Kinematic analysis and self-perceived exertion during the walking gait with a backpack in Brazilian scholars

Abstract Aim: The present study aimed to investigate the effects of different backpack loads on the walking gait kinematics and ratings of perceived exertion (RPE) in Brazilian scholars. Methods: The sample was composed of 25 male children and adolescents, from 10 to 14 years. The mean body mass and height were 45.3 kg ± 10.6 kg and 1.51 m ± 0.08 m, respectively. For the walking gait assessment, a tridimensional analysis system was used. In the backpack conditions, loads of 5%, 10%, 15%, and 20% were applied according to the body weight of everyone. Kinematic variables and angular amplitudes of head, shoulders, thorax, pelvis, and knees in the sagittal plane were collected. The OMNI scale was used to assess the RPE. Results: The loads of 5%, 10%, 15%, and 20% promoted postural adjustments and alterations in the walking gait, in which the RPE presented a correlation with those alterations. The step in the left cycle altered from the baseline in the 5% (p = 0.006). The stride length altered from baseline in the 5% (p = 0.030) and 10% (p < 0.001) load conditions. The single support time was different from baseline in all conditions (p = 0.003; p = 0.012; p = 0.005; p = 0.006). The walking gait cadence was different in the comparison between baseline in the 5% (p = 0.003). Thorax amplitude altered in the 10% (p = 0.023), 15% (p = 0.033) and 20% (p = 0.005) load conditions in the left cycle. Conclusion: We concluded that the posture, RPE, and the gait kinematic altered according to the increase in the backpack load.

Padrão cinemático do joelho durante a marcha de crianças com síndrome de Down por classificação etária / Estándar cinemático de la rodilla durante la marcha de los niños con síndrome de Down por clasificación por edades / Kinematics pattern of knees in the gait of children with Down Syndrome according to age

RESUMO Desordens no padrão motor da marcha têm sido comumente encontradas em indivíduos com síndrome de Down. O presente estudo avaliou o comportamento angular do joelho de crianças com síndrome de Down ao longo de vinte e quatro meses de acompanhamento. A amostra foi constituída por 20 crianças, de ambos os sexos, com idade entre 24 e 83 meses. A tarefa proposta foi caminhar em linha reta, na velocidade autosselecionada. O modelo biomecânico foi representado pelo posicionamento externo de marcadores retrorrefletivos nas articulações trôcanter maior do fêmur, centro articular do joelho e maléolo lateral do hemicorpo direito. Para registro e análise biomecânica utilizou-se a cinemetria bidimensional. Para análise dos dados utilizou-se análise descritiva e os testes comparativos Anova One-Way e Kruskal-Wallis. Não foram encontradas diferenças significativas nos valores angulares do joelho entre diferentes faixas etárias. As crianças analisadas apresentaram valores regulares para a flexão máxima do joelho no contato inicial e a flexão máxima do joelho na fase de balanço apresentou flexão excessiva ao longo do tempo.

RESUMÉN Desordenes en el patrón motor de la marcha están siendo comúnmente encontrados en los individuos con síndrome de Down. El presente estudio evaluó el comportamiento angular de la rodilla de niños con síndrome de Down a lo largo de veinticuatro meses de acompañamiento. La muestra fue constituida por 20 niños, de ambos sexos, con la edad entre 24 y 83 meses. La tarea propuesta fue la de caminar en línea recta, en la velocidad autoseleccionada. El modelo biomecánico fue representado por el posicionamiento externo de los marcadores retrorreflectantes en las articulaciones trocánter mayor del fémur, centro articular de la rodilla y maléolo lateral del hemicuerpo derecho. Para el registro y el análisis biomecánico se utilizó la cinemetría bidimensional. Para el análisis de los datos se utilizó el análisis descriptivo y las pruebas comparativas Anova One-Way y Kruskal-Wallis. No fueron encontradas diferencias significativas en los valores angulares de la rodilla entre distintas franjas de edad. Los niños analizados presentaron valores regulares para la flexión máxima de la rodilla en el contacto inicial y la flexión máxima de la rodilla en la etapa de balanceado que presentó flexión excesiva a lo largo del tiempo.

ABSTRACT Disabilities in the gait motor pattern have been commonly found in individuals with Down Syndrome. This study evaluated the knee angle behavior of children with Down Syndrome for 24 months. The sample comprised 20 male and female children aged between 24 and 83 months. Participants had to walk straight in a speed of preference. We represented the biomechanical model by the external positioning of retroreflective markers in the greater trochanter of the femur, in the knee joint center, and the lateral ankle joint of the right hemibody. For registration and biomechanical analysis, we used two-dimensional kinematics. For data analysis, we used descriptive and comparative analysis of One-Way ANOVA and Kruskal-Wallis tests. There were no significant differences in the knee angle values between different ages. The examined children showed regular values for knee maximum flexion at initial contact and knee maximum flexion at the swing phase, and excessive flexion over time.

Efetividade de um programa de intervenção com exercícios físicos em cama elástica no controle postural de crianças com Síndrome de Down / Effectiveness of an intervention program with trampoline exercises in postural control of children with Down Syndrome

O estudo experimental objetivou avaliar a efetividade de um programa de intervenção com exercícios físicos em cama elástica no controle postural de crianças com Síndrome de Down. A amostra foi composta por 12 crianças, de ambos os sexos, com idade entre três e 10 anos. A intervenção consistiu em atividades de pular, andar, brincar e correr na cama elástica três vezes por semana, cada sessão de 10 minutos por um período de 12 semanas. Foi utilizada uma plataforma de força modelo EMG System do Brasil para avaliação do controle postural. Utilizou-se análise descritiva e o teste comparativo "t" de Student. Os resultados demonstraram diminuição significativa nas variáveis: área do centro de pressão, velocidade média anteroposterior (AP) e médio lateral e frequência anteroposterior, o que resultou em melhoras no controle postural do grupo de crianças com Síndrome de Down participantes da intervenção...

The experimental study aimed to evaluate the effectiveness of an intervention program with exercises on the trampoline in postural control of children with Down syndrome. Twelve children of both sexes, aged between three and ten years have participated of the study. The intervention involved jumping activities, walking, run and play on the trampoline, three times a week, ten minutes of sessions and was held for twelve weeks. For evaluating the postural control it was used a force platform, model EMG System of Brazil. Descriptive analysis and comparative Student's t-test was performed. Results showed a significant decrease in variables such as area of central pressure, anteroposterior average speed (AP) and mediolateral and anteroposterior frequency, which resulted in improvements in the postural control of children with Down syndrome that participated of this intervention...