A influência de duas mochilas sobre a cinemática da coluna de crianças / The influence of two backpack loads

ABSTRACT

This study aimed to analyze the effect of backpack load carriage over the spine. The studies that have investigated load carriage using backpacks have analyzed the lower limb dynamics and have not focused on the spine. In addition, the strategies applied by children may differ from adults as the relative weight differs between adolescents and adults. Methods: Ten schoolboys (13.9 ± 0.6 years-old; 1.53 ± 0.05 m; 44.9 ± 3.3 kg) volunteered to participate after their parents sign an informed consent form. Participants walked in a treadmill during approximately 15 minutes carrying a specially built backpack with a load that corresponded to 0.10 and 20 percent BW. A number of landmarks were placed over the subjects back and allowed reconstruction of the spinal profiles in the sagittal and frontal planes. The relation between the segments formed between acromium markers and the posterior superior iliac crest markers was used as a spinal rotation index. The maximum, minimal, mean and range of motion of the thoracic and lumbar regions and the whole spine were analyzed. The gait cycle was applied to normalize the gait cycle. Results indicated differences between the two loads (10 percent) BW and 20 percent BW. A number of changes in the spinal kinematics was found. In the saggital plane the range of movement was unaltered, although there was an increased in the flexion, which was interpreted as a compensatory strategy to counteract the effect of the load. These results are in line with the idea that the use of a backpack increases anterior leaning of the trunk, but are in disagreement with the notion that pronounced changes in the range of motion occur. Carrying a backpack did not produce a clear effect over the variables selected to identify thoracic and lumbar spine regions in the sagittal plane. Conclusion: Carrying a load that corresponded to 20 percent BW influences spinal kinematics in all planes of movements. These changes may impose an important change in posture and stress applied over the posterior aspect of the vertebral column. The slow walking speed used in the present study may have not induced large changes in the kinematics of the vertebral column as in other studies in which walking was performed in greater speeds. Thus, it is suggested that weight of the backpack is not the only factor that determines the movements of the vertebral column.

RESUMO

Este estudo visou analisar o efeito do carregamento de cargas por meio de mochilas sobre a coluna. Os estudos que investigaram o carregamento de cargas utilizando mochilas têm analisado a dinâmica de membros inferiores e não tem focado a coluna vertebral. Em adição, as estratégias aplicadas por crianças podem diferir visto que as cargas relativas podem diferir entre adolescentes e adultos. Métodos: dez escolares (13,9 ± 0,6 anos; 1,53 ± 0,05 m; 44,9 ± 3,3 kg) foram voluntários para participar do estudo após seus pais consentirem e assinarem um formulário livre e esclarecido. Os participantes caminharam em uma esteira. Durante aproximadamente 15 minutos carregando uma mochila especialmente feita que correspondia a 0,10 e 20 por cento do peso corporal. Um número de marcas corporais foi colocada nas costas dos sujeitos que permitiram a reconstrução dos perfis da coluna nos planos sagital e frontal. A relação entre os segmentos formados pelas marcas entre os acrômios e as cristas ilíacas foi usada como um índice de rotação da coluna. Os valores máximos, mínimos, médios e as amplitudes de movimento das regiões torácica e lombar e a coluna toda foram analisados. O ciclo da marcha foi normalizado pelo contato sucessivo de dois contatos do calcanhar com o solo. Resultados indicaram diferenças entre as cargas (10 e 20 por cento) PC). Um número de mudanças na cinemática da coluna foi encontrada. No plano sagital a amplitude de movimento permaneceu inalterada, todavia, houve um aumento na flexão a qual foi interpretada como uma estratégia compensatória em resposta ao efeito da carga. Os resultados estão em linha com a idéia que o uso de mochilas aumenta a inclinação anterior do tronco, mas em discordância com a noção que pronunciadas mudanças na amplitude de movimento ocorrem. O carregamento de cargas não produz um efeito claro sobre as variáveis selecionadas para identificar as alterações nas regiões lombar e torácica no plano sagital. Conclusão: o carregamento de cargas que correspondem a 20 por cento PC influenciam a cinemática da coluna em todos os planos de movimento. Essas mudanças podem impor importantes mudanças sobre a postura e o estresse aplicado sobre os aspectos anteriores e posteriores da coluna vertebral. A baixa velocidade de deslocamento usada no presente estudo podem não ter induzido grandes mudanças na cinematica da coluna vertebral, como demonstrado em outros estudos que usaram maiores velocidades de deslocamento. Desta forma, sugere-se que o peso da mochila não é o único ator que determina os movimentos da coluna vertebral.