XXIV Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica ­ CBEB 2014

ANÁLISE CINEMÁTICA DA PRONAÇÃO SUBTALAR NA SÍNDROME DA DOR
FEMOROPATELAR DURANTE SUBIDA DE ESCADA
D.O. Silva*, M.F. Pazzinatto*, D. Ferrari**, N.C.S. Faria*, C.E. Albuquerque***, F.A. Aragão***
e F.M. Azevedo*
*Universidade Estadual Paulista FCT/UNESP, Presidente Prudente, Brasil
** Universidade de São Paulo ­ Programa de Pós de Graduação Interunidades Bioengenharia ­
EESC/FMRP/IQSC-USP, São Carlos, Brasil
***Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, Brasil
e-mail: [email protected]
Resumo: Embora tenha altos índices de incidência a
Síndrome da Dor Femoropatelar (SDFP) não tem a
etiologia bem definida, acredita-se que fatores distais
tenham grande contribuição para o desenvolvimento
dessa patologia. Neste contexto, o objetivo desse estudo
foi realizar uma análise cinemática do movimento de
pronação subtalar em sujeitos portadores de SDFP
durante subida de escada e comparar esse parâmetro
com sujeitos assintomáticos. Os sujeitos foram
divididos em dois grupos: SDFP e grupo
controle.Utilizou-se para análise do movimento um
sistema optoeletrônico de cinemetria tridimensional
com 6 câmeras infravermelho, o modelo biomecânico
adotado foi o (Plug-in-Gait SACR, Vicon) de 15
segmentos. Os sujeitos foram instruídos a subir uma
escada de 7 degraus com uma plataforma de força
acoplada no quarto degrau, os dados foram tratados e foi
aplicado o teste t de Student para amostra independentes
com o intuito de verificar diferenças entre os grupos. O
grupo SDFP teve maior amplitude de pronação subtalar
com relação ao grupo controle 16,7º e 13,79º
respectivamente. Acredita-se que maiores amplitudes de
pronação subtalar durante atividades dinâmicas levam a
compensações da tíbia e do fêmur que propiciam maior
contato de côndilo femoral com a região lateral da
patela, aumentando o stress patelofemoral. Portanto,
pode-se que concluir que durante subida de escadas,
sujeitos portadores de Síndrome da Dor Femoropatelar
tem maior amplitude de pronação subtalar com relação a
sujeitos assintomáticos.
Palavras-chave: pronação, fenômenos biomecânicos,
síndrome da dor patelofemoral.

biomechanical model was adopted (Plug-in-Gait SACR,
Vicon) of 15 segments. The subjects were instructed to
climb 7 steps, the data were processed and applied
Student t test for independent sample in order to detect
differences between groups. The PFPS group had
greater range of subtalar pronation relative to control
group 16.7° and 13.79° respectively. It is believed that
larger amplitudes of subtalar pronation during dynamic
activities lead to tibia and femur compensation and
provide greater contact with the femoral condyle lateral
aspect with the patella, increasing the patellofemoral
stress, therefore, can be concluded that during ascent
stairs, subjects with patellofemoral pain syndrome have
greater range of subtalar pronation relative to
asymptomatic subjects .
Keywords: Pronation, Biomechanical Phenomena,
Patellofemoral Pain Syndrome.
Introdução
Apesar da alta frequência de Síndrome da Dor
Femoropatelar (SDFP) encontrada em clínicas e centros
de reabilitação ortopédicos, a etiologia dessa doença
permanece controversa[1]. É consensual que a dor
encontrada nos sujeitos com SDFP é oriunda de um
desalinhamento patelar ou aumento no stress na região
lateral da articulação femoropatelar [2].
Uma condição frequentemente reportada como
possível fator de risco para o desenvolvimento da SDFP
é a maior amplitude de pronação subtalar em condições
dinâmicas em relação a sujeitos assintomáticos. Devido
a sua atrelagem cinesiológica com a rotação interna do
fêmur, a pronação subtalar ocasiona o contato do
côndilo femoral com a lateral da patela [1].
Estudos que reportam esses achados executam a
avaliação da amplitude da pronação subtalar durante a
marcha. No entanto, sabe-se que atividades desafiadoras
ao arranjo biomecânico como, subida de escadas,
exacerbam os sintomas de sujeitos com SDFP [3].
Todavia, a avaliação desse parâmetro na condição de
subida de escadas torna-se importante para o melhor
entendimento da SDFP. Evidenciar se a condição
encontrada durante a marcha se reproduz nesse gesto,

Abstract: Although high rates of patellofemoral pain
syndrome incidence, there is not a well-defined etiology,
it is believed that distal factors have great contribution
to the development of this pathology, with this, the aim
of this study was to perform a kinematic analysis of
motion of the subtalar pronation in subjects with PFPS
during stair climbing and compare this parameter with
asymptomatic subjects . The subjects were divided into
two groups: control and PFPS group. For the analysis
of movement were used one dimensional kinematics
optoelectronic system with 6 infrared cameras, the
1
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por se tratar de uma atividade exacerbadora da
sintomatologia desses indivíduos.
Com isso o objetivo do estudo foi realizar uma
análise cinemática do movimento de pronação subtalar
em sujeitos portadores de SDFP durante subida de
escada e comparar esse parâmetro com sujeitos
assintomáticos.

Procedimentos ­ Após realizar a calibração estática
os participantes desempenharam 5 subidas de escada. A
escada utilizada para coleta de dados continha sete
degraus de 18cm de altura, 28cm de profundidade e com
largura de 1m, com um corrimão para propiciar
segurança aos voluntários; uma plataforma de força de
46 cm x 49 cm (OR6-6 AMTI, EUA) foi camuflada por
um tapete de borracha preto e alocada no quarto degrau
da escada. Antes do primeiro degrau e após o último,
havia uma passarela com 2 metros de comprimento para
que as voluntárias iniciassem e terminassem o
movimento com uma breve caminhada.
Análise dos dados ­ Os dados de amplitude de
movimento do retropé foram filtrados com filtro
Butterworth de 4º ordem com frequência de corte de
6Hz [4], as tentativas foram reconstruídas com o auxílio
do sistema Vicon Nexus® 1.8 (Vicon Motion Systems
Inc, EUA). Os momentos de primeiro contato do pé e
último contato no quarto degrau foram definidos pela
plataforma de força, os dados foram então exportados
para um modelo previamente desenvolvido no Microsoft
Office Excel versão 2010.
Análise estatística ­ Os dados foram descritos em
média ± desvio padrão. A normalidade foi testada pelo
teste Shapiro Wilk e para comparação entre os grupos
foi utilizado o teste t de Student para amostras
independentes. Para condução das análises estatísticas
foi utilizado o software SPSS versão 18 e foi adotado
< 0,05.

Materiais e métodos
Foram recrutadas 22 mulheres com SDFP 21,29±3,2
idade (anos) 1,66±0,050 altura (m) 66,1±11,04 peso
(kg) e 24 mulheres assintomáticas para compor o grupo
controle 22,38±2,81 idade (anos) 1,65±0,063 altura (m)
59,37±8.78 peso (kg).
Critérios de inclusão­ Os critérios de inclusão para
o grupo SDFP foram: dor anterior no joelho durante
pelo menos duas das seguintes atividades: permanecer
sentado, agachado, de joelhos, correr, subir escadas e
pular; sintomas por pelo menos um mês com um início
insidioso; nível de dor até três centímetros na escala
visual analógica de dor (VAS) de 10 cm na semana
anterior; pelo menos três sinais clínicos positivos dos
seguintes testes: compressão Noble, teste McConnell,
teste Waldron, sinal de Zohler, sinal de Clarke, ângulo Q
maior que 18º.
Critérios de exclusão ­ Não puderam incluir o
grupo amostral indivíduos com sinal ou sintoma de
qualquer outra patologia no joelho (para ser incluído no
grupo controle não poderá apresentar nenhuma
patologia no joelho), história recente (dentro de três
meses) de cirurgia nessa articulação, história de
subluxação patelar ou uma evidência clínica de lesão
meniscal, instabilidade ligamentar, osteoartrose,
patologia no tendão patelar, ou dor referida vinda da
espinha; presença de doença neurológica; presença de
processo inflamatório ou sintomas de sobrecarga;
fisioterapia prévia (pelo menos 6 meses).
Análise Cinemática ­ Durante a coleta de dados foi
avaliado o membro inferior sintomático (no caso de dor
unilateral) e o membro inferior mais sintomático (no
caso de dor bilateral). Para o grupo controle o membro
avaliado foi o dominante. A análise do movimento foi
coletada por um sistema optoeletrônico de cinemetria
tridimensional VICON MX (Vicon Motion Systems
Inc.; Denver ­ EUA), utilizando-se 6 câmeras
infravermelho do tipo Bonita 10®, com frequência de
amostragem de 100 Hz e resolução de 1MP.
As 6 câmeras registraram a cinemática de 15
marcadores reflexivos colocados bilateralmente na pele
das participantes, que definiram os segmentos
envolvidos na pelve, pernas e pés baseado em modelo
biomecânico de 15 segmentos (Plug-in-Gait SACR,
Vicon) que calcula a cinemática articular a partir das
orientações espaciais dos marcadores (coordenadas X, Y
e Z) e das medidas antropométricas do sujeito, peso,
altura, distância entre o trocanter maior do fêmur até o
maléolo lateral, eixo entre os côndilos femorais e eixo
entre maléolo medial e maléolo lateral.

Resultados
A amplitude
de
pronação
subtalar
foi
estatisticamente diferente quando se comparou o grupo
SDFP com o grupo controle 16,7º± 4,7 e 13,79º ± 2,35
respectivamente (Figura 1).

Amplitude (Grausº)

Figura 1: Amplitude da pronação subtalar, em graus,
durante subida de escadas, dados referentes ao quarto
degrau:
24
21
18
15
12
9
6
3
0

*

SDFP

Controle

Figura 1: Média e desvio padrão de cada grupo. *
representa a diferença estatística encontrada com valor
de p = 0,008.

2
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Discussão

Conclusão

Compensações ­ A pronação subtalar é um
importante componente absorvedor de impacto no
momento que o calcanhar toca o solo e ocorre à
descarga de peso do membro [5]. Estudos reportam que
a hiperpronação subtalar compromete esse componente
absorvedor e leva a compensações ascendentes do
movimento, como uma excessiva rotação interna da
tíbia e consequente excessiva rotação interna do fêmur
[6,7]. Essas compensações provocam aumento no stress
da articulação patelofemoral devido ao contato precoce
do côndilo femoral com a região lateral da patela [8].
Subida de escadas ­ Indivíduos portadores de
SDFP frequentemente relatam episódios dolorosos
durante subida e descida de escadas. Essa tarefa, por ser
mais desafiadora a biomecânica patelofemoral se
comparada à marcha [9], pode trazer informações mais
acentuadas acerca das características cinemáticas dos
sujeitos. Os resultados do presente estudo foram capazes
de diferenciar significativamente sujeitos assintomáticos
de sujeitos com SDFP, com o parâmetro amplitude da
pronação subtalar. Neste contexto esse achado surge
como um dos possíveis fatores etiológicos da SDFP,
principalmente se o gesto estudado for subida de
escadas.
Ao avaliar o mesmo parâmetro durante a marcha
Callaghan e colaboradores (1994) [10], não encontraram
diferenças entre sujeitos com dor anterior de joelho e
sujeitos assintomáticos, resultado oposto ao do presente
estudo, muito provavelmente devido aos aspectos
metodológicos empregados, a análise cinemática foi
realizada em 2D com frequência de aquisição 50 Hz
com apenas 4 marcadores o que pode ter comprometido
a acurácia de um movimento complexo como a
pronação subtalar. Já Barton e colaboradores, (2011) [5]
encontraram forte correlação entre amplitude de
pronação subtalar aferida em condições dinâmicas com
sujeitos portadores de SDFP.
Relevância clínica ­ Os resultados encontrados no
presente estudo sugerem que intervenções clínicas
sejam realizadas com o intuito de limitar a
hiperpronação subtalar encontrada durante atividades
dinâmicas. Verificar o tamanho de efeito de
intervenções a curto e longo prazo em sujeitos com
SDFP, por meio de estudos clínicos randomizados, com
o uso variáveis biomecânicas como padrão de avaliação,
pode ser uma alternativa viável para identificar se
realmente a hiperpronação subtalar tem relevância na
etiologia da SDFP. Além disso, estudos que avaliem
conjuntamente as ações compensatórias que ocorrem
nos membros inferiores, com o intuito de verificar se a
causa das rotações internas, tanto da tíbia quanto do
fêmur, tem relação com a hiperpronação subtalar
contribuiriam para melhor entender essa patologia.

Pode-se concluir que sujeitos portadores de SDFP
tem amplitude de pronação subtalar maior em relação a
sujeitos assintomáticos durante subida de escada.
Referências
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Menz HB. The relationship between rearfoot, tibial
and hip kinematics in individuals with
patellofemoral
pain
syndrome.
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Syndrome during stair descent. Physical Therapy &
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[5] Barton CJ, Levinger P, Crossley KM, Webster KE,
Menz HB. Relationships between the Foot Posture
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[7] Pinto RZ a, Souza TR, Trede RG, Kirkwood RN,
Figueiredo EM, Fonseca ST. Bilateral and unilateral
increases in calcaneal eversion affect pelvic
alignment in standing position. Manual Therapy
2008;13:513­9.
[8] Barton CJ, Levinger P, Menz HB, Webster KE.
Kinematic gait characteristics associated with
patellofemoral pain syndrome: a systematic review.
Gait & Posture 2009;30:405­16.
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FJ, Scott OM. Hip, knee, ankle kinematics and
kinetics during stair ascent and descent in healthy
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young individuals. Clinical Biomechanics (Bristol,
Avon) 2007;22:203­10.
[10] Callaghan MJ, Baltzopoulos V. Gait analysis in
patients with anterior knee pain. Clinical
Biomechanics (Bristol, Avon) 1994;9:79­84.

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