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Articolo metodologico

Organizzazione posturale dell'iniziazione dell'andatura per l'analisi biomeccanica mediante registrazioni della piattaforma di forza

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DOI:

10.3791/64088

26 luglio 2022

In questo articolo

Sommario

Questo articolo descrive il materiale e il metodo sviluppato per studiare l'organizzazione posturale dell'iniziazione dell'andatura. Il metodo si basa sulle registrazioni della piattaforma di forza e sul principio diretto della meccanica per calcolare la cinematica del centro di gravità e del centro di pressione.

Abstract

L'iniziazione dell'andatura (GI), la fase transitoria tra la postura ortograda e la locomozione stazionaria, è un compito funzionale e un paradigma sperimentale che viene classicamente utilizzato in letteratura per ottenere informazioni sui meccanismi posturali di base alla base del movimento del corpo e del controllo dell'equilibrio. Lo studio della GI ha anche contribuito a una migliore comprensione della fisiopatologia dei disturbi posturali nei partecipanti anziani e neurologici (ad esempio, pazienti con malattia di Parkinson). Come tale, è riconosciuto per avere importanti implicazioni cliniche, soprattutto in termini di prevenzione delle cadute.

Questo articolo mira a fornire a studiosi, clinici e studenti di istruzione superiore informazioni sul materiale e sul metodo sviluppato per studiare l'organizzazione posturale gastrointestinale attraverso un approccio biomeccanico. Il metodo si basa sulle registrazioni della piattaforma di forza e sul principio diretto della meccanica per calcolare la cinematica del centro di gravità e del centro di pressione. L'interazione tra questi due punti virtuali è un elemento chiave in questo metodo poiché determina le condizioni di stabilità e progressione di tutto il corpo. Il protocollo prevede che il partecipante stia inizialmente immobile in posizione eretta e inizi a camminare fino alla fine di un percorso di almeno 5 m.

Si raccomanda di variare la velocità GI (lenta, spontanea, veloce) e il livello di pressione temporale - l'andatura può essere iniziata il più presto possibile dopo la consegna di un segnale di partenza (alto livello di pressione temporale) o quando il partecipante si sente pronto (basso livello di pressione temporale). I parametri biomeccanici ottenuti con questo metodo (ad esempio, durata e ampiezza degli aggiustamenti posturali anticipatori, lunghezza/larghezza del passo, prestazioni e stabilità) sono definiti e il loro metodo di calcolo è dettagliato. Inoltre, vengono forniti valori tipici ottenuti in giovani adulti sani. Infine, vengono discussi i passaggi critici, i limiti e il significato del metodo rispetto al metodo alternativo (sistema di motion capture).

Introduzione

L'iniziazione dell'andatura (GI), la fase transitoria tra la postura ortograda e la locomozione stazionaria, è un compito funzionale e un paradigma sperimentale che viene classicamente utilizzato in letteratura per studiare il controllo posturale durante un compito motorio complesso che richiede la propulsione e la stabilità simultanee di tutto il corpo1. I pazienti con condizioni neurologiche, come il morbo di Parkinson2, l'ictus3, la paralisi sopranucleare progressiva4 e i "disturbi dell'andatura di livello superiore"5, sono noti per avere difficol....

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Protocollo

Il protocollo descritto di seguito segue le linee guida del comitato etico della ricerca umana dell'Université Paris-Saclay. I partecipanti hanno approvato e firmato un modulo di consenso.

1. Partecipanti

  1. Includere almeno 15 giovani adulti sani partecipanti all'esperimento (di età compresa tra 20 e 40 anni).
    NOTA: Questo numero raccomandato di soggetti corrisponde a quanto classicamente considerato nella letteratura sull'IG.
  2. Escludere i partecipanti con ausili per la deambulazione, problemi visivi, uditivi o ortopedici, disturbi neurologici identificati, demenza, disturbi cognitivi (cioè un punteggio ....

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Risultati

Descrizione dei grafici temporali biomeccanici rappresentativi ottenuti dalla piattaforma di forza durante l'iniziazione dell'andatura
Qualunque sia il livello di pressione temporale o le istruzioni sulla velocità GI, lo swing heel-off è sistematicamente preceduto dall'APA. Questi APA possono essere caratterizzati da uno spostamento laterale della gamba all'indietro e oscillante del centro di pressione (Figura 2). Questo centro anticipatorio di spostamento della pressione.......

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Discussione

L'obiettivo di questo articolo era quello di fornire a studiosi, clinici e studenti di istruzione superiore informazioni sul metodo (il metodo "globale") utilizzato nel nostro laboratorio per studiare l'organizzazione biomeccanica dell'iniziazione dell'andatura (GI). I passaggi critici del protocollo, le limitazioni del metodo e i metodi e le applicazioni alternativi sono discussi di seguito.

Un passo fondamentale nel protocollo è il rilevamento degli eventi di temporizzazione del GI (cioè ins.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno interessi concorrenti.

Ringraziamenti

Gli autori ringraziano l'ANRT e il LADAPT.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Piattaforma(e)Forza(e)AMTIUna piattaforma di forza grande [120 cm x 60 cm] o due piccole [60 cm x 40 cm]
Python oMatlab Python o MathWorksLinguaggio di programmazione per il calcolo di variabili sperimentali
Qualisys track manageQualisysSoftware per la sincronizzazione della/e piattaforma/e di forza, la registrazione e la visualizzazione on-line di tracce biomeccaniche grezze (forze e momenti 3D)
Visual3DC-Motion IncSoftware per l'elaborazione di tracce biomeccaniche grezze (filtro passa-basso)

Riferimenti

  1. Yiou, E., Caderby, T., Delafontaine, A., Fourcade, P., Honeine, J. L. Balance control during gait initiation, State-of-the-art and research perspectives. World Journal of Orthopedics. 8 (11), 815-828 (2017).
  2. Delval, A., Tard, C., Defebvre, L.

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Ristampe e permessi

Tag

aggiustamento posturale anticipatoriocentro di gravitàcentro di pressionecontrollo dell'equilibriopressione temporalemalattia di Parkinson