The purpose of this study was to analyze the main energy parameters of the gait of a population affected by Down Syndrome (DS) and compare it with a population affected by the same pathology but who practice sports (DS SPORT) and with a healthy control group (HEALTHY). After having described the pathology, the state of the art referred to walking and energy analysis, the protocol and the software used, the first step was to analyze an index which represents the relationship between the variation of potential and kinetic energy (PK index). Then, the main energy parameters at 60% of the gait cycle were extracted: maximum and minimum kinetic energy, maximum and minimum kinetic energy in antero-posterior, mid-lateral and vertical direction and maximum and minimum potential energy. Using Excel, the energy changes were then calculated and the PK index was recalculated. It was different from that obtained by Smart Analyzer, because the latter used the absolute maximums and minimums within the cycle and did not always correspond to 60% of the cycle. The main results obtained showed that among the healthy and pathological population all the indices were statistically different. In particular, the kinetic energy was much lower and also the variation of it. Sport has brought improvements in terms of potential energy, which is therefore used to compensate for the low kinetic energy and reduce energy expenditure, but has increased oscillations in the mid-lateral plane, accentuating the typical "clumsy" behavior of these patients.

Lo scopo di questo studio è stato quello di analizzare i principali parametri energetici del cammino di una popolazione affetta da Sindrome di Down (DS) e confrontarla con una popolazione affetta dalla stessa patrologia ma che pratica sport (DS SPORT) e con un gruppo di riferimento sano (SANI). Dopo aver descritto la patologia, lo stato dell’arte riferito al cammino e all’analisi energetica, il protocollo e i software utilizzati, il primo punto è stato quello di analizzare un indice che rappresenta il rapporto tra la variazione di energia potenziale e cinetica (indice PK). Successivamente sono stati estratti i principali parametri energetici al 60% del ciclo del passo: energia cinetica massima e minima, energia cinetica massima e minima in direzione antero-posteriore, medio-laterale e verticale e energia potenziale massima e minima. Mediante Excel sono state poi calcolate le variazioni di energia ed è stato ricalcolato l’indice PK. Esso è risultato differente da quello ottenuto da Smart Analyzer, perché quest’ultimo utilizzava i massimi e minimi assoluti all’interno del ciclo e non sempre corrispondevano al 60% del ciclo. I principali risultati ottenuti hanno mostrato che tra la popolazione sana e patologica tutti gli indici erano differenti statisticamente. In particolare, l’energia cinetica era molto più bassa e anche la variazione di essa. Lo sport ha portato dei miglioramenti in termini di energia potenziale, che quindi è utilizzata per compensare la bassa energia cinetica e ridurre il dispendio energetico, ma ha incrementato le oscillazioni nel piano medio-laterale, accentuando il tipico comportamento “goffo” di questi pazienti. Ciò è dovuto al fatto che lo sport non ha influenza sul controllo motorio, governato dal cervelletto che per questi soggetti è ridotto in volume.

Analisi energetica del cammino in pazienti con Sindrome di Down

D'Attis, Chiara
2019/2020

Abstract

The purpose of this study was to analyze the main energy parameters of the gait of a population affected by Down Syndrome (DS) and compare it with a population affected by the same pathology but who practice sports (DS SPORT) and with a healthy control group (HEALTHY). After having described the pathology, the state of the art referred to walking and energy analysis, the protocol and the software used, the first step was to analyze an index which represents the relationship between the variation of potential and kinetic energy (PK index). Then, the main energy parameters at 60% of the gait cycle were extracted: maximum and minimum kinetic energy, maximum and minimum kinetic energy in antero-posterior, mid-lateral and vertical direction and maximum and minimum potential energy. Using Excel, the energy changes were then calculated and the PK index was recalculated. It was different from that obtained by Smart Analyzer, because the latter used the absolute maximums and minimums within the cycle and did not always correspond to 60% of the cycle. The main results obtained showed that among the healthy and pathological population all the indices were statistically different. In particular, the kinetic energy was much lower and also the variation of it. Sport has brought improvements in terms of potential energy, which is therefore used to compensate for the low kinetic energy and reduce energy expenditure, but has increased oscillations in the mid-lateral plane, accentuating the typical "clumsy" behavior of these patients.
FERRARIO, CRISTINA
CONDOLUCI, CHIARA
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
15-dic-2020
2019/2020
Lo scopo di questo studio è stato quello di analizzare i principali parametri energetici del cammino di una popolazione affetta da Sindrome di Down (DS) e confrontarla con una popolazione affetta dalla stessa patrologia ma che pratica sport (DS SPORT) e con un gruppo di riferimento sano (SANI). Dopo aver descritto la patologia, lo stato dell’arte riferito al cammino e all’analisi energetica, il protocollo e i software utilizzati, il primo punto è stato quello di analizzare un indice che rappresenta il rapporto tra la variazione di energia potenziale e cinetica (indice PK). Successivamente sono stati estratti i principali parametri energetici al 60% del ciclo del passo: energia cinetica massima e minima, energia cinetica massima e minima in direzione antero-posteriore, medio-laterale e verticale e energia potenziale massima e minima. Mediante Excel sono state poi calcolate le variazioni di energia ed è stato ricalcolato l’indice PK. Esso è risultato differente da quello ottenuto da Smart Analyzer, perché quest’ultimo utilizzava i massimi e minimi assoluti all’interno del ciclo e non sempre corrispondevano al 60% del ciclo. I principali risultati ottenuti hanno mostrato che tra la popolazione sana e patologica tutti gli indici erano differenti statisticamente. In particolare, l’energia cinetica era molto più bassa e anche la variazione di essa. Lo sport ha portato dei miglioramenti in termini di energia potenziale, che quindi è utilizzata per compensare la bassa energia cinetica e ridurre il dispendio energetico, ma ha incrementato le oscillazioni nel piano medio-laterale, accentuando il tipico comportamento “goffo” di questi pazienti. Ciò è dovuto al fatto che lo sport non ha influenza sul controllo motorio, governato dal cervelletto che per questi soggetti è ridotto in volume.
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