivo do membro contralateral14,15, enquanto a subida de escadas depende de empurrar o solo com a extensão do quadril e joelho ipsilaterais e puxar ativamente o membro contralateral12 ,16,17. Assim, diferentes tarefas são necessárias para completar com sucesso cada atividade, o que também implica que as fases da marcha que constituem um único período de caminhada ou subida de escadas são diferentes entre si9,10. Isso também é evidente nos padrões de recrutamento muscular, já que a subida de escadas depende muito dos músculos extensores do joelho e do quadril, como o vasto medial (VM), etc., enquanto a marcha no solo é mediada principalmente pelos músculos tibiais16,18.

Infelizmente, devido à sua dificuldade inata de subir escadas por exigir muito mais aptidão física, como amplitude de movimento (ADM), força muscular, controle de equilíbrio e função cardiopulmonar10,18,19,20,21,22, o treinamento para subir escadas é não tão fortemente incorporada ao regime de reabilitação quanto a marcha no solo. O aumento do risco de queda e a gravidade das lesões9,23,24 acrescentam dificuldade para o fisioterapeuta evitar a perda de equilíbrio em um lance de escadas, e fatores psicológicos como vitalidade, ansiedade e medo de cair25,26 também limitam o uso de escadas. treinamento. Além disso, a percepção precisa da profundidade, bem como a propriocepção do pé, são necessárias para liberar e colocar o pé com segurança no próximo degrau27,28.