Resumo
O presente trabalho teve como objetivo propor e validar um novo método para análise cinemática tridimensional da movimentação da caixa torácica durante a respiração e mostrar uma aplicação do mesmo. A análise cinemática foi utilizada para descrever a movimentação tridimensional das costelas durante a respiração. As coordenadas 3D de marcadores posicionados sobre as costelas e vértebras foram utilizadas para calcular as distâncias transversais e ântero-posteriores da caixa torácica e a orientação das costelas em função do tempo. O método identificou um sinal coerente com o ciclo respiratório para todas as distâncias calculadas e também para os ângulos das costelas ao redor de um eixo quasi-transversal representando os movimentos de elevação e abaixamento das costelas. Também foi capaz de medir a maior variação das distâncias ântero-posteriores e transversais da caixa torácica durante respirações em capacidade vital quando comparadas a respirações em volume corrente. Foram realizados testes para avaliar variáveis relacionadas aos erros de medição do sistema de análise cinemática utilizado. Imagens de ressonância magnética do tronco foram utilizadas para calcular a movimentação relativa entre os marcadores de superfície e as costelas (deslizamento de pele). Os resultados revelaram um erro sistemático abaixo de 1 mm e um desvio padrão experimental de 2,5 mm, o que gerou erros máximos de 2º na medição da variação angular das costelas. A movimentação relativa média entre os marcadores, assumida como a distância entre o marcador e a costela em capacidade pulmonar total menos a distância entre o marcador e a costela em capacidade residual funcional, foi igual a 3,9 mm, valor menor que os relatados na literatura para os membros inferiores ou coluna vertebral. Esses resultados validam o método, mostrando a viabilidade em se usar a análise cinemática para avaliar movimentações das costelas acima de 2º. Uma vez validado, o método foi aplicado a um grupo de sujeitos saudáveis e distinguiu alguns sujeitos com movimentação paradoxal das costelas. Aplicado a um grupo de nadadores, foi capaz de evidenciar alterações nos movimentos respiratórios desse grupo, identificando maior variação angular das costelas e maior correlação entre as curvas dos ângulos das costelas (p<0,05) quando comparado ao grupo controle. Os nadadores também apresentaram maior correlação entre a variação angular das costelas e os volumes parciais do tronco, reforçando o potencial da metodologia em identificar alterações nos padrões respiratórios. Concluindo, este estudo validou o uso da análise cinemática 3-D para avaliar a movimentação das costelas e a coordenação entre elas durante a respiração bem como evidenciou seu potencial na identificação de diferentes comportamentos da movimentação das costelas, mostrando que a prática de natação induziu um padrão otimizado de movimentação da caixa torácica.
