Kinematic and kinetic aspects of rearfoot eversion motion during walking

The aim of this study was to examine the influence of the rearfoot eversion motion on the biomechanical variables of the walking related with the plantar pressure distribution and the center of pressure (COP). Twenty-one male subjects (mean age 27 years ± 8 years, height 1.78m ± 0.6m and body mass 76kg ± 10kg) have participated of the study. Subjects were separate into two groups considering the Maximum Rearfoot Eversion Angle: Normal Group (n-11) - which had an angle < 8° and Overpronation Group (n=10) - which had an angle &#8805; 8°. The experimental data acquisition consisted in the evaluation of the barefoot gait in a straight line on a EVA walkway (flat stuff), and a controlled speed of 5 km / h ± 5%. The variables examined were: Maximum Rearfoot Eversion Angle, Media Plantar Pressure, Plantar Pressure Peak, Contact Area, Relative Load, Mean Velocity of the COP and Medial and Lateral displacement of the COP. The kinematic data has been acquired by the Spica Technology Corporation video system with two video cameras synchronized with a sampling rate of 955 Hz. For the kinetic data acquisition was used the Novel Emed-XR system with a sampling rate of 100 Hz. The Shapiro-Wilk test has been applied for the statistical analysis to verify the normality of the data and the statistical test One-Way ANOVA was used to compare the kinetic variables intra-group in different regions of the foot. The Student t-test was used to compare these inter-groups variables and the Pearson statistical test to check possible correlation between the Maximum Rearfoot Eversion Angle and kinetic variables. The level of significance adopted was 0.05. Analyzing the variables Media Plantar Pressure, Plantar Pressure Peak and Relative Load between different regions of the foot intra-groups, had been observed that both groups has shown a similar pattern of distribution of plantar pressure, but differentiating themselves only by the intensities of these variables. Plantar Pressure Peak and Contact Area variables have been compared among themselves in different regions of the foot inter-groups and, it was observed that the Normal Group showed higher mean values significant statistically, especially on the region of the heel and mid-foot. There was no significant statistically difference on the regions examined when the variables Media Plantar Pressure, Relative Load, Mean Velocity of the COP and Medial and Lateral displacement of the COP were compared between Normal Group and Overpronation Group. Analyzing possible correlations between the Maximum Rearfoot Eversion Angle and kinetic variables can be observed that the variables Media Plantar Pressure, Plantar Pressure Peak, Contact Area and Relative Load have shown positive significant statistically correlations with the Maximum Rearfoot Eversion Angle mainly in the mid-foot. However, there were no correlations on the variables of Mean Velocity of the COP and Medial and Lateral Displacement of the COP. These results suggest that the increase in the rearfoot eversion angle (overpronation) affects considerably some biomechanical variables such as the distribution of plantar pressure during the gait. This study demonstrates the importance of the analysis of the distribution of pressure on the clinical and preventive situation, since it has a great potential to predict abnormal movements during the locomotion.Esta pesquisa teve como objetivo analisar a influência do movimento de eversão do calcanhar sobre as variáveis biomecânicas da marcha relativas à distribuição de pressão plantar (DPP) e o centro de pressão (COP). Participaram do estudo 21 sujeitos do sexo masculino (média de idade 27 anos ± 8 anos, estatura de 178cm ± 6cm e massa corporal de 76kg ± 10kg). Os sujeitos foram divididos em dois grupos, considerando o Ângulo Máximo de Eversão do Calcanhar: Grupo Normal (n=11) - sujeitos que apresentavam Ângulo Máximo de Eversão do Calcanhar < 8° e Grupo Overpronado (n=10) - sujeitos que apresentavam Ângulo Máximo de Eversão do Calcanhar &#8805; 8°. A coleta de dados consistiu - se em avaliar o andar de forma descalça em linha reta sobre uma passarela de EVA sem qualquer inclinação em relação à linha do horizonte e com uma velocidade controlada de 5km/h ± 5%. As variáveis analisadas foram: Ângulo Máximo de Eversão do Calcanhar, Pressão Plantar Média, Pico de Pressão Plantar, Área de contato, Carga Relativa, Velocidade Média do COP e Deslocamento Medial e Lateral do COP. Para a aquisição dos dados cinemáticos foi utilizado o sistema Spica Technology Corporation com duas câmeras de vídeo sincronizadas, com taxa de amostragem de 955Hz. Para a aquisição dos dados cinéticos utilizou-se o sistema Novel Emed- XR com taxa de amostragem de 100Hz. Na análise estatística foi aplicado o teste de Shapiro-Wilk para verificar a normalidade dos dados. Para comparar as variáveis cinéticas intra-grupo nas diferentes regiões do pé, foi utilizado o teste ANOVA One-Way. Já comparando estas variáveis inter-grupos, foi utilizado o teste t de Student para amostras independentes. Para verificar possíveis correlações entre o Ângulo Máximo de Eversão do Calcanhar e as variáveis cinéticas analisadas, utilizou-se o teste de Pearson. O nível de significância adotado foi de 0,05. Ao comparar as variáveis Pressão Plantar Média , Pico de Pressão Plantar e Carga Relativa entre as diferentes regiões do pé intra-grupo, pode-se observar que ambos os grupos apresentaram um padrão de distribuição de pressão plantar semelhante, diferenciando-se apenas pelas intensidades dessas variáveis. Já ao comparar as variáveis Pico de Pressão Plantar e Área de Contato nas diferentes regiões do pé intergrupos, observou-se que o Grupo Normal apresentou maiores valores médios, estatisticamente significativos, principalmente na região do calcanhar e do médio pé. Em relação às variáveis Pressão Plantar Média , Carga Relativa , Velocidade Média do COP e Deslocamento Medial e Lateral do COP não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas ao comparar o Grupo Normal e o Grupo Overpronado em nenhuma das regiões analisadas. Ao analisar possíveis correlações entre o Ângulo Máximo de Eversão do Calcanhar e as variáveis cinéticas, pode-se observar que as variáveis Pressão Plantar Média , Pico de Pressão Plantar , Área de Contato e Carga Relativa apresentaram correlações positivas estatisticamente significativas com o Ângulo Máximo de Eversão do Calcanhar , principalmente na região do médio pé. Já as variáveis Velocidade Média do COP e Deslocamento Medial e Lateral do COP não apresentaram correlações estatisticamente significativas. Assim, é possível concluir que o aumento do ângulo de eversão do calcanhar (overpronação) afetou consideravelmente algumas variáveis biomecânicas da distribuição de pressão plantar durante a marcha. Isso demonstra a importância da análise da distribuição de pressão plantar no quadro clínico e preventivo, pois a mesma possui um grande potencial para predizer movimentos anormais durante a locomoção.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio