Walking biomechanics in parkinson’s disease : from the characterization to the gestural specificity promoted by different interventions

Abstract

A doença de Parkinson (DP) é uma desordem motora progressiva e neurodegenerativa, sendo a segunda doença neurodegenerativa mais comum e é mais prevalente após os 60 anos de idade. Em pessoas com DP, a caminhada é alterada quando comparada a indivíduos saudáveis e destaca-se a menor velocidade de caminhada, menor velocidade para mover os segmentos, menor amplitude de movimento (ADM) de membros superiores e inferiores, e em alguns casos é possível observar assimetrias no comprimento e frequência de passada entre o membro mais afetado e menos afetado. Além disso, esta população apresenta maior flexão anterior de tronco, maior rigidez e menor coordenação de tronco e pelve no plano transverso apresentando caminhada em bloco, ou seja, em fase. Com isso, a presente dissertação tem o objetivo de analisar os parâmetros coordenativos axiais e segmentares da caminhada de pessoas com DP. No capítulo 1 foram compiladas informações sobre as características da caminhada de pessoas com DP e como diferentes intervenções podem auxiliar na melhora dos parâmetros alterados. Resultados conflitantes e lacunas identificadas na literatura motivaram a escrita de três estudos originais. Os objetivos dos estudos foram: 1) Realizar uma revisão sistemática e metanálise para comparar os parâmetros espaço temporais e angulares de membros inferiores entre a marcha de pessoas com DP e pessoas saudáveis (Capítulo dois). 2) Comparar a simetria da marcha de pessoas com DP após 11 semanas de treinamento de caminhada nórdica (CN) (Capítulo três). 3) Comparar durante a caminhada, em diferentes velocidades, a coordenação transversal de tronco e pelve, a ADM do tronco e pelve (sagital, frontal e transversal), variáveis espaço-temporais e índice de reabilitação locomotor de pessoas com DP após intervenções de dança e CN (Capítulo quatro). Para revisão sistemática, diferentes bases de dados foram utilizadas e um total de 3027 sujeitos foram incluídos. Nos estudos experimentais, foram avaliadas pessoas com DP praticantes de dança e CN e controles, os sujeitos foram avaliados antes e após 22 sessões de intervenções, a análise 3D da marcha foi realizada em esteira em diferentes velocidades. Nossa revisão sistemática mostrou que, em comparação com o grupo saudável, as pessoas com DP têm menor velocidade, maior cadência, menor comprimento da passada, maior tempo de duplo contato e menor ADM de quadril. No capítulo três, foi possível observar que a CN foi capaz de melhorar a assimetria do joelho e do quadril. Além disso, no capítulo quatro, a biomecânica da marcha foi melhorada em ambas as intervenções. Enquanto que, a coordenação de tronco e pelve (ou axial) é melhorada apenas com a CN. Nossos resultados são importantes para entender as diferenças nos parâmetros da marcha em pessoas com DP e grupos controle e para auxiliar os profissionais da saúde a controlar as mudanças nos padrões de caminhada que acontecem em seus sujeitos. Além disso, a presente dissertação apresentou que a dança e a CN são intervenções em potencial na manutenção e na melhora da independência da caminhada de pessoas com DP.

Parkinson’s disease (PD) is a progressive neurodegenerative movement disorder and is the second most common neurodegenerative condition in people over the age of 6. People diagnosed with PD have an altered walk pattern in comparison with healthy people, demonstrate a lower speed, lower segmental velocities, and a lower range of motion (ROM) for both the upper and lower limbs. Further, some cases show asymmetries in stride length and frequency between the most and least affected sides. This population shows significant anterior flexion of the trunk during walking, greater rigidity and lower rotation coordination between the trunk and pelvis, and their motions are in-phase. The present dissertation analyzes the axial and segment gait parameters of people with PD. In Chapter 1, information about the characteristics of the walk of people with PD and how different interventions can aid in the improvement of parameters is presented. To resolve and understand conflicting results and gaps identified in the literature, we undertook three original studies. The aims of these studies were: 1) To undertake a systematic review and meta-analysis comparing the PD to healthy group spatiotemporal and lower limbs angular gait parameters (Chapter 2), 2) To compare the gait symmetry of people with PD after 11 weeks in Nordic walking (NW) training (Chapter 3), and 3) To compare the trunk and pelvis coordination (axial coordination) of PD subjects during walking, trunk and pelvis range of motion (ROM) (sagittal, frontal and transverse), spatiotemporal and locomotor index rehabilitation at different speeds, after dance and NW interventions (Chapter 4). For this review, several databases were used, and 3027 subjects were included. For the studies on the effects of interventions, we selected two groups of individuals with PD, with the first group being practitioners of dance and NW and the second group consisting of non-practitioners. These subjects were evaluated before and after 22 sessions of interventions, and 3D gait analysis was performed on a treadmill at different speeds. Our analysis indicated that compared with a healthy control group, people with PD have lower speeds, higher cadence, shorter stride lengths, higher double limb support phases, and lower hip ROMs. In Chapter 3, we observed that NW was able to improve knee and hip asymmetry. In Chapter 4, we observed that both interventions improved the walking biomechanics, but only NW helped improve the trunk and pelvis coordination (or axial). These results are essential to understand the differences in gait parameters between people with PD and control groups, and also to aid health professionals to understand the changes in gait that occur with their subjects. Finally, this study shows that dance and NW are useful interventions for the maintenance and improvement of walking abilities in people with PD. If these people are able to walk without any external support, it will allow them to lead an independent lifestyle.