Análise cinética e cinemática do levantar e andar em jovens e idosos

Kinetic and kinematic analysis of sit to walk task in young and elderly people

Análisis cinético y cinemático de la acción de levantarse y caminar en jóvenes y personas mayores

Resumo

A tarefa de levantar e andar (LEA) é muito usada no dia a dia e há a necessidade de conhecer o comportamento de idosos nesse tipo de ação. Diante disso, o objetivo foi avaliar jovens (GJ) e idosos (GI) na tarefa de LEA. Foram realizadas avaliações cinéticas e cinemáticas e do desempenho da tarefa entre os grupos. Após a análise estatística, foi observada apenas diferença estatística para a variável de máxima força vertical durante a fase perda de contato com o assento ao término do levantar, assim como o tempo de desempenho dessa fase foi menor para o GJ. O envelhecimento causa um impacto significativo na força e contribui, assim, para um maior dispêndio de tempo ao levantar da cadeira. Com isso, maior atenção deve ser dada à fase de transição da LEA.

PALAVRAS-CHAVE
Marcha; Biomecânica; Adultos jovens; Idosos

Abstract

The sit to walk (STW) is a task performed in daily life and is needed to know the older people behavior in this task. Therefore, the aim of this study was to evaluate young (YG) and older people (OG) when performing the STW. Kinetic, kinematic and task performance were assessed by each group. Statistical procedures showed differences only for vertical maximal ground reaction force during the seat off, such as the lower time to perform this phase for YG. The aging lead a significant impact in the strength force in limbs, due to this the elderly spend more time to rising up a chair. Therewith greater attention is necessary in transition phase, mainly by elderly exposure and increased chance of falls.

KEYWORDS
Gait; Biomechanical; Young people; Older people

Resumen

La acción de levantarse y caminar (LYC) es muy frecuente en la vida diaria y es necesario saber cómo la realizan las personas mayores. Por tanto, el objetivo de este estudio ha sido evaluar a personas jóvenes (PJ) y personas mayores (PM) cuando realizan la acción de LYC. Se llevaron a cabo mediciones de tipo cinético, cinemático y del desempeño de esta acción en cada grupo. Los procedimientos estadísticos mostraron diferencias solo en la máxima fuerza vertical de reacción terrestre al levantarse del asiento, así como en el menor tiempo empleado por las PJ para llevar a cabo esta fase. El envejecimiento causa un impacto significativo en la fuerza de las extremidades y por ello las personas mayores necesitan más tiempo para levantarse de una silla. De esta manera, es necesario prestar mayor atención a la fase de transición de la acción de LYC.

PALABRAS CLAVE
Marcha; Biomecánica; Jóvenes; Personas mayores

Introdução

A tarefa de levantar e andar (LEA) é caracterizada pela transferência do corpo para frente ao iniciar o andar, antes de chegar totalmente à posição vertical quando partindo da posição sentada (Aberg et al., 2010Aberg AC, Frykberg GE, Halvorsen K. Medio-lateral stability of sit-to-walk performance in older individuals with and without fear of falling. Gait Posture 2010;31(4):438-43.; Magnan et al., 1996Magnan A, McFadyen BJ, St-Vincent G. Modification of the sit-to-stand task with the addition of gait initiation. Gait Posture 1996;4(3):232-41.). É também caracterizada como uma tarefa com demanda postural e locomotora e ocorre de forma sequencial e há a transição do indivíduo da posição sentada para a posição em pé e da posição em pé para o andar (Magnan et al., 1996Magnan A, McFadyen BJ, St-Vincent G. Modification of the sit-to-stand task with the addition of gait initiation. Gait Posture 1996;4(3):232-41.). A LEA é uma tarefa comum, mais usada e funcional do que a simples tarefa de levantar e ficar em pé (LP). Isso se deve ao fato de que, no dia a dia, as pessoas, geralmente, levantam e executam sequencialmente um ou mais passos (Buckley et al., 2008Buckley T, Pitsikoulis C, Hass CJ. Dynamic postural stability during sit-to-walk transitions in Parkinson's disease patients. Mov Disord 2008;23(9):1274-80.; Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.; Kerr et al., 2007Kerr A, Rafferty A, Kerr KM, Durward B. Tming phases of the sit-to-walk movment: validity of a clinical test. Gait Posture 2007;26(1):11-16.; Magnan et al., 1996Magnan A, McFadyen BJ, St-Vincent G. Modification of the sit-to-stand task with the addition of gait initiation. Gait Posture 1996;4(3):232-41.). Assim, a LEA é uma tarefa mais desafiadora do que o LP e o início da marcha em pé na posição estática, pois o controle postural e locomotor é requerido e consequentemente o risco de perda de equilíbrio ou quedas aumenta (Buckley et al., 2008Buckley T, Pitsikoulis C, Hass CJ. Dynamic postural stability during sit-to-walk transitions in Parkinson's disease patients. Mov Disord 2008;23(9):1274-80.).

Em jovens, o início da marcha e o levantar são fundidos a partir do levantar da cadeira (Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.; Kerr et al., 2004Kerr A, Durward B, Kerr KM. Defining phases for the sit-to-walk movement. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2004;19(4):385-90.; Magnan et al., 1996Magnan A, McFadyen BJ, St-Vincent G. Modification of the sit-to-stand task with the addition of gait initiation. Gait Posture 1996;4(3):232-41.) e podem ser diferentes no envelhecimento, pois há declínio na força dos músculos que interfere na capacidade funcional e no desempenho das AVDs (Cress e Meyer, 2003Cress ME, Meyer M. Maximal voluntary and functional performance levels needed for independence in adults aged 65 to 97 years. Pys Ther 2003;83(1):3748.; Doherty, 2003Doherty TJ. Invited review: aging and sarcopenia. J Appl Physiol 2003;95(4):1717-27.; Simões et al., 2010Simões LA, Dias JMD, Marinho KC, Pinto CLLR, Britto RR. Relação da função muscular respiratória e de membros inferiores de idosos comunitários com a capacidade funcional avaliada por teste de caminhada. Rev Bras Fisioter 2010;14(1):24-30.). A respeito disso, é conhecido que mais de 43% dos idosos sem algum comprometimento neurológico relatam dificuldade de levantar de uma cadeira, principalmente devido a alterações musculoesqueléticas e desafios impostos pelo declínio do controle postural, sobretudo quando o corpo se estende sobre uma diminuída base de apoio, que é o caso da LEA (Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Hass CJ. Dynamic postural stability during sit-to-walk transitions in Parkinson's disease patients. Mov Disord 2008;23(9):1274-80.; Ikeda et al., 1991Ikeda ER, Schenkman ML, Riley PO, Hodge WA. Influence of age on dynamics of rising from a chair. Phys Ther 1991;71(6):473-81.). Assim, entende-se que o desempenho dos idosos na realização da LEA é ainda mais deficitário e envolve uma dificuldade ainda maior do que o levantar de uma cadeira (Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.; Kouta e Shinkoda, 2008Kouta M, Shinkoda K. Differences in biomechanical characteristics of sit-to-walk motion between younger and elferly males dwelling in the community. J Phys Ther Sci 2008;20(3):185-9.).

Diversos fatores implicam a importância de se avaliar a LEA em indivíduos idosos: a realização da LEA é altamente dependente do controle da postura e do equilíbrio e pode discriminar diferenças no envelhecimento (Aberg et al., 2010Aberg AC, Frykberg GE, Halvorsen K. Medio-lateral stability of sit-to-walk performance in older individuals with and without fear of falling. Gait Posture 2010;31(4):438-43.; Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.); a LEA apresenta relação com o teste Timed Up and Go(TUG), que, por sua vez, correlaciona-se com habilidades de locomoção e autonomia no idoso (Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.; Podsiadlo e Richardson, 1991Podsiadlo D, Richardson S. The timed “up and go”: a test of basic functional mobility for frail elderly persons. J Am Geriatr Soc. 1991;39(2):142-8.; Potter et al., 1995Potter JM, Evans AL, Duncan G. Gait speed and activities of daily living function in geriatric patients. Arch Phys Med Rehabil 1995;76(11):997-9.; Shinkai et al., 2000Shinkai S, Watanabe S, Kumagai S, Fujiwara Y, Amano H, Yoshida H. Walking speed as a good predictor for the onset of functional dependence in a Japanese rural community population. Age Ageing 2000;29(5):441-6.); na análise de cada uma das fases específicas da LEA ou mesmo na global podem-se identificar os problemas que levam os idosos a terem uma ruptura no sequenciamento motor (Buckley et al., 2008Buckley T, Pitsikoulis C, Hass CJ. Dynamic postural stability during sit-to-walk transitions in Parkinson's disease patients. Mov Disord 2008;23(9):1274-80.); como o maior número de quedas nos idosos ocorre em um momento de transição, avaliar a LEA pode ser considerado como uma avaliação funcional (Aberg et al., 2010Aberg AC, Frykberg GE, Halvorsen K. Medio-lateral stability of sit-to-walk performance in older individuals with and without fear of falling. Gait Posture 2010;31(4):438-43.; Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.; Henriksson e Hirschfield, 2005Henriksson M, Hirschfield H. Physically active older adults display alterations in gait initiation. Gait Posture 2005;21(3):289-96.; Kouta et al., 2007Kouta M, Shinkoda K, Shimizu ME. Biomechanical analysisi of the sit-to-walk series of motions frequently observed in daily living: effects of motion speed on elderly persons. J Phys Ther Sci 2007;19(4):267-71.); a sobreposição das fases da LEA pode demonstrar menor automaticidade na execução da tarefa e, portanto, maior fragilidade desses indivíduos (Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.).

Apesar de haver alguns estudos sobre o comportamento da LEA na população jovem (Kerr et al., 2004Kerr A, Durward B, Kerr KM. Defining phases for the sit-to-walk movement. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2004;19(4):385-90.; Kouta et al., 2006Kouta M, Shinkoda K, Kanemura N. Sit-to-walk versus sit-to-stand or gait initiation: biomechanical analysisi of young men. J Phys Ther Sci. 2006;18(2):201-6.; Pereira et al., 2015Pereira MP, Pelicioni PHS, Lahr J, Gobbi LTB. Does the proprioceptive system stimulation improve the sit-to-walk performance in healthy young adults? J Phys Ther Sci 2015;27(4):1113-6.) ou idosa livre de comprometimentos neurológicos (Aberg et al., 2010Aberg AC, Frykberg GE, Halvorsen K. Medio-lateral stability of sit-to-walk performance in older individuals with and without fear of falling. Gait Posture 2010;31(4):438-43.; Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.; Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.; Kerr et al., 2007Kerr A, Rafferty A, Kerr KM, Durward B. Tming phases of the sit-to-walk movment: validity of a clinical test. Gait Posture 2007;26(1):11-16.; Kouta e Shinkoda, 2008Kouta M, Shinkoda K. Differences in biomechanical characteristics of sit-to-walk motion between younger and elferly males dwelling in the community. J Phys Ther Sci 2008;20(3):185-9.; Kouta et al., 2007Kouta M, Shinkoda K, Shimizu ME. Biomechanical analysisi of the sit-to-walk series of motions frequently observed in daily living: effects of motion speed on elderly persons. J Phys Ther Sci 2007;19(4):267-71.), a realização desse estudo se justifica pela inconsistência de resultados encontrados nos estudos anteriores. Assim, se faz necessária uma maior investigação do comportamento analisado. Além disso, ainda é mais escasso o número de estudos que avaliaram o impacto do envelhecimento sobre a LEA (Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.).

Dessa forma, hipotetizamos que mediante os comprometimentos oriundos do envelhecimento, tarefas de transição, tais como a LEA, possam estar comprometidas na população idosa. Mediante também a escassez de estudos comparando ambas as populações, surgiu o questionamento: há diferença entre jovens e idosos nas características cinéticas e cinemáticas apresentadas na tarefa de LEA? Há diferença no tempo total de realização da tarefa, assim como em cada fase da respectiva tarefa? Dessa forma, o objetivo do estudo foi verificar o impacto do envelhecimento em variáveis cinéticas, cinemáticas e no desempenho dos participantes durante a realização da LEA.

Materiais e métodos

Por meio de um convite pessoal, participaram deste estudo 23 indivíduos, 14 no grupo jovens (GJ - seis homens e oito mulheres com 22,57 ± 2,85 anos, massa corpórea de 66,07 ± 9,52 kg e 167,44 ± 6,7 cm de estatura) e nove no grupo idosos (GI: seis homens e três mulheres com 70,78 ± 5,54 anos, massa corpórea de 77,44 ± 15,16 kg e estatura de 164,78 ± 7,67 cm), esses participantes do Profit (Programa de Atividade Física para a Terceira Idade, da Universidade Estadual Paulista, campus de Rio Claro). Uma das limitações do estudo é o pequeno número de participantes presentes no estudo.

Anterior à coleta dos dados, os participantes foram informados sobre os procedimentos e o objetivo do estudo e permitiram sua participação por meio da assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido. O projeto em si foi previamente aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, campus de Rio Claro. Os procedimentos experimentais foram feitos no Laboratório de Estudos da Postura e da Locomoção (Leplo) do Departamento de Educação Física da referida Universidade. A coleta de dados foi feita em um dia. Inicialmente os indivíduos passaram por uma anamnese completa, após a qual foram excluídos indivíduos que apresentavam comprometimento osteoarticular e/ou comprometimento de ordem neurológica (com intuito de seleção da amostra) e esses indivíduos ainda passaram por mensuração da estatura e da massa corporal (Balança Mecânica Antropométrica Welmy - Modelo R-110, Santa Bárbara do Oeste, Brasil).

O estudo conta com a realização da tarefa de LEA, que é composta por quatro fases. A primeira fase (F1) é denominada como momento de flexão do tronco e ocorre entre o início do movimento, identificado pela primeira mudança na força de reação do solo (Kerr et al., 2004Kerr A, Durward B, Kerr KM. Defining phases for the sit-to-walk movement. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2004;19(4):385-90.) e perda de contato com o assento, identificado por um pico anteroposterior da força de reação do solo (Bishop et al., 2005Bishop M, Brunt D, Pathare N, Ko M, Marjama-Lyons J. Changes in distal muscule timing may contribute to slowness during sit-to-stand in Parkinson's disease. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2005;20(1):112-7.). Do momento de perda de contato como o assento até o término do levantar ocorre a segunda fase (F2), denominada de fase de extensão (Kerr et al., 2004Kerr A, Durward B, Kerr KM. Defining phases for the sit-to-walk movement. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2004;19(4):385-90.), identificada pelo pico vertical da velocidade do tronco atingido pelo indivíduo. A terceira fase (F3), conhecida como contato, começa com a retirada do calcanhar (identifica-se o início da marcha) e continua por meio do balanço inicial do membro ipsilateral até a retirada dos dedos (Buckley et al., 2008Kouta M, Shinkoda K. Differences in biomechanical characteristics of sit-to-walk motion between younger and elferly males dwelling in the community. J Phys Ther Sci 2008;20(3):185-9.). A fase final (F4) é a da retirada dos dedos do membro ipsilateral até a retirada do calcanhar do membro contralateral (Buckley et al., 2009Cress ME, Meyer M. Maximal voluntary and functional performance levels needed for independence in adults aged 65 to 97 years. Pys Ther 2003;83(1):3748.). A descrição das fases de forma ilustrada é apresentada na figura 1. Na LEA os indivíduos realizaram três passos principais, nos quais o primeiro passo (Passo 1) é aquele no qual ocorre o evento F3, composto pelo primeiro passo do indivíduo. O segundo passo (Passo 2) é o no qual ocorre a F4, o segundo passo do indivíduo. O terceiro passo (Passo 3) ocorre quando o indivíduo realiza praticamente a marcha normal.

Figura 1
Representação da tarefa de levantar e andar de acordo com suas fases.

Ainda na figura 2 temos a representação de como os eventos de cada fase da LEA foram identificados.

Figura 2
Representação dos eventos de cada uma das fases da tarefa de levantar e andar. Fy total, força mediolateral total; Fx total, força anteroposterior total; Veloc. Vertical tronco, velocidade vertical obtida pelo tronco; Posic. Vertical Pé, posicionamento vertical do pé; Veloc. Vertical Pé, velocidade vertical do pé.

Para a análise cinética foi usada uma plataforma de força (Advanced Mechanical Technologies, Modelo AccuGait, Boston, MA). Por meio da análise das forças de reação do solo, foi possível determinar a localização do Centro de Pressão (COP), bem como seu deslocamento e sua velocidade de deslocamento anteroposterior e mediolateral. Os dados cinéticos foram adquiridos por meio do software NDI First Principles (Northern Digital Inc., Ontario, Canadá), que por meio de uma sincronização automática também permitiu a captura de sinais emitidos por marcadores ativos infravermelhos posicionados em ambos os membros inferiores nos seguintes pontos anatômicos: cabeça do quinto metatarso, base do hálux, calcâneo, maléolo lateral, maléolo medial e acrômio, posicionados esses no hemicorpo direito do indivíduo. Esses sinais foram usados para a análise cinemática, que foi feita por meio do sistema optoeletrônico (OPTOTRAK Certus - 3D Motion Measurement System, NDI, Ontario, Canadá), posicionado no plano sagital direito do indivíduo. Tanto para cinética como para a cinemática a frequência de coleta foi de 200 Hz.

Para a tarefa de levantar e andar, os indivíduos permaneceram sentados em uma cadeira sem braços (Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.; Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.; Kouta e Shinkoda, 2008Kouta M, Shinkoda K. Differences in biomechanical characteristics of sit-to-walk motion between younger and elferly males dwelling in the community. J Phys Ther Sci 2008;20(3):185-9.; Kouta et al., 2007Kouta M, Shinkoda K, Shimizu ME. Biomechanical analysisi of the sit-to-walk series of motions frequently observed in daily living: effects of motion speed on elderly persons. J Phys Ther Sci 2007;19(4):267-71.; Pereira et al., 2015Pereira MP, Pelicioni PHS, Lahr J, Gobbi LTB. Does the proprioceptive system stimulation improve the sit-to-walk performance in healthy young adults? J Phys Ther Sci 2015;27(4):1113-6.), com encosto reclinado a 95 graus e com altura, comprimento e largura de 0,42 metro. Permaneceram com os pés descalços (Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.) posicionados confortavelmente sobre a plataforma de força. Essa posição foi estabelecida como padrão para as demais tentativas (Kerr et al., 2007Kerr A, Rafferty A, Kerr KM, Durward B. Tming phases of the sit-to-walk movment: validity of a clinical test. Gait Posture 2007;26(1):11-16.; Pereira et al., 2015Pereira MP, Pelicioni PHS, Lahr J, Gobbi LTB. Does the proprioceptive system stimulation improve the sit-to-walk performance in healthy young adults? J Phys Ther Sci 2015;27(4):1113-6.). Os participantes ficaram com os joelhos flexionados a 90 graus (Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.; Kouta e Shinkoda, 2008Kouta M, Shinkoda K. Differences in biomechanical characteristics of sit-to-walk motion between younger and elferly males dwelling in the community. J Phys Ther Sci 2008;20(3):185-9.; Kouta et al., 2007Kouta M, Shinkoda K, Shimizu ME. Biomechanical analysisi of the sit-to-walk series of motions frequently observed in daily living: effects of motion speed on elderly persons. J Phys Ther Sci 2007;19(4):267-71.; Pereira et al., 2015Pereira MP, Pelicioni PHS, Lahr J, Gobbi LTB. Does the proprioceptive system stimulation improve the sit-to-walk performance in healthy young adults? J Phys Ther Sci 2015;27(4):1113-6.), verificado a cada tentativa com o uso de um goniômetro (Carci Ind. Com. Apar. Cirurg. e Ortop. Ltda, São Paulo, Brasil). Para diminuir a possibilidade de independência entre as tarefas componentes da LEA (levantar e ficar em pé/iniciar a marcha), os indivíduos foram instruídos enquanto sentados a andar da forma mais confortável possível (Buckley et al., 2008Buckley T, Pitsikoulis C, Hass CJ. Dynamic postural stability during sit-to-walk transitions in Parkinson's disease patients. Mov Disord 2008;23(9):1274-80.; Kerr et al., 2007Kerr A, Rafferty A, Kerr KM, Durward B. Tming phases of the sit-to-walk movment: validity of a clinical test. Gait Posture 2007;26(1):11-16.; Pereira et al., 2015Pereira MP, Pelicioni PHS, Lahr J, Gobbi LTB. Does the proprioceptive system stimulation improve the sit-to-walk performance in healthy young adults? J Phys Ther Sci 2015;27(4):1113-6.). Com os braços cruzados (Buckley et al., 2008Buckley T, Pitsikoulis C, Hass CJ. Dynamic postural stability during sit-to-walk transitions in Parkinson's disease patients. Mov Disord 2008;23(9):1274-80., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.; Pereira et al., 2015Pereira MP, Pelicioni PHS, Lahr J, Gobbi LTB. Does the proprioceptive system stimulation improve the sit-to-walk performance in healthy young adults? J Phys Ther Sci 2015;27(4):1113-6.), levantaram e imediatamente iniciaram a marcha por uma passarela de quatro metros (Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.; Pereira et al., 2015Pereira MP, Pelicioni PHS, Lahr J, Gobbi LTB. Does the proprioceptive system stimulation improve the sit-to-walk performance in healthy young adults? J Phys Ther Sci 2015;27(4):1113-6.) e assim que iniciaram a marcha puderam mover seus braços (Buckley et al., 2009; Dehail et al., 2007; Pereira et al., 2015Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.). A perna que fez o primeiro balanço durante o andar permaneceu a inicial em todas as tentativas (Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.; Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.), nas quais os indivíduos tiveram a liberdade em escolher o membro de primeiro passo e cada sujeito fez cinco tentativas (Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.; Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.; Kerr et al., 2007Kerr A, Rafferty A, Kerr KM, Durward B. Tming phases of the sit-to-walk movment: validity of a clinical test. Gait Posture 2007;26(1):11-16.). Todas foram consideradas na análise, salvo tentativas nas quais o indivíduo não realizou a tarefa adequadamente (separava a tarefa primeiro em levantar e depois andar, não obedecia ao comando de voz ou mantinha os braços cruzados ao corpo). O intervalo dado para cada tentativa foi de um minuto, haja vista que é uma tarefa simples, para a qual os indivíduos do estudo estavam aptos e tinham totais condições de fazê-la.

Ainda, durante as tarefas houve a captura das forças de reação do solo (FRS) anteroposterior e mediolateral que foram consideradas em relação ao peso corporal dos indivíduos (%PC), adquirido previamente à realização da LEA: os indivíduos permaneceram em pé com os membros superiores ao lado do corpo, olhando para frente (sem um ponto fixo) e para a base de suporte da preferência dos indivíduos.

As variáveis de desempenho foram o tempo total da tarefa (início do movimento até termino do primeiro passo) e a duração de cada fase. As variáveis obtidas a partir das plataformas de força foram: deslocamento e velocidade tanto anteroposterior quanto mediolateral do COP para as quatro fases e análise das FRS anteroposterior (mínima para F3 e máxima para F4), mediolateral (mínima para F4) e vertical (máxima para F2 e F4 e mínima para F3). As forças de reação do solo (FRS) são descritas também como força anteroposterior (eixo x), mediolateral (eixo y) e vertical (eixo z). A análise das FRS foi restrita a essas fases e componentes da força (máxima e/ou mínima), pois por meio da análise das forças detectamos que apenas essas eram de interesse. As características dos passos foram descritas por meio da observação das seguintes variáveis: comprimento, duração e velocidade dos passos 1, 2 e 3; suporte simples e duplo suporte dos passos 1 e 2; duração e velocidade das passadas 1 e 2. O tratamento dos dados e o cálculo das variáveis cinéticas e cinemáticas foram feitos por meio de rotina específica escrita em linguagem Matlab (versão R2008b, MathWorks, Inc.®, Massachusetts, USA).

Com o intuito de demonstrar o comportamento do COP e das forças de reação do solo que melhor representam o grupo, foi demonstrada uma tentativa de um sujeito de cada grupo. Para tal, todo o ciclo da LEA (do início da F1 até o término da F4) foi normalizado em 100% e se fez a média dos registros a cada período de 2% do tempo total.

Todos os dados passaram por análise estatística por meio do programa SPSS (SPSS Inc, SPSS for Windows® - versão 15.0, Chicago, USA), no qual o nível de significância de todas as análises foi mantido em 0,05. Após os testes de Shapiro-Wilk para avaliar normalidade dos dados e de Levene para esfericidade, optou-se por adotar testes t de Student para amostras independentes para comparar todas as variáveis entre os grupos.

Resultados

A figura 3 demonstra o posicionamento do COP de uma única tentativa de um sujeito de cada grupo com intuito de uma análise qualitativa. Assim como observado na figura 2, não houve diferença significativa entre os grupos tanto nos deslocamentos anteroposterior e mediolateral como nas suas velocidades em cada fase da LEA (tabela 1).

Figura 3
Demonstração dos posicionamentos anteroposterior e mediolateral obtidos a partir de uma tentativa de um sujeito de cada grupo.
Tabela 1
Média de valores e desvios padrão dos deslocamentos e velocidades anteroposterior e mediolateral dos dois grupos nas quatro fases

Já a tabela 2 apresenta os resultados de força de reação do solo nos quais se pode observar apenas diferença estatística na fase 2, na qual GI apresentou menor FRS vertical do que GJ (p = 0,014). Nas demais fases, não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas. A figura 4 demonstra qualitativamente essas forças.

Tabela 2
Média de valores e desvios padrão da força de reação de solo (FRS) dos dois grupos
Figura 4
Demonstração das forças de reação do solo anteroposterior, mediolateral e vertical obtidas a partir de uma tentativa de um sujeito de cada grupo. FRS, força de reação do solo; %PC, porcentagem do peso corporal.

Na tabela 3 estão demonstrados os valores das variáveis cinemáticas, nas quais não foram observadas diferenças significativas entre os grupos.

Tabela 3
Média de valores e desvio padrão das variáveis cinemáticas dos dois grupos nas quatro fases

Por fim, na tabela 4 está descrito o tempo despendido para a realização de cada uma das fases da LEA, assim como o tempo total de realização da tarefa, nos quais foi encontrada diferença estatística significativa somente para a F2.

Tabela 4
Média de valores e desvio padrão do tempo de duração das fases e total da LEA dos dois grupos nas quatro fases

Discussão

O principal objetivo deste estudo foi avaliar o impacto do envelhecimento nas variáveis cinéticas, cinemáticas e do tempo de realização da LEA. O resultado mais evidente observado foi que o envelhecimento foi capaz de protagonizar modificações na LEA e foram encontradas diferenças para duas variáveis. São elas a FRS máxima vertical, na fase 2, e o tempo de realização da mesma fase. Simplificando essa evidência, como ambas as diferenças foram encontradas na mesma fase do movimento (F2 - aquela em que o indivíduo perde o contato com o assento e adquire a posição em pé), pode-se dizer que são complementares e que essa fase é a que sofre maior influência do processo de envelhecimento e pode ser crítica para o desempenho da LEA. Conforme o indivíduo faz maior FRS na fase de saída da cadeira até terminar o levantar, esse tempo de realização para o GJ é menor, o que sugere então que os jovens somente são mais rápidos porque produzem mais força, estendem os membros inferiores mais rapidamente (Kouta e Shinkoda, 2008Kouta M, Shinkoda K. Differences in biomechanical characteristics of sit-to-walk motion between younger and elferly males dwelling in the community. J Phys Ther Sci 2008;20(3):185-9.), devido a maior potência muscular, maior força explosiva e maior frequência de desenvolvimento de força (Andrade e Matsudo, 2010Andrade RM, Matsudo SMM. Relação da força explosiva e potência muscular com a capacidade funcional no processo de envelhecimento. Rev Bras Med Esporte 2010;16(5):344-8.). Segundo Buckley et al. (2009)Buckley T, Pitsikoulis C, Hass CJ. Dynamic postural stability during sit-to-walk transitions in Parkinson's disease patients. Mov Disord 2008;23(9):1274-80., os componentes locomotores, tais como diminuição do comprimento e velocidade do passo da LEA, estão reduzidos em idosos e, assim, os jovens fazem a tarefa de forma mais eficiente no momento de transferência (F2) e apresentam maior FRS máxima. Mesmo com essas diferenças, nenhuma outra diferença pode ser apontada, principalmente no dispêndio de tempo para fazer a tarefa, mas essa diferença nos fornece um dado importante, pois como a F2 é uma fase de transição e a maior parte das quedas ocorre em momentos como esse, especial atenção deve ser dada a esses indivíduos nessa fase (Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.).

Em um estudo feito por Kouta e Shinkoda (2008)Kouta M, Shinkoda K. Differences in biomechanical characteristics of sit-to-walk motion between younger and elferly males dwelling in the community. J Phys Ther Sci 2008;20(3):185-9., a FRS na fase 2 também foi maior para o grupo jovens, porém os indivíduos realizaram a LEA da forma mais rápida possível. Apesar de a tarefa apresentar demanda temporal diferente, a FRS na F2 é maior para indivíduos jovens do que para idosos. Esse aumento da FRS também pode ser decorrente de maior força explosiva e potência muscular encontrados na população jovem (Andrade e Matsudo, 2010Andrade RM, Matsudo SMM. Relação da força explosiva e potência muscular com a capacidade funcional no processo de envelhecimento. Rev Bras Med Esporte 2010;16(5):344-8.). A diferença na FRS na F2 pode ocorrer também porque os idosos priorizam uma estabilidade na qual eles adiam o início da marcha até o corpo estar completamente em pé e separam as tarefas (levantar e depois andar), diferentemente dos jovens, que desempenham a LEA como uma tarefa única (Kerr et al., 2007Kerr A, Rafferty A, Kerr KM, Durward B. Tming phases of the sit-to-walk movment: validity of a clinical test. Gait Posture 2007;26(1):11-16.). Kerr et al. (2007)Kerr A, Rafferty A, Kerr KM, Durward B. Tming phases of the sit-to-walk movment: validity of a clinical test. Gait Posture 2007;26(1):11-16. também sugerem que nessa fase o tempo dos indivíduos idosos pode ser prolongado para acomodar déficits no equilíbrio, além de refletir a fraqueza dos músculos extensores dos membros inferiores. Assim, ajustes no seu posicionamento e na postura são requeridos para assegurar o cuidado do indivíduo no andar. Essa estratégia é a de limitar o movimento de segurança para essa população (Buckley et al., 2009Buckley T, Pitsikoulis C, Barthelemy E, Hass CJ. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech 2009;42(14):2318-22.).

Não foram encontradas diferenças significativas entre jovens e idosos nas outras variáveis analisadas. Quanto à análise das variáveis do COP (velocidade e deslocamento anteroposterior e mediolateral), essas não vinham sendo observadas na literatura para discriminar diferenças encontradas com o decorrer do envelhecimento durante a LEA, como ocorreu com outras variáveis, como cinemática (Aberg et al., 2010Aberg AC, Frykberg GE, Halvorsen K. Medio-lateral stability of sit-to-walk performance in older individuals with and without fear of falling. Gait Posture 2010;31(4):438-43.; Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.; Kouta et al., 2007Kouta M, Shinkoda K, Shimizu ME. Biomechanical analysisi of the sit-to-walk series of motions frequently observed in daily living: effects of motion speed on elderly persons. J Phys Ther Sci 2007;19(4):267-71.), eletromiografia (Dehail et al., 2007Dehail P, Bestaven E, Muller F, Mallet A, Robert B, Bourdel-Marchasson I, Petit J. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a “sit-to-walk” task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2007;22(10):1096-103.) e análise do centro de massa (Aberg et al., 2010Aberg AC, Frykberg GE, Halvorsen K. Medio-lateral stability of sit-to-walk performance in older individuals with and without fear of falling. Gait Posture 2010;31(4):438-43.; Kouta et al., 2007Kouta M, Shinkoda K, Shimizu ME. Biomechanical analysisi of the sit-to-walk series of motions frequently observed in daily living: effects of motion speed on elderly persons. J Phys Ther Sci 2007;19(4):267-71.), assim como em avaliar outra tarefa diferente entre essas populações, como subir e descer escadas (Reid et al., 2011Reid SM, Novak AC, Brouwer B, Costigan PA. Relationship between stair ambulation with and without a handrail and centre of pressure velocities during stair ascent and descent. Gait Posture. 2011;34(4):529-32.). Por isso, um dos intuitos do nosso estudo foi fazer essa análise, porém sem êxito com resultados expressivos. Isso significa que a análise do COP não foi sensível para detectar mudanças oriundas do envelhecimento. Assim como o COP, a análise cinemática não foi eficaz para encontrar diferenças significantes entre jovens e idosos.

Quanto à força muscular, é conhecido na literatura que ocorre diminuição na população idosa, porém se essa população pratica atividade física ou algum esporte, essa perda é revertida pelos benefícios da atividade física (Brown et al., 1990Brown AB, McCartney N, Sale DG. Positive adaptations to weight-lifting training in the elderly. J Appl Physiol 1990;69(5):1725-33.; Frontera et al., 1991Frontera WR, Hughes VA, Lutz KJ, Evas WJ. A cross-sectional study of muscle strength and mass in 45- to 78-yr-old men and women. J Apll Physiol 1991;71(2):644-50.; Merletti et al., 2002Merletti R, Farina D, Gazzoni M, Schieroni MP. Effect of age on muscle functions investigated with surface electromyography. Muscle Nerve 2002;25(1):65-76.; Welsh e Rutherford, 1996Welsh L, Rutherford OM. Effects of isometric strength training on quadriceps muscle properties in over 55 years olds. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1996;72(3):219-23.). Dessa forma, sugerimos que o mesmo possa ter ocorrido com o GI, pois os idosos participantes deste estudo são participantes de um grupo de atividade física. Essa é uma das limitações do estudo, já que não houve o controle do nível de atividade de cada participante. Portanto, devemos tomar cuidado ao avaliar a LEA em idosos, pois podemos ter vários falsos positivos, principalmente no que se refere ao nível de atividade física (Kerr et al., 2007Kerr A, Rafferty A, Kerr KM, Durward B. Tming phases of the sit-to-walk movment: validity of a clinical test. Gait Posture 2007;26(1):11-16.).

Outra limitação do estudo é a padronização da cadeira (a altura da cadeira usada no estudo encontra-se dentro dos padrões usados no dia a dia), pois o nível de dificuldade dessa tarefa pode estar de acordo com a altura do assento e com isso diferentes produções de força nos membros inferiores podem ocorrer, principalmente sobre a articulação do joelho (Moraes e Mauerberg-DeCastro, 2010Moraes R, Mauerberg-DeCastro E. Relação entre percepção e açao durante os movimentos de sentar e levantar de indivíduos idosos. Psicol Teor Pesqui 2010;26(2):253-64.), mesmo sendo o ambiente com o uso dessa cadeira o mais próximo do real. Portanto, para futuros estudos sugere-se o controle do nível de atividade física e o uso de diferente demanda temporal para a tarefa (Kouta e Shinkoda, 2008Kouta M, Shinkoda K. Differences in biomechanical characteristics of sit-to-walk motion between younger and elferly males dwelling in the community. J Phys Ther Sci 2008;20(3):185-9.), com exigência de rapidez ao executar a tarefa e a avaliação dos momentos articulares, pois avaliar a habilidade de o músculo exercer grande quantidade de força em alta velocidade, como no caso de levantar de uma cadeira, é importante principalmente pelo seu relevante impacto na realização das AVDs (Bean et al., 2002Bean JF, Kiely DK, Herman S, Leveille SG, Mizer K, Frontera WR, Fielding RA. The relationship between leg power and physical performance in mobility-limited older people. J Am Geriatr Soc 2002;50(3):461-7.; Cuoco et al., 2004Cuoco A, Callahan DM, Sayers S, Frontera WR, Bean J, Fielding RA. Impact of muscle power and force on gait speed in disabled older men and women. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2004;59(11):1200-6.; Garcia et al., 2011Garcia PA, Dias JM, Dias RC, Santos P, Zampa CC. A study on the relationship between muscle function, function mobility, and level of physical activity in community-dwelling elderly. Rev Bras Fisioter 2011;15(1):15-22.; Skelton et al., 1994Skelton DA, Greig CA, Davies JM, Young A. Strength, power and related functional ability of healthy people aged 65-89 years. Age Ageing 1994;23(5):3371-7.).

A importância de desenvolver este estudo foi a de investigar sob quais parâmetros, principalmente em tarefas do dia a dia e ambientes de transição, jovens e idosos se diferem e fornecer informações, principalmente no âmbito acadêmico e profissional, para traçar e planejar intervenções a fim de que esses se mantenham independentes em seu estilo de vida. Podemos concluir, então, que o envelhecimento causa um impacto significativo apenas na segunda fase da LEA. Indivíduos idosos exercem menor força vertical e despendem mais tempo para completar essa fase. Assim, especial atenção deve ser despendida para essa fase em particular, pois, como é uma fase de transição, expõe os idosos a uma maior probabilidade de sofrerem quedas.

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    Jul-Sep 2015

Histórico

  • Recebido
    30 Out 2012
  • Aceito
    22 Maio 2013
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