UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO    ESCOLA DE EDUCAÇÃO FÍSICA E ESPORTE        DEPARTAMENTO DE ESPORTEASPECTOS BIOMECÂNICOS DO AN...
ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO ANDAR E   DO CORRER EM MEIO AQUÁTICO            MÁRIO HEBLING CAMPOS                    Monografi...
SUMÁRIO                                                                                                               Pági...
1                               LISTA DE FIGURAS                                                                          ...
2FIGURA 8 - A) COEFICIENTE     DE ARRASTO DURANTE EXTENSÃO DO MODELO DA         PERNA EM FUNÇÃO DO ÂNGULO DO JOELHO;      ...
3                       LISTA DE TABELAS                                                                                Pá...
4                                   RESUMO     ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO ANDAR E DO CORRER EM MEIO                         ...
51. INTRODUÇÃO       Um importante componente na reabilitação de atletas lesionados é amanutenção dos níveis de condiciona...
6TUCKER & GREENING, 1991), gasto energético (GLEIN & NICHOLAS, 1989)e respostas metabólicas ao meio (BISHOP, FRAZIER, SMIT...
72. REVISÃO DA LITERATURA1.2   Parâmetros biomecânicos para a análise do movimento humano       A Biomecânica do movimento...
8está sendo submetido o local onde o mesmo encontra-se aplicado” (AMADIO,1989).          A definição do conceito de força,...
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10       A Cinemetria estuda o comportamento cinemático do modelo definidopela Antropometria.       Os pesquisadores biome...
11planos (sagital, transversal e frontal). Isso indica a utilização de mais de umacâmera para uma posterior reconstrução d...
12exemplo, velocidade, aceleração e variação angular das articulações e depontos específicos como o centro de gravidade. T...
13variáveis no eixo vertical (Y), e o instante do ciclo ou tempo no eixo horizontall(X).        NOVACHECK (1998) realizou ...
14       O ponto limite entre o correr e o andar está no momento em que a fasede duplo apoio (os dois pés tocam o chão) dá...
15FIGURA 3 - Exemplo típico da variação angular da articulação do joelho           em função da porcentadem do ciclo da pa...
16FIGURA 4 - Exemplo típico de força vertical de reação do solo em função           do tempo comparando a marcha (caminhad...
17                       Estático    Lento      Rápido                C7                                                  ...
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19FIGURA 6 - A) Modelo da perna humana; B) Prótese com “hidro boot”          para aumentar a área do segmento (adaptado de...
20FIGURA 7- A) Força de arrasto durante extensão do modelo da perna em           função do ângulo do joelho; B) Forças de ...
21velocidade foi muito grande sobre os valores das forças de arrasto maspequeno sobre os valores dos coeficientes de arras...
22       “No meio aquático, devido à presença da força de impulsão hidrostática,o efeito da força da gravidade é diminuído...
23       O estudo sobre a variação angular da articulação do joelho e do sinaleletromiográfico no domínio temporal durante...
24        Cada indivíduo percorria uma distância de 12 m por 20 vezes. Nas 10primeiras foram recolhidos dados do sinal ele...
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27ambiente terrestre e aquático. A velocidade angular da articulação do joelho,mantém                                     ...
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29                TERRA                        ÁGUA                                   rápido                lento      FRS...
30uma atividade até certo ponto parecida e próxima da realizada durante odesempenhar de sua profissão. Essas atividades na...
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32        Dado que o passar longos períodos de tempo correndo pode tornar-sedesmotivante, será aconselhável variar não só ...
333. Conclusão        Através do levantamento bibliográfico a respeito de aspectosbiomecânicos do andar e do correr em mei...
344. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASADELAAR, R.S.; The pratical biomechanics of running. The American Journal       of Sports M...
35CHU,    K.S.; RHODES,      E.C. Physiological and Cardiovascular changes       associated with deep water running in the...
36McMURRAY,        R.G.;     FIELSELMAN,         C.C.;   AVVERY,     K.E.    Exercise         hemodynamics in water and on...
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Monografia mario Aspectos biomecânicos do andar e do correr em meio aquático

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O objetivo desse trabalho é o de analisar os aspectos biomecânicos do
andar e do correr em meio aquático. Esta monografia se propõe a fazer um
levantamento bibliográfico sobre o tema sob aspectos biomecânicos apoiados
em aspectos fisiológicos, comparando a marcha e a corrida humana em
ambiente terrestre, águas profundas e águas rasas.

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  1. 1. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE EDUCAÇÃO FÍSICA E ESPORTE DEPARTAMENTO DE ESPORTEASPECTOS BIOMECÂNICOS DO ANDAR E DO CORRER EM MEIO AQUÁTICO Mário Hebling Campos SÃO PAULO 2001
  2. 2. ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO ANDAR E DO CORRER EM MEIO AQUÁTICO MÁRIO HEBLING CAMPOS Monografia apresentada ao Departamento de Esporte da Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo, como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Esporte. ORIENTADOR: PROF. DR. MARCOS DUARTE
  3. 3. SUMÁRIO PáginaLISTA DE FIGURAS.............................................................................................iiLISTA DE TABELAS.............................................................................................ivRESUMO...............................................................................................................v1 INTRODUÇÃO .......................................................................................... 51.1 Objetivos.................................................................................................... 62 REVISÃO DA LITERATURA..................................................................... 72.1 Parâmetros biomecânicos para a análise do movimento humano........... 72.1.1 Dinamometria ............................................................................................ 72.1.2 Eletromiografia .......................................................................................... 82.1.3 Antropometria............................................................................................ 92.1.4 Cinemetria ................................................................................................. 92.2 Caracterização do movimento em ambiente aquático e terrestre .......... 112.2.1 Caracterização da Marcha e Corrida em ambiente terrestre.................. 122.2.2 Propriedades físicas da água.................................................................. 162.2.3 Aspectos biomecânicos da realização de exercícios em meio aquático ................................................................................................... 212.2.4 Aspectos fisiológicos da realização de exercícios em meio aquático .... 292.3 Considerações complementares............................................................. 303 Conclusão................................................................................................ 33 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................ 34
  4. 4. 1 LISTA DE FIGURAS PáginaFIGURA 1 - REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA POSIÇÃO DOS MEMBROS INFERIORES DURANTE O CICLO COMPLETO DO ANDAR - PASSADA, DIVIDIDOS EM DUAS FASES, APOIO E BALANÇO E SEIS SUB-FASES, SENDO, CONTATO DO CALCANHAR, PÉ APLANADO, MÉDIO APOIO, RETIRADO DO CALCANHAR, RETIRADA DOS DEDOS MÉDIO BALANÇO, (ADAPTADO DE ALLARD, 1995). 13FIGURA 2 - REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA POSIÇÃO DOS SEGMENTOS INFERIORES DURANTE O CICLO COMPLETO DA CORRIDA, DIVIDIDA EM TRÊS FASES APOIO, FLUTUAÇÃO E BALANÇO (ADAPTADO DE ADELAAR, 1986). 14FIGURA 3 - EXEMPLO TÍPICO DA VARIAÇÃO ANGULAR DA ARTICULAÇÃO DO JOELHO EM FUNÇÃO DA PORCENTADEM DO CICLO DA PASSADA PARA A MARCHA, CORRER E CORRER EM ALTA VELOCIDADE. QUANDO O ÂNGULO É ZERO, O JOELHO ESTÁ EM EXTENSÃO MÁXIMA (ADAPTADO DE ENOKA, 2000). 15FIGURA 4 - EXEMPLO TÍPICO DE FORÇA VERTICAL DE REAÇÃO DO SOLO EM FUNÇÃO DO TEMPO COMPARANDO A MARCHA (CAMINHADA) E O CORRER (ADAPTADO DE ENOKA, 2000). 16FIGURA 5 - FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO EM SITUAÇÃO ESTÁTICA E DURANTE O ANDAR EM DIFERENTES NÍVEIS DE IMERSÃO (ADAPTADO DE HARRISON ET AL.1992). 17FIGURA 6 - A) MODELO DA PERNA HUMANA; B) PRÓTESE COM “HIDRO BOOT” PARA AUMENTAR A ÁREA DO SEGMENTO (ADAPTADO DE POYHONEN ET AL. 2000), 19FIGURA 7- A) FORÇA DE ARRASTO DURANTE EXTENSÃO DO MODELO DA PERNA EM FUNÇÃO DO ÂNGULO DO JOELHO; B) FORÇAS DE ARRASTO PARA O MODELO DA PERNA COM O HYDRO-BOOT (ADAPTADO DE POYHONEN ET AL., 2000) 20
  5. 5. 2FIGURA 8 - A) COEFICIENTE DE ARRASTO DURANTE EXTENSÃO DO MODELO DA PERNA EM FUNÇÃO DO ÂNGULO DO JOELHO; B) COEFICIENTE DE ARRASTO PARA O MODELO DA PERNA COM O HYDRO-BOOT (ADAPTADO DE POYHONEN ET AL., 2000) 20FIGURA 9 - ILUSTRAÇÃO DA PRÁTICA DO “WATER RUNNING”, DEMONSTRAÇÃO DA TÉCNICA UTILIZADA NO MOVIMENTO EVIDENCIANDO A PROXIMIDADE COM A CORRIDA EM MEIO TERRESTRE (ADAPTADO DE HAMER, 1995). 21FIGURA 10 - VARIAÇÃO ANGULAR (ELGON) DA ARTICULAÇÃO DO JOELHO EM DUAS SITUAÇÕES: A) ANDAR EM AMBIENTE TERRESTRE E B) ANDAR EM AMBIENTE AQUÁTICO. OS VALORES APRESENTADOS NAS FIGURAS FORAM CALCULADOS ATRAVÉS DOS SINAIS OBTIDOS DE SEIS SUJEITOS REALIZANDO 12 PASSADAS CADA. O GRÁFICO É COMPOSTO POR DUAS PARTES: A SUPERIOR APRESENTA A MÉDIA INTER-INDIVÍDUOS DA VARIAÇÃO ANGULAR E RESPECTIVOS DESVIOS PADRÕES. A PARTE INFERIOR MOSTRA OS VALORES MÉDIOS DO CV DURANTE O CICLO COMPLETO DA PASSADA (0-100%) (ADAPTADO DE ERVILHA, 1999). 23FIGURA 11 - EXEMPLO DE FORÇA VERTICAL DE REAÇÃO DO SOLO E VARIAÇÃO ANGULAR DAS ARTICULAÇÕES DO MEMBRO INFERIOR. ÁREAS ESCURAS REPRESENTAM A FASE DE APOIO SIMPLES PARA CADA CONDIÇÃO ILUSTRADA (ADAPTADO DE YAMAMOTO ET AL., 1995). 27FIGURA 12- EXEMPLO TÍPICO DE FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO E SINAL ELETROMIOGRÁFICO RETIFICADO DURANTE O ANDAR EM AMBIENTE TERRESTRE E AQUÁTICO EM VELOCIDADE RÁPIDA E LENTA (ADAPTADO DE YANO ET AL.,1995). 29FIGURA 13 – FORMAS ALTERNATIVAS DE ORGANIZAÇÃO E EXERCITAÇÃO EM CORRIDA NA ÁGUA.(ADAPTADO DE BARBOSA, 1998). 32
  6. 6. 3 LISTA DE TABELAS PáginaTABELA 1 - VALORES REFERENTES ÀS AMPLITUDES ARTICULARES DA ARTICULAÇÃO DO JOELHO, OBTIDOS ATRAVÉS DO ELETROGONIÔMETRO DURANTE O CICLO COMPLETO DA PASSADA EM AMBIENTE TERRESTRE E AQUÁTICO (ADAPTADO DE ERVILHA, 1999)......................................... 26
  7. 7. 4 RESUMO ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO ANDAR E DO CORRER EM MEIO AQUÁTICO Autor: MÁRIO HEBLING CAMPOS Orientador: PROF. DR. MARCOS DUARTE Um importante componente na reabilitação de atletas lesionados é amanutenção dos níveis de condicionamento cardiovasculares. Maisrecentemente a prescrição de corrida e marcha em água rasa e profunda estásendo realizada como complementação no treinamento específico de muitosatletas. Nesse contexto, existe um grande interesse no estudo do movimentohumano dentro da água, uma vez que o meio já é utilizado como de valorterapêutico na recuperação de atletas lesionados e até mesmo no treinamentode atletas sadios, devido à diferentes propriedades mecânicas que oferece. Oobjetivo desse trabalho é o de analisar os aspectos biomecânicos do andar edo correr em meio aquático. Esta monografia se propõe a fazer umlevantamento bibliográfico sobre o tema sob aspectos biomecânicos apoiadosem aspectos fisiológicos, comparando a marcha e a corrida humana emambiente terrestre, águas profundas e águas rasas. Com isso pretende-seaglutinar e organizar parâmetros determinados por dados científicos,principalmente da biomecânica, para a orientação e recomendação do treino deatletas no meio líquido. Através do levantamento bibliográfico a respeito deaspectos biomecânicos do andar e do correr em meio aquático, pode-seperceber que ainda não se tem grande quantidade e qualidade de bonstrabalhos a respeito desse tema. Existe uma gama muito maior de trabalhos arespeito de variáveis fisiológicas sobre o water running.
  8. 8. 51. INTRODUÇÃO Um importante componente na reabilitação de atletas lesionados é amanutenção dos níveis de condicionamento cardiovasculares. A natação e ociclismo vem sendo utilizados já a muito tempo, na recuperação de atletas queapresentam lesões do aparelho locomotor, de modo a evitar atividades de altoimpacto, e propiciando a manutenção ou desenvolvimento de elevados níveisde condicionamento. Mais recentemente a prescrição de corrida e marcha emágua rasa e profunda está sendo realizada como complementação notreinamento específico de muitos atletas (ZULUAGA, 1995). Muito comentadoentre os profissionais que já se utilizam do “water-running” é o fato de que,assim como o alongamento, musculação, dentre outros a corrida e a marchana água tende a se tornar uma ferramenta imprescindível para oaperfeiçoamento das capacidades físicas básicas e ou específicas,dependendo da modalidade esportiva. Pelas razões citadas anteriormente, dentre outras, há uma crescentepreocupação em se estudar o comportamento do movimento humano quandoem interação com diferentes meios ambientes. Nesse contexto, existe umgrande interesse no estudo do movimento humano dentro da água, uma vezque o meio já é utilizado como de valor terapêutico na recuperação de atletaslesionados e até mesmo no treinamento de atletas sadios, devido à diferentespropriedades mecânicas que oferece. A partir de uma revisão bibliográfica a respeito de estudos querelacionem variáveis biomecânicas sobre o padrão da atividadeeletromiográfica e da variação angular da articulação do joelho durante alocomoção em diferentes meios ambientes, pode-se ampliar o entendimentode como o sistema nervoso exerce o controle sobre o movimento humano. É fato que quase a totalidade dos estudos do movimento humano emambiente aquático se preocupam com parâmetros fisiológicos e nãomecânicos; ou seja, há uma vasta literatura à respeito dos efeitos do meioaquático e também de exercícios realizados no mesmo, em relação à pressãoarterial (McMURRAY, FIESELMAN & AVERY, 1988), ritmo cardíaco (BUTTS,
  9. 9. 6TUCKER & GREENING, 1991), gasto energético (GLEIN & NICHOLAS, 1989)e respostas metabólicas ao meio (BISHOP, FRAZIER, SMITH & JACOBS,1989). Quanto a estudos que relacionem variáveis biomecânicas como força dereação do solo, estimativas de momento de força articular, eletromiografia, eoutras, percebe-se que há certa carência de estudos nesse sentido, muitoembora, há muito tem-se divulgado os benefícios da reabilitação e dotreinamento esportivo em ambiente aquático e suas vantagens como um meioque, por um lado, oferece menor impacto durante as fases de apoio e poroutro, exige maior força propulsiva do aparelho locomotor para que a força deresistência da água seja vencida (HARRISON, HILLMAN & BULSTRODE,1992).1.1 Objetivos O objetivo desse trabalho é o de analisar os aspectos biomecânicos doandar e do correr em meio aquático. Esta monografia se propõe a fazer umlevantamento bibliográfico sobre o tema sob aspectos biomecânicos apoiadosem aspectos fisiológicos, comparando a marcha e a corrida humana emambiente terrestre, águas profundas e águas rasas. Com isso pretende-se aglutinar e organizar parâmetros determinadospor dados científicos, principalmente da biomecânica, para a orientação erecomendação do treino de atletas no meio líquido.
  10. 10. 72. REVISÃO DA LITERATURA1.2 Parâmetros biomecânicos para a análise do movimento humano A Biomecânica do movimento busca explicar como as formas demovimento dos corpos de seres vivos acontecem na natureza a partir deparâmetros cinemáticos e dinâmicos (ZERNICKE, 1981). Dada a grandediferença de sua abordagem e alvo, a biomecânica pode ser dividida eminterna e externa. A biomecânica interna preocupa-se com as forças internas,com as forças transmitidas pelas estruturas biológicas internas do corpo taiscomo forças musculares, forças exercidas sobre os tendões, ligamentos,fáscias, ossos, cápsulas e cartilagens articulares (AMADIO & DUARTE, 1996).Pela óbvia dificuldade metodológica de se acessar o comportamentobiomecânico de estruturas internas dos sistemas biológicos, a suaparametrização, em termos de variáveis biomecânicas internas torna-seextremamente dependente de medições de variáveis biomecânicas externas aoorganismo, ou seja, as medições são feitas exteriormente, ou por equações deestimação. “A biomecânica externa representa aqueles parâmetros dedeterminação quantitativa e ou qualitativa referente as mudanças de lugar eposição do corpo humano em movimentos esportivos, com auxílio de medidasdescritivas cinemáticas e dinâmicas (por ex. Trajetória, velocidade, aceleração,força, etc...). Ou seja, referem-se às características observáveis exteriormentena estrutura do movimento” (AMADIO, 1989). Os métodos através dos quais a biomecânica aborda as diversas formasde movimento são a dinamometria, eletromiografia, antropometria e cinemetria.1.2.1 Dinamometria “Para medir as forças exercidas por um corpo sobre outro,necessitamos de um equipamento apropriado, denominado transdutor de força,que dá sinais elétricos proporcionais à força aplicada. Temos como exemplo o“Strain-gage” que, através de deformação no metal, nos fornece a força que
  11. 11. 8está sendo submetido o local onde o mesmo encontra-se aplicado” (AMADIO,1989). A definição do conceito de força, sob o aspecto físico, somente podeser interpretada a partir de sua ação, e assim, podemos interpretar seus efeitosestático e dinâmico (AMADIO, 1989). É por meio da dinamometria, que englobatodos os tipos de medidas de força e ainda de distribuição de pressão, quepodemos interpretar as respostas de comportamentos dinâmicos e estáticos domovimento humano. Nesse aspecto, os transdutores de pressão trouxeramincontestáveis contribuições para o controle do erro experimental e para apossibilidade de avaliação dinâmica da força (AMADIO & DUARTE, 1996). As plataformas de força fornecem a força de reação do solo nasuperfície de contato durante a fase de apoio do movimento. A força de reaçãodo solo é representada em forma de vetores, em função da variável tempo,considerando-se sua ação tridimencional (1 componente vertical, 1componente antero-posterior e um componente médio-distal). A plataforma deforça é ligada a um amplificador de sinais, amplificadores de soma e de divisãode sinais que são conectados e programados automaticamente (AMADIO,1989).1.2.2 Eletromiografia A Eletromiografia (EMG) que é o estudo da função muscular por meio daanálise do sinal elétrico emanado durante as contrações musculares tem sidoutilizada largamente para o estudo do movimento humano, uma vez quepermite um fácil acesso ao processo fisiológico que leva o músculo a gerarforça e produzir movimento (BASMAJIAN & De LUCA, 1985). “Em geral existe uma relação entre a força muscular e a atividade doeletromiograma, isto é, a força muscular, durante a contração, depende daexcitação que os eletrodos indicam. Esse nível de excitação corresponde àforça muscular exercida” (AMADIO, 1989). Segundo AMADIO (1989), a eletromiografia pode contribuirpara que se responda algumas questões de análise do movimento, como por
  12. 12. 9exemplo, quais os músculos ativos durante um movimento e qual a relaçãotemporal da tensão muscular entre o músculo, isoladamente, com o grupomuscular em atividade. Em outras palavras, através do padrão de movimentono eletromiograma pode-se investigar o que é de especial importância para aprática do movimento. Em seu trabalho AMADIO (1989), apontou algumas limitações que aeletromiografia apresenta. 1) Os movimentos esportivos são perturbados peloseletrodos, cabos e equipamento de telemetria. 2) Existem dificuldades nadeterminação dos pontos anatômicos musculares para a fixação dos eletrodos.Apesar de existir uma padronização do procedimento para a fixação doseletrodos, constatou-se, na prática, diferenças da estrutura morfológica dostestandos, isto é, para cada indivíduo foi necessário estabelecer um novo pontode transmissão. Disso pode-se concluir que para a utilização dessa técnica énecessário alguma experiência. 3) Os eletrodos transmitem sinais de grandesáreas musculares, que não podem ser exatamente definidas, de modo quepodem ocorrer interferências de músculos vizinhos. Existe, portanto, o perigode que sejam transmitidos potenciais de ação que não pertençam ao grupomuscular em questão. 4) Deve-se ainda salientar que interferências no sinaleletromiográfico podem ocorrer em função da freqúência de transmissãotelemétrica ou mesmo por causa de eletrodos mau fixados, que possibilitamapenas um registro insuficiente ou até falso do potencial de ação.1.2.3 Antropometria A Antropometria preocupa-se em determinar características físicas docorpo humano, tais como as dimensões, formas geométricas de segmentos,distribuição de massa, braços de alavanca, posicionamento de eixosarticulares, etc., definindo então um modelo antropométrico, contendoparâmetros necessários para a construção de um modelo biomecânico daestrutura analisada.1.2.4 Cinemetria
  13. 13. 10 A Cinemetria estuda o comportamento cinemático do modelo definidopela Antropometria. Os pesquisadores biomecânicos dispõem de uma ampla gama deequipamentos para estudar a cinemática do movimento humano. Os fotógrafoscomeçaram a utilizar câmeras no estudo do movimento humano e animaldurante o final do século XIX. Um famoso fotógrafo dessa época foi EadweardMuybridge. O fotógrafo utilizava-se de uma série de câmeras com umdispositivo com o qual se podia captar lances seriados de cavalos trotando egalopando. Produziu documentação científica também a respeito demovimentos humanos de grande importância (HALL, 2000). Hoje, os analistas possuem equipamentos que possibilitam umaanálise quantitativa em filme ou vídeo com câmeras ligadas ao computador,que torna possível o cálculo das estimativas das quantidades cinemáticas demaior interesse na filmagem (HALL, 2000). Devido a enorme disponibilidade,durabilidade e da facilidade de utilização das modernas câmeras de vídeo edas unidades de repredução, o vídeo é hoje o meio cinematográfico maiscomum usado para análise qualitativa do movimento. O vídeo padronizado,proporciona 30 quadros resolúveis por segundo, o que é suficiente para amaioria das aplicações qualitativas do movimento humano. Cientistas querealizam um estudo detalhado da cinemática do movimento humanonecessitam tipicamente de uma câmera de vídeo e de uma unidade dereprodução mais sofisticadas com velocidades mais altas de captação dosquadros. No entanto, tanto para análise qualitativa quanto quantitativa, umainformação que adquire maior importância que a velocidade da câmera é aclareza das imagens captadas. O obturador torna possível o controle dousuário do tempo de exposição, ou período de tempo durante o qual oobturador fica aberto quando está sendo obtido cada quadro no registro emvídeo. Essa câmera com velocidade do obturador corretamente regulada énecessária para gerar imagens claras e nítidas dos movimentos rápidos,independentemente da velocidade de captação dos quadros (HALL, 2000). Outra consideração importante a respeito da análise do movimento comvídeo é o de que os movimentos ocorrem em três dimensões, ou seja em três
  14. 14. 11planos (sagital, transversal e frontal). Isso indica a utilização de mais de umacâmera para uma posterior reconstrução do movimento tridimensionalmente. Onúmero de câmeras e seus posicionamentos devem ser previamenteestudados para cada tipo de movimento, de modo a garantir que todos osgestos sejam visualizados e registrados com exatidão para permitir umaanálise detalhada. Existem outros tipos de tecnologias para aplicações que envolvam aanálise cinemática do movimento. Esses sistemas permitem que se faça, emtempo real, o rastreamento de alvos que consistem em minúsculas luzeselétricas, conhecidas como diodos emissores de luz (LEDs, de light-emittingdiodes) ou marcadores eletromagnéticos, que podem ficar presos na pele,estabelecendo regiões que representem os eixos articulares ou outros pontosde interesse. Câmeras especiais ligadas a um computador permitem orastreiamento desses alvos. A combinação de células fotoelétricas, feixes luminosos e cronômetrospodem ser utilizados para medir diretamente a velocidade do movimento. O goniômetro manual usado para determinar o ângulo presente em umaarticulação existe também em uma versão eletrônica, conhecida comoeletrogoniômetro ou elgon. O centro do elgon é posicionado sobre o centro derotação da articulação a ser monitorizada e seus ramos alinhados e presosfirmemente sobre o eixo longitudinal dos segmentos corporais adjacentes.Com a movimentação da articulação, o influxo elétrico proporciona um registrocontínuo do ângulo presente na articulação (HALL, 2000). Outro sistema de monitorização do movimento é o acelerômetro que éum transdutor usado para mensuração direta da aceleração do local em que éfixado.1.3 Caracterização do movimento em ambiente aquático e terrestre Há uma grande quantidade de parâmetros, já descritos na literatura, comos quais se pode caracterizar e interpretar a marcha e a corrida humana. Adescrição é feita através da apresentação de variáveis cinemáticas, como por
  15. 15. 12exemplo, velocidade, aceleração e variação angular das articulações e depontos específicos como o centro de gravidade. Também são consideradosparâmetros como a amplitude e dimensão da passada, tempo de contato com osolo durante o ciclo completo da passada e acelerações e deslocamentos desegmentos do corpo, além da apresentação de variáveis cinéticas, tais comoforça de reação do solo em seus três eixos de movimento, estimativa devalores de forças internas aplicadas ao sistema ósteo-articular, momentos deforça articular, potência de força gerada e absorvida (ERVILHA, 1999). Segundo BRUNIERA (1994), os movimentos de locomoção sãoaltamente variáveis, não somente entre indivíduos, mas para um mesmoindivíduo a diferentes velocidades e de apoio para apoio. Além disso, é umprocesso complexo que necessita de um elaborado controle do sistemamusculo-esquelético e sistema nervoso. Conclui-se então que a locomoção nãoé um único fenômeno, mas muitos fenômenos interligados, constituindo-se ummovimento de estrutura complexa para análise e interpretação. Embora duaspessoas não possam se mover de maneira idêntica, existem certascaracterísticas da locomoção que são universais, e estes pontos similaresservem como base para a descrição cinemática, dinâmica, atividade muscularentre outras.1.3.1 Caracterização da Marcha e Corrida em ambiente terrestre O andar e o correr são descritos na literatura basicamente através deparâmetros como variação angular dos segmentos (membros do corpo humanoou modelos desses) envolvidos na realização do movimento, variação do sinaleletromiográfico de músculos que atuam na realização do movimento, edistribuição de pressão estimada ou medida diretamente. Todas essasvariáveis, como citado anteriormente, são descritas em função do totalpercentual do ciclo da passada e podem ser observadas sob diferentesperspectivas (planos sagital, frontal e occipital). São, geralmente, criadosgráficos para demonstrar essa variação em função do total do ciclo, ficando as
  16. 16. 13variáveis no eixo vertical (Y), e o instante do ciclo ou tempo no eixo horizontall(X). NOVACHECK (1998) realizou uma revisão da literatura em busca deparâmetros biomecânicos para a análise do ciclo de passadas na corrida emarcha humanas, descrevendo suas fases e etapas. Segundo o autor, o cicloda passada se inicia no momento em que um dos pés toca o chão e terminaquando o mesmo o toca novamente. Duas são as fases consideradas para o movimento por todos osautores. Uma fase de contato do pé com o solo (fase de acomodação ou apoiode posição) e outra em que o pé não está em contato com o solo (fase deoscilação ou balanço). Em relação a marcha, a maioria dos autoresapresentam pelo menos 4 subdivisões ou etapas para a fase de apoio e 3 paraa de oscilação. As subdivisões da fase de apoio segundo ALLARD (1995) são:contato do calcanhar com o solo, pé plantado, médio apoio e retirada docalcanhar. As subdivisões da fase de balanço são: retirada do dedo (perda decontato do hálux com o solo), médio balanço e contato do calcanhar. Fase de Apoio Fase de Balanço contato pé médio retirada retirada médio contato do aplanado apoio do do balanço do calcanhar calcanhar dedo calcanharFIGURA 1 - Representação esquemática da posição dos membros inferiores durante o ciclo completo do andar - passada, divididos em duas fases, apoio e balanço e seis sub-fases, sendo, contato do calcanhar, pé aplanado, médio apoio, retirado do calcanhar, retirada dos dedos médio balanço, (adaptado de ALLARD, 1995).
  17. 17. 14 O ponto limite entre o correr e o andar está no momento em que a fasede duplo apoio (os dois pés tocam o chão) dá lugar a duas fases de flutuaçãoem que nenhum dos pés toca o chão. Quanto maior a velocidade de translaçãodo sujeito, menor será o tempo proporcional da fase de apoio ou acomodação,em relação com o total da passada. O tempo em que a parte anterior do pé (osdedos) demora para desencostar do chão também diminui com o aumento davelocidade de corrida. De acordo com os estudos do autor, o momento em queo pé perde o contato com o chão ocorre a 39% do total na corrida e 36% noesprinte (correr com o máximo de aceleração e velocidade). Outros estudoscom atletas velocistas de alto nível demostraram que esse tempo pode serdiminuído para 22% no esprinte (NOVACHECK, 1998).FIGURA 2 - Representação esquemática da posição dos segmentos inferiores durante o ciclo completo da corrida, dividida em três fases apoio, flutuação e balanço (adaptado de ADELAAR, 1986).
  18. 18. 15FIGURA 3 - Exemplo típico da variação angular da articulação do joelho em função da porcentadem do ciclo da passada para a marcha, correr e correr em alta velocidade. Quando o ângulo é zero, o joelho está em extensão máxima (adaptado de ENOKA, 2000). Na FIGURA 3 observa-se variação angular da articulação do joelho emfunção da porcentadem do ciclo da passada para a marcha, correr e correr emalta velocidade. Ilustra-se na FIGURA 4 o comportamento da força vertical de reaçãodo solo em função do tempo comparando a marcha (caminhada) e o correr.
  19. 19. 16FIGURA 4 - Exemplo típico de força vertical de reação do solo em função do tempo comparando a marcha (caminhada) e o correr (adaptado de ENOKA, 2000).1.3.2 Propriedades físicas da água Para que se possa entender o comportamento do corpo humano emambiente aquático, é preciso saber a respeito de suas propriedades físicascomo empuxo, tensão superficial, forças resistivas e propriedades térmicas. Segundo DUARTE (2001), o empuxo é a força exercida pela água comintensidade igual ao peso do volume de água deslocado pelo corpo submerso(ou parcialmente submerso) e com direção igual da força peso mas comsentido contrário (para cima). Para um corpo parado a força total que atuasobre ele é o peso do corpo menos a força empuxo. O resultado destadiferença pode ser chamado de peso aparente do corpo e é um valor menorque o peso do corpo porque empuxo e peso sempre tem sentidos opostos. AFIGURA 5 mostra os valores do peso aparente em função da profundidade deimersão do corpo humano para o caso estático e para diferentes velocidadesdo andar dentro d’água.
  20. 20. 17 Estático Lento Rápido C7 Porcentagem de Processo Xifóide aplicação Espinhas Ilíacas do peso ântero-superioresFIGURA 5 - Força de reação do solo em situação estática e durante o andar em diferentes níveis de imersão (adaptado de HARRISON et al.1992). Para profundidades de 1 metro (aproximadamente a profundidade deuma piscina para hidroterapia), a pressão externa sobre o corpo é da ordem de0,1 atm ou 10.000 Pa. Acredita-se que uma pressão desta ordem tem efeitospositivos na redução de edemas por exemplo. O retorno venoso, obviamentetorna-se maior que em meio terrestre. Durante o exercício na água, a troca de calor do corpo humano comeste meio é proporcional à intensidade do exercício e à temperatura da água. Ocalor é trocado entre o meio e a parte interna do corpo passando por duasresistências: uma variável, o sistema circulatório periférico; e outra fixa, acamada de gordura sub-cutânea. A espessura desta camada de gordura é umimportante determinante da capacidade de resistência ao fluxo de calor. Osseres humanos tendem a elevar a temperatura interna (armazenar calor) docorpo em águas com temperaturas elevadas e a baixar a temperatura interna(perder calor) em águas com temperaturas baixas. Por isto, a temperatura daágua é muito crítica para a permanência confortável do ser humano na água edeve ser ajustada em função da intensidade do exercício físico, mas atemperatura ideal ou confortável pode variar para diferentes pessoas. Para aprática de atividades mais intensas como corrida na água ou natação, astemperaturas recomendadas são da ordem de 22 a 27oC.
  21. 21. 18 Outra propriedade do meio aquoso é a tensão superficial que é a forçaexistente entre as moléculas da superfície de um fluido. A força é devida àsforças de atração entre as moléculas, na superfície a resultante destas forças édiferente do que no interior do fluido. Para corpos de tamanho e massasemelhantes ao corpo humano, a tensão superficial é uma força muitopequena, desprezível se comparada às forças peso e empuxo para um sujeitoboiando próximo à superfície da água. A quantificação das forças resistivas durante movimentos variados éum desafio para os pesquisadores em hidroterapia. Em princípio, as forçasresistivas que atuam sobre segmentos do corpo durante o movimento dentroda água, podem ser experimentalmente medidas utilizando-se sensores deforça acoplados aos segmentos. Tal método tem sérias complicações e amelhor maneira é estimar as forças resistivas por meio de uma equação querelaciona as variáveis densidade da água, área da secção transversal do corpo,velocidade do corpo em movimento e o coeficiente de arrasto sendo que astrês primeiras podem ser medidas diretamente e o coeficiente de arrasto deveser medido experimentalmente. Ele depende da forma do corpo, da rugosidadeda superfície e do tipo de fluxo (laminar ou turbulento). O tipo de fluxo é difícilde medir. O tipo laminar ocorre quando a água só flui em um sentido, e oturbulento quando não há sentido único mas uma agitação devido aos váriossentidos que a água pode tomar. O coeficiente de arrasto é muito maior parafluxo turbulento (DUARTE, 2001).
  22. 22. 19FIGURA 6 - A) Modelo da perna humana; B) Prótese com “hidro boot” para aumentar a área do segmento (adaptado de POYHONEN et al. 2000), POYHONEN et al. (2000), determinaram as forças de arrasto ecoeficiente de arrasto (FIGURAS 7 e 8 respectivamente) sobre modelos de pée perna humanos durante exercícios de extenção e flexão do joelho. Umaprótese dos segmentos perna e pé humano foi conectada a um dinamômetroisocinético para medir as forças resistivas durante o movimento (FIGURA 6). Odinamômetro isocinético produzia velocidades angulares de 250°/s, 270°/s e300°/s da prótese. Um dispositivo utilizado em hidroterapia (“hydro-boot”), foiutilizado para estudar os efeitos do aumento da área (30%) da perna sobre asforças e coeficientes de arrasto. As máximas forças de arrasto foram de 61N(300°/s) somente com a prótese e 270N (270°/s) com o “hydro-boot”. Osvalores dos coeficientes de arrasto foram de 0,3 a 0,1 e de 1 a 0,8,respectivamente para as condições citadas.
  23. 23. 20FIGURA 7- A) Força de arrasto durante extensão do modelo da perna em função do ângulo do joelho; B) Forças de arrasto para o modelo da perna com o hydro-boot (adaptado de POYHONEN et al., 2000) FIGURA 8 - A) Coeficiente de arrasto durante extensão do modelo da perna em função do ângulo do joelho; B) Coeficiente de arrasto para o modelo da perna com o hydro-boot (adaptado de POYHONEN et al., 2000) Os autores concluíram que a força de arrasto e o coeficiente de arrasto foram maiores durante o começo da extensão da perna e que o efeito da
  24. 24. 21velocidade foi muito grande sobre os valores das forças de arrasto maspequeno sobre os valores dos coeficientes de arrasto.1.3.3 Aspectos biomecânicos da realização de exercícios em meio aquático Os parâmetros biomecânicos para a descrição da marcha e corrida emmeio aquático são escassos na literatura, mas pode-se encontrar dadosbastante úteis para a realização dessa tarefa. “Provavelmente, a escassez deliteratura específica se dá por dificuldades na adaptação do instrumentalnecessário à coleta de dados em ambiente aquático e não por desinteresse dacomunidade científica ou mesmo dos profissionais da área de reabilitação quese vêem diariamente utilizando um recurso pouco estudado” (ERVILHA, 1999). Segundo ZULUAGA (1995), estudos cinemáticos (GLASS, 1987;HAMER, 1984) demonstram que a corrida na água possui um estilo e técnicamuito próximos da corrida em meio terrestre. Isso evidencia a possibilidade deutilização do water-running, como treino suplementar para atletas.FIGURA 9 - Ilustração da prática do “water running”, demonstração da técnica utilizada no movimento evidenciando a proximidade com a corrida em meio terrestre (adaptado de HAMER, 1995).
  25. 25. 22 “No meio aquático, devido à presença da força de impulsão hidrostática,o efeito da força da gravidade é diminuído. Daí que a carga mecânica a queestá sujeita a estrutura locomotora seja menor” (BARBOSA, 1998). SegundoSMITH & WHITE (1999), devido a suas propriedades de flutuabilidade, tensãosuperficial e viscosidade, a água produz ótimas condições para o treinamentode força. As autoras afirmam ainda que a água oferece uma resistência dozevezes maior que o ar para o movimento dos segmentos corporais. Seusestudos realizados em 1999, com a prescrição de treinamento na água para odesenvolvimento de força, utilizou um grupo que foi submetido à seções diáriasde exercícios variados (incluindo corrida e marcha) na água, e outro grupo decontrole. Os resultados indicam a eficácia de exercícios realizados na águapara o aumento da força, já que o aumento não ocorreu no grupo controle esomente no submetido ao treinamento. A sobrecarga sobre a coluna vertebral é inevitável em atividadesrealizadas em meio terrestre. A diminuição da estatura da pessoa ocorredevido a essa sobrecarga compressiva sobre a coluna que produz umadiminuição das distâncias entre os discos intervertebrais. DOWZER et al.(1998), determinaram o encolhimento da coluna em indivíduos que realizaram30 minutos de corrida fora d’água, em água rasa (ao nível da espinha ilíacaantero-superior) ou em água profunda (com o uso de flutuador). A reduçãomédia de estatura foi de 4,59±1,48 mm, 5,51±2,18 mm e 2,92±1,70 mm após30 minutos de corrida fora d’água, em água rasa e em água profundarespectivamente. Houve uma diferença estatisticamente significativa entre osvalores em água profunda e em água rasa. Estes resultados sustentam o usode corrida em água profunda para o decréscimo da sobrecarga compressivasobre a coluna. VILAS-BOAS (1997), salienta que em terra dificilmente se conseguesequência de movimentos que determinem a estimulação sucessiva ealternada dos grupos agonista e antagonista. Já na água, os movimentosrequerem a contração concêntrica dos grupos musculares alternadamente. Seforem utilizados materiais auxiliares que aumentem a força de arraste, comoexemplo luvas e tradicionais hand paddles, pode-se aumentar a sobrecarga.
  26. 26. 23 O estudo sobre a variação angular da articulação do joelho e do sinaleletromiográfico no domínio temporal durante a marcha humana em ambienteaquático (ERVILHA, 1999), é um outro passo na busca de se estabelecerparâmetros de análise biomecânica. O estudo foi realizado com uma amostrade 10 indivíduos voluntários sem história pregressa de lesão do aparelholocomotor. A velocidade da marcha era determinada pelo próprio sujeito paraque a cadência fosse realizada em um ritmo usual.FIGURA 10 - Variação angular (ELGON) da articulação do joelho em duas situações: A) andar em ambiente terrestre e B) andar em ambiente aquático. Os valores apresentados nas figuras foram calculados através dos sinais obtidos de seis sujeitos realizando 12 passadas cada. O gráfico é composto por duas partes: A superior apresenta a média inter-indivíduos da variação angular e respectivos desvios padrões. A parte inferior mostra os valores médios do CV durante o ciclo completo da passada (0-100%) (Adaptado de ERVILHA, 1999).
  27. 27. 24 Cada indivíduo percorria uma distância de 12 m por 20 vezes. Nas 10primeiras foram recolhidos dados do sinal eletromiográfico sobre os músculosvasto lateral e bíceps femoral. Nas 10 últimas foram obtidos sinais EMG dosmúsculos tibial anterior e gastrocnêmio lateral. Foi permitido um intervalo paradescanso de 5 minutos a cada 10 minutos para evitar que a fadiga muscularinterferisse nos resultados. O nível de imersão foi da altura das espinhas ilíacasântero-superiores, o que, segundo HARRISON et al. (1992) equivale a umadiminuição de até 25% da força peso devido à força de empuxo. Foi realizada uma análise da variação angular do movimento em meioaquático em relação ao mesmo movimento (andar) em terra. Essa foi feita emrelação ao percentual do ciclo completo da passada, através do teste-tpareado, com índice de significância 0,01, ponto a ponto durante todo o cicloda passada. Pode-se assim comparar o padrão de variação da amplitudearticular da articulação do joelho, durante a marcha realizada em ambienteaquático e terrestre (FIGURA 10-A, 10-B). O estudo constatou que a diferença média entre as curvasrepresentativas da variação angular da articulação do joelho em ambienteterrestre e aquático é significativamente (p<0,05) diferente de zero,demonstrando que as curvas são significativamente diferentes entre si. “A FIGURA 9-B mostra que de 25% a aproximadamente 75% do cicloda passada, há pouca variação da articulação do joelho em ambiente aquático,se comparado ao mesmo intervalo do ciclo para o ambiente terrestre”(ERVILHA, 1999). O autor acredita que isso ocorre devido as maioresrestrições impostas pela água, permitindo uma menor mobilidade articular.Quanto aos gráficos inferiores, o autor acredita que a diferença que existe nadistribuição do CV ao longo do ciclo completo da passada também é explicadapela maior estabilidade do meio. Observa-se nesses gráficos que, embora amagnitude da variabilidade expressa pela média dos CV seja maior para oambiente aquático, seus valores variam pouco em torno do valor médio portoda a distribuição durante o ciclo completo da passada; ao passo que a
  28. 28. 25variação dos CV ao redor do valor médio é maior para o andar em ambienteterrestre. Houve uma diferença de 10° graus na amplitude total da variaçãoangular da articulação do joelho, com um valor de 61,4° para o ambienteterrestre e de 51,5° para o aquático. Ao observar as amplitudes máximas emínimas, nota-se claramente que a diferença na amplitude total apresentadadeve-se a um maior valor de extensão do joelho, sendo que a flexão máxima épraticamente a mesma para os dois meios, 114,9° terrestre e 115,9° aquático.A maior amplitude de flexão da articulação do joelho ocorre durante a fase deoscilação (WINTER, 1990; ERVILHA, 1999). Considerando que a diferençaentre amplitudes de movimento articular ocorrem apenas durante osmovimentos de maior extensão da articulação do joelho, especula-se quepossa-se atribuir essa diferença a maior resistência do meio ao deslocamentohorizontal, provocada pelo volume de água a ser deslocado nesse instante.Também que essa diminuição de amplitude em meio aquático deve-se àdiminuição da velocidade de deslocamento do sujeito, tendo comoconseqüência a diminuição da inércia do movimento, tanto de deslocamento dosegmento como um todo quanto do deslocamento angular. Observa-se na TABELA 1, onde estão os valores referentes asamplitudes articulares da articulação do joelho durante o ciclo completo dapassada em ambiente terrestre e aquático, que a amplitude média da variaçãoangular da articulação do joelho varia em apenas 5° para mais em ambienteterrestre, quando comparado ao ambiente aquático. A amplitude máxima de176,3° para variação angular em ambiente terrestre significa a extensãomáxima ou flexão mínima, uma vez que o referencial utilizado nesse estudo foio de que para o joelho completamente estendido, temos um valor de 180°.
  29. 29. 26TABELA 1 - Valores referentes às amplitudes articulares da articulação do joelho, obtidos através do eletrogoniômetro durante o ciclo completo da passada em ambiente terrestre e aquático (adaptado de ERVILHA, 1999). Do estudo de ERVILHA (1999) ainda se pode utilizar como parâmetrospara a análise da marcha em meio aquático os fatos de que as variabilidadesintra-sujeitos para o sinal eletromiográfico dos mm vasto lateral, bíceps dacoxa, tibial anterior e gastrocnêmio lateral, representadas pelo coeficiente devariação, são respectivamente iguais a 18%, 22%, 17,5% e 28,7% para andarem ambiente terrestre e de 19% , 33%, 36% e 31,2% para o andar emambiente aquático, mostrando que há uma tendência a uma maior variabilidadepara o sinal eletromiográfico intra-sujeito quando a marcha é realizada emambiente aquático, se comparada à realização da mesma em ambienteterrestre. As variabilidades inter-sujeitos para o sinal eletromiográfico dos mmvasto lateral, bíceps da coxa, tibial anterior a gastrocnêmio lateral,representadas pelo coeficiente de variação, são respectivamente iguais a27,6%, 24,6%, 32% e 32% para o andar em ambiente terrestre e de 14%, 29%,42%, e 23,6% para o andar em ambiente aquático, mostrando que não há umatendência bem definida com relação a diferenças em variabilidade inter-sujeitospara o sinal eletromiográfico para o meio em que a marcha é realizada. Avariação angular da articulação do joelho ocorre de forma diferente em funçãoda porcentagem do ciclo da passada, quando a marcha é realizada em
  30. 30. 27ambiente terrestre e aquático. A velocidade angular da articulação do joelho,mantém padrões de variação em função do tempo parecidos,independentemente do meio em que a marcha é realizada, porém asmagnitudes são significativamente diferentes. A FIGURA 11 exemplifica os valores de força de reação dosolo nos dois ambientes e nas três diferentes velocidades, além de mostrar avariação angular das articulações do quadril, joelho e tornozelo. TERRA ÁGUAquadril Força reação (% peso corporal) normal rápido normal lento do solo extensão(graus) extensão flexão(graus) joelho plantar flexãotornozelo flexão (graus) dorsal flexão tempo (milisegundos)FIGURA 11 - Exemplo de força vertical de reação do solo e variação angular das articulações do membro inferior. Áreas escuras representam a fase de apoio simples para cada condição ilustrada (adaptado de YAMAMOTO et al., 1995). YAMAMOTO et al. (1995) observaram padrões diferentes demovimento das articulações do joelho e tornozelo para as velocidades rápida enormal da marcha realizada dentro da água, em comparação com a marcharealizada em ambiente terrestre. Para a articulação do quadril, em qualquervelocidade, joelho e tornozelo em velocidade lenta, os padrões mantiveram-se
  31. 31. 28similares para ambos ambientes. Pode-se observar que no toque do calcanharcom o solo o joelho está mais flexionado quando o indivíduo está em ambienteaquático. Contudo, mesmo no ambiente aquático, observa-se que a flexão dejoelho em diferentes velocidades aumenta à medida que a velocidade dedeslocamento aumenta. Ou seja, da velocidade lenta para a rápida, houve umaumento de flexão do joelho no instante em que o calcanhar entrou em contatocom o solo. Há alteração do valor da flexão dorsal do tornozelo no instante emque o calcanhar toca o solo, mostrando um aumento da flexão dorsal à medidaque há aumento da velocidade em ambiente aquático. Outro dado apresentadopelo estudo foi a alteração da amplitude total do movimento, mostrando que emambiente aquático o deslocamento em velocidade alta provoca maioresvariações angulares do que em ambiente terrestre, porém em velocidadesbaixas e normais, as amplitudes totais de movimento permanecem próximas . O aumento na amplitude total de movimento articular das articulaçõesdo membro inferior durante o andar em ambiente aquático em velocidadesaltas é resultado da maior resistência do meio ao deslocamento e à maiorperturbação do sistema pelo próprio meio, sugerindo que a reabilitação emambiente aquático é vantajosa, não só como forma de minimizar o impactodevido à deposição de carga sobre os membros inferiores, mas também porproporcionar condições de treinamento de força, devido à maior resistênciaoferecida pelo meio (YAMAMOTO et al. 1995). No estudo de YANO et al. (1995) pesquisou-se a força de reação dosolo (FRS) e as mudanças do padrão da intensidade do sinal Eletromiográficodos músculos sóleo (SOL), gastrocnêmio medial (GAS) e tibial anterior (TA)medial durante o andar dentro e fora da água.
  32. 32. 29 TERRA ÁGUA rápido lento FRS TA GAS SOLFIGURA 12- Exemplo típico de força de reação do solo e sinal eletromiográfico retificado durante o andar em ambiente terrestre e aquático em velocidade rápida e lenta (adaptado de YANO et al.,1995). Pode-se observar na FIGURA 12 que a intensidade do sinal EMGaumentou para o músculo tibial anterior até mesmo em comparação aos outrosmúsculos, com o aumento da velocidade em ambiente aquático. Com relaçãoao músculo gastrocnêmio medial um aumento também foi constatado ao semudar do ambiente terrestre para o aquático e com o aumento da velocidade.Já para o músculo sóleo, observa-se uma diminuição da intensidade do sinalEMG. Isso se deve, provavelmente ao fato do músculo gastrocnêmio passar aser o principal responsável pela flexão plantar, segundo o autor.1.3.4 Aspectos fisiológicos da realização de exercícios em meio aquático Um importante benefício conseguido por atletas lesionados que sesubmetem ao water-running na fase de reabilitação é o fato do atleta se manterativo durante essa fase. A irrigação sangüínea estimula o condicionamento dosmembros afetados diminuindo o tempo de reabilitação, além de proporcionar
  33. 33. 30uma atividade até certo ponto parecida e próxima da realizada durante odesempenhar de sua profissão. Essas atividades na água trazem a perspectivade volta mais rápida do atleta aos níveis competitivos. Quando utilizado comotreino suplementar, o water-running traz benefícios da hidroterapia erelaxamento agindo na prevenção contra o over-training (ZULUAGA, 1995). Segundo estudos realizados por HAMER & MORTON (1990), a corridaem água rasa e profunda com períodos de treinamentos de 8-12 semanasdemonstraram melhorias na capacidade aeróbica de 10-13% , aumento doVO2 max de 13%, sugerindo sua aplicação em atletas (ZULUAGA, 1995). Segundo CHU & RHODES (2001), as adaptações conseguidas com otreinamento de atletas com corrida na água em comparação a corrida no meioterrestre e o ciclismo, são parecidas em relação ao VO2max. A maioria dosautores demonstra similaridade entre os benefícios fisiológicos adquiridos coma corrida na água e no meio terrestre. Estudos realizados por BURKE et al. (2000), indicam curiosaspropriedades do meio líquido como atividade complementar para odesenvolvimento de treino isométrico de força. Os indivíduos realizavam otreino de força igualmente fora da água e após a seção eram divididos em trêsgrupos. Todos os grupos ficariam em repouso por dez minutos em diferentescondições. Um grupo ficaria em água quente (48º±1º), outro em água fria (8º±1º)e o grupo de controle ficaria no meio terrestre. Os resultados apontaramaumento de força em todos os grupos, porém no grupo submetido à água friaesse aumento foi de magnitude muito maior. Com relação ao sexo, somentehouve diferenças no grupo da água fria já que os homens obtiveram maioraumento.1.4 Considerações complementares Além dos riscos mais óbvios de se praticar atividades na água comoafogamento, e problemas de higiene pessoal dos atletas, a corrida e marcha naágua não é recomendada a um grupo de atletas com determinadas lesões
  34. 34. 31músculo-esqueléticas devido as forças de resistência da água, principalmenteem águas rasas (ZULUAGA, 1995). É aconselhável a utilização de sapatilhas de água. Elas evitam que seescorregue em fundos de piscina que não disponham de materialantiderrapante, protegem os pés em fundos ásperos e aumentam asobrecarga. Poderá ser usada, em regime facultativo, uma peça de roupaespecial, com o intuito de aumentar a sobrecarga. Todavia, é importante referirque a utilização desta peça se, por um lado, aumenta a carga a que fica sujeitoo aluno, por outro, poderá dificultar a realização de movimentos por parte dosmembros superiores. (BARBOSA, T. 1998). A técnica de corrida no meio aquático não é exatamente igual à técnicaobservada no meio terrestre. Assim, é fundamental que os alunos conheçam edominem a técnica de corrida utilizada no meio aquático. A cabeça deve ficarnuma posição neutra, o olhar para a frente, os ombros para trás e relaxados, acaixa toráxica elevada e os abdominais e as nádegas contraídas. O pé domembro inferior de apoio toca o fundo da piscina com o calcanhar. Em seguida,toda a planta do pé toca o fundo. Finalmente ocorre um impulso pela parteanterior do pé, pela ponta dos dedos. O membro superior deve mover-se, defrente para trás, deslocando a massa de água para trás, auxiliando desta formao deslocamento. A corrida em água profunda, requer a mesma técnica, sobressaindo ofato de que para manter o equilíbrio e, portanto, um bom alinhamento, énecessário compensar os movimentos de um segmento corporal com o seg-mento oposto. Por exemplo, ao avançar o membro inferior direito, o membroinferior esquerdo deve deslocar-se para trás. Para solicitar diferentes grupos musculares, deve-se variar o tipo depassada, por exemplo, deslocar para a frente, para trás, de lado, caminhar naponta dos pés, caminhar sobre os calcanhares, caminhar com os membrosinferiores sempre em extensão, etc. Da mesma forma, também se deve variar o tipo de braçada a utilizar,por exemplo, realizando a braçada de Crow, a braçada de Costas, a braçadade Bruços, a braçada de Borboleta, etc.
  35. 35. 32 Dado que o passar longos períodos de tempo correndo pode tornar-sedesmotivante, será aconselhável variar não só o tipo de corrida, mas também aforma como são organizadas as tarefas a propor aos atletas. Na FIGURA 12encontra-se a sugestão de formas de organização e de exercitação em corridana água: (a) círculo, (b) círculos lado a lado com sentidos de deslocamentoopostos. (c) círculo dentro de círculo com sentidos de deslocamentos opostos,(d) carrossel, (e) zig-zag, (f) fila em que o indivíduo de trás ultrapassa todos,(g)oito, (h) onda e (i) vagas (BARBOSA, 1998).FIGURA 13 – Formas alternativas de organização e exercitação em corrida na água.(adaptado de BARBOSA, 1998).
  36. 36. 333. Conclusão Através do levantamento bibliográfico a respeito de aspectosbiomecânicos do andar e do correr em meio aquático, pode-se perceber queainda não se tem grande quantidade e qualidade de bons trabalhos a respeitodesse tema. Existe uma gama muito maior de trabalhos a respeito de variáveisfisiológicas sobre o water running. Outro aspecto importante sobre o tema, é o de que esse tipo detreinamento tende a se tornar uma nova ferramenta para os técnicos para seaperfeiçoar e manter níveis de capacidades físicas, principalmente ocondicionamento aeróbico, nas mais diversas modalidades esportivas.Percebe-se que o water running já é bastante utilizado para reabilitação deatletas e para manutenção dos níveis de condicionamento em atletaslesionados. Porém não é muito utilizado como complemento em treinos deatletas sadios. Isso demonstra a importância da divulgação desse método detreino, tendo em vista suas propriedades preventivas contra lesões por excessode uso devido ao alto grau de impactoem corridas em ambientes terrestres. Aponta-se ainda para a necessidade de mais trabalhos sobre a análisebiomecânica, principalmente da corrida em ambiente aquático, já que o tema éde fundamental importância para o esporte e a literatura é tão pobre a esserespeito.
  37. 37. 344. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASADELAAR, R.S.; The pratical biomechanics of running. The American Journal of Sports Medicine, v.14, n.6, p.497-500, 1986.ALLARD, P.; STOKES, I.A.F.; BLANCHI, J.P. Three-dimensional analysis of human movement. Champaign, Human Kinetics, 1995.AMADIO, A.C. Fundamentos da biomecânica do esporte: considerações sobre análise cinética e aspectos neuro-musculares do movimento. São Paulo, 1989. 119p. Tese (Livre Docência) – Escola de Educação Física e Esporte. Universidade de São Paulo.AMADIO, A.C.; DUARTE, M., ed. Fundamentos biomecânicos para análise do movimento. São Paulo, Laboratório de Biomecânica, 1996.BARBOSA, T. Jogging aquático: uma variante da hidroginática. Horizonte (Revista de Educação Física e Desporto), v.15, n.85, p.20-24, 1998.BASMAJIAN, J.V.; De LUCA, C.J. EMG signal amplitude and force. In: BASMAJIAN, J.V. Muscle alive. Baltimor, Willians & Wilkins p.187- 200. 1985.BISHOP, P.A.; FRAZIER, S.; SMITH, J.; JACOBS, D. Physiologic responses to treadmill and water running. The Physician and Sports Medicine, v.17, n.2, p.87-93, 1989.BRUNIERA, C.A.V. Estudo Biomecânico da locomoção Humana: Análise de variáveis descritivas para o andar e correr, 1994. 104p. Dissertação (Mestrado). Escola de Educação Física e Esporte. Universidade de São Paulo.BURKE, G.D.; McNEIL, S.A.; HOLT, E.L.; MAcKINNON, N.C.; RASMUSSEN, R.L. The effect of hot or cold water immersion on isometric strength training. The Journal of strength and conditioning research, v.14, n.1, p.21-31, 2000.BUTTS, N.K.; TUCKER, M.; GREENING, C. Physiologic responses to maximal treadmill and deep water running in men and women. The Americam Jornal of Sports Medicine, v.19, n.6, p.612-14, 1991.
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