Influência dos níveis de atividade física no comportamento …tavares/downloads/publications/... · 2012. 7. 16. · Este capitulo apresenta as bases teóricas para o restante

João Pedro Candoso Fonseca

Influência dos níveis de atividade física no comportamento

biomecânico da força de reação ao solo durante o caminhar em

mulheres pós-menopáusicas

Trabalhos Práticos

Mestrado em Engenharia Biomédica

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Porto, Junho de 2012

ii

João Pedro Candoso Fonseca

Licenciado em Biomecânica pela Escola Superior de Tecnológica e Gestão de Leiria (2011)

Influência dos níveis de atividade física no comportamento

biomecânico da força de reação ao solo durante o caminhar em

mulheres pós-menopáusicas

Trabalhos práticos realizados sob a orientação de:

João Manuel R. S. Tavares (orientador)


Ronaldo E. C. D. Gabriel (co-orientador)

Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro

Trabalhos práticos

Mestrado em Engenharia Biomédica


Porto, Junho de 2012

iii

Resumo

Com o envelhecimento da população há cada vez mais mulheres em menopausa,

sendo este um estado inevitável da vida da mulher, é responsável por muitas mudanças

a nível fisiológico e psicológico.

A pós-menopausa ocorre desde a última menstruação e acompanha a mulher até

ao fim da sua vida. Nesta fase, a mulher tende a exibir níveis de atividade física

considerados insuficientes para induzir melhorias de aptidão física e de saúde. De acordo

com o nível de atividade física exercida, há parâmetros na análise da marcha que vão

variar, o que vai alterar o padrão da marcha e a força reativa do apoio.

Torna-se então importante analisar a variação do comportamento biomecânico da

força de reação ao solo durante a marcha e relaciona-lo com a atividade física praticada.

Neste trabalho é descrito um ensaio experimental realizado com a ajuda de uma

plataforma de força, com o objetivo de se estudar os valores da força reativa do apoio.

Esses valores foram retirados com recurso aos programas Acqknowledge e Microsoft

Excel.

Palavras-chave: Força de reação ao solo, menopausa, Acqknowledge, marcha,

plataforma de forças.

iv

Abstract

Within an aging population it can be observed an increasing number of women in

menopause, which is an inevitable state of women’s life, and responsible for many

changes at physiological and psychological levels.

The post-menopause occurs since the last menstruation and accompanies the

women until the end of her life. In this phase, women tend to practice an insufficient level

of physical activity to induce improvements in health. In accordance with the level of

physical activity, there are parameters in gait analysis that will vary, which will change the

gait pattern and the ground reaction force.

In this work was carry out an experimental study using a force platform with the

aim of analyzing the values of ground reaction force. These values were processed and

analyzed using Acqknowledge and Microsoft Excel software.

Key-words: Ground reaction Force, menopause, Acqknowledge,gait, force platform.

v

Índice RESUMO…..…………………………………………………………………………………………………………………………………….III

ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................................................ VI

ÍNDICE DE TABELAS ............................................................................................................................... VII

ÍNDICE DE ABREVIATURAS...................................................................................................................... VIII

CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 2

1.1. ENQUADRAMENTO ................................................................................................................... 2

1.2. OBJETIVO ............................................................................................................................... 2

1.3. ESTRUTURA ............................................................................................................................ 2

CAPÍTULO II – FUNDAMENTOS TEÓRICOS ................................................................................... 4

2.1. Introdução ....................................................................................................................... 4

2.2. Estabilometria .................................................................................................................. 4

2.3. Plataforma de forças ....................................................................................................... 4

2.4. Marcha ............................................................................................................................ 5

2.5. Força de reação ao solo ................................................................................................... 6

CAPÍTULO III – MÉTODOS E PROCEDIMENTOS ............................................................................ 8

3.1. MÉTODOS .............................................................................................................................. 8

3.2. PROCEDIMENTO ...................................................................................................................... 8

3.2.1. Fz - Forca vertical ............................................................................................................ 9

3.2.2.Fy – Força medial-lateral .............................................................................................. 11

CAPÍTULO IV – RESULTADOS E DISCUSSÃO DE RESULTADOS..................................................... 15

4.1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 15

4.2 RESULTADOS .............................................................................................................................. 15

4.3 DISCUSSÃO ................................................................................................................................ 21

CAPITULO V – CONCLUSÃO ....................................................................................................... 23

BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................... 24

vi

Índice de Figuras

FIGURA 1 – COMPONENTES DA FORÇA DA PLATAFORMA DE FORÇA (ADAPTADO DE (PAIS, 2005)) ......................................... 5

FIGURA 2 – GRÁFICOS OBTIDOS DOS DADOS RECOLHIDOS DA PLATAFORMA DE FORÇA REFERENTES ÀS COMPONENTES FX, FY E FZ

DE UM INDIVIDUO EM ESTUDO. ......................................................................................................................... 9

FIGURA 3 – GRÁFICO EXEMPLO DO COMPORTAMENTO PARA (ADAPTADO DE (VAN DEURSEN, 2004) ) ................................... 9

FIGURA 4 – GRÁFICO DE FZ OBTIDO ATRAVÉS DA PLATAFORMA DE FORÇA PARA OS INDIVÍDUOS MF-033 E MF-064

RESPETIVAMENTE. ........................................................................................................................................ 10

FIGURA 5 – REPRESENTAÇÃO DOS PONTOS OBTIDOS DO GRÁFICO DE FZ. (FZ1, FZ2, FZ3, IMP FZ1, IMP FZ2, IMP FZ3 E IMP

TOTAL) ...................................................................................................................................................... 11

FIGURA 6 – GRÁFICO REFERENTE A FY (ADAPTADO DE (MOHSEN, ET AL., 2012)) ............................................................. 12

FIGURA 7 - GRÁFICO REFERENTE A FY OBTIDO DA PLATAFORMA DE FORÇA PARA AS DUAS MULHERES SUBMETIDAS AO ENSAIO

SENDO A PRIMEIRA REFERENTE A MF-033 E O SEGUNDO A MF-064. .................................................................... 12

FIGURA 8 – REPRESENTAÇÃO DOS PONTOS OBTIDOS DO GRÁFICO DE FY. (FY1, FY2, IMP FY0, IMP FY1, IMP FY2, IMP TRAV E IMP

ACEL) ........................................................................................................................................................ 13

vii

Índice de Tabelas

TABELA1 – TABELA REFERENTE À FORÇA SEGUNDO A DIREÇÃO FZ E ERRO. ....................................................................... 16

TABELA2 – TABELA REFERENTE À MASSA (KG) E À COMPONENTE DA FORÇA FY ................................................................. 17

TABELA3 – REFERENTE AOS VALORES (FZ) JÁ SEM INFLUÊNCIA DO ERRO E COM O ERRO CONVERTIDO PARA N. ........................ 18

TABELA4 – TABELA FINAL REFERENTE À COMPONENTE VERTICAL DA FORÇA ...................................................................... 19

TABELA5 – TABELA FINAL CORRESPONDENTE À COMPONENTE FY DA FRS E TAXA DE INCREMENTO E DESINCREMENTO. ............. 20

viii

Índice de Abreviaturas

CM – Centro de massa

CP – Centro de pressão

FRS – Força de reação ao solo

Kg – quilogramas

N – Newtons

S – Segundos

INTRODUÇÃO FEUP

João Fonseca 1

CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO

1.1. Enquadramento

1.2. Objetivo

1.3. Estrutura

1.4. Contribuição

INTRODUÇÃO FEUP

João Fonseca 2

CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO

1.1. Enquadramento

A pós-menopausa estende-se desde a instalação da amenorreira permanente e

usualmente acompanha a mulher em mais de um terço da sua vida, gerando um aumento

da massa gorda total e central comprometendo a sua condição óssea e muscular. Nesta

fase do climatério, a mulher tende a exibir níveis de atividade física considerados

insuficientes para induzir melhorias de aptidão física e de saúde. De acordo com o nível

de atividade física exercida há parâmetros na análise da marcha que vão variar, essas

variações podem ser notadas através da medição da FRS e da sua duração durante o

caminhar, o que vai alterar o padrão da marcha.

A compreensão da relação dos níveis de atividade física habitual, com os

parâmetros biomecânicos da FRS durante o caminhar, poderá revelar-se útil na definição

de orientações relacionadas com o aconselhamento e a prescrição de exercício nesta

fase do climatério.

1.2. Objetivo

Este trabalho pretendeu analisar a variação do comportamento biomecânico da

FRS durante a marcha, em função da atividade física, controlando a idade e as

características da menopausa.

No presente relatório tem o objetivo de descrever o estudo experimental realizado

com recurso a uma plataforma de força para posteriormente analisar a FRS importante

na caracterização da marcha do individuo.

1.3. Estrutura

Este trabalho encontra-se dividido em cinco capítulos, neste capítulo é feita uma

breve contextualização ao tema em estudo, referindo-se quais os objetivos e estrutura. O

capítulo III menciona um conjunto de informações teóricas indispensáveis para a recolha

e avaliação dos resultados experimentais. No capítulo seguinte são apresentados o

conjunto de métodos e procedimentos a realizar ao longo deste trabalho. No capítulo IV

encontram-se os resultados e como foram obtidos assim como ua discussão dos

resultados obtidos. Por fim no capítulo V apresentam-se as considerações finais

verificadas pela análise dos dados e posteriormente são indicadas as perspetivas futuras.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS FEUP

João Fonseca 3

CAPÍTULO II – FUNDAMENTOS TEÓRICOS

2.1. Introdução

2.2. Estabilometria

2.3. Plataforma de forcas

2.4. Marcha

2.5. Forca de reação ao solo


João Fonseca 4

CAPÍTULO II – FUNDAMENTOS TEÓRICOS

2.1. Introdução

Este capitulo apresenta as bases teóricas para o restante trabalho, e permite

perceber o que é e qual a melhor forma de se caracterizar a Força de Reação ao solo

(FRS), como se analisa a marcha e quais as direções que se tornam importante para a

sua analise

2.2. Estabilometria

Considera-se que a estabilometria é um método tem como objetivo a análise do

equilíbrio postural, com recurso à quantificação das oscilações do corpo através da

análise do deslocamento do Centro de Pressao (CP) da pessoa recorrendo a uma ou

mais plataforma(s) de força (Rosa, et al., 2006).

O centro de pressão é definido como o ponto de aplicação da resultante das

forças verticais que estão a atuar na superfície de apoio.

Em condições estáticas o CP é a projeção do Centro de Massa (CM) do corpo na

superfície de apoio. O CP reflete o movimento do CM e as forcas ativas exercidas sobre

a superfície de apoio (Wegen, et al., 2002; Baratto, et al., 2004). Assim o CM representa

um ponto imaginário no corpo enquanto o CP representa o ponto de aplicação da FRS

(Pires, 2006).

2.3. Plataforma de forças

Para se avaliar o CP usam-se habitualmente plataformas de força. Estes dispositivos

são usualmente compostos por duas placas rígidas, sobrepostas e interligadas por

sensores de força (Barela, et al., 2006).

As plataformas de força mais comuns são retangulares e compostas por quatro

sensores, sendo possível medir com as mesmas as três componentes da força Fx, Fy e

Fz, (Figura 1), e os três componentes do momento Mx, My e Mz sendo x, y e z as

direções medio-lateral, ântero-posterior e vertical respetivamente. Este conjunto de forças

e momentos permite calcular as componentes do CP (Wegen, et al., 2002; Baratto, et al.,

2004).


João Fonseca 5

Figura 1 – Componentes da força da plataforma de força (adaptado de (Pais, 2005))

Uma plataforma de força permite obter as alterações no deslocamento do sensor

através da ação de um transdutor, que converte esse deslocamento num sinal elétrico.

Os sinais obtidos necessitam de amplificação e podem ainda sofrer modificações

elétricas, sendo fundamental executar o processamento do sinal obtido (Pais, 2005).

2.4. Marcha

A marcha humana consiste na transferência de peso de um membro inferior para

outro, mantendo-se simultaneamente a estabilidade no apoio. Esse movimento varia

entre indivíduos, principalmente devido às diferenças de peso, altura, sexo e idade. Mas,

pode-se dizer que existe um “padrão ideal” para a marcha; isto é, uma forma mais

adequada de se deslocar com menor esforço físico, maior estabilização dos segmentos e

melhor controle muscular (Estrazulas, et al., 2005).

A marcha divide-se em ciclos de marcha, que começam quando um calcanhar

toca o solo e terminam quando o mesmo toca novamente o solo. Pode-se dividir em fase

de apoio, por sua vez subdividida em contacto inicial e o momento em que o pé posterior

toca o solo, e fase de balanço (Novacheck, 1998).


João Fonseca 6

2.5. Força de reação ao solo

No ciclo da marcha, cada pessoa aplica uma força sobre a superfície de apoio,

força essa que varia dependendo de fatores intrínsecos, como a massa do individuo, e de

fatores dinâmicos como o tamanho ou velocidade da passada. Com a aplicação da

terceira lei de newton, pode-se afirmar que o solo devolve uma força de igual magnitude

e direção oposta, denominada FRS (Completo, et al., 2011).

A FRS tem sido usada em grande escala para caracterizar os parâmetros da

marcha humana (Begg, et al., 1998; Hamill, et al., 1990; White, et al., 1999). Essa

medição pode ser utilizada para calcular a forças nas articulações, o momento dos

músculos e a energia mecânica durante movimentos “normais” ou “anormais”, assim

como para comparar mecanismos funcionais entre pessoas “normais” e pessoas com

patologias (Giakas, et al., 1996).

A FRS indica a intensidade e duração da força a que o corpo está sujeito durante

o contacto com o chão. Essas forças permitem-no identificar que movimentos têm maior

pico e impulsos e determinar a diferença de tempo entre o contacto com o chão e o

aparecimento desse pico (McClay, et al., 1994)

Como já referido, na análise da FRS com recurso a plataforma de forças obtêm-se

as três componentes dessa força, a vertical, horizontal e o momento. No estudo da

marcha normalmente apenas interessa as componentes verticais e medial-lateral (Hunter,

et al., 2005).

MÉTODOS E PROCEDIMENTOS FEUP

João Fonseca 7

CAPÍTULO III – MÉTODOS E PROCEDIMENTOS

3.1. Métodos

3.2. Procedimentos

3.2.1. Fz - Forca vertical

3.2.2. Fy - Força medial-lateral


João Fonseca 8

CAPÍTULO III – MÉTODOS E PROCEDIMENTOS

3.1. Métodos

Para este estudo foram escolhidas duas mulheres de uma amostra de 53

mulheres pós-menopáusicas com idades de 59,86±4,52 anos do Projecto Menopausa em

Forma (Ref. POCI/DES/59049/2004), às quais foram atribuídos os códigos de MF-033 e

MF-064, tendo 77,6 Kg e 58,9 Kg respetivamente. Cada mulher em pós-menopausa

caminhou em direção à plataforma de força de forma o mais natural possível. Após estar

habituada e a caminhada ser feita com naturalidade, cada uma delas passou 10 vezes na

plataforma de forças para se obter a média das passagens e diminuir os erros associados

para os resultados serem os mais corretos possíveis.

Para se realizar a análise da marcha recorreu-se ao programa AcqKnowledge da

Biopac para se obter os valores da FRS, em relação ao gráfico da força segundo Z, a

força vertical, obteve-se o erro associado às medições, os picos de magnitude , e

, ainda os impulsos e tempo que até esses picos. No gráfico da força segundo Y, a

força medial-lateral, obteve-se o valor mínimo, e máximo, os seus impulsos e tempo a

que estes ocorrem, retirou-se ainda o impulso de travagem e de aceleração.

3.2. Procedimento

Com a plataforma de força obteve-se a FRS de cada umas participantes. Na

Figura 2 pode-se observar os gráficos da FRS obtidos pelo programa Acqknowledge, em

que o primeiro gráfico representa Fx, o segundo Fy e por fim o Fz. Segundo (Hunter, et

al., 2005) e (Dixon, et al., 2010) apenas o segundo e terceiro gráfico, Fy e Fz

respetivamente, são importantes para efeitos de análise da marcha.


João Fonseca 9

3.2.1. Fz - Forca vertical

Segundo (Van Deursen, 2004) a força vertical é caracterizada por dois picos,

Figura 3: o primeiro está relacionado com a aterragem do calcanhar e o segundo com o

“push off” do pé, ou seja quando há o impulso para este deixar o solo.

No gráfico referente a Fz apresentado na Figura 4 pode-se observar o padrão

esperado. Mas como se pode reparar, o gráfico não começa no ponto 0, ou seja tem um

erro associado teve que ser corrigido. Assim foi necessário calcular a média do erro para

se subtrair a mesma aos valores que se encontram influenciados por ele.

Figura 3 – Gráfico exemplo do comportamento para (adaptado de (Van Deursen, 2004) )

Figura 2 – Gráficos obtidos dos dados recolhidos da plataforma de força referentes às componentes Fx, Fy e Fz de um individuo em estudo.


João Fonseca 10

Figura 4 – Gráfico de Fz obtido através da plataforma de força para os indivíduos MF-033 e MF-064 respetivamente.

Através do programa Acqknowledge obtiveram-se os seguintes pontos (Figura 5):

1) Média dos valores até iniciar o gráfico, devido a um erro de calibração da

plataforma de força esta quando se encontrava em repouso estava a gravar

valores na ordem dos 100 newtons (N), ao qual foi dado o nome de “erro” na

Tabela1, em N.

2) Os picos de magnitude Fz1, Fz2 e Fz3, referidos na Tabela1 como Fz1, Fz2 e

Fz3, em N.


João Fonseca 11

3) O tempo a que os picos vão ocorrer e o tempo total do ciclo de marcha, Delta t

Fz1, Delta t Fz2, Delta t Fz3 e Delta t, em segundos).

4) Impulso até Fz1, Fz2, Fz3 e impulso total. Estes impulsos caracterizam-se por

corresponderem à área até aos picos Fz1, Fz2, Fz3 e à área total, que

correspondem na Tabela1 a Imp Fz1, Imp Fz2, Imp Fz3 e Imp Fz, em N.

Figura 5 – Representação dos pontos obtidos do gráfico de Fz. (Fz1, Fz2, Fz3, Imp Fz1, Imp Fz2, Imp Fz3 e Imp total)

3.2.2. Fy – Força medial-lateral

Quando se comparam os gráficos da Figura 6 encontrada na literatura com a

Figura 7, repara-se que a forma dos gráficos é semelhante e os pontos em análise são

correspondentes. Do gráfico de Fy interessa obter os seguintes pontos (Figura 8):

1) Valor mínimo e máximo de Fy, com o nome de Fy1, e Fy2 na Tabela2, em N.

2) Tempo em que ocorrem os picos Fy1, Fy2 e o tempo a que ocorre o valor zero

entre Fy1 e Fy2, estes valores encontram-se na Tabela2 com o nome de Delta t

Fy1, Delta t Fy2 e Delta t Fy0 respetivamente, em S.

3) Impulso de Fy1, Fy2, impulso de travagem, área da parte negativa do gráfico, e

o impulso de aceleração, área da parte positiva do gráfico, estes valores têm o

nome de Imp Fy1, Imp Fy2, Imp trav e Imp acel respetivamente, em N.


João Fonseca 12

Figura 6 – Gráfico referente a Fy (adaptado de (Mohsen, et al., 2012))

Figura 7 - Gráfico referente a Fy obtido da plataforma de força para as duas mulheres submetidas ao ensaio sendo a primeira referente a MF-033 e o segundo a MF-064.


João Fonseca 13

Figura 8 – Representação dos pontos obtidos do gráfico de Fy. (Fy1, Fy2, Imp Fy0, Imp Fy1, Imp Fy2, Imp trav e Imp acel)

RESULTADOS E DISCUSSÃO DE RESULTADOS FEUP

João Fonseca 14

CAPÍTULO IV – RESULTADOS E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

4.1 Introdução

4.2 Resultados

4.3 Discussão


João Fonseca 15

CAPÍTULO IV – RESULTADOS E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

4.1 Introdução

Neste capítulo serão apresentados os resultados obtidos, seguido de uma breve

discussão acerca dos mesmos. Na apresentação dos resultados é ainda explicado o

processo de tratamento dos mesmos.

4.2 Resultados

Nas Tabela 1 e Tabela 2 encontram-se os valores dos pontos obtidos através dos

gráficos, a massa da pessoa e ainda a média final desses mesmos valores. Estas tabelas

são complementares, visto que na Tabela1 se encontram os valores referentes à força

vertical, e na Tabela 2 à força medial-lateral.

Na Tabela 3 encontram-se os valores que nas tabelas anteriores estavam

influenciados pelo erro já referido, mas agora com esse erro corrigido, converteu-se a

massa da pessoa de Kg para N.

Nas Tabela 4 e Tabela 5 os dados foram obtidos dividindo-se os valores, à

exceção dos que envolvem os tempos, pelo peso do individuo para se proceder à sua

normalização, com o objetivo de obter-se uma amostra de dados que permitisse a

comparação entre várias pessoas eliminando o fator do peso (Mullineaux, et al., 2006).

Na Tabela 5 é apresentado ainda os rácios

e

que caracterizam a forma da

componente vertical da força. Os indivíduos saudáveis têm esse gráfico em forma de um

M, Figura 3. Para se verificar este parâmetro tem que se calcular os rácios entre as

forças , e . Foi definido experimentalmente que se

e

forem ambos

menores que 0.9 o padrão desta componente da força é considerado normal. (Alaqtash,

et al., 2011)

Ainda na Tabela 5 se encontra a taxa de incremento ou Loading rate, calculada

através da divisão de pelo intervalo de tempo entre o contacto inicial e o

aparecimento deste pico. Assim como a taxa de desincremento, calculada através da

divisão de pelo intervalo de tempo entre o este pico e o final do ciclo de marcha

(Keller, et al., 1996).


João Fonseca 16

Nome Erro DeltaT Fz1 Fz2 Fz3 DeltaTFz1 DeltaTFz2 DeltaTFz3 ImpFz1 ImpFz2 ImpFz3 ImpFz

MF033-01 113.9 0.798 874.08 775.9 1038.2 0.223 0.391 0.625 125.61 260.45 461.82 575.51

MF033-02 113.68 0.752 883.78 785.95 993.11 0.224 0.376 0.584 127.97 253.42 432.09 530.19

MF033-03 113.96 0.665 845.03 750.15 966.84 0.193 0.356 0.503 105.955 235.23 359.82 449.66

MF033-04 113.14 0.71 829.04 735.896 1003.54 0.193 0.396 0.543 113.867 276.73 403.63 500.64

MF033-05 113.38 0.706 837.57 770.87 951.37 0.239 0.416 0.548 144.04 287.87 399.58 486.35

MF033-06 113.86 0.741 838.16 807.91 970.18 0.239 0.411 0.538 145.02 286.37 397.79 511.16

MF033-07 113.65 0.64 903.34 677.65 979.31 0.173 0.34 0.487 112 244.37 363.38 446.84

MF033-08 113.43 0.668 877.08 739.81 1013.94 0.176 0.379 0.506 104.09 267.94 379.72 471.12

MF033-09 113.94 0.627 885 719.96 995.02 0.167 0.347 0.475 102.27 212.26 352.4 438.03

MF033-10 113.35 0.66 827.51 745.98 971.44 0.28 0.366 0.498 142.85 249.77 362.21 453.47

Média 113.63 0.7 860.06 751.01 988.29 0.211 0.378 0.531 122.35 257.44 391.24 486.29

MF064-01 112.73 0.574 765.71 503.94 863.88 0.107 0.279 0.422 62.65 166.55 263.14 337.49

MF064-02 113.82 0.588 773.55 465.71 868.17 0.137 0.298 0.439 69.45 161.51 255.75 329.7

MF064-03 113.51 0.594 822.49 456.68 833.41 0.124 0.281 0.436 68.67 166.08 264.63 339.91

MF064-04 113.76 0.622 832.8 464.71 823.62 0.137 0.289 0.454 74.91 170.32 274.07 350.77

MF064-05 113.82 0.62 801.27 466.94 844.18 0.127 0.279 0.457 67.7 163.03 176.14 352.69

MF064-06 113.66 0.621 822.29 476.73 809.94 0.119 0.281 0.454 66.03 168.72 279.22 356.84

MF064-07 113.59 0.663 780.1 517.84 836.93 0.132 0.295 0.485 66.94 170.47 291.42 373.18

MF064-08 113.36 0.635 781.08 512.89 817.13 0.122 0.289 0.462 65.46 170.18 381.92 360.97

MF064-09 113.74 0.62 775.37 480.5 814.06 0.135 0.295 0.457 65.66 164.23 266.77 343.16

MF064-10 113.75 0.642 820.08 488.07 872.34 0.132 0.289 0.474 73.02 171.2 289.47 369.74

Média 113.57 0.618 797.47 483.40 838.37 0.127 0.287 0.454 68.05 167.26 274.25 351.44

Tabela1 – Tabela referente à força segundo a direção Fz e erro.


João Fonseca 17

Nome Fy1 Fy2 DeltaTFy1 DeltaFy0 DeltaTFy2 ImpFy1 ImpFy2 ImpTrav ImpAcel Massa

MF033-01 -101,56 182,05 0,178 0,447 0,696 -8,96 21,97 -23,86 32,16 77,6

MF033-02 -88,63 180,72 0,173 0,422 0,640 -9,05 18,76 -20,51 28,23 77,6

MF033-03 -88,01 180,07 0,163 0,361 0,553 -9,29 17,24 -20,30 24,75 77,6

MF033-04 -95,67 197,11 0,106 0,370 0,594 -4,38 17,67 -20,55 31,60 77,6

MF033-05 -72,65 205,14 0,106 0,390 0,590 -3,46 23,11 -15,98 32,23 77,6

MF033-06 -102,42 159,10 0,086 0,391 0,589 -3,29 16,92 -21,55 26,06 77,6

MF033-07 -120,06 199,50 0,148 0,341 0,539 -11,81 18,94 -24,40 27,36 77,6

MF033-08 -113,66 191,40 0,122 0,351 0,554 -6,37 18,05 -21,73 28,25 77,6

MF033-09 -117,23 186,46 0,111 0,330 0,518 -7,19 16,37 -22,25 25,15 77,6

MF033-10 -93,87 189,01 0,107 0,355 0,553 -4,35 18,98 -20,15 27,05 77,6

Média -99,38 187,06 0,130 0,376 0,583 -6,81 18,80 -21,13 28,28 77,6

MF064-01 -103,42 127,36 0,043 0,307 0,480 -1,09 10,53 -16,38 17,09 58,9

MF064-02 -104,48 134,02 0,097 0,301 0,478 -5,54 11,78 -14,56 18,10 58,9

MF064-03 -131,08 111,40 0,102 0,315 0,498 -6,85 10,49 -18,74 15,40 58,9

MF064-04 -134,19 118,01 0,091 0,315 0,503 -6,34 10,58 -19,36 16,59 58,9

MF064-05 -125,39 128,88 0,107 0,320 0,510 -7,04 12,30 -18,27 18,69 58,9

MF064-06 -139,73 113,24 0,097 0,315 0,510 -6,76 10,53 -19,54 16,56 58,9

MF064-07 -142,44 128,07 0,096 0,348 0,538 -6,77 12,36 -21,22 19,25 58,9

MF064-08 -133,01 113,33 0,104 0,337 0,528 -6,94 11,14 -20,56 17,28 58,9

MF064-09 -129,53 115,42 0,101 0,307 0,515 -6,43 10,52 -17,50 15,93 58,9

MF064-10 -154,49 121,12 0,107 0,345 0,531 -8,56 10,93 -22,40 16,81 58,9

Média -129,78 121,09 0,095 0,321 0,509 -6,23 11,12 -18,85 17,17 58,9

Tabela2 – Tabela referente à massa (Kg) e à componente da força Fy


João Fonseca 18

Nome Fz1-erro

Fz2-erro

Fz3-erro

(ImpFz1)-(deltafz1*erro)



ImpFz-(deltat*errott)

peso(N)

MF033-01 760,18 662,00 924,30 100,21 215,92 390,63 484,62 761,26

MF033-02 770,10 672,27 879,43 102,51 210,68 365,70 444,70 761,26

MF033-03 731,07 636,19 852,88 83,96 194,66 302,50 373,88 761,26

MF033-04 715,90 622,76 890,40 92,03 231,93 342,19 420,31 761,26

MF033-05 724,19 657,49 837,99 116,94 240,70 337,45 406,30 761,26

MF033-06 724,30 694,05 856,32 117,81 239,57 336,53 426,79 761,26

MF033-07 789,69 564,00 865,66 92,16 205,73 308,03 374,10 761,26

MF033-08 763,65 626,38 900,51 84,13 224,95 322,32 395,35 761,26

MF033-09 771,06 606,02 881,08 83,24 172,72 298,28 366,59 761,26

MF033-10 714,16 632,63 858,09 111,11 208,28 305,76 378,66 761,26

Média 746,43 637,38 874,67 98,41 214,51 330,94 407,13 761,26

MF064-01 652,98 391,21 751,15 50,59 135,10 215,57 272,80 577,81

MF064-02 659,73 351,89 754,35 53,86 127,59 205,78 262,80 577,81

MF064-03 708,98 343,17 719,90 54,60 134,18 215,14 272,50 577,81

MF064-04 719,04 350,95 709,86 59,33 137,44 222,42 280,00 577,81

MF064-05 687,45 353,12 730,36 53,25 131,27 124,12 282,10 577,81

MF064-06 708,63 363,07 696,28 52,50 136,78 227,62 286,30 577,81

MF064-07 666,51 404,25 723,34 51,95 136,96 236,33 297,90 577,81

MF064-08 667,72 399,53 703,77 51,63 137,42 329,55 289,00 577,81

MF064-09 661,63 366,76 700,32 50,31 130,68 214,79 272,60 577,81

MF064-10 706,33 374,32 758,59 58,01 138,33 235,55 296,70 577,81

Média 683,90 369,83 724,79 53,60 134,58 222,69 281,30 577,81

Tabela3 – Referente aos valores (Fz) já sem influência do erro e com o erro convertido para N.


João Fonseca 19

Nome DeltaT DeltaT

Fz1

DeltaT

Fz2

DeltaT

Fz3

fz1(-erro)

/Peso

fz2(-erro)

/Peso

fz3(-erro)

/peso

(ImpFz1)-

(deltafz1*erro)

/peso

(ImpFz2)-

(deltafz2*erro)

/Peso

(ImpFz3)-

(deltafz3*erro)

/Peso

ImpFz-

(deltat*errott)

/Peso

MF033-01 0,798 0,223 0,391 0,625 0,999 0,870 1,214 0,132 0,284 0,513 0,637

MF033-02 0,752 0,224 0,376 0,584 1,012 0,883 1,155 0,135 0,277 0,480 0,584

MF033-03 0,665 0,193 0,356 0,503 0,960 0,836 1,120 0,110 0,256 0,397 0,491

MF033-04 0,710 0,193 0,396 0,543 0,940 0,818 1,170 0,121 0,305 0,450 0,552

MF033-05 0,706 0,239 0,416 0,548 0,951 0,864 1,101 0,154 0,316 0,443 0,534

MF033-06 0,741 0,239 0,411 0,538 0,951 0,912 1,125 0,155 0,315 0,442 0,561

MF033-07 0,640 0,173 0,340 0,487 1,037 0,741 1,137 0,121 0,270 0,405 0,491

MF033-08 0,668 0,176 0,379 0,506 1,003 0,823 1,183 0,111 0,295 0,423 0,519

MF033-09 0,627 0,167 0,347 0,475 1,013 0,796 1,157 0,109 0,227 0,392 0,482

MF033-10 0,660 0,280 0,366 0,498 0,938 0,831 1,127 0,146 0,274 0,402 0,497

Média 0,697 0,211 0,378 0,531 0,981 0,837 1,149 0,129 0,282 0,435 0,535

MF064-01 0,574 0,107 0,279 0,422 1,130 0,677 1,300 0,088 0,234 0,373 0,472

MF064-02 0,588 0,137 0,298 0,439 1,142 0,609 1,306 0,093 0,221 0,356 0,455

MF064-03 0,594 0,124 0,281 0,436 1,227 0,594 1,246 0,094 0,232 0,372 0,472

MF064-04 0,622 0,137 0,289 0,454 1,244 0,607 1,229 0,103 0,238 0,385 0,485

MF064-05 0,620 0,127 0,279 0,457 1,190 0,611 1,264 0,092 0,227 0,215 0,488

MF064-06 0,621 0,119 0,281 0,454 1,226 0,628 1,205 0,091 0,237 0,394 0,495

MF064-07 0,663 0,132 0,295 0,485 1,154 0,700 1,252 0,090 0,237 0,409 0,516

MF064-08 0,635 0,122 0,289 0,462 1,156 0,691 1,218 0,089 0,238 0,570 0,500

MF064-09 0,620 0,135 0,295 0,457 1,145 0,635 1,212 0,087 0,226 0,372 0,472

MF064-10 0,642 0,132 0,289 0,474 1,222 0,648 1,313 0,100 0,239 0,408 0,514

Média 0,618 0,127 0,288 0,454 1,184 0,640 1,254 0,093 0,233 0,385 0,487

Tabela4 – Tabela final referente à componente vertical da força


João Fonseca 20

Nome Fy1 /Peso

Fy2 /Peso

DeltaTFy1 DeltaFy0 DeltaTFy2 ImpFy1 /Peso

ImpFy2 /Peso

ImpTrav /Peso

ImpAcel /Peso

fz2/fz1 fz2/fz3 taxa de incremento

de Fz

taxa de desincremento

de Fz

MF033-01 -0,133 0,239 0,178 0,447 0,696 -0,012 0,029 -0,031 0,042 0,888 0,747 43,93 68,85

MF033-02 -0,116 0,237 0,173 0,422 0,64 -0,012 0,025 -0,027 0,037 0,889 0,791 44,30 67,46

MF033-03 -0,116 0,237 0,163 0,361 0,553 -0,012 0,023 -0,027 0,033 0,888 0,776 48,81 67,84

MF033-04 -0,126 0,259 0,106 0,37 0,594 -0,006 0,023 -0,027 0,042 0,888 0,733 47,80 68,71

MF033-05 -0,095 0,269 0,106 0,39 0,59 -0,005 0,030 -0,021 0,042 0,920 0,810 39,05 68,35

MF033-06 -0,135 0,209 0,086 0,391 0,589 -0,004 0,022 -0,028 0,034 0,964 0,833 39,05 54,36

MF033-07 -0,158 0,262 0,148 0,341 0,539 -0,016 0,025 -0,032 0,036 0,750 0,692 58,82 72,91

MF033-08 -0,149 0,251 0,122 0,351 0,554 -0,008 0,024 -0,029 0,037 0,843 0,730 55,91 71,63

MF033-09 -0,154 0,245 0,111 0,33 0,518 -0,009 0,022 -0,029 0,033 0,814 0,724 59,50 74,70

MF033-10 -0,123 0,248 0,107 0,355 0,553 -0,006 0,025 -0,026 0,036 0,901 0,768 32,87 68,26

Média -0,131 0,246 0,13 0,3758 0,5826 -0,009 0,025 -0,028 0,037 0,875 0,760 47,01 68,31

MF064-01 -0,179 0,220 0,043 0,307 0,48 -0,002 0,018 -0,028 0,030 0,658 0,583 103,61 83,90

MF064-02 -0,181 0,232 0,097 0,301 0,478 -0,010 0,020 -0,025 0,031 0,602 0,536 81,76 85,96

MF064-03 -0,227 0,193 0,102 0,315 0,498 -0,012 0,018 -0,032 0,027 0,555 0,548 97,07 77,36

MF064-04 -0,232 0,204 0,091 0,315 0,503 -0,011 0,018 -0,034 0,029 0,558 0,564 89,11 71,74

MF064-05 -0,217 0,223 0,107 0,32 0,51 -0,012 0,021 -0,032 0,032 0,583 0,553 91,90 76,07

MF064-06 -0,242 0,196 0,097 0,315 0,51 -0,012 0,018 -0,034 0,029 0,580 0,589 101,10 70,79

MF064-07 -0,247 0,222 0,096 0,348 0,538 -0,012 0,021 -0,037 0,033 0,664 0,619 85,73 68,99

MF064-08 -0,230 0,196 0,104 0,337 0,528 -0,012 0,019 -0,036 0,030 0,657 0,628 92,92 69,07

MF064-09 -0,224 0,200 0,101 0,307 0,515 -0,011 0,018 -0,030 0,028 0,620 0,590 83,21 72,94

MF064-10 -0,267 0,210 0,107 0,345 0,531 -0,015 0,019 -0,039 0,029 0,595 0,559 90,85 76,66

Média -0,225 0,210 0,0945 0,321 0,5091 -0,011 0,019 -0,033 0,030 0,607 0,577 91,73 75,35

Tabela5 – Tabela final correspondente à componente Fy da FRS e taxa de incremento e desincremento.


João Fonseca 21

4.3 Discussão

Quando se comparam os resultados dos ensaios efetuados pelas duas mulheres,

verifica-se que, em relação à componente vertical da força, depois de se normalizarem os

resultados, a passada total dos dois indivíduos tem uma diferença temporal de quase

uma centésima de segundo, sendo que os tempos em que os picos de magnitude ,

e vao ser atingidos a tempos diferentes. Os valores das forças magnitude ,

e são semelhantes, variando apenas cerca de 0.2 N/Kg. Em relação aos

impulsos esta diferença ainda é menor, variando no máximo apenas 0.05 N.s.

Em relação a há uma variação significativa de cerca de 1N/Kg, já apenas

apresenta cerca de metade desse valor. As imagens dos tempos a que se obteve os

picos da componente vertical da força, na componente medial-lateral, apresentam-se

com tempos de passada diferente, assim como os impulsos até aos picos de magnitude

e , o que é normal visto que cada pessoa tem a sua forma de andar e padrão de

marcha.

Através destes resultados pode-se observar a importância da normalização na

comparação da FRS entre os vários participantes do estudo, como se pode verificar nas

Tabela1, Tabela2 e Tabela3. Os valores parecem muito díspares entre os dois indivíduos,

o que resulta da diferença de peso entre eles.

Verificando-se a forma do gráfico referente à força vertical através do rácio

e

dos indivíduos, podemos aferir que estes não apresentam um padrão patológico, são

menores que 0.9, mas encontra-se perto desse valores.

Em relação à taxa de incremento e desincremento encontramos as maiores

diferenças, que podem ter a ver com o padrão da marcha próprio de cada um dos

indivíduos, sendo que estes podem ser influenciados pela composição corporal deles.

CONCLUSÃO FEUP

João Fonseca 22

CAPITULO V – CONCLUSÃO

CONCLUSÃO FEUP

João Fonseca 23

CAPITULO V – CONCLUSÃO

Com este trabalho concluímos que das duas mulheres avaliadas não têm marcha

patológica mas encontram-se com valores próximos do limite, conclui-se ainda que a

normalização dos valores é extremamente importante para se poder comparar dois

indivíduos de massa diferente.

Com o recurso a uma plataforma de forças e a programas específicos para

tratamento de dados obtidos pela mesma, neste caso o AcqKnowledge e o Microsoft

Excel pode-se obter os valores da FRS.

O objetivo do presente trabalho foi concluído com sucesso, sendo que a FRS foi

retirada e tratada com sucesso.

Como perspetivas futuras prevê-se a obtenção de dados da atividade física e da

composição corporal. Prevê-se relacionar esses dados com a FRS e estudar como esta

varia de acordo com a prática de exercício físico. Outro objetivo passa ainda pela criação

de uma solução computacional em Matlab para retirar os valores relativos à FRS e para o

seu tratamento automático.

BIBLIOGRAFIA FEUP

João Fonseca 24

BIBLIOGRAFIA

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Influência dos níveis de atividade física no comportamento …tavares/downloads/publications/... · 2012. 7. 16. · Este capitulo apresenta as bases teóricas para o restante