Walking biomechanics in parkinson’s disease : from the characterization to the gestural specificity promoted by different interventions

A doença de Parkinson (DP) é uma desordem motora progressiva e neurodegenerativa, sendo a segunda doença neurodegenerativa mais comum e é mais prevalente após os 60 anos de idade. Em pessoas com DP, a caminhada é alterada quando comparada a indivíduos saudáveis e destaca-se a menor velocidade de caminhada, menor velocidade para mover os segmentos, menor amplitude de movimento (ADM) de membros superiores e inferiores, e em alguns casos é possível observar assimetrias no comprimento e frequência de passada entre o membro mais afetado e menos afetado. Além disso, esta população apresenta maior flexão anterior de tronco, maior rigidez e menor coordenação de tronco e pelve no plano transverso apresentando caminhada em bloco, ou seja, em fase. Com isso, a presente dissertação tem o objetivo de analisar os parâmetros coordenativos axiais e segmentares da caminhada de pessoas com DP. No capítulo 1 foram compiladas informações sobre as características da caminhada de pessoas com DP e como diferentes intervenções podem auxiliar na melhora dos parâmetros alterados. Resultados conflitantes e lacunas identificadas na literatura motivaram a escrita de três estudos originais. Os objetivos dos estudos foram: 1) Realizar uma revisão sistemática e metanálise para comparar os parâmetros espaço temporais e angulares de membros inferiores entre a marcha de pessoas com DP e pessoas saudáveis (Capítulo dois). 2) Comparar a simetria da marcha de pessoas com DP após 11 semanas de treinamento de caminhada nórdica (CN) (Capítulo três). 3) Comparar durante a caminhada, em diferentes velocidades, a coordenação transversal de tronco e pelve, a ADM do tronco e pelve (sagital, frontal e transversal), variáveis espaço-temporais e índice de reabilitação locomotor de pessoas com DP após intervenções de dança e CN (Capítulo quatro). Para revisão sistemática, diferentes bases de dados foram utilizadas e um total de 3027 sujeitos foram incluídos. Nos estudos experimentais, foram avaliadas pessoas com DP praticantes de dança e CN e controles, os sujeitos foram avaliados antes e após 22 sessões de intervenções, a análise 3D da marcha foi realizada em esteira em diferentes velocidades. Nossa revisão sistemática mostrou que, em comparação com o grupo saudável, as pessoas com DP têm menor velocidade, maior cadência, menor comprimento da passada, maior tempo de duplo contato e menor ADM de quadril. No capítulo três, foi possível observar que a CN foi capaz de melhorar a assimetria do joelho e do quadril. Além disso, no capítulo quatro, a biomecânica da marcha foi melhorada em ambas as intervenções. Enquanto que, a coordenação de tronco e pelve (ou axial) é melhorada apenas com a CN. Nossos resultados são importantes para entender as diferenças nos parâmetros da marcha em pessoas com DP e grupos controle e para auxiliar os profissionais da saúde a controlar as mudanças nos padrões de caminhada que acontecem em seus sujeitos. Além disso, a presente dissertação apresentou que a dança e a CN são intervenções em potencial na manutenção e na melhora da independência da caminhada de pessoas com DP.Parkinson’s disease (PD) is a progressive neurodegenerative movement disorder and is the second most common neurodegenerative condition in people over the age of 6. People diagnosed with PD have an altered walk pattern in comparison with healthy people, demonstrate a lower speed, lower segmental velocities, and a lower range of motion (ROM) for both the upper and lower limbs. Further, some cases show asymmetries in stride length and frequency between the most and least affected sides. This population shows significant anterior flexion of the trunk during walking, greater rigidity and lower rotation coordination between the trunk and pelvis, and their motions are in-phase. The present dissertation analyzes the axial and segment gait parameters of people with PD. In Chapter 1, information about the characteristics of the walk of people with PD and how different interventions can aid in the improvement of parameters is presented. To resolve and understand conflicting results and gaps identified in the literature, we undertook three original studies. The aims of these studies were: 1) To undertake a systematic review and meta-analysis comparing the PD to healthy group spatiotemporal and lower limbs angular gait parameters (Chapter 2), 2) To compare the gait symmetry of people with PD after 11 weeks in Nordic walking (NW) training (Chapter 3), and 3) To compare the trunk and pelvis coordination (axial coordination) of PD subjects during walking, trunk and pelvis range of motion (ROM) (sagittal, frontal and transverse), spatiotemporal and locomotor index rehabilitation at different speeds, after dance and NW interventions (Chapter 4). For this review, several databases were used, and 3027 subjects were included. For the studies on the effects of interventions, we selected two groups of individuals with PD, with the first group being practitioners of dance and NW and the second group consisting of non-practitioners. These subjects were evaluated before and after 22 sessions of interventions, and 3D gait analysis was performed on a treadmill at different speeds. Our analysis indicated that compared with a healthy control group, people with PD have lower speeds, higher cadence, shorter stride lengths, higher double limb support phases, and lower hip ROMs. In Chapter 3, we observed that NW was able to improve knee and hip asymmetry. In Chapter 4, we observed that both interventions improved the walking biomechanics, but only NW helped improve the trunk and pelvis coordination (or axial). These results are essential to understand the differences in gait parameters between people with PD and control groups, and also to aid health professionals to understand the changes in gait that occur with their subjects. Finally, this study shows that dance and NW are useful interventions for the maintenance and improvement of walking abilities in people with PD. If these people are able to walk without any external support, it will allow them to lead an independent lifestyle

ALTERAÇÕES NEUROMUSCULARES EM IDOSOS COM DOENÇA DE PARKINSON

o passo que distúrbios de movimento são reconhecidos na doença de Parkinson (DP), os fatores neurais relacionados à doença integrados ao envelhecimento são menos compreendidos. O objetivo desta revisão narrativa foi analisar os principais mecanismos neurais envolvidos na redução da força em idosos com DP e verificar o papel da caminhada nórdica (CN) na estrutura e função muscular em pessoas com DP. Uma pesquisa bibliográfica foi realizada nas bases Lilacs, PubMed e SciELO com os descritores: aging, Parkinson disease, muscle, neuromuscular disease e nervous system. Limitou-se a artigos em inglês e português de 1997 a 2018. Foram encontrados 573 artigos, foram selecionados 53 artigos, foram usados 15, e 8 foram incluídos através de buscas manuais. A fraqueza muscular em idosos com DP dá-se pelas alterações centrais da DP associadas às alterações neurais provenientes do envelhecimento. A CN e dança podem auxiliar na melhora intrínseca de pessoas com DP. No entanto, a literatura é escassa quando se trata deste assunto. Com isso, são necessários estudos que abordem análises cinéticas e cinemáticas após a prática de CN e dança em pessoas com DP.

Postural adjustments and biomechanics during gait initiation and obstacle negotiation: a cmparison between akinetic-rigid and hyperkinetic Parkinson’s disease

Individuals with Parkinson’s disease (PD) exhibit different combinations of motor symptoms. The most frequent subtypes are akinetic-rigid (AK-R) and hyperkinetic (HYP). Motor symptoms, such as rigidity and bradykinesia, can directly affect postural adjustments and performance in daily tasks, like gait initiation and obstacles negotiation, increasing the risk of falls and functional dependence. Objective: To compare postural adjustments and biomechanical parameters during the gait initiation and obstacle negotiation of people with AK-R and HYP PD and correlate with functional mobility and risk of falls. Methods: Cross-sectional study. Thirty-three volunteers with PD were divided into two groups according to clinical motor manifestations: AK-R (n = 16) and HYP (n = 17). We assessed the anticipatory (APA), compensatory (CPA) postural adjustments analyzing kinematic, kinetic and, electromyographic parameters during the gait initiation and obstacle negotiation tests. We applied independent T-tests and Pearson correlation tests for comparisons and correlations, respectively (α = 0.05). Results: In the APA phase of the gait initiation test, compared to the functional HYP group, the AK-R group showed shorter time for single support (p = 0.01), longer time for double support (p = 0.01) accompanied by a smaller first step (size, p = 0.05; height, p = 0.04), and reduced muscle activation of obliquus internus (p = 0.02). Similarly, during the first step in the obstacle negotiation test, the AK-R group showed less step height (p = 0.01) and hip excursion (p = 0.02), accompanied by a reduced mediolateral displacement of the center of pressure (p = 0.02) during APA, and activation of the gluteus medius (p = 0.02) and the anterior tibialis (p = 0.04) during CPA in comparison with HYP group. The findings suggest that people with AK-R present impaired postural adjustments during gait initiation and obstacles negotiation compared to hyperkinetic PD. Based on defined motor symptoms, the proposition presented here revealed consistent postural adjustments during complex tasks and, therefore, may offer new insights onto PD motor evaluation and neurorehabilitation

Effects of nordic walking on gait symmetry in mild Parkinson’s Disease

Individuals with Parkinson’s disease (PD) have gait asymmetries, and exercise therapy may reduce the differences between more and less affected limbs. The Nordic walking (NW) training may contribute to reducing the asymmetry in upper and lower limb movements in people with PD. We compared the effects of 11 weeks of NW aerobic training on asymmetrical variables of gait in subjects with mild PD. Fourteen subjects with idiopathic PD, age: 66.8 ± 9.6 years, and Hoehn and Yard stage of 1.5 points were enrolled. The kinematic analysis was performed pre and post-intervention. Data were collected at two randomized walking speeds (0.28 m·s−1 and 0.83 m·s−1) during five minutes on the treadmill without poles. The more affected and less affected body side symmetries (threshold at 5% between sides) of angular kinematics and spatiotemporal gait parameters were calculated. We used Generalized Estimating Equations with Bonferroni post hoc (α = 0.05). Maximal flexion of the knee (p = 0.007) and maximal abduction of the hip (p = 0.041) were asymmetrical pre and became symmetrical post NW intervention. The differences occurred in the knee was less affected and the hip was more affected. We concluded that 11 weeks of NW training promoted similarities in gait parameters and improved knee and hip angular parameters for PD subjects

Can nordic walking reduce the concern of suffering falls in people with Parkinson's disease? A pilot study

Introdução: a preocupação com a ocorrência de quedas da própria altura e a redução da capacidade físico-funcional costumam acompanhar a Doença de Parkinson (DP). A melhora funcional induzida pela Caminhada Nórdica (CN) talvez reduza a preocupação com as quedas da própria altura nessa população. Objetivo: explorar, preliminarmente, se um protocolo de CN possui potencial para reduzir a preocupação de sofrer quedas, bem como avaliar se existe relação entre tal preocupação com algumas métricas de capacidade físico-funcional em pessoas com DP. Métodos: estudo quase-experimental. Participantes com diagnóstico médico de DP, entre 50 e 88 anos de idade (Hoehn & Yahr, entre 1 e 3), participaram do estudo. Os testes FES-I, PDQ-39, MoCA, UPDRS-III, TUG, sentar-levantare TC6 foram avaliados antes e após o protocolo de CN. Resultados: a distância percorrida no TC6 diferiu estatisticamente entre os momentos pré e pós-CN (p=0,032). O FES-I, o TUG, o sentar-levantar, o MOCA e o PDQ-39 não diferiram significativamente. Observou-se uma correlação significativa entre o FES-I pré-CN e o TC6 pós-CN (p=0,004). Conclusão: os níveis de preocupação de sofrer quedas não foram alterados pelo protocolo de CN, embora a preocupação inicial com as quedas possa estar associada à resposta funcional observada após a CN.Introduction: Concerns of falling and the reduction of physical and functional capacity usually follows Parkinson's Disease (PD). The functional improvement induced by Nordic Walking (NW) may reduce the concern of falling in this population. Objective: To explore, preliminarily, whether a NW protocol exhibits potential to reduce the concern of falling as well as to assess whether there is a relationship between such concern and metrics of physical/functional capacity in people living with PD. Methods: Quasi-experimental study. Participants with a medical diagnosis of PD, between 50 and 88 years of age (Hoehn & Yahr between 1 and 3), took part in the study.The FES-I, PDQ-39, MoCA, UPDRS-III, HGST, TUG, sit-to-stand and 6MWT tests were assessed before and after the NW protocol. Results: The total distance in the 6MWT was statistically different between the pre and post-NW protocol (p=0.032). FES-I, TUG, sit-to-stand, HGST, MoCA and PDQ-39 did not differ. There was a significant correlation between the pre FES-I and the 6MWT in post-NW (p=0.004). Conclusion: The concern of falling was not reduced by the NW protocol, although the initial concern of falling may be associated with the functional response observed after the NW training

A PRÁTICA DE CAMINHADA NÓRDICA PODE REDUZIR A PREOCUPAÇÃO COM A OCORRÊNCIA DE QUEDAS EM PESSOAS COM DOENÇA DE PARKINSON? UM ESTUDO PILOTO.

Introdução: a preocupação com a ocorrência de quedas da própria altura e a redução da capacidade físico-funcional costumam acompanhar a Doença de Parkinson (DP). A melhora funcional induzida pela Caminhada Nórdica (CN) talvez reduza a preocupação com as quedas da própria altura nessa população. Objetivo: explorar, preliminarmente, se um protocolo de CN possui potencial para reduzir a preocupação de sofrer quedas, bem como avaliar se existe relação entre tal preocupação com algumas métricas de capacidade físico-funcional em pessoas com DP. Métodos: estudo quase-experimental. Participantes com diagnóstico médico de DP, entre 50 e 88 anos de idade (Hoehn & Yahr, entre 1 e 3), participaram do estudo. Os testes FES-I, PDQ-39, MoCA, UPDRS-III, TUG, sentar-levantar e TC6 foram avaliados antes e após o protocolo de CN. Resultados: a distância percorrida no TC6 diferiu estatisticamente entre os momentos pré e pós-CN (p=0,032). O FES-I, o TUG, o sentar-levantar, o MOCA e o PDQ-39 não diferiram significativamente. Observou-se uma correlação significativa entre o FES-I pré-CN e o TC6 pós-CN (p=0,004). Conclusão: os níveis de preocupação de sofrer quedas não foram alterados pelo protocolo de CN, embora a preocupação inicial com as quedas possa estar associada à resposta funcional observada após a CN