Análise comparativa da extensão unilateral  do joelho com a caneleira e na cadeira extensora Análisis comparativo de la extensión unilateral de la rodilla con la canillera y en una silla extensora
	Graduado em Educação Física Universidade Federal de Uberlândia, UFU (Brasil)	Wellington Reis Silva wellingtoneduca@yahoo.com.br
	Resumo           Pretendemos neste artigo discorrer analiticamente por meio de diálogos com pesquisadores que teorizam, fundamentam e desenvolvem investigações científicas numa perspectiva da biomecânica de movimento, mais especificamente, com aqueles que se concentram na biomecânica do rendimento na qual preocupa-se com a execução precisa dos gestos técnicos. Nesse sentido, surgiu o interesse pela realização em de uma análise comparativa entre os exercícios extensão unilateral do joelho realizada com a caneleira e na cadeira extensora. Percebeu-se que estudos como este é muito restrito na literatura, e, portanto, novos estudos teórico-práticos precisam ser realizados para maior fundamentação científica, pois um único estudo apontou a existência de diferenças cinesiológicas entre os dois exercícios.           Unitermos: Biomecânica. Extensão do joelho. Cadeira extensora. Caneleira.   Abstract           We intend to discuss this article analytically through dialogues with researchers theorize that, founded and develop scientific research perspective of the biomechanics of movement, more specifically, those that focus on the biomechanics of the income on which is concerned with the precise execution of the technical gestures. In this sense, the interest in carrying out a comparative analysis between unilateral knee extension exercises performed with the shin guards and knee extension. It was felt that studies like this is very limited in the literature, and therefore new theoretical and practical studies are needed to greater scientific foundation for a single study reported the existence of differences between the two kinesiological exercises.           Keywords: Biomechanics. Extension of knee. Leg extension. Shin guard.
	http://www.efdeportes.com/ EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 15, Nº 149, Octubre de 2010. http://www.efdeportes.com/

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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

    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.

    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 o interesse de analisar os exercícios citados, porém agora de acordo com uma visão biomecânica.

    O presente artigo tem como objetivo discorrer por meio de estudos científicos biomecanicamente a execução dos exercícios “Extensão Unilateral do Joelho na Cadeira Extensora” e “Extensão Unilateral do Joelho com a caneleira”.

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, descreveremos os movimentos e os principais músculos envolvidos e sua análise biomecânica, pelo 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.

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)

Análise biomecânica e descrição do exercício

Fases do movimento

a.     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.

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

c.     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. 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 gastrocnêmio 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.

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 a sua Amplitude de Movimento Máxima (ADM).

Referências bibliográficas

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

• 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.