Inicialização da marcha no desenvolvimento do andar independente em crianças de 1. 3 anos a 4 anos: estudo preliminar / Stepping iniitiation of gait pattern development of children aged 1. 3 years to 4 years: preliminary study / Inicialización de la marcha en el desarrollo del andar independiente en niños de 1. 3 años a 4 años: estudio preliminar

O processo de transição da postura em pé parada para a caminhada cíclica é chamado de inicialização da marcha. Esse processo exige ajustes posturais antecipatórios. Porém, pouco se sabe sobre como es- ses ajustes se desenvolvem à medida que crianças pequenas adquirem a marcha independente. Assim, este é um estudo transversal com o obje- tivo de descrever o processo de inicialização da marcha em crianças de desenvolvimento típico, com idades entre 1.3 e 4 anos. Sessenta crianças de ambos os sexos de um Centro Municipal de Educação Infantil, devida- mente autorizadas pelos pais ou responsáveis, participaram voluntaria- mente do estudo. As crianças compuseram quatro grupos etários de 15 participantes: G1(1.3 anos de idade), G2 (2 anos de idade), G3 (3 anos de idade) e G4 (4 anos de idade). Uma plataforma de força dupla portátil foi utilizada para a obtenção do comportamento do centro de pressão (COP) durante a transição da posição em pé para o primeiro passo. Cada crian- ça realizou cinco tentativas da inicialização da marcha, que compreendia sair da posição em pé parada sobre a plataforma de força dupla com os pés afastados. Após o sinal sonoro, iniciava a atividade com o pé direito para fora da plataforma e continuava a andar até o fim de uma passarela pré-determinada, a uma velocidade autosselecionada. Os resultados fo- ram descritos conforme as fases da inicialização da marcha para as faixas etárias. As crianças com 1.3 anos apresentaram menor deslocamento an- teroposterior do COP (COPAP_1: p<0.001, COPAP_2: p <0.001 ) e maior ve- locidade de deslocamento do COP anteroposterior (VELAP_1: p <0.001 e VELAP_2: p <0.001), quando compradas com as dos grupos de crianças de 2, 3 e 4 anos, enquanto as crianças de 4 anos demonstram uma tendência de aumento do deslocamento anteroposterior COP e diminuição da velo- cidade de deslocamento do COP, quando em comparação às crianças de 1.3 anos. O aumento do valor no deslocamento do COPAP, juntamente com a diminuição da velocidade de deslocamento do COP entre as crian- ças de 1.3 anos, 2 anos, 3 anos e 4 anos, sugerem que o comportamento antecipatório para a inicialização da marcha se desenvolve primeiro no plano frontal (AP) e que, com o desenvolvimento do andar independen- te, melhora a estabilidade postural necessária para alcançar totalmente o controle para a execução da inicialização da marcha quando adquire o padrão maduro aos 7 anos de idade.

The process of transitioning from standing posture to cyclic gait is called gait initiation. This requires anticipatory postural adjustments. However, little is known about how these adjustments develop as young children acquire independent gait. Thus, this is a cross-sectional study with the objective of describing the process of gait startup in children of typical development aged between 1.3 and 4 years. Sixty children of both sexes from a Centro Municipal de Educação Infantil (CMEI) duly authorized by parents or guardians voluntarily participated in the study. Children comprised four age groups of 15 children G1(1.3 years of age), G2 (2 years of age), G3 (3 years of age) and G4 (4 years of age). A portable dual force plataform (AMTI model ASC-DUAL L201, AMTI, USA) was used to acquire pressure center behavior (COP) during the transition from standing position to first step, called gait initiation. Each children made five attempts at the start of the march, which included standing standing on the dual force platform with their feet away, after the beep started the activity with the right foot off the platform and continued to walk to the end of a predetermined walkway, at a self-selected speed. The results demonstrate the presence of a motor sequence characterized by increased development of the movement of the body forward lower displacement of cop and decreased cop displacement speed in all groups of children studied. Children 1.3 years old demonstrated lower anteroposterior displacement of cop (COPAP_1: p<0.001, COPAP_2: p <0.001 ) and higher displacement speed of anteroposterior COP (VELAP_1: p <0.001 and VELAP_2: p <0.001), while 4-year-olds demonstrate a trend of increased anteroposterior COP displacement and decreased cop displacement speed compared to 1.3-year-old children. The increase in the value of copap displacement, along with the decrease in cop displacement speed among children aged 1.3 years to 4 years, suggest that anticipatory gait-starting behavior develops first in the frontal plane (AP) and that with the development of the independent floor improves the postural stability necessary to fully achieve control for the execution of gait startup when it acquires the mature standard at 7 years of age.

El proceso de transición de la postura de pie a la marcha cíclica se llama inicio de la marcha. Esto requiere un ajuste postural anticipatorio. Sin embargo, poco se sabe acerca de cómo estos ajustes se desarrollan a medida que los niños pequeños adquieren marcha independiente. Así, se trata de un estudio transversal con el objetivo de describir el proceso de puesta en marcha de la marcha en niños de desarrollo típico de entre 1,3 y 4 años. Sesenta hijos de ambos sexos de un Centro Municipal de Educación Infantil debidamente autorizado por los padres o tutores participaron voluntariamente en el estudio. Los niños estaban compuestos por cuatro grupos de edad de 15 niños G1(1,3 años de edad), G2 (2 años de edad), G3 (3 años de edad) y G4 (4 años de edad). Una plataforma portátil de doble resistencia (modelo AMTI ASC- DUAL L201, AMTI, EE. UU.) se utilizó para adquirir el comportamiento del centro de presión (COP) durante la transición de la posición de pie al primer paso, llamado arranque de marcha. Cada niño hizo cinco intentos al comienzo de la marcha, que incluyó estar de pie en la plataforma de doble fuerza con los pies alejados, después de que el pitido comenzó la actividad con el pie derecho fuera de la plataforma y continuó caminando hasta el final de una pasarela predeterminada, a una velocidad auto- seleccionada. Los resultados demuestran la presencia de una secuencia motora caracterizada por un mayor desarrollo del movimiento del cuerpo hacia adelante menor desplazamiento de la policía y disminución de la velocidad de desplazamiento del cop en todos los grupos de niños estudiados. Los niños de 1,3 años demostraron un menor desplazamiento anteroposterior del policía (COPAP_1: p<0.001, COPAP_2: p <0.001 ) y mayor velocidad de desplazamiento de la COP anteroposterior (VELAP_1: p <0.001 y VELAP_2: p <0.001), mientras que los niños de 4 años demuestran una tendencia de aumento del desplazamiento de la COP anteroposterior y disminución de la velocidad de desplazamiento del copo en comparación con los niños de 1,3 años. El aumento del valor del desplazamiento de copap, junto con la disminución de la velocidad de desplazamiento de la policía entre los niños de 1,3 años a 4 años, sugieren que el comportamiento anticipatorio de arranque de la marcha se desarrolla primero en el plano frontal (AP) y que con el desarrollo del piso independiente mejora la estabilidad postural necesaria para lograr plenamente el control para la ejecución de la puesta en marcha de la marcha cuando adquiere el estándar maduro a los 7 años de edad.

Interpretación de Variabilidad en la Postura Bípeda Quieta en edad Sensible al Sistema de Control / Interpretation of the variability of the steady bipedal posture in age sensitive to the system control

Resumen: El estudio del control postural humano mediante técnicas mecano-estadísticas, permite identificar comportamientos dinámicos con características de persistencia y anti-persistencia. Tales comportamientos, pueden ser interpretados como variabilidad tiempo dependiente en los sistemas de control y algunos indicadores que dan cuenta de éstos, son el coeficiente de difusión y el exponente de ajuste obtenidos con la técnica de Análisis de Difusión del Estabilograma (ADE). Se utilizó una plataforma de fuerza para los registros estabilométricos y se aplicó el ADE con el objeto de discriminar el comportamiento temporal de la variabilidad del centro de presión, en posición bípeda cuasi-estática con y sin restricción visual (Ojos cerrados y Ojos abiertos) en un grupo de 22 escolares en edad crítica (11,2±1,5 años) de maduración del proceso de control. Los resultados obtenidos en los coeficiente de difusión (Ds, DƖ) y exponentes de ajuste (Hs, HƖ ) en ambas condiciones visuales, caracterizan claramente comportamientos diferenciados para cada fases de la gráfica del ADE, y se establece diferencias significativas en los indicadores Ds y Hs, al comparar la excursión del COP con y sin restricción visual. El ADE nos permite identificar un comportamiento de sistema de control postural similar al de los adultos, modelado como un movimiento browniano fraccionario de dos fases.

Abstract: The human postural control study through statistical mechanic techniques identifies dynamic behavior with characteristics of persistence and anti-persistence. Such behaviors are interpreted like time-dependent variability of the control systems, and indicators that reflect these ones, are diffusion coefficient and scaling exponent obtained with stabilogram diffusion analysis (SDA) technique. A force platform was used to obtain stabilometry records and SDA was applied in order to discriminate the temporal behavior of the variability in quasi-static bipedal position in a group of 22 students in critical age (11,2 ± 1,5 years old) for postural control maturity, between eyes-closed and eyes-open conditions. The results of diffusion coefficients (Ds, DƖ ) and scaling exponents (Hs, HƖ ) in both visual condition have two distinct phases from ADE graphic and establish statistically significant differences for D s and H s, when comparing the displacement of COP between open eyes and closed eyes. The SDA allows us to identify a behavior of postural control system similar to adults, modeled like a two-phase fractional Brownian motion.

Cuantificación del balance en la posición de pie en una población de adultos mayores y niños chilenos / Quantification of standing balance in an elderly population and in children in Chile

Objetivo: cuantificar las diferencias en la excursión del centro de presión (COP) en una población de adultos mayores y una de niños. Materiales y métodos: el diseño del estudio fue un corte transversal. Se obtuvo una muestra por conveniencia de 38 adultos mayores y 20 niños. Los parámetros obtenidos desde la plataforma de fuerza fueron: área y velocidad promedio del COP, y las bandas de frecuencia (0,0625; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2 y 4 Hz). Resultados: la evaluación del balance de pie en ausencia del sistema visual evidenció diferencias significativas en las variables área y velocidad promedio de desplazamiento del COP. El grupo de niños genera una mayor área del COP durante la prueba que el de adultos mayores (p = 0,009). Sin embargo, los ajustes posturales en los niños son mucho más rápidos que en el grupo de edad más viejo (p = 0,002). Conclusiones: en ausencia del sistema visual, el grupo de adultos mayores presentó una menor área y velocidad de ajuste postural que el grupo más joven. Este último grupo utilizó los sistemas somatosensorial y vestibular para mantener el balance de pie.

Objective: To quantify the differences in the trajectory of the center of pressure (COP) in an elderly population and a group of children. Methods: This was a cross-section study for which a convenience sample of 38 elderly adults and 20 children was obtained. The parameters studied were: area and average speed of excursion of the COP, and the frequency bands (0.0625; 0.125; 0.25; 0.5; 1, 2 y 4 Hz). Results: During the standing balance evaluation in the absence of the visual system, there are significant differences in the area and average velocity of the COP. The group of children generates much more area of COP during the test than the elder group (p = 0.009). However, postural adjustments in children are faster than those of the older group (p = 0.002). Conclusions: In the absence of the visual system, the elderly group had lower area and speed of postural adjustment than the younger group. The latter group used the vestibular and somatosensory systems to maintain standing balance.

Modelo matemático para calcular el centro de presión plantar sobre una superficie dinámica / Mathematical Model To Calculate The Plantar Centre Pressure Over An Unstable Surface

El balance postural es la capacidad para mantener los segmentos corporales ante la acción de la fuerza de gravedad. Es una cualidad compleja del movimiento corporal, la cual depende de la interacción de los sistemas visual, vestibular y propioceptivo. Una descripción cuantitativa del balance postural se realiza mediante el cálculo del centro de presión plantar,considerado como el punto en el cual se concentra el promedio de todas las presiones ejercidas por el cuerpo sobre una superficie. Los estudios se han centrado en el análisis del balance postural bajo una superficie estática, sin embargo, las diversas praxias motoras del ser humano, como la marcha, la práctica lúdica y deportiva, la carrera y el mantenimiento de la postura exigen conservar el equilibrio ante terrenos inestables. Por ello, el objetivo del siguiente trabajo de investigación con-sistió en proponer un modelo matemático para calcular el centro de presión plantar, las fuerzas de reacción y los momentos articulares en dos dimensiones bajo una superficie inestable como indicadores de la estabilidad postural. Se fundamentó en elementos de la mecánica clásica como la condición de equilibrio estático y la condición de momento inicial para el cálculo del centro de presión plantar, las fuerzas de reacción y los momentos articulares. Los resultados mostraron las ecuaciones para el cálculo el centro de presión plantar, las fuerzas de reacción y los momentos en dos dimensiones. En conclusión, este trabajo es la base para el desarrollo de trabajos futuros como la construcción de un estabilómetro y la evaluación de tratamientos relacionados con la optimización del balance.

The postural balance is the capacity of maintain the corporal segments to the gravity force. It's a complex quality of corporal movement and it has dependence to the visual, vestibular and propioceptive system. A quantitative description of the corporal balance could be made through calculating the plantar pressure centre. It's a concentrated point of average pressures exerted over a surface. The research had studied the postural balance in a static surface; however, the va-rious motor activities of humans as gait, run and maintain the posture are developed in unstable surfaces. For this reason, the aim of this work was to propose a mathematical model to calculate the plantar pressure centre, the reaction forces and the joint moments in two dimensions into an unstable surface like indicators about postural stability. It based in the static equilibrium and the initial moment condition. The results showed equations to calculate the plantar pressure centre, the reaction forces and the joint moments. In conclusion, this work allows the development of next works to make a stabilometer to measure quantitatively the postural balance and to make comparative studies about many topics of treatment in the balance optimization.

Impacto del entrenamiento del balance a través de realidad virtual en una población de adultos mayores / Impact of balance training with a virtual reality in elderly

La tercera edad tanto en Chile como en el mundo es una población creciente, que se caracteriza por que sus habilidades motoras sufren un deterioro progresivo y natural, destaca la pérdida del balance como una más afectadas; facilitando las caídas y por consiguiente lesiones traumáticas graves, como es la fractura de cadera. Este trabajo persigue reeducar el balance y control postural en los adultos mayores a través del uso de realidad virtual. El estudio se llevo a cabo en el Laboratorio de Biomecánica de la Universidad de Talca. Participaron 20 sujetos adultos mayores (edad promedio 69 años). Se utilizo un modelo de intervención de 8 semanas con una frecuencia de 3 veces a la semana, 20 minutos cada sesión. Se evaluó el balance y control postural a partir de una plataforma posturográfica estática (Estandar y Tándem) antes de comenzar la intervención, a las 3, 6 y 8 semanas de tratamiento. El área y velocidad promedio disminuyeron de manera significativa en la fase de vista al frente en la prueba de apoyo Bipodal o Estandar lo que representa una disminución del 30 por ciento respecto de los valores iniciales. La velocidad promedio se redujo un 4 por ciento respecto al inicio (p<0,01). En la prueba Tándem, él área de desplazamiento del centro de presión (COP) disminuyo de manera significativa en la fase de vista al frente, lo que significa una disminución progresiva del 28 por ciento (p<0,01). El entrenamiento con RV (Nintendo Wii Fit) contribuye de manera significativa en mejorar el balance y el control postural en los adultos mayores. Aspectos observados en la variables posturograficas tales como: área de desplazamiento del COP en vista al frente para la prueba Estándar y Tándem, en la velocidad promedio de excursión del COP para la fase de vista al frente en la prueba Estandar y ojos cerrados para Tándem.

The elderly in Chile and in the world, is a growing population, characterized by their motor skills suffer a progressive and natural deterioration highlight the balance as a loss most affected by facilitating falls and therefore severe trauma injuries, such as hip fracture. This work seeks re-educate balance and postural control in older adults through the use of virtual reality. The study populations included 20 older individuals (mean= 69 years). All participants gave written, informed consent to participate in the study. The subjects were training with a intervention model of tree times a week during 8 weeks with 20 minutes per session. Two test were applied: bipedal stance and Tßndem stance, and was performed four times, before the intervention at 3, 6 and 8 weeks of the training. In bipedal stance there were significant changes in the area and velocity of displacement of the center of pressure (DCoP) in open eyes phase. The area that represent about a 30 percent of the beginning values, and the velocity equivalent to 4 percent to the beginning values (p <0.01). In Tßndem stance there were significant changes in the area of DCoP in open eyes phase with a decrease of 28 percent (p<0.01). The training with virtual reality (Nintendo Wii Fit) generate a significant decrease in older individuals in balance. Parameters like the area in open eyes phase in both test and the mean velocity in open eyes phase of bipedal stance test and in closed eyes for Tßndem stance test.