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

Riepilogo

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....

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 ....

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 pressio.......

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 i.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Force platform(s)	AMTI		One large [120 cm x 60 cm] or two small [60 cm x 40 cm] force platform(s)
Python or Matlab	Python or MathWorks		Programming language for the computation of experimental variables
Qualisys track manage	Qualisys		Software for the synchronization of the force platform(s), the recording and the on-line visualization of raw biomechanical traces (3D forces and moments)
Visual3D	C-Motion Inc		Software for the processing of raw biomechanical traces (low-pass filtering)