A conditioning maximal voluntary muscle action (MVC) has been shown to induce postactivation potentiation, that is, improved contractile muscle properties, when muscles are contracted isometrically. It is still uncertain how the contractile properties are affected during ongoing muscle length changes. The purpose of this study was to investigate the effects of a 6-s conditioning MVC on twitch properties of the plantarflexors during ongoing muscle length changes. Peak twitch, rate of torque development, and rate of torque relaxation, rising time, and half relaxation time were measured from supramaximal twitches evoked in the plantarflexors of 11 highly trained athletes. Twitches were evoked before a 6-s MVC and subsequently on eight different occasions during a 10-min recovery for five different modes: fast lengthening, slow lengthening, isometric, fast shortening, and slow shortening of the plantarflexors. The magnitude and the duration of effects from the conditioning MVC were significantly different between modes. Peak twitch, rate of torque development, and rate of torque relaxation significantly increased for all modes but more so for twitches evoked during fast and slow shortening as compared with lengthening. Rising time was reduced in the lengthening modes but slightly prolonged in the shortening modes. Half relaxation time was significantly reduced for all modes, except fast lengthening. The findings show that the effects of a conditioning MVC on twitch contractile properties are dependent on direction and velocity of ongoing muscle length changes. This may imply that functional enhancements from a conditioning MVC might be expected to be greatest for concentric muscle actions but are still present in isometric and eccentric parts of a movement.

Esta dissertação analisa as tendências tecnológicas atuais no desenvolvimento e otimização de próteses neuromusculares robóticas low-cost destinadas ao membro superior, focando-se especialmente no uso de sinais eletromiográficos para proporcionar um controlo mais intuitivo e eficaz. Foi realizada uma revisão sistemática da literatura, abordando os fundamentos anatómicos, fisiológicos e tecnológicos essenciais para a conceção destes dispositivos protésicos, com especial ênfase nas técnicas não invasivas de aquisição e processamento dos sinais mioelétricos. Numa abordagem teórico-prática, é investigada a integração de tecnologias acessíveis, como o sensor MyoWare e a plataforma de desenvolvimento baseada no SoC Zynq-7000, visando implementar técnicas de processamento de sinais e algoritmos de inteligência artificial em hardware especializado. Este foco tecnológico procura alcançar uma redução significativa da latência e um aumento substancial da eficiência energética em relação às atuais soluções de computação tradicionais. Este trabalho culmina em sugestões de melhorias de projetos previamente desenvolvidos na Universidade da Beira Interior, alinhando-se às tendências mais recentes da investigação científica em biomecatrónica e robótica.

This project, in the area of biomedical engineering, belongs to the promising field of research in surface electromyography (s-EMG). This technology can be used for in-depth study of some neuromuscular diseases, such as polyneuropathies and myopathies. Using an array of multichannel electrodes, we can also obtain the decomposition of s-EMG signals, estimation of conduction velocity of muscle fibers, location of innervation zones (set of motor units), among other applications. Although there are wireless electromyographers, there are no wireless electrode arrays in the market. Thinking about this, it was developed a wireless linear array of ten active electrodes for surface electromyography and a set of programs able to receive and process the data captured by this device. The hardware’s features are: low cost compared to similar equipment on the market, 12 bits resolution, 9216 samples per second (1024 samples per second per channel, with 9 channels and 10 electrodes in bipolar configuration), common mode rejection ratio greater than 50 dB; possess an interface for easy interaction with any computers via Bluetooth; enabling research in diverse areas (biomechanics, signal acquisition in athletes, animals, among other possibilities). In addition, it is powered by two lithium-ion batteries and autonomy of approximately 3 hours and 18 minutes. Although there were challenges in various stages of the device construction process, for example, in obtaining a high processing capacity and a high data transmission rate, the tests with prototypes show excellent results, consistent with the literature. After the implementation of the hardware, operational tests were performed as well as practical applications the use of a multi-channel electromyographer.

The literature on orofacial muscle activity in infant feeding with the use of alternative methods for breastfeeding is scarce. When breastfeeding is difficult or impossible during the neonatal period, an analysis of muscle activity can help determine the best method for substituting it to promote the child’s development. The aim of this study was to analyze the electrical activity of the masseter muscle using surface electromyography during suction in term newborns by comparing breastfeeding, bottle and cup feeding. We conducted an observational, cross-sectional analytical study, in the rooming in care at the Materno Infantil Hospital of Goiânia-Goiás. Was carried out on healthy, clinically stable term infants. Muscle activity was analyzed using surface electromyography during breastfeeding, bottle and cup feeding. Root mean square averages (RMS) recorded in microvolts were transformed into percentages (normalization) of the reference value. The three groups were compared by ANOVA; the “stepwise” method of the multiple linear regression analysis tested the model which best defined the activity of the masseter muscle in the sample at a significance level of 5%. Participants were 81 newborns aging 1.4±0.8 days of life,equally distributed among the three groups. RMS values were lower in the bottle (44.2±14.1%) than in the breast feeding (58.3±12.7%) (p=0.003, ANOVA); cup feeding (52.5±18.2%) did not differ (p>0.05). For one gram increase in weight, RMS would increase by 0.010 units. Bottle/cup feeding would reduce RMS by 10.392 units, comparing to breastfeeding. Masseter activity was significantly higher in breastfed newborns, compared to bottle-fed newborns, which presented the lowest RMS values. Masseter activity during cup-feeding stayed in-between breast and bottle feeding, and did not significantly differ from both groups. Cup/bottle feeding significantly predicted a decreased in RMS, compared to breastfeeding.

A osteoartrite do joelho (OAJ) é uma doença articular degenerativa que apresenta uma inflamação crônica de baixo grau relacionada com o envelhecimento (Inflamm-Aging). Pode estar associada com outras condições clínicas como a hipertensão arterial. A incapacidade funcional é uma característica importante da OAJ e pode atingir cerca de 20% das pessoas com OAJ sintomática, principalmente devido à fraqueza do quadríceps. O tratamento farmacológico é indicado para a redução dos sinais e sintomas da OAJ e para o controle da pressão arterial (PA), no entanto, formas não farmacológicas de tratamento tem sido sugeridas. O exercício de vibração de corpo inteiro (EVCI) tem sido proposto como uma intervenção não farmacológica para essas condições clínicas. Os objetivos desse trabalho foram investigar se o EVCI poderia ser utilizado como uma ferramenta mais sustentável para melhorar a resposta funcional em indivíduos com OAJ, apresentar um efeito anti-hipertensivo em indivíduos hipertensos com OAJ e sintetizar os efeitos dos EVCI nas respostas de biomarcadores inflamatórios (RBI) em diferentes condições clínicas. Foi realizado um estudo experimental crossover de dois períodos (whashout 8 semanas). Dezenove indivíduos com OAJ e hipertensão controlada foram alocados em 2 grupos: (i) grupo submetido ao EVCI, com deslocamento pico a pico de 2,5 a 7,5 mm, frequência de 5 a 14 Hz e pico de aceleração de 0,12 a 2,95 g; (ii) grupo controle (0 Hz). Os participantes foram posicionados sentados em uma cadeira em frente a plataforma vibratória com os pés apoiados em sua base (2 x/semana, durante 5 semanas). A aferição da PA, o teste de sentar e levantar da cadeira 5 vezes (5CST) e a eletromiografia de superfície dos músculos Vasto Lateral foram avaliados antes e após o protocolo. Uma revisão sistemática foi realizada seguindo as recomendações do Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis (PRISMA) e foi registrada no International Prospective Register of Systematic Reviews (PROSPERO). As pesquisas foram realizadas utilizando 7 bancos de dados. Os resultados do estudo crossover mostraram que não foram encontradas diferenças entre os grupos no baseline (antropometria, capacidade funcional, parâmetros da PA e medicações). O EVCI reduziu a PA sistólica (p=0,02), a PA média (p=0,02) e o tempo de execução do 5CST (p=0,018), enquanto não foram encontradas diferenças na PA diastólica (p=0,11) e no perfil eletromiográfico. A revisão sistemática incluiu 4 ensaios clínicos randomizados que envolviam RBI e EVCI com diferentes populações, protocolos e desfechos. Com base nos achados sobre os efeitos do EVCI nos indivíduos com OAJ, foi possível concluir que apenas 5 semanas de intervenção em uma postura confortável apresentou um efeito anti-hipertensivo e melhorou a resposta funcional nessa população sem alteração da excitação muscular. Além disso, a revisão sistemática mostrou que o EVCI pode apresentar benefícios em condições inflamatórias através de alterações nas RBI. Portanto, o EVCI poderia ser considerado uma ferramenta efetiva, contribuindo para reduzir a necessidade farmacológica em diversas condições clínicas, melhorando a resposta funcional, reduzindo a PA em indivíduos hipertensos com OAJ e promovendo respostas relacionadas com biomarcadores inflamatórios.

O nível de condicionamento físico dos militares deve ser alto. A força e a resistência muscular dos membros superiores são sempre treinadas e avaliadas. O exercício de vibração de corpo inteiro é um método de treinamento neuromuscular que pode produzir melhora na performance física e tem atraído a atenção de atletas e do público em geral por gerar aumento na força muscular em curto período de tempo se comparado aos exercícios de resistência convencionais e por ter baixo risco de lesão pelos praticantes. Quinze militares do sexo masculino e saudáveis do Exército Brasileiro realizaram 5 séries de testes que consistiram cada um em análise da força de preensão palmar e eletromiografia de superfície dos músculos flexor superficial e extensor dos dedos em 3 diferentes condições de repouso entre as séries: CONTROLE sem exercício de vibração de corpo inteiro e repouso passivo de 60 segundos; SQUAT repouso passivo de 30 segundos e 30 segundos de exercício de vibração de corpo inteiro em posição de pé; PUSH-UP repouso passivo de 30 segundos e 30 segundos de exercício de vibração de corpo inteiro em posição de flexão de braço sobre a plataforma oscilante/vibratória. A vibração mecânica foi gerada em uma plataforma oscilante/vibratória do tipo triplanar ( PowerPlate pro5 - Power Plate International LTD, The Netherlands) e foi aplicada a frequência de 50 Hz e 1,53 mm de amplitude. Após as séries, os indivíduos realizaram contração isométrica em barra fixa, com os membros superiores em extensão, durante 30 segundos e a eletromiografia de superfície dos músculos flexor superficial e extensor dos dedos também foi realizada. A análise estatística revelou que a eletromiografia do músculo flexor superficial dos dedos apresentou aumento significativo (p=0,004) na condição SQUAT, quando comparado às condições CONTROLE e PUSH-UP. Com isso, conclui-se que o estímulo vibratório aplicado na posição de pé aumenta a performance muscular do músculo flexor superficial dos dedos durante contração isométrica em barra fixa em militares por um possível maior recrutamento de fibras musculares.

Os venenos animais são fontes de compostos bioativos com aplicabilidade terapêutica. Os anuros produzem através de glândulas paratóides, uma secreção venenosa rica em compostos de diversas classes químicas, as quais apresentam uma série de atividades farmacológicas de nteresse biotecnológico. Os sapos da espécie Rhinella icterica (Spix, 1824), pertencem a um grupo de animais venenosos presentes no bioma Pampa com carência de estudos macológicos e toxicológicos. Para os ensaios biológicos, os sapos foram coletados na região de Derrubadas, no estado do Rio Grande do Sul. O veneno foi extraído manualmente por compressão das glândulas paratóides, tratado por extração metanólica seguida de liofilização e então foi chamado de MERIV. A neurobiologia do veneno foi avaliada sobre a junção neuromuscular de aves, através da preparação biventer cervicis de pintainhos (BCP) e, através da análise das desidrogenases em fatias hipocampais de camundongos. A incubação de MERIV (5, 10, 20, 40 µg/mL) e Digoxina (6,5; 13; 26 e 52 nM) em fatias hipocampais de camundongos, induziram um efeito dose dependente na viabilidade celular. Apenas MERIV (5 µg/mL) e Digoxina (6,5 e 13 nM) provocaram aumento significativo da viabilidade celular de 36 ± 10%, 52 ± 7% e 57 ± 13%, p<0.05, respectivamente, enquanto nas demais concentrações houve decréscimo na viabilidade celular quando comparados com o controle Hepes (n=6). Em preparações euromusculares BCP, MERIV (5, 10 µg/mL) produziu um efeito facilitatório de 60 ± 15% e 46 ± 6%, respectivamente, seguido de bloqueio neuromuscular em 120 min de registro (n=6, p<0.05). De forma semelhante, a incubação dos músculos com Digoxina 52 nM ou Ouabaína 0,2 nM mimetizou a atividade de MERIV com aumento da amplitude de contração por 19 ± 4% e 27 ± 6%, e diminuição da contração muscular de 80 ± 4% e 91 ± 5%, respectivamente (n=5, p<0.05). MERIV também demonstrouatividade digitalic-like com inibição de 39 ± 3% da Na+,K+-ATPase (n=4, p<0.05). Em BPC, quando MERIV foi incubado 20 min antes da d-Tubocurarina 1,45 µM, houve um reforço do bloqueio neuromuscular, o qual foi completo em 80 min. Enquanto que em preparações BCP curarizadas, MERIV aumentou o tempo de bloqueio em 50 min, semelhante a ação de drogas anticolinesterásicas. Juntos, esses dados indicam que o extrato metanólico do veneno de R. icterica é capaz de interferir com a neurotransmissão provavelmente via inibição das enzimas acetilcolinesterase e Na+-K+- TPase.

The purpose of this work was to evaluate if the vastus medialis oblique (VMO) muscle had greater electrical activity than the vastus lateralis longus (VLL) muscle during exercises of maximal resistence isometric contraction (MRIC) and maximal resistence isotonic contraction (MRIsotC) performed in Leg-Press (VITALLY). The electrical activity of the VMO and VLL muscles was investigate in 12 adult volunteers no sedentary (X= 21.9; SD= 1.16), without prior hip, knee and ankle pathologies, using a 16-channel Electromyographic System and program of Data Aquisition (Digital Analogue Conversor - CAD 12/36 - 60K - AqDados 4.6 - LYNX Tecnologia Eletrônica Ltda) and differential surface electrodes (DELSYS Inc.). The electromyographic records were measured by root mean square (RMS), in |J,V, and normalized as percentage of maximal voluntary isometric contraction (MVIC) of knee extension obtained in a flexion-extension table. The statistical analysis employed was the Wilcoxon test at 5% level of significance. The results showed that there was no difference between the electrical activity of the VMO and VLL muscles for both exercises studied (MRIC p=0.872; MRIsotC p=0.855). The data of this research, within the experimental conditions used, suggest that the VMO muscle can't be selectively recovered in relation to the VLL muscle by exercises of MRIC and MRIsotC.

As órteses são recursos terapêuticos indicados para proteger, corrigir deformidades ou auxiliar em certas funções; porém, seu uso pode acarretar compensações proximais no ombro. O objetivo deste estudo é avaliar a influência da órtese estática dorsal do punho, em 30° de extensão na biomecânica do ombro e cotovelo, em 25 voluntários assintomáticos durante uma tarefa funcional. Os dados da amplitude de movimento e ativação muscular foram adquiridos de forma sincronizada e simultânea durante parte do teste funcional Elui, que simula alimentação, dividida em alcance, deslocamento e liberação, de uma jarra, nas condições sem e com órtese. Para possibilitar a comparação entre os diferentes sujeitos e músculos, os dados foram analisados pela integral do sinal EMG de cada músculo e, para análise cinemática, foram construídos sistemas de coordenadas de marcadores pré-definidos. Os sinais captados foram filtrados e processados por um software personalizado, e utilizou-se o teste t para amostras pareadas - software SPSS, p