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1.     Introdução

    O estudo da biomecânica é de grande importância para os estudantes do curso de Educação Física, além de ser utilizado por outros profissionais, como fisioterapeutas, médicos e engenheiros. A biomecânica possui diferentes abordagens que são utilizadas como suporte no estudo do movimento humano, das forças internas e externas que exercem influência sobre o corpo durante a prática de exercícios físicos e esportes. É uma ciência multidisciplinar, estudada como subdivisão da cinesiologia (estudo do movimento humano) e da Medicina do Esporte (aspectos clínicos e científicos do esporte e do exercício), e reúne conhecimentos da física (mecânica) e da matemática.

    De acordo com Carpenter (2005), podem-se realizar pesquisas na biomecânica com dois focos diferentes. A biomecânica interna e a biomecânica externa. A Biomecânica Interna é usada para determinar as forças internas (articulares e musculares) e as conseqüências resultantes dessas forças frente às diferentes formas de solicitação mecânica. Já a Biomecânica externa refere-se às mudanças de lugar e posição do corpo no espaço com auxílio de medidas descritivas cinemáticas e dinâmicas, que podem também ser analisadas a partir da condição estática. É tudo aquilo que está localizado fora do corpo humano e que interfere na força interna.

    Existem diferentes abordagens biomecânicas que podem ser definidas como: biomecânica antropométrica, que determina parâmetros somatométricos (estatura, massa corporal, alturas, porcentagem de gordura, entre outros); biomecânica preventiva, que se relaciona a identificação de cargas que agem no corpo, uso das técnicas e materiais esportivos, e a biomecânica de rendimento, da qual trataremos no presente trabalho, que constitui em analisar, identificar e aplicar corretamente as variáveis de influência que determinam o resultado do movimento, diagnosticar as falhas, direcionar e aperfeiçoar a técnica.

    A biomecânica utiliza os princípios da mecânica para solucionar problemas relacionados à estrutura e à função dos organismos vivos. A análise do movimento humano pode ser quantitativa ou qualitativa:

    As descrições tanto qualitativas quanto quantitativas são importantes na análise biomecânica do movimento humano. Os pesquisadores biomecânicos dependem essencialmente de técnicas quantitativas para tentar responder perguntas específicas relacionadas à mecânica dos organismos vivos. Médicos, técnicos e professores de atividades físicas utilizam regularmente as observações qualitativas de seus pacientes para formular opiniões ou dar aconselhamento. (HALL, 2005)

    O presente trabalho abordará a biomecânica de rendimento que está relacionada com a análise técnica dos movimentos. Os objetivos principais da Biomecânica do Rendimento podem ser diferenciados em análise da técnica de movimento, direcionamento da técnica de movimento, otimização da técnica de movimento, análise da condição física e direcionamento da mesma

    De acordo com os objetivos previstos deste trabalho, faremos uma análise quantitativa dos movimentos corporais do exercício de “Extensão Unilateral do Joelho na Cadeira Extensora” e “Extensão Unilateral do Joelho com a Caneleira”, utilizando o método cinemétrico, que consiste na filmagem e seleção de imagens para posteriores estudos e cálculos que nos permitirão chegar aos resultados desejados.

    Este trabalho possui uma relevância muito significativa dentro do campo científico, visto que estimula uma discussão sobre um tema pouco estudado. A maioria dos trabalhos encontrados na literatura discute sobre as mais variadas modalidades esportivas e na maioria das vezes utilizando o método da eletromiografia. Sendo assim, percebemos ser de grande importância estudar um dos exercícios da musculação e analisá-lo sob outra perspectiva.

    O trabalho a seguir apresentará a revisão bibliográfica a respeito dos exercícios que abordaremos, que são a “Extensão Unilateral do Joelho na Cadeira Extensora” e a “Extensão Unilateral do Joelho com a caneleira”; objetivos, resultados e conclusões em relação aos estudos que iremos realizar a partir dos exercícios citados acima.

2.     Justificativa e objetivo

    Os autores Lima e Pinto (2006) afirmam em seu livro que existe uma diferença cinesiológica entre os exercícios extensão do joelho com a caneleira e extensão do joelho na cadeira extensora, sendo esta diferença no efeito para a musculatura do quadríceps. De acordo com eles, a extensão do joelho com a caneleira trabalha de forma mais intensa o vasto medial por favorecer maior resistência nos últimos graus de extensão. Esta diferença apresentada pelos autores despertou em nosso grupo o interesse de analisar os exercícios citados, porém agora de acordo com uma visão biomecânica.

    O presente trabalho tem como objetivo analisar biomecanicamente a execução dos exercícios “Extensão Unilateral do Joelho na Cadeira Extensora” e “Extensão Unilateral do Joelho com a caneleira”, evidenciando a maneira correta de executá-los e fazendo uma análise comparativa de variáveis biomecânicas importantes para uma melhor execução dos exercícios.

3.     Revisão bibliográfica

3.1.     Musculação

    Nos últimos anos diversas evidências experimentais têm apontado o treinamento de força como um fator determinante para o desempenho esportivo, para a condição de saúde e para a reabilitação física. O treinamento de força tem motivado a realização de estudos que abordam aspectos relacionados às adaptações estruturais e hormonais decorrentes do treinamento, como a influência da intensidade da carga na realização dos exercícios. As características biomecânicas do treinamento de força são fatores determinantes para o sucesso do treinamento, porém trata-se de um assunto pouco encontrado na literatura.

    Para Chaves (2004), o posicionamento do American College of Sports Medicine (ACMS) demonstra a importância da força e potência muscular, que se adquire por meio da prática de Exercícios Resistidos. O treinamento destas variáveis mostra-se efetivo na melhoria de várias capacidades funcionais e no aumento da força e hipertrofia muscular. Desta forma, a prescrição do treinamento é imprescindível a distintas populações como, por exemplo, atletas, idosos, indivíduos que apresentam lesões ortopédicas, ou mesmo aqueles praticantes saudáveis que visam à promoção da saúde.

    De acordo com Aaberg (2001), a extensão do joelho no aparelho é um exercício de deslocamento monoarticular, projetado para trabalhar os quadríceps. Já que a extensão do joelho é necessária para a prática de exercícios compostos da perna, como os agachamentos, leg press e avanços, e considerando-se a vasta quantidade de esforço que este exercício pode provocar nas articulações dos joelhos, ele pode não ser necessário ou apropriado para algumas pessoas.

    A fim de explicar a forma correta de execução do exercício e suas implicações biomecânicas, faremos uma descrição dos movimentos e principais músculos envolvidos e sua análise biomecânica, analisando as imagens do movimento de “Extensão Unilateral do Joelho na Cadeira Extensora”: primeiramente com o “Limitador de Amplitude do Movimento”, que faz parte da cadeira extensora, e depois substituindo o mesmo por uma caneleira.

3.2.     Movimento de extensão do joelho

    A estrutura do joelho permite a sustentação de enormes cargas, assim como a mobilidade necessária para as atividades de locomoção. Os músculos que compõem o quadríceps, representados pelo reto femoral, vasto lateral, vasto medial e vasto intermediário, são os extensores do joelho. O reto femoral é o único destes músculos que cruza também a articulação do quadril. Todos os quatro músculos se inserem distalmente no tendão patelar que, por sua vez, se insere na tíbia. (Hall, 2005)

    A extensão do joelho é um dos principais exercícios que isola o grupo muscular quadríceps femoral. O movimento de extensão do joelho na cadeira extensora é de natureza angular de cadeia cinemática aberta, realizado em direção à frente do corpo, no plano sagital e no eixo transversal. (Campos, 2006)

3.2.1.     Análise biomecânica e descrição do exercício

Fases do movimento

1. Posição inicial - O indivíduo sentado, com braços apoiados na cadeira extensora, atrás e um pouco abaixo da posição do quadril. O joelho estava flexionado para o início do movimento de extensão.

2. Fase concêntrica - A partir da posição inicial, realizava-se a extensão quase completa da perna esquerda.

3. Fase excêntrica – Retorno a posição inicial.

Análise biomecânica do movimento

    Sentado na cadeira extensora, o executante deverá apoiar as costas de forma que o quadril fique um pouco inclinado, formando um ângulo de um pouco mais que 90 graus entre as partes superiores do tronco e da coxa. Como se pode ver nas ilustrações um e dois no item 5.1 discriminado nos resultados e discussões deste artigo, o movimento de extensão (força de contração concêntrica) é realizado em dois momentos, no primeiro em oposição ao peso do “Limitador de Amplitude de Movimento” da cadeira extensora, e no segundo em oposição ao peso da caneleira.

Movimento de Extensão Unilateral do joelho na cadeira extensora utilizando o “Limitador de Amplitude de Movimento”

    Quando o executante sentar na cadeira o Limitador deverá ficar apoiado sobre a parte superior da perna um pouco acima do tornozelo. O “Limitador de Amplitude” permitirá que uma base de apoio seja formada para a perna, realizando uma força de oposição ao movimento de extensão dos joelhos. Durante a execução do movimento, a perna estará alinhada em uma posição de maior estabilidade para as articulações dos joelhos, isolando outros tipos de movimentos, como leves rotações medial e lateral do mesmo. (FIT4 Fitness Store, 2008)

Movimento de Extensão Unilateral do joelho com a caneleira

    A execução ocorrerá da mesma forma anteriormente explicada, porém a força de contração do músculo será aplicada verticalmente para cima contra a força exercida para baixo pela caneleira, podendo assim, durante a extensão dos joelhos que estarão mais “livres”, ocorrer o recrutamento muscular de outros músculos além dos extensores do joelho, posto que, a caneleira não limita e nem estabiliza completamente a amplitude do movimento e conseqüentemente dos músculos responsáveis por ele. Sendo assim, outros músculos além dos extensores do joelho poderão intervir durante o movimento, até mesmo para impedir qualquer tipo de movimento lateral ou medial, ou seja, o movimento não irá economizar a força que poderia se os músculos já tivessem sua ação estabilizada, pelo alinhamento das pernas e dos joelhos, como ocorre na “Extensão Unilateral do Joelho na Cadeira Extensora”.

    Para Lima e Pinto (2006), ao analisar o exercício realizado com caneleira, identifica-se distância perpendicular maior na posição em que o joelho está estendido. Sendo assim, o torque produzido pela resistência nessa posição é maior do que na posição com o joelho flexionado, o que torna necessário produzir mais força muscular com o joelho estendido. Portanto, à medida que o joelho é gradualmente estendido, é necessária maior produção de força dos extensores do joelho.

• Uma ligeira extensão do quadril deve ocorrer para favorecer a ação do músculo reto-femoral (principalmente no final da extensão), por causa da relação força-comprimento. Se o quadril é mantido a 90 graus durante toda a execução do movimento, o reto-femoral atinge uma insuficiência ativa nos últimos graus da extensão (por estar encurtado no quadril e realizando a extensão do joelho). Neste caso, os vastos é que conseguem realizar o maior torque final da extensão ou o reto-femoral recrutará um número muito maior de unidades motoras para conseguir realizar o movimento com eficiência.

• Se o executante não possuir muita flexibilidade, como é o caso da maioria dos iniciantes, o exercício não será realizado na maior amplitude de movimento permitida pelo aparelho, por causa de uma insuficiência passiva dos isquiotibiais que, por já estarem alongados no quadril, impedem a completa extensão do joelho. Este é mais um motivo para que o encosto das costas seja um pouco inclinado, pois mantém um pouco de extensão do quadril, diminuindo a insuficiência passiva dos isquiotibiais na extensão do joelho.

• A patela tem a função de polia anatômica que mantém a linha de ação do quadríceps um pouco mais longe do centro de rotação do joelho, aumentando, assim, o braço de momento do músculo e sua capacidade de produzir torque. Contudo, quando a patela aumenta o componente rotatório (para rodar a tíbia sobre o fêmur neste exercício), há também um aumento do componente translatório, que tende a deslizar a tíbia anteriormente. O ligamento cruzado anterior (LCA) previne o deslizamento anterior da tíbia neste momento. Assim, a integridade do LCA é fundamental para a estabilidade da articulação do joelho durante este exercício.

• Se o executante realizar uma flexão dorsal do tornozelo durante a extensão do joelho, o músculo gastrocnêmico pode ter uma insuficiência passiva e impedir a completa extensão do joelho.

• Quando o aparelho de extensão do joelho não possui um apoio para as costas, o risco de lesão da região lombar aumenta significativamente. Nesta situação, quando o executante está no final de uma série e quase atingindo uma falha concêntrica, o movimento mais natural é jogar a coluna para trás na intenção de estender o quadril e diminuir a insuficiência ativa do reto-femoral (melhorando a relação força-comprimento), para que este músculo possa participar com eficiência da extensão do joelho. Porém, quando o indivíduo joga a coluna para trás e realiza, ao mesmo tempo, a extensão do joelho, a pelve (origem do reto-femural) se fixa, para que o reto-femural atue com eficiência no joelho. Com a pelve fixa, o quadril não estende e somente a coluna lombar continua no sentido da extensão, ficando hiperestendida, o que aumenta o risco de lesão desta região da coluna.

• Os alongamentos para gastrocnêmico e isquiotibiais devem ser enfatizados, principalmente para os iniciantes, para diminuir a insuficiência passiva destes músculos durantes a extensão do joelho.

• Apesar de o quadríceps realizar uma contração mais eficiente quando parte de uma posição mais alongada (por causa da relação força-comprimento), o começo do exercício com um ângulo menor que 90 graus é prejudicial à articulação do joelho, porque, nesta posição, o quadríceps pressiona fortemente a patela contra os côndilos do fêmur. O ideal é realizar o movimento partindo de 90 graus de flexão, principalmente com sobrecarga mais alta, para evitar lesões da articulação patelo-femoral.

• O componente translatório da força aplicada pelo quadríceps em toda a amplitude do movimento é de compressão e contribui para a estabilidade da articulação.

4.     Metodologia

    Para este estudo utilizamos a área da Biomecânica conhecida como Biomecânica do Rendimento, sendo o método adotado a cinemetria.

    Um indivíduo do gênero masculino, de 18 anos de idade, praticante de musculação, massa corporal de 65,3 Kg, 1.73 metro, foi filmado no plano sagital em relação à câmera durante a execução da extensão unilateral do joelho realizada na cadeira extensora e com caneleira. Os exercícios foram realizados na Academia Maximus, localizada na Avenida Afonso Pena, 4659, em Uberlândia – Minas Gerais.

    Foi utilizada uma câmera Samsung 8.1 megapixels para a realização da filmagem, que ficou fixa em um suporte a 42, 5 cm do chão e a 1, 95 metro de distância do indivíduo filmado.

    O primeiro exercício realizado foi a extensão unilateral do joelho com a cadeira extensora, tendo o indivíduo 20 minutos de descanso para a realização do segundo exercício, a extensão unilateral do joelho com a caneleira. Ambos os exercícios foram realizados durante um minuto e a resistência oferecida ao movimento articular pretendido foi fixada em 6 Kg.

    Utilizamos o método da palpação para a marcação dos pontos de referência para a realização dos cálculos futuros, sendo definidos pela identificação de proeminências anatômicas nos eixos de rotação do voluntário. Os pontos foram marcados com isopor e fita dupla-face no trocânter maior do fêmur, no epicôndilo lateral, no maléolo lateral e na extremidade da primeira falange do pé, sendo todos estes pontos marcados do lado esquerdo do voluntário, em função da posição da câmera para registrar os exercícios.

    Após esta etapa, o filme foi fragmentado em fotos pelo programa video decompiler. As seqüências foram fragmentas de 10 em 10 fotos, sendo a fragmentação feita em três fotos por segundo.

    Foram selecionadas fotos de uma seqüência de ação concêntrica e excêntrica de cada exercício. Para esta seleção, um total de 13 fotos referentes ao exercício extensão unilateral do joelho na cadeira extensora foram adotadas, sendo cinco para a fase concêntrica e oito para a fase excêntrica do movimento. Já para a extensão unilateral do joelho com a caneleira, um total de onze fotos foram selecionadas, sendo cinco para fase concêntrica e seis para a fase excêntrica.

    Em cada foto foi calculado o Centro de Gravidade Total (C.G.), pelo método analítico, e o Torque ou Momento de Força. O C.G. foi calculado desconsiderando o peso das resistências oferecidas pela cadeira extensora e caneleira, e o torque foi calculado de três maneiras diferentes: considerando apenas a resistência adotada para a realização dos exercícios em questão, apenas a perna e o pé do indivíduo e somando estas duas considerações.

    O C.G. do conjunto perna-pé, da caneleira e da cadeira extensora foi localizado por meio de determinação matemática e gráfica, utilizando papel milimetrado sobre as fotocópias das imagens. O C.G. da caneleira foi marcado por meio da intersecção entre o ponto médio do comprimento e da largura da imagem e o C.G. do braço de apoio das pernas na cadeira extensora foi calculado pelo parafuso de fixação no centro dele. Para a realização dos cálculos necessários para a localização do C.G. do conjunto perna-pé, foi utilizado o método analítico e desconsiderada a resistência oferecida tanto pela caneleira quanto pelo braço de apoio dos pés da cadeira extensora.

    Ainda foram calculadas as seguintes variáveis: tempo necessário para a realização das fases concêntrica e excêntrica dos movimentos estudados, deslocamento angular, velocidade linear e angular, amplitude de movimento máxima, potência e a diferença percentual entre as potências para a fase concêntrica e excêntrica de cada exercício.

    O tempo que o indivíduo gastou para realizar a fase concêntrica e excêntrica de cada exercício foi calculada de acordo com o número de imagens fragmentadas para cada fase analisada e o número de fotos por segundo em que o filme foi fragmentado. Sendo o filme fragmentado em três imagens por segundo (1/30), a fórmula utilizada foi a seguinte:

Tempo gasto na fase do movimento = Quantidade de imagens utilizada na fase estudada x 0.033

    Para calcular o deslocamento angular, primeiro utilizamos o programa photoshop para sobrepor, em uma mesma imagem, a posição inicial e a final de cada fase do movimento (concêntrica e excêntrica). O deslocamento angular foi calculado pelo programa corel draw, traçando uma reta do ponto marcado no epicôndilo lateral até o ponto do maléolo lateral no início e no final do movimento. Com estas retas traçadas, o programa determina qual foi o deslocamento angular do movimento.

    O deslocamento angular que faltou para o executante atingir a ADM máxima na fase excêntrica foi calculado pelo programa corel draw, sendo uma reta traçada verticalmente do ponto marcado no epicôndilo lateral até o maléolo lateral, ao final da fase excêntrica. Por estes pontos marcados, o programa determina qual foi o ângulo que faltou para o indivíduo atingir a ADM máxima na fase excêntrica.

    O deslocamento angular que faltou para o executante atingir a ADM máxima na fase concêntrica também foi calculado pelo programa corel draw, sendo uma reta traçada horizontalmente do ponto marcado no trocânter maior do fêmur, passando pelo maléolo lateral até o pé, ao final da fase concêntrica. Por estes pontos marcados, o programa determina qual foi o ângulo que faltou para o indivíduo atingir a ADM máxima na fase concêntrica.

    Para os demais cálculos foram utilizadas as seguintes fórmulas:

• Velocidade angular (graus/segundo) = Deslocamento angular / tempo

• Velocidade angular (radianos/segundo) = Velocidade angular / 57.3

• Velocidade linear (metros/segundo) = Velocidade angular (rad/seg) x Raio

• Potência = Força x Velocidade linear

• Diferença percentual de potências: Potência fase excêntrica / Potência fase concêntrica /100 – 100

    Tomou-se como referência para os cálculos que seriam realizados durante a análise os valores antropométricos já citados e a medida do comprimento da perna e do pé do executante do exercício, sendo esta medida de 42 centímetros.

5.     Resultados e discussão

    Os resultados obtidos pela análise quantitativa realizada nesta pesquisa foram analisados e hierarquicamente apresentados de acordo com a seguinte estrutura: (1) comparação do deslocamento angular e amplitude de movimento máxima (ADM máxima) na ação muscular concêntrica (AMC) e ação muscular excêntrica (AME) da extensão unilateral do joelho com a caneleira e na cadeira extensora; (2) análise e comparação das seguintes variáveis biomecânicas: tempo necessário para a realização das fases concêntrica e excêntrica de cada exercício, velocidades angular e linear para estas fases, potência desenvolvida e a diferença percentual destas potências em cada fase do exercício; (3) análise do deslocamento do C.G. para o conjunto perna-pé na fase concêntrica e excêntrica dos exercícios estudados; (4) análise da variação do torque do conjunto perna-pé, do torque da resistência oferecida para cada exercício e do torque total para a fase concêntrica e excêntrica dos exercícios (torque do conjunto perna-pé somado ao torque as resistências oferecidas por cada exercício). Mas neste artigo discutiremos apenas os itens 1 e o 4, para uma análise mais adequada a esta publicação.

5.1.     Comparação do deslocamento angular e amplitude de movimento máxima (ADM máxima) na fase concêntrica e excêntrica da extensão unilateral do joelho com a caneleira e na cadeira extensora

    Por meio da observação das ilustrações 1 e 2, nota-se que após a realização da fase excêntrica do movimento ocorreu um deslocamento angular equivalente a 67º para a extensão unilateral do joelho com a caneleira e 58º para a extensão unilateral do joelho realizada na cadeira extensora. Tendo como referência a ADM máxima que poderia ser alcançada por meio da flexão do joelho (AME), para o exercício realizado com a caneleira observa-se que faltaram 15º para esta ser alcançada. Já para o exercício realizado na cadeira extensora, faltaram 20º para que a ADM máxima pudesse ser alcançada.

    Supostamente, esta diferença de deslocamento angular tenha sido estabelecida devido a configuração espacial do aparelho que foi utilizado para a realização dos dois exercícios. Acredita-se que a interferência desta configuração espacial do aparelho tenha sido mais relevante durante a realização da extensão unilateral do joelho na cadeira extensora. Por conseqüência disto, especula-se que a extensão unilateral do joelho realizada com a caneleira possibilite a realização de um maior deslocamento articular ou amplitude de movimento (ADM) para a fase excêntrica do exercício.

    Provavelmente, a configuração espacial do aparelho não seja o único fator que tenha causado esta diferença de deslocamento angular para a fase excêntrica do movimento entre os dois exercícios, pois em nenhum dos dois exercícios foi alcançada a ADM máx. para a fase excêntrica do movimento.

    Em síntese, ao utilizar esta configuração espacial do aparelho como especulação para a diferença verificada na ADM entre os dois exercícios realizados, acreditamos que a base de apoio utilizada para a coxa e fossa poplítea do executante tenha limitado o movimento de flexão do joelho, ou seja, o deslocamento angular realizado pela AME.

Ilustração 1. Deslocamento angular e amplitude de movimento máxima

para a fase excêntrica da Extensão Unilateral do Joelho com a Caneleira

 

Ilustração 2. Deslocamento angular e amplitude de movimento máxima

para a fase excêntrica da Extensão Unilateral do Joelho na Cadeira Extensora

    Por meio da observação das ilustrações 3 e 4, nota-se que após a realização da fase concêntrica do movimento ocorreu um deslocamento angular equivalente a 65º para a extensão unilateral do joelho realizada com a caneleira e 59º para o mesmo movimento articular realizado na cadeira extensora. Tendo como referencia a ADM máxima que poderia ser alcançada com o movimento de extensão do joelho (AMC), para o exercício realizado com a caneleira observa-se que faltaram 14º para esta ser atingida. Já para o exercício realizado na cadeira extensora faltaram 20º para que fosse alcançada a ADM máxima.

    Para afirmar mais especificamente sobre a diferença de deslocamento angular e ADM máxima nos dois exercícios estudados, seria necessário um programa fragmentador de imagens com maior capacidade, no qual as imagens fossem fragmentadas em pelo menos sete imagens por segundo de filmagem. Com esta fragmentação, talvez fosse possível dizer qual dos dois exercícios possui maior tendência em aproximar da ADM máxima para o movimento de extensão da articulação do joelho ou se os dois exercícios atingiram esta variável estudada.

    Acredita-se que a limitação da ADM para a fase concêntrica do exercício extensão unilateral do joelho realizada na cadeira extensora seja conseqüência do acoplamento da resistência ao braço de apoio dos pés da cadeira extensora e das forças resistivas (como, por exemplo, o atrito) oferecidas pelo sistema de cabos e roldanas do aparelho. Talvez, dentre estes possíveis fatores, o braço de apoio dos pés da cadeira extensora seja o mais relevante, já que esta estrutura é fixa, não sendo suficientemente flexível para acompanhar o movimento de extensão da articulação do joelho.

Ilustração 3. Deslocamento angular e amplitude de movimento máxima

para a fase concêntrica da Extensão Unilateral do Joelho com a caneleira

 

Ilustração 4. Deslocamento angular e amplitude de movimento máxima

para a fase concêntrica da Extensão Unilateral do Joelho na cadeira extensora

5.2.     Análise da Variação do Torque em cada fase do movimento (concêntrica e excêntrica)

    Os gráficos de variação do torque para as fases concêntrica e excêntrica da extensão unilateral do joelho com a caneleira e da extensão unilateral do joelho na cadeira extensora estão apresentados abaixo.

Gráfico 1. Variação do torque na ação muscular concêntrica com a caneleira

 

Gráfico 2. Variação do torque na ação muscular excêntrica com a caneleira

 

Gráfico 3. Variação do torque na ação muscular concêntrica na cadeira extensora

 

Gráfico 4. Variação do torque na ação muscular excêntrica da cadeira extensora

    Para ambos os exercícios, percebemos que a variação do torque total para todas as fases do movimento está sendo muito mais influenciada pelo torque resistivo (criado pelo conjunto perna-pé somado com a sobrecarga oferecida pela resistência) do que pela variação do torque referente ao conjunto perna-pé. Esta diferença entre o torque criado pelo conjunto perna-pé e pelo conjunto perna-pé somado à sobrecarga oferecida pela resistência era de fato esperada, pois o valor do torque é diretamente influenciado pela magnitude da força aplicada e a distância perpendicular da linha de ação desta força ao eixo de rotação, que no caso em questão é a articulação do joelho.

    Portanto, qualquer alteração realizada na magnitude da força aplicada ou na distância perpendicular da linha de ação desta força em relação à articulação do joelho terá como resultado a alteração do torque. A massa do conjunto perna-pé é constante, e por isso justifica-se o fato do torque resistivo ser muito mais influenciado pelo deslocamento do conjunto perna-pé somado com a sobrecarga oferecida pelas resistências.

    A variação do torque total para os dois exercícios foi crescente na fase concêntrica e decrescente na fase excêntrica do movimento. Tendo como referência o deslocamento angular da perna em ralação a uma linha traçada verticalmente à articulação do joelho em cada imagem estudada nos dois exercícios, nota-se que na medida em que ele aumenta, por meio do movimento de extensão, também ocorre o aumento do torque. Exatamente o contrário acontece para a fase excêntrica do movimento, ou seja, na medida em que o deslocamento da perna anteriormente citado é consideravelmente reduzido, também ocorre a redução do torque oferecido pelas resistências, ou seja, o torque resistivo.

    Por meio destas análises, especula-se que quanto maior for a extensão do joelho maior será o torque criado durante a realização dos dois exercícios. Pode ser que estes maiores valores do torque alcançados pela extensão do joelho submetam os músculos extensores desta articulação a uma sobrecarga maior de trabalho. Porém, discordando de Lima e Pinto (2006), nada até o presente momento pode ser afirmado, pois não sabemos qual exercício apresenta maior tendência de aproximar a articulação do joelho de sua ADM máxima para o movimento de extensão desta articulação.

    Talvez, para a análise em questão nesta pesquisa, o executante tenha até alcançado a ADM máxima. Porém, sem maiores detalhes do movimento no que diz respeito ao fragmentador de imagens que foi adotado, não temos nenhum meio para afirmar que o exercício com a caneleira possui maior tendência de aproximar o joelho de sua ADM máxima. Apenas podemos afirmar que com o aumento da angulação da articulação do joelho para o movimento de extensão, ou seja, com a aproximação da ADM máxima, maior será o torque resistivo.

    A elevação do torque resistivo, verificada na medida em que a articulação do joelho estende, é o resultado direto do aumento do braço de alavanca (ou braço de momento) da resistência em relação ao eixo de rotação no qual se processa o movimento desejado.

    Por conseqüência disso, acreditamos que uma maior participação dos músculos extensores do joelho será necessária nos últimos graus de extensão desta articulação, tendo como objetivo a produção de um torque muscular que possua magnitude necessária para contrabalançar o torque resistivo.

    Pelo menos numericamente, o torque resistivo encontrado no exercício extensão unilateral do joelho realizado na cadeira extensora foi maior que o torque resistivo encontrado no exercício realizado com a caneleira. Pode ser que esta diferença seja atribuída a diferença do momento de inércia oferecido pelo braço de apoio dos pés da cadeira extensora e também pelo sistema de cabos e roldanas deste aparelho. Conforme já foi elucidado, o momento de inércia destas estruturas não é conhecido. Ao que tudo indica provavelmente, esta é a única explicação plausível para a diferença verificada na produção de torque pelos dois exercícios.

6.     Considerações finais

    O fato dos autores Lima e Pinto (2006) terem citado diferenças cinesiológicas entre a extensão do joelho realizada com a caneleira e na cadeira extensora foi o que despertou o interesse do grupo pelo estudo e análise destes dois exercícios, porém tendo como ponto de vista critérios biomecânicos.

    Nossos resultados apontam que existem algumas diferenças cinemáticas e dinâmicas entre os dois exercícios analisados. Ao que tudo indica, a extensão unilateral do joelho realizada com a caneleira é o exercício mais recomendado para o treinamento da potência muscular dos músculos extensores do joelho.

    De acordo com nossos estudos, o deslocamento angular permitido pela extensão unilateral do joelho realizada com a caneleira foi maior. Porém, para que este maior deslocamento angular seja considerado relevante, estudos futuros deverão ser feitos com análises biomecânicas e cinesiológicas juntas, para verificar se os dados observados neste trabalho (torque, deslocamento angular, velocidades e potência) são importantes no recrutamento muscular, e se este recrutamento é mais eficiente na cadeira extensora ou com a caneleira. Para estes trabalhos futuros, aconselhamos um programa fragmentador de vídeos mais eficiente, que verifique a posição inicial e final dos exercícios com melhor precisão do que o programa utilizado em nosso trabalho.

    Nosso estudo possibilitou a ênfase na teoria de FIT4 Fitness Store (2008), que coloca o braço de apoio dos pés da cadeira extensora como um possível “limitador de amplitude de movimento”.

    Entretanto, mais estudos são necessários para identificar fatores como: qual dos exercícios permite que o movimento de extensão do joelho alcance o máximo de sua ADM; caso existam, quais outros fatores, excluindo a configuração espacial do aparelho citada neste trabalho, interferem na ADM tanto para a fase excêntrica quanto para a concêntrica do movimento; e por último, constatar se o condicionamento técnico do executante foi relevante para a obtenção dos valores obtidos, como ressaltado em nossas discussões.

Referências bibliográficas

• AABERG, Everett. Musculação – Biomecânica e treinamento. Tradução de Maria de Lourdes Giannini. 1ª edição. São Paulo: Manole, 2001. 216 p.

• CAMPOS, Maurício de Arruda. Biomecânica da musculação. 3.ed. Rio de Janeiro: Sprint, 2006. 154 p.

• CARPENTER, Carlos Sandro. Biomecânica. 1ª edição. Rio de Janeiro: Sprint, 2005. 326p.

• CHAVES, Christianne Pereira Giesbrecht. et al. Déficit bilateral nos movimentos de flexão e extensão de perna e flexão do cotovelo. Revista Brasileira de Medicina do Esporte. vol.10 no.6 Niterói Nov./Dec. 2004

• FIT 4 FITNESS STORE. Leg Extension. Disponível em: http://www.reebokfitness.com.br/fit4/default.asp?pt=produtos&m=2&c=2&l=56&p=113. Acesso em 1 de out. de 2008.

• GODOY, Erik Salum de. Musculação: Fitness. 1ª Edição. Rio de Janeiro: Sprint, 1994.127 p.

• HALL, Susan J. Biomecânica Básica. Tradução de Giuseppe Taranto. 4ª edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. 509 p.

• LIMA, Cláudia Silveira; PINTO, Ronei Silveira. Cinesiologia e Musculação. 1ª edição. Porto Alegre: Artmed, 2006. 188 p.

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revista digital · Año 15 · N° 147 | Buenos Aires, Agosto de 2010   © 1997-2010 Derechos reservados