Modelo para estimativa de força e torque dos músculos rotadores externos do ombro no plano transverso

Abstract

Estimar a forca dos musculos do ombro e compreender o quanto cada musculo contribui para producao do torque em determinado movimento articular torna-se indispensavel para a compreensao do movimento humano, bem como para o planejamento da reabilitacao de pacientes com disfuncoes no ombro. Neste sentido, o presente estudo tem como principal objetivo estimar a forca muscular e analisar a contribuicao dos musculos Infra-espinhoso, Redondo Menor, Supra-espinhoso, Deltoide Posterior e Deltoide Medio no torque de rotacao externa dinamico do ombro no plano transverso. Para isso, um modelo de otimizacao gerado no software MATLAB. 7.0 (MathWork Inc, Massachusetts . USA), capaz de estimar a producao de forca e torque de cada um dos musculos rotadores externos do ombro foi utilizado.Os musculos Infra-espinhoso e Redondo Menor apresentaram um pico de torque de 22Nm em 20o e 6Nm em 28o, respectivamente, quando o ombro encontrava- se em rotacao interna. A magnitude maxima de forca alcancada por estes musculos foi de 996N para o Infraespinhoso e 306N para o Redondo Menor. Os musculos Supra-espinhoso, Deltoide Posterior e Deltoide Medio praticamente nao produziram torque e obtiveram magnitudes pequenas de forca. Estes resultados apontam que os musculos Infraespinhoso e Redondo Menor sao preferencialmente recrutados para o gesto de rotacao externa do ombro.

Estimating shoulder muscle forces and understanding the contribution of each muscle to the torque generated during joint movement is indispensable for the knowledge of the human movement, as well as, for the rehabilitation planning of patients with shoulder dysfunction. For this reason, the goal of the present study is to estimate the muscle force and to analyze the contribution of the following muscles: Infraspinatus, Teres Minor, Supraspinatus, Deltoideus Posterior and Deltoideus Medialis during dynamic external rotation of the shoulder in the transverse plane. So, an optimization model structured in the software MATLAB 7.0 (MathWork Inc., Massachusetts - the USA) was used to estimate the force and moment production of each the shoulder external rotators muscles. The muscles Infraspinatus and Teres Minor reached the following peak moment, respectively: 22 Nm (20o of internal rotation) and 6 Nm (28o of internal rotation). The force magnitudes reached by these muscles were 996 N for the Infraspinatus and 306 N for the Teres Minor, both at 31‹ of internal rotation. The muscles Supraspinatus, Deltoideus Posterior and Deltoideus Medialis presented low magnitudes for external rotation moment and force. These results suggested Infraspitatus and Teres Minor muscles are preferentially recruited during external rotation of the shoulder.