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Brazilian Journal of Physical Therapy

Print version ISSN 1413-3555On-line version ISSN 1809-9246

Rev. bras. fisioter. vol.12 no.1 São Carlos Jan./Feb. 2008

http://dx.doi.org/10.1590/S1413-35552008000100009 

ARTIGO CIENTÍFICO

 

Distribuição da força plantar e oscilação do centro de pressão em relação ao peso e posicionamento do material escolar

 

 

Rodrigues S; Montebelo MIL; Teodori RM

Programa de Pós-graduação em Fisioterapia, Universidade Metodista de Piracicaba (Unimep) – Piracicaba (SP), Brasil

Correspondência para

 

 


RESUMO

OBJETIVO: Investigou-se a influência da carga e posicionamento do material escolar sobre a distribuição da força plantar (DFP) e trajetória do centro de pressão (COP) em estudantes.
MÉTODOS: Participaram 30 voluntários (10,7 ± 1,35 anos), ambos os gêneros, sem alteração postural. Dados baropodométricos foram coletados em sistema de baropodometria computadorizada (Matscan Research, Teckscanâ, 5.72): sem carga (controle); com carga (mochila) de 5, 10 e 15% da massa corporal, posicionada nas regiões anterior e posterior do tronco, ombro direito e esquerdo.
RESULTADOS: Sem carga, a DFP foi maior no calcâneo esquerdo comparado ao direito (p< 0,05). Com carga de 10% no ombro esquerdo, a DFP foi maior à direita e menor à esquerda, comparado ao controle (p< 0,05). Com 5% na região posterior do tronco, a DFP foi menor no médio-pé direito (mpD) e antepé esquerdo (apE); com 10%, foi menor no mpD e mpE e maior no artelho direito (atD); com 15%, foi menor no mpD e maior no atD (p< 0,05). A força plantar foi maior no atD com carga de 10 e 15% em relação a 5% (p< 0,05). Com carga de 15% nas regiões anterior e posterior do tronco, a trajetória do COP foi maior (p< 0,05) comparada à carga de 5%. A DFP não foi influenciada pelas diferentes cargas e posições da mochila.
CONCLUSÕES: Considerando o aumento da trajetória do COP com carga de 15%, recomenda-se que a carga das mochilas escolares não ultrapasse 10% da massa corporal. Sugere-se investigação das adaptações da postura às diferentes cargas e posições da mochila, visando detectar possíveis alterações e propor ações preventivas.

Palavras-chave: força plantar; oscilação do centro de pressão; escolares.


 

 

Introdução

Crianças e adolescentes cumprem rotina diária de transporte do material didático durante o período escolar, que compreende as fases do ensino fundamental e médio.

Estas fases correspondem à idade entre sete e 14 anos, sendo que as meninas apresentam "pico de crescimento" na idade média de 12 anos e os meninos, aproximadamente aos 14 anos1,2. Durante esse período, a coluna vertebral se torna mais suscetível às influências externas, especialmente às cargas a ela impostas, podendo sofrer desvios laterais e ântero-posteriores3.

Considerando que a mochila é uma forma prática e a mais utilizada para o transporte do material escolar4-8, cuidados com a carga e a maneira como é sustentada são fundamentais nessa faixa etária.

Quando a carga da mochila é superior à capacidade de sustentação dos grupos musculares, ocorre sobrecarga para a coluna vertebral9, podendo determinar alterações posturais, dor ou disfunção da mesma. Sendo o transporte do material escolar uma rotina diária que se repete durante anos consecutivos, cuidados especiais são necessários para evitar a presença de alterações posturais que podem se instalar em médio e longo prazo, trazendo riscos à saúde desta população3,7,9.

Brackley e Stevenson3 apontam que, apesar de a literatura justificar, com base em dados epidemiológicos, fisiológicos e biomecânicos, o transporte de carga nas mochilas entre 10 e 15% da massa corporal, este limite pode não ser suficiente para prevenir desordens musculoesqueléticas, lesões teciduais ou dor lombar, sugerindo a necessidade de estudos que investiguem os diferentes fatores que podem influenciar a estrutura da coluna vertebral de estudantes.

Considerando que a distribuição homogênea da massa corporal sobre a área plantar fornece alinhamento adequado à pelve e, conseqüentemente, à coluna vertebral10, este estudo se propôs a investigar se a carga sugerida (10 a 15% da massa corporal), bem como seu apoio assimétrico sobre o tronco, poderia alterar a distribuição da força plantar (DFP) e a trajetória do centro de pressão corporal (COP) em estudantes do ensino fundamental. A influência de uma carga abaixo dos valores propostos também foi investigada sobre estas variáveis.

A presença de alterações na DFP e na trajetória do COP pode sugerir atitudes posturais inadequadas para carregar o material escolar que, ao longo do tempo, favorecem diversas anormalidades da coluna vertebral. Essas anormalidades podem causar limitações funcionais11, psicossociais, de trabalho e de qualidade de vida3, justificando a necessidade de intervenção preventiva.

 

Material e métodos

Tratou-se de um estudo analítico observacional transversal, que obteve aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa (protocolo n.° 91/04) da Universidade Metodista de Piracicaba.

Trinta voluntários de ambos os gêneros, com idade média de 10,7 (± 1,35) anos, foram recrutados em escolas estaduais da região, tendo seus pais/responsáveis assinado o termo de consentimento livre e esclarecido. Foram incluídos aqueles que apresentaram avaliação postural normal, ausência de dor, de história de lesão em membros inferiores e de distúrbios neurológicos.

A triagem dos voluntários foi realizada nas dependências das referidas escolas, a partir de uma ficha padronizada de avaliação postural. Utilizando um simetrógrafo com fio de prumo, os estudantes eram avaliados trajando biquíni/sunga. Aqueles que apresentaram avaliação postural normal foram selecionados para a etapa seguinte, enquanto os que apresentaram qualquer alteração da coluna vertebral ou desalinhamentos/assimetrias nas vistas anterior, posterior e/ou lateral, foram orientados e encaminhados para tratamento.

Em seguida, foram obtidos os dados antropométricos (massa corporal e estatura) dos indivíduos triados e aplicado um teste de dominância de membro inferior, que consistiu em solicitar que subissem um degrau. O membro escolhido para iniciar a subida foi considerado dominante, segundo Gobbi, Secco e Marins12.

Os dados baropodométricos foram obtidos a partir de um sistema de baropodometria computadorizada, que consta de uma plataforma de pressão (Matscan Research, Teckscanâ) versão 5.72 acoplada a um microcomputador.

Os voluntários foram solicitados a permanecer em posição ortostática, sem calçado, em apoio bipodal, com os olhos abertos sobre a plataforma de pressão, para que o equipamento fosse calibrado para cada coleta e a primeira tomada de dados fosse realizada (coleta controle). Posteriormente, eram solicitados a posicionar uma mochila padronizada contendo 5, 10 e 15% do peso corporal de cada estudante, nas regiões: anterior do tronco (A), posterior do tronco (P), ombro direito (D) e ombro esquerdo (E), para que a coleta de dados fosse realizada.

A carga da mochila foi composta por revistas e folhas de papel pesadas em balança digital para que a porcentagem de carga individual fosse atingida. Durante a coleta de dados baropodométricos, foram gravados três filmes de aproximadamente sete segundos, nos quais as variações de força e pressão impostas à superfície plantar durante todo o tempo de coleta foram arquivadas no programa, obtendo-se uma média dos valores em cada parâmetro analisado.

A seqüência de carga na mochila foi definida de forma randomizada, para que não houvesse adaptação a cargas progressivas. As variáveis escolhidas para análise foram: força plantar e trajetória do COP.

A análise da força plantar foi realizada de acordo com a posição da mochila. Quando a mochila era posicionada nas regiões anterior e posterior do tronco, a DFP foi observada em quatro regiões do pé: calcâneo, médio-pé, antepé e artelhos. Quando posicionada nos ombros direito e esquerdo, a distribuição da força foi considerada em toda área plantar. A trajetória do COP foi obtida selecionando-se no programa a opção Save Center of Force, sendo a oscilação do centro de pressão registrada e, posteriormente, quantificada.

Aplicou-se o teste de Shapiro-Wilk para verificar a normalidade das variáveis. Em seguida, realizou-se a análise comparativa, aplicando-se o teste t de Student para dados pareados e teste de Wilcoxon para as variáveis que não atenderam o pressuposto de normalidade. Considerou-se o nível de 5% para significância estatística. As análises foram processadas no software Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 11.0 e Statistica 6.

 

Resultados

Força plantar

A avaliação inicial na posição bipodal sem carga (controle), mostrou maior distribuição de força no pé esquerdo (52,42% ± 4,02) em relação ao direito (47,56% ± 4,03) (p< 0,05, Figura 1).

 

 

Quando as diferentes cargas foram adicionadas ao ombro direito, os valores de força nos pés direito e esquerdo, respectivamente, foram: 48,49% ± 6,08 e 50,34% ± 4,64 com carga de 5%; 48,55% ± 5,89 e 51,40% ± 5,91 com carga de 10%; 48,36% ± 6,53 e 51,57% ± 6,57 com carga de 15%. Esses valores não foram diferentes do controle à direita (47,55% ± 4,03) e à esquerda (52,41% ± 4,02) (p> 0,05).

Quando a carga de 10% do peso corporal foi adicionada ao ombro esquerdo, houve aumento da DFP no pé direito (48,73% ± 4,56) e diminuição no pé esquerdo (51,22% ± 4,59) quando comparado ao controle (p< 0,05, Figura 2).

 

 

A região plantar que apresentou maior sobrecarga na posição bipodal sem carga (controle) foi o calcâneo esquerdo em relação ao direito. Quando a mochila foi posicionada na região anterior do tronco e a distribuição de força foi avaliada nas diferentes regiões dos pés, os valores obtidos com carga de 5, 10 e 15% da massa corporal não foram diferentes do controle. Também não houve diferença significativa quando os valores obtidos nas diferentes cargas foram comparados entre si (p> 0,05, Tabela 1).

A Tabela 2 representa a distribuição de força nas diferentes regiões dos pés quando a mochila foi apoiada na região posterior do tronco. Para a carga de 5% da massa corporal, houve diminuição da distribuição de força no médio-pé direito e no antepé esquerdo, em relação aos respectivos valores controle (p< 0,05). Para a carga de 10%, houve diminuição da distribuição de força no médio-pé direito e esquerdo em relação aos respectivos valores controle (p< 0,05). Quando a carga foi de 15%, houve diminuição da distribuição da força no médio-pé direito e aumento da distribuição da força nos artelhos à direita em relação ao controle (p< 0,05). A distribuição de força relativa nos artelhos à direita, com carga de 10 e 15% foi maior que aquela com carga de 5% (p< 0,05, Tabela 2).

Trajetória do centro de pressão

A Tabela 3 demonstra os valores da trajetória anteroposterior do centro de pressão sem carga e quando a mochila com diferentes cargas foi posicionada nas regiões anterior e posterior do tronco e nos ombros direito e esquerdo. Observou-se aumento da oscilação postural quando a mochila com carga de 15% da massa corporal foi posicionada nas regiões anterior e posterior do tronco, em relação à carga de 5% (p< 0,05).

A Tabela 4 demonstra os valores da trajetória médio-lateral do centro de pressão. Não se observou diferença significativa entre as diferentes posições e cargas da mochila e o controle, bem como ao comparar as cargas e posições entre si (p> 0,05).

 

Discussão

A mochila é uma das formas mais utilizadas para transportar o material escolar4-8, sendo a fixação dorsal a maneira mais usual, seguida da fixação escapular9,13.

A literatura aponta uma discussão sobre o limite de carga nas mochilas entre 10 e 15% da massa corporal. Entretanto, não existe a determinação de um valor específico que não ofereça risco às estruturas musculoesqueléticas3 e que tenha sido cientificamente justificado.

Alguns autores sugerem que cargas até 10% da massa corporal possivelmente não ofereçam risco, mas afirmam que outras pesquisas precisam ser realizadas para abranger todas as variáveis envolvidas4,14,15. Negrini e Carabalona6 sugerem o limite máximo de até 15% da massa corporal. Apesar disso, tais informações também não são baseadas em dados científicos.

Em que pese a necessidade de análise de outras variáveis que permitam identificar de forma específica a influência da carga e forma de carregar o material escolar sobre a postura dos estudantes, os dados deste estudo foram obtidos com base em critérios científicos, apontando a presença de assimetria na DFP e oscilações do centro de pressão corporal e podem ser considerados para futuros estudos, visando à elaboração de propostas de prevenção primária para estudantes do ensino fundamental e médio.

Considerando ser a escoliose a alteração postural mais grave na população estudada16, a investigação de possíveis assimetrias na DFP provocadas pelo hábito de carregar o material escolar com carga e posicionamento inadequados apresenta relevância no âmbito da saúde coletiva, uma vez que a identificação precoce de tais assimetrias pode gerar ações de intervenção preventiva e corretiva para influenciar no alinhamento da pelve e, consequentemente, da coluna vertebral.

Neste estudo, a alteração na DFP na posição bipodal sem carga (controle) possivelmente esteja relacionada à dominância do membro inferior. Alguns estudos definem a preferência pedal como o pé preferido para manipular um objeto ou iniciar um movimento e como o pé não preferido aquele utilizado como suporte postural17.

Gobbi, Secco e Marins12 propuseram alguns testes para investigar a dominância de membro inferior: chutar uma bola, erguer uma espuma, escrever uma letra (testes estáticos) e algumas tarefas dinâmicas, como conduzir uma bola, alinhar bolinhas ou circundar um arco com uma bola. Neste estudo, no qual 29 voluntários (96,6%) apresentaram dominância de membro inferior direito, que foi verificada de acordo com os testes propostos por Gobbi, Secco e Marins12, a maior distribuição de força plantar no membro inferior esquerdo poderia estar relacionada ao suporte postural, de acordo com a citação de Peters17.

Apesar de não ter havido diferença significativa na distribuição de força plantar quando a mochila com as diferentes cargas foi posicionada no ombro direito, nota-se uma tendência à simetria. Tal tendência também foi observada quando as cargas foram adicionadas no ombro esquerdo. Provavelmente, a maior simetria após o acréscimo das cargas esteja relacionada à diferença pré-existente, não sendo possível concluir sobre a influência da carga posicionada unilateralmente nos ombros.

Outro aspecto importante no estudo da análise da influência das cargas é a distribuição das forças nas diferentes regiões plantares. Estas forças estão distribuídas de forma heterogênea em diferentes regiões do pé, na postura estática. Na posição bipodal sem carga, a distribuição de força foi de 56,29% no calcâneo, 16,08% no médio-pé, 24,24% no antepé e 3,36% nos artelhos. Esses dados coincidem com os observados por Cavanagh, Rodgers e Liboshi18, que avaliaram 107 indivíduos adultos normais, nos quais 60,5% da massa corporal incidia sobre o calcâneo, 7,8% sobre o médio-pé, 28,1% sobre o antepé e 3,6% sobre os artelhos.

Quando a mochila foi posicionada na região posterior do tronco com carga de 5, 10 ou 15% do peso corporal, houve a mesma tendência de DFP do controle (sem carga). Os valores que foram significativos não alteraram a distribuição, que foi sempre maior para o calcâneo e antepé e menor para o médio-pé e artelhos. Com carga, a tendência foi de maior simetria entre os pés direito e esquerdo quando comparados ao controle.

Estudos realizados por Rebelatto, Caldas e De Vitta9; De Vitta, Madrigal e Sales15; Negrini, Carabalona e Sibila14, Negrini e Carabalona6 apontam que crianças e adolescentes transportam grande quantidade de carga nas mochilas. A maior preocupação é a conseqüência que esta rotina diária pode proporcionar às estruturas musculoesqueléticas, em médio e longo prazo, considerando que estes indivíduos estão em plena fase de desenvolvimento esquelético.

O controle postural recebe influências de experiências motoras aprendidas. Shummay-Cook e Woollacott19 discutem que a aprendizagem motora é adquirida quando processos associados à prática favorecem a capacidade de produzir uma ação hábil a partir da interação entre percepção, cognição e ação durante a realização de uma tarefa em interação com o ambiente. Quando uma tarefa é executada de forma funcional, significa que uma nova estratégia para perceber e agir foi aprendida.

Considerando que os alunos realizam a tarefa de carregar o material didático diariamente durante vários anos, é possível que esta habilidade motora esteja incorporada aos hábitos dos estudantes e, conseqüentemente, um ajuste fino da atividade muscular tenha sido atingido, uma vez que a DFP apresentou comportamento muito próximo da simetria, mesmo frente a maior carga e ao posicionamento menos adequado da mochila. Esses resultados apontam para a necessidade de uma análise minuciosa da postura dos indivíduos durante as diferentes sobrecargas impostas.

A oscilação postural está relacionada ao controle postural e o fato de não ter havido aumento dessa oscilação no sentido médio-lateral na presença das cargas e em diferentes posições da mochila, pode estar relacionado à adaptação do sistema nervoso central para a tarefa proposta19, que representa uma rotina diária dos voluntários. Isso pode ter favorecido a manutenção do equilíbrio postural, mesmo quando a carga era máxima, sugerindo novamente a necessidade de uma análise postural específica.

Conclui-se que a distribuição de força plantar não foi influenciada pelas diferentes cargas e posições da mochila. Considerando o aumento da trajetória do COP promovido pela carga de 15% da massa corporal simetricamente posicionada nas regiões anterior e posterior do tronco, recomenda-se que o limite máximo de carga a ser carregado em mochilas escolares não ultrapasse 10% da massa corporal.

Ressalta-se a necessidade de estudos que investiguem possíveis adaptações posturais às diferentes cargas e posições da mochila, visando à identificação precoce das alterações e a elaboração de estratégias de prevenção, por meio de um trabalho de educação em saúde, abrangendo os estudantes do ensino fundamental e médio, seus familiares e o corpo social da escola.

 

Agradecimentos

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes/Prosup), pela bolsa de mestrado, e ao Fundo de Apoio à Extensão da Universidade Metodista de Piracicaba (FAE-Unimep), pelo apoio financeiro.

 

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Correspondência para:
Rosana Macher Teodori
Rodovia do Açúcar, km 156
CEP 13400-911 Piracicaba (SP)
e-mail: rteodori@unimep.br

Recebido: 28/02/2007
Revisado: 11/07/2007
Aceito: 2/10/2007

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