Análise cinemática do perfil da coluna vertebral durante o transporte de mochila escolar

Orientador: André Luiz Félix RodackiCo-orientadora: Maria Lúcia Leite Ribeiro OkimotoDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 2004Inclui bibliografiaÁrea de concentraçao: Gestao de produçao e ergonomiaResumo: O objetivo desta pesquisa foi determinar alterações no padrão cinemático postural em escolares durante o transporte de mochila dorsal de alça bilateral de ombros. Foram recrutados 10 sujeitos (13,9 ±0,6 anos, 44,92 ±3,28 kg; 1,53 ±0,05 m) que deambularam em velocidade constante em esteira ergométrica sem carga e com carga de 10% e 20% do peso corporal. Um conjunto de marcas cutâneas forneceu dados que permitiram a reconstrução dos movimentos da coluna vertebral em três dimensões e serviram para calcular um número de variáveis. Os dados obtidos na condição de marcha sem carga serviram como referência para que as outras duas condições de transporte (10% e 20%) fossem comparadas. Os resultados mostraram inclinação anterior do dorso durante todo o ciclo da marcha, independente do peso da carga transportada. Cargas de 20% do peso corporal causaram aumentos mais pronunciados sobre a inclinação anterior do tronco em comparação ao transporte de 10% do peso corporal. Tais mudanças foram atribuídas a uma estratégia para compensar a mudança do centro de gravidade do sistema causado pela mochila. O ângulo entre os ombros e os quadris evidenciou uma maior rotação da coluna vertebral no plano horizontal durante o transporte de carga de 20% do peso corporal. Esses achados podem estar associados às alterações dos parâmetros dinâmicos da marcha para manter a velocidade de deslocamento constante e para facilitar a fase de balanço durante o transporte de cargas mais pesadas, aumentando a eficiência mecânica da marcha. Os resultados indicam a existência de ajustes adicionais na condição de transporte de 20% em relação à condição de transporte de cargas de 10% do peso corporal. Desta forma, o transporte de carga equivalente a 20% do peso corporal produz maior alteração sobre o padrão cinemático da coluna vertebral em comparação a cargas de 10% do peso corporal. Portanto, o transporte de carga de 20% do peso corporal pode induzir a esforços musculares excessivos, fadiga e aumentar a suscetibilidade de lesão do aparelho locomotor. Recomenda-se que o limite de carga a ser transportada por escolares por meio de mochila dorsal seja inferior a 20% do peso corporal. Sugere-se que o peso de mochila escolar não deve exceder a 10% do peso corporal, uma vez que não foram observadas alterações acentuadas sobre a coluna vertebral, os quais se assemelham aos padrões da marcha sem carga. Palavras-chave: Carga; Mochila Escolar; Marcha; Postura; Cinemática.Abstract: The aim of this study was to determine alterations in the postural kinematic pattern in scholars during the transport of a dorsal backpack. Ten subjects (13,9 ±0,6 years, 44,92 ±3,28 kg; 1,53 ±0,05 m) were recruited and walked in a treadmill with constant speed without load and carrying loads (10% and 20% of their body weight). A set of skin markers provided data that allowed a three-dimensional the spinal movements reconstruction, from where a number of variables were calculated. The data obtained in the gait condition without load were used as a reference to compare the other two experimental conditions (10% and 20% body weight). The results showed anterior inclination of the torso in ali phases of the gait, independent of the weight of the backpack. Loads of 20% of body weight caused the most pronounced increases on anterior leaning of the trunk in comparison to the 10% body weight condition. Such alterations were attributed to compensatory strategy in response to changes in the system center of mass, caused by the backpack. The angle between shoulders and hips evidenced a larger rotation of the spine in the horizontal plane during the transport of loads of 20% body weight. This alteration may be related to changes in gait dynamic parameters in order to keep the displacement speed constant and to facilitate the swing phase during the transport of heavy loads that increase gait mechanical efficiency. The data indicate the existence of additional adjusts in the condition of 20% body weight in relation to the condition of 10% body weight. Therefore, the transport of loads of 20% body weight may result in greater changes over the gait cinematic pattern of the vertebral column in comparison to that observed during the transport of loads of 10% body weight. Hence, the use of loads correspondent to 20% body weight may induce excessive muscle strain, fatigue and increase susceptibility to injury of the locomotor's apparatus. It is recommended that the load limit to be transported by scholars to be inferior to 20% of their body weight. It is suggested the weight of the transported load to not exceed 10% body weight, since no marked changes over the spine were observed, which were similar to that observed inn the unloaded condition. Key-words: Load; School Backpack; Gait; Posture; Kinematics