Biomecânica aplicada ao esporte

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1 Biomecânica aplicada ao esporte A disciplina estuda, analisa e descreve o movimento humano usando a física como ferramenta de analise. O objetivo ao analisar o movimento humano é de melhorar o rendimento do mesmo e diminuir a incidência de lesões. Os conteúdos abordados são: Biomecânica do treinamento de força, Biomecânica do treinamento de corrida, Calçado esportivo, Biomecânica da ginástica de academia, Biomecânica das modalidades esportivas e Prática como componente curricular. 1

2 II - OBJETIVOS GERAIS Entender as características das diferentes modalidades esportivas e de treinamento; Aprender a controlar a sobrecarga para diminuir a incidência de lesões; Saber quais aspectos precisam ser treinados nas modalidades para melhorar o rendimento. III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS Aprender a analisar e a manipular as forças presentes no movimento humano; Aprender a manipular as forças produzidas no movimento humano para prevenir o surgimento de lesões e melhorar a eficiência do movimento. Saber adequar os exercícios e o treinamento para evitar o surgimento de lesões; 2

3 IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1. BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE FORÇA Apresentação das caraterísticas do treinamento de força Sistema muscular e fatores que influenciam a produção de força: Comprimento do sarcômero, Ciclo Alongamento-encurtamento na produção de força muscular, Torque potente e resistente. Análise dos braços de alavanca nos exercícios de academia: exercício para peitoral, exercício para dorsal, exercício de ombro, exercício de cotovelo, exercícios de membros inferiores. IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1. BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE FORÇA Características e importância da eletromiografia para análise de exercícios do treino de Força: definição e objetivo da área, instrumento de análise, envoltório linear, normalização do sinal. Análise da atividade eletromiográfica dos músculos nos exercícios de força: supino horizontal, crucifixo, pull over, agachamento, cadeira extensora, mesa flexora, stiff. 3

4 IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE CORRIDA Características cinemáticas da corrida e influência do calçado esportivo: Ciclo do movimento, comprimento e frequência do passo, movimentos articulares dos membros inferiores, técnicas de corridas distintas (mediopé e retropé), movimentos de supinação e pronação e influência do calçado esportivo. IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE CORRIDA Características cinéticas da corrida e influência do calçado esportivo: Dinamometria, registro e controle do impacto na corrida, influência do calçado esportivo no controle do impacto (teste mecânico e biomecânico), registro e controle da distribuição de pressão plantar na corrida, influência do calçado esportivo no controle da pressão plantar (dureza do solado). 4

5 IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE CORRIDA Análise eletromiográfica dos músculos na corrida: atividade eletromiográfica dos músculos de membro inferior no ciclo da corrida, diferenças eletromiográficas nos músculos de tornozelo na corrida do retropé e mediopé. IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE CORRIDA Fatores que influenciam a economia de energia na corrida e influência do calçado esportivo no rendimento do corredor: alterações técnicas que afetam o rendimento do corredor (oscilação do Centro de Massa na vertical e Ciclo Alongamentoencurtamento), importância do treinamento pliométrico para economia de energia na corrida, influência do calçado na propulsão da corrida, influência do peso do calçado na economia de energia da corrida. 5

6 IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 3. BIOMECÂNICA DA GINÁSTICA Ginástica Olímpica e Artística: Biomecânica do equilíbrio, Antropometria, Aplicação da Antropometria para localização do Centro de Massa do corpo segundo o Modelo de Hay, Fatores que influenciam o controle do equilíbrio, treinamento proprioceptivo. Ginástica de academia: Análise do impacto nos movimentos do Step e da Ginástica aeróbica, Fatores que favorecem a ocorrência de lesões nas modalidades. IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 4. BIOMECÂNICA DOS SALTOS Análise e controle de sobrecarga: Magnitude e quantidade de forças aplicadas ao corpo, lesões agudas e lesões crônicas. Salto vertical: Parâmetros biomecânicos para eficiência do movimento, técnicas de saltos vertical e uso do Ciclo Alongamento-encurtamento. Saltos do atletismo: Parâmetros biomecânicos para controle de carga mecânica e propulsão. Análise do impacto dos saltos do atletismo, análise eletromiográfica do salto triplo, pré-ativação muscular para controle de carga mecânica e economia de energia do corpo. 6

7 IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO ESTRATÉGIA DE TRABALHO Aulas Teóricas; Discussões dirigidas; Discussão de leituras complementares. AVALIAÇÃO Provas escritas; Relatórios das discussões dirigidas. IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 15. PRÁTICA COMO COMPONENTE CURRICULAR Análise de situações-problema; Vivência de professor ao buscar soluções para as diversas situações. 7

8 VII BIBLIOGRAFIA Bibliografia Básica ZATSIORSKY, V.M. Biomecânica do Esporte Performance no desempenho e prevenção de lesão, Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, (2004). MAIOR, A. S. Fisiologia dos exercícios resistidos. 2 ed. Editora Phorte, São Paulo, (2013). PRESTES, J; FOSCHINI, D.; MARCHETTI, P.; CHARRO, M.; TIBANA, R. Prescrição e periodização do treino de força em academias. 2 ed, Editora Manole, (2016). VII BIBLIOGRAFIA Bibliografia Complementar FRANKEL, V.H.; NORDIN, M.: Biomecânica básica do sistema musculoesquelético. 4 ed. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, (2014). HALL, S.: Biomecânica Básica. 7ed. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, (2016). KOMI, P.V. Força e potência no esporte. 2 ed. Editora Artmed, Porto Alegre, (2006) MARCHETTI, P.; Biomecânica aplicada: Uma abordagem para o treinamento de força. 1 ed. Editora Phorte, São Paulo, (2007) UCHIDA, M.C.; CHARRO, M.A.; BACURAU, R.F.P.; NAVARRO, F.; PONTES JUNIORF.L. Manual de musculação: Uma abordagem teórico-prática do treinamento de força. 7 ed. Editora Phorte: São Paulo,(2013). 8

9 Biomecânica aplicada ao esporte Treinamento contra resistência ou resistido. Treinamento de força. Treinamento com pesos. 9

10 Biomecânica aplicada ao esporte Conceitos e Definições Musculação: execução de movimentos biomecânicos localizados em segmentos musculares definidos com a utilização de sobrecarga ou o peso do próprio corpo. (Guedes Jr., Pessoa Jr e Rocha, 2008). Biomecânica aplicada ao esporte Pode se concluir que: A musculação é um método de treinamento de desportivo, cujo o principal meio de treinamento são os pesos e a principal capacidade física treinada é a força. 10

11 Biomecânica aplicada ao esporte Força muscular Biomecânica aplicada ao esporte Força muscular Knuttgen e Kramer (1994): Força muscular é a quantidade máxima que um músculo ou grupo muscular pode gerar em um padrão específico de movimento e determinada velocidade ACSM (2003): A força muscular refere-se à máxima tensão que pode ser gerada por um músculo específico ou grupo muscular Hamill e Knutzen (1999): Força muscular é a quantidade máxima de esforço produzido por um músculo ou grupo muscular no local da inserção do esqueleto Guedes Jr. Pessoa Jr. e Rocha (2008): A força representa a capacidade de um indivíduo impor tensão muscular contra uma determinada resistência e depende especialmente de fatores mecânicos, fisiológicos e psicológicos. 11

12 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte FATORES QUE MODIFICAM A FORÇA MUSCULAR Neurais Musculares Psicológicos Fisiologia neuromuscular 12

13 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte T (N.m) = F X D (Braço de Alavanca) Contração muscular Torque (N.m) Movimento? Torque: é a tendência de uma força girar uma alavanca em torno de um ponto fixo. Sistemas de alavancas do corpo humano Músculo (força), Ossos (alavancas) e Articulação (ponto fixo) 13

14 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Tipos de contração muscular? Tipos de Trabalho Muscular Estática Dinâmica Trabalho = Força X Distância percorrida Contração Trabalho ou ação muscular (Causa) (efeito) 14

15 Biomecânica aplicada ao esporte Considerações Musculares sobre o Movimento Trabalho Isométrico: sem mudança articular visível (estático); Biomecânica aplicada ao esporte Trabalho Isocinético: Velocidade constante Trabalho concêntrico: músculo que gera tensão ativa e encurtamento miofibrilar; Trabalho Excêntrico: Maior tensão ativa e ocorre alongamento miofibrilar. Trabalho auxotônico ou combinado: Combinase trabalhos concêntricos, excêntricos e isométricos levantadores de pesos 15

16 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Consequências do déficit de flexibilidade Excita os motoneurônios da musculatura agonista. Excita os motoneurônios da musculatura sinergista (facilitação). Inibe os motoneurônios da musculatura antagonista. Força Velocidade Coordenação 16

17 Biomecânica aplicada ao esporte Cinesiologia X Biomecânica 17

18 Biomecânica aplicada ao esporte Cinesiologia X Biomecânica Hamill e Knutzen, (1999). Cinesiologia é o estudo científico do movimento humano. Análises qualitativas; Não leva em consideração, nenhuma aplicação de força. 18

19 Biomecânica aplicada ao esporte Cinesiologia X Biomecânica Biomecânica, representa o estudo de um organismo vivo e o efeito da força seja empurrando ou tracionando sobre esse organismo. - Esta análise pode ser qualitativa e quantitativa Ex: velocidade, direção, força. Hamill e Knutzen, (1999). Biomecânica aplicada ao esporte Métodos usuais para análise de exercícios Métodos de análise qualitativa e quantitativa da participação muscular 19

20 Biomecânica aplicada ao esporte Métodos de Análise Análise dos pontos de inserção e da direção das fibras Biomecânica aplicada ao esporte Rotação interna/externa e adução/abdução horizontal Planos e Eixos Flexão /extensão Adução e abdução Tracionar o músculo a partir da dissecação do cadáver Estímulo elétrico Palpação EMG Transversal Sagital Frontal 20

21 Biomecânica aplicada ao esporte Conceitos Aplicação dos planos e eixos Supino Reto X Crucifixo máquina Diferença somente para o tríceps braquial 21

22 Conceitos Aplicação dos planos e eixos Conceitos Aplicação dos planos e eixos Plano: Sagital Eixo: Latero-lateral Movimento Articular: Ext. de Ombro Motor Primário: Gra. Dorsal, infra-espinhoso, redondo maior e menor... Plano: Tranversal Eixo: Encefalo-caudal Movimento Articular: Abd. Hor. Ombro Motor Primário: Gra. Dorsal, Trapézio,Romboides (maior e menor), redondo maior e menor,... 22

23 Biomecânica Aplicada na Musculação Aplicação dos planos e eixos Biomecânica Aplicada na Musculação Aplicação dos planos e eixos biarticular uniarticular 23

24 Biomecânica Aplicada na Musculação Aplicação dos planos e eixos Tríceps sural Gastrocnêmio Sóleo Biomecânica Aplicada na Musculação Aplicação dos planos e eixos Mais comum em músculos biarticular ou multiarticular Insuficiência ativa: Devido a contração ativa, os agonistas se encurtam tanto que perdem tensão. Sóleo Gastrocnêmio e Sóleo Sóleo Gastrocnêmio e sóleo 24

25 Biomecânica Aplicada na Musculação Aplicação dos planos e eixos Biomecânica Aplicada na Musculação Aplicação dos planos e eixos Insuficiência passiva: O alongamento do antagonista limita a ação do agonista. Quais músculos são priorizado?? 25

26 Biomecânica Aplicada na Musculação Aplicação dos planos e eixos Biomecânica Aplicada na Musculação Aplicação dos planos e eixos Por que? Insuficiência ativa dos isquiotibiais. 1. Bíceps femoral 2. Semitendíneo 3. Semimembranoso Bíceps femoral Por que? Insuficiência ativa dos isquiotibiais. 1. Bíceps femoral 2. Semitendíneo 3. Semimembranoso Semitendíneo 26

27 Biomecânica Aplicada na Musculação Aplicação dos planos e eixos Por que? Insuficiência ativa dos isquiotibiais. 1. Bíceps femoral 2. Semitendíneo 3. Semimembranoso Semimembranoso Sistema de alavancas Braço de potência: Distância perpendicular da aplicação da força ao eixo de rotação. Ou seja, é a distancia entre o Ponto de Apoio até o local de aplicação da força. Por isso, pode ser chamado também de Braço de Força (BF). Braço de resistência: Distância perpendicular da aplicação da resistência ao eixo de rotação. É a distância que vai do ponto de Apoio até o ponto de aplicação da resistência. 27

28 Sistema de alavancas Sistema de alavancas INTERFIXA Tríceps Braquial BF BR Resistência Potência Eixo 28

29 Sistema de alavancas Sistema de alavancas INTERRESISTENTE Gêmeos BF BR INTERPOTENTE Bíceps Braquial Alavanca mais comum no corpo humano BF BR Resistência Resistência Potência Potência Eixo Eixo 29

30 Braço de alavanca nos exercícios Tríceps coice: Maior braço de alavanca do peso Cotovelo estendido. Maior necessidade de torque muscular cotovelo estendido. Braço de alavanca nos exercícios Tríceps testa: Maior braço de alavanca do peso Cotovelo fletido. Maior necessidade de torque muscular cotovelo fletido. exigência muscular depende da característica do exercício. Alavanca? Interfixa Alavanca? Interfixa 30

31 Braço de alavanca nos exercícios Remada Unilateral: Torque do peso torque flexão do ombro. Músculos extensores do ombro terão que gerar torque muscular. Torque Muscular Direita > Esquerda. Braço de alavanca nos exercícios Crucifixo Horizontal: Torque do peso torque em abdução horizontal do ombro. Músculos adutores horizontais do ombro terão que gerar torque muscular. Torque Muscular Direita > Esquerda. Alavanca? Interpotente Alavanca? Interpotente 31

32 Braço de alavanca nos exercícios Stiff: Torque do peso torque em flexão do quadril. Músculos extensores do quadril terão que gerar torque muscular. Torque Muscular Direita > Esquerda. Interatividade Observe a alavanca ilustrada na figura a seguir. Analise o seu tipo e a sua característica. Leia as afirmações a seguir e escolha a alternativa correta. Alavanca? Interpotente 32

33 Interatividade a) A alavanca indicada na figura é do tipo interpotente. Este tipo de alavanca tem a característica de desvantagem, para a força F, quando o objetivo é movimentar grandes cargas, ou seja, ela não é adequada para gerar força, por outro lado, por estar longe do eixo de rotação, a resistência pode ser movimentada com grande velocidade. b) A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca apresenta a característica de alta capacidade de produzir força, se a referência for a força F. Isso significa que a partir da força F, uma carga alta pode ser movimentada. c) A alavanca indicada na figura é do tipo interresistente. Este tipo de alavanca tem a característica de conseguir movimentar grandes cargas, ou seja, ela é ideal para gerar força, quando a força F é tomada por referência. d) A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca apresenta como característica a capacidade de produzir velocidade. Ou seja, uma determinada força F consegue movimentar com grande velocidade uma carga posicionada no local onde a força R está sendo aplicada. e) A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca apresenta uma característica neutra, ou seja, como os braços de alavanca são iguais, basta a força ou a resistência serem um pouco maiores, que a Resposta Alternativa correta b A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca apresenta a característica de alta capacidade de produzir força, se a referência for a força F. Isso significa que a partir da força F, uma carga alta pode ser movimentada. 33

34 Sistema de alavancas Braço de potência vs Braço de resistência Sistema de alavancas Braço de potência vs Braço de resistência Vantagem e desvantagem mecânica BP > BR = Vantagem mecânica (é menos necessário aplicação de força para vencer a resistência) F = 5 X 25 F = 125 kg/f F = 5 X 20 F = 120 kg/f BP < BR = Desvantagem mecânica (mais força é necessário para vencer a mesma resistência) 34

35 Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna vertebral exercícios e cuidados Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna vertebral exercícios e cuidados 35

36 Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna vertebral exercícios e cuidados Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna vertebral exercícios e cuidados A pressão nos discos intervertebrais (DI) é resultado do peso corporal, com as forças (F) dos músculos envolvidos no movimento ou postura. Na posição de pé, a linha gravitacional passa 5cm a frente da L3 (braço de resistência) e os músculos dorsais passam cerca de 5 cm atrás (braço de força). Alguns autores citam que os DI de uma pessoa jovem podem suportar até 800 Kg ou N BR - potência BR - Resistência Peso (N) = m.a 36

37 Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna vertebral exercícios e cuidados Qual será a carga (força) lombar (DI) de uma mulher de 80 Kg, para se manter em pé? Vamos considerar que metade do peso corporal (40kg ou 400N) encontra-se acima da L3 Força que age sobre o DI = Força total (FT) R = Resistência F = Força FT = R + F + Peso Peso = Carga movimentada no exercício) Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna vertebral exercícios e cuidados Qual será a carga (força) lombar de uma mulher de 80 Kg, para se manter em pé? Vamos considerar que metade do peso corporal encontra-se acima da L3 (40kg ou 400N) BF X F = BR X R 5 cm X F = 5 cm X 400N F = 2000N /5 cm F = 400N Força que age sobre o disco = Força total (FT)? BF = 5cm BR = 5cm R = 400N 37

38 Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna vertebral exercícios e cuidados Qual será a carga (força) lombar de uma mulher de 80 Kg, para se manter em pé? Vamos considerar que metade do peso corporal encontra-se acima da L3 (40kg ou 400N) Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna vertebral exercícios e cuidados Quando ela agacha o que acontece? Força que age sobre o disco = Força total (FT)? FT = R + F + Peso (movimentado no exercício) FT = 400N + 400N FT = 800N 38

39 Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna vertebral exercícios e cuidados BF = 5cm BR = 15cm R = 400N Biomecânica Aplicada na Musculação Agachamentos X Lombalgias Será que se treinar como eles, irei ficar do mesmo tamanho??? Vou tentar! BF X F = BR X R 5 cm X F = 15 cm X 400N 5 cm X F = 6000N F = 6000N / 5 F = 1200N CG = 15cm Força total = 1.200N + 400N FT = 1.600N 39

40 Biomecânica Aplicada na Musculação Essas condições se aplicam somente para o agachamento? Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna Vertebral X Carga Carga lombar: sujeito de 80 kg exercitando-se com uma par de halteres de 5 Kg, posição sentado X em pé BF X F = BR X R 5 X F = 5 X 400 F = 5 X 400 N / 5 F = 400N Força total = R + F + P FT = FT = 900N BF = 5cm BR = 5cm R = 400N P = 10kg (100N) 40

41 Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna Vertebral X Carga Carga lombar: sujeito de 80 kg exercitando-se com uma par de halteres de 5Kg, posição sentado X em pé Biomecânica Aplicada na Musculação Coluna Vertebral X Carga BF X F = BR X R 5 X F = 15 X 400 F = 15 X 400 N / 5 F = 1200N Força total = R + F + P FT = FT = 1700N BF = 5cm BR = 15cm R = 400N P = 10kg (100N) 41

42 Métodos de Análise ELETROMIOGRAFIA EMG LEITURA DO SINAL ELÉTRICO MUSCULAR Biomecânica aplicada ao esporte EMG Quantificação dos sinais elétricos na musculatura esquelética Largamente utilizado na funcão neuromuscular, tanto na saúde como nas doenças que podem interferir nesse sistema Maneira objetiva na verificação dos PA (CORREIA & MILLS, 2004 e KONRAD, 2005) 42

43 Biomecânica aplicada ao esporte Eletromiografia (EMG) Registra a atividade elétrica associada à contração muscular. Indica como ação muscular é coordenada pelo aparelho locomotor. Biomecânica aplicada ao esporte Eletromiografia (EMG) Aplicações da EMG: Determinar a ativação temporal do músculo (estimulação do músculo inicia e termina). Registrar quanto o músculo foi ativado durante o exercício (Quanto maior a ativação, maior a eficiência do exercício). 43

44 Importância da Emg Biomecânica aplicada ao esporte Músculo composto por fibras musculares. Fibras musculares organizadas em Unidades Motoras tipo1, tipo2a e tipo2x. Recrutamento das Unidades Motoras: Princípio do Tamanho (FORÇA UMs recrutadas da menor para a maior). Tipo1 Tipo 2a Tipo 2x Quanto maior a intensidade do sinal EMG, maior o número de UMs recrutadas maior a eficiência do exercício. Tipos de eletrodos SUPERFÍCIE PR OFUNDIDADE 44

45 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Fatores extrinsecos e intrinsecos proposto por De Lucca (1997) para eletrodos de superfície Extrínsecos Tamanho e forma dos eletrodos Distâncias entre eletrodos Intrínsecos Número de UM ativas Tipo de fibra muscular Junção miotendínea Ponto Motor Distância - eletrodo e ponto motor Orientação dos eletrodos em relação a fibra Tratamento da pele Fluxo sanguíneo a taxa metabólica basal Diâmento da fibra muscular Conteúdo não contrátil entre o De Lucca, (1997) 45

46 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Fatores que influenciam os resultados SISTEMA DE DETECÇÃO Contato eletrodo-pele (barulho, impedância) Filtro para detecção de sinal Distância entre eletrodos Posição do sistema de detecção em relação a orientação das fibras musculares Local da colocação do eletrodo sobre o músculo. CONCLUSÃO A eletromiografia consiste num método para avaliar o controle neural do movimento. As limitações do método frequentemente não são consideradas, levando à má interpretação dos resultados e conclusões conflitantes na literatura (Farina, Merletti, Enoka, 2004) 46

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48 Biomecânica aplicada ao esporte Forças compressivas 48

49 Biomecânica aplicada ao esporte 49

50 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Participação 1. Bíceps femoral 2. Glúteo máximo 3. Vasto medial 4. Vasto lateral 135 graus 90 graus 45 graus 50

51 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte 51

52 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Do ponto de vista cinesiológico, tende a propiciar uma melhor condição de préestiramento tanto da musculatura glútea quanto dos posteriores de coxa. Nessa condição as atividades mioelétricas se manifestem em maior magnitude. (DWYER, BOUDREAU, MATTACOLA, UHL & LATTERMAN, 2010). Rev. Bras. Educ. Fís. Esporte, São Paulo, v.26, n.3, 2012 Rev. Bras. Educ. Fís. Esporte, São Paulo, v.26, n.3,

53 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Perna estendida X Flexionada 2,5 mv 0,9 mv 1,3 mv 1,5 mv Extensão com rotação externa 2,5 mv 0,9 mv 1,3 mv 1,5 mv 3 mv 6,7 mv 0,7 mv 0,8 mv 1,3 mv 0,4 mv 0,3 mv 0,7 mv 53

54 Biomecânica aplicada ao esporte Exemplos de aplicações Discussão: Dia 1: agachamento cadeira extensora. Dia 2: cadeira extensora agachamento. Independente da ordem, maior ativação dos vastos no Agachamento. 54

55 Biomecânica aplicada ao esporte Exercícios de perna Biomecânica aplicada ao esporte Exercícios de perna Similaridade na EMG! 55

56 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Amostra:10 sujeitos familiarizados com o exercício; Procedimentos: Todos realizaram o AG_NU e AG_U o ponto de referência (joelho) 56

57 Biomecânica aplicada ao esporte Resultados: Durante as repetições AG_U ocorreu um aumento na força patelofemoral de 49±34% Peixoto et al, (2008) Sem diferenças significativas 57

58 Biomecânica aplicada ao esporte SÍNDROME PATELOFEMORAL Biomecânica aplicada ao esporte A Síndrome da Dor Fêmoropatelar (SDFP) é ocasionada por um desequilíbrio biomecânico, que atinge a articulação do joelho, mais especificamente a articulação entre o fêmur e a patela. Acomete até 25% da população, sendo mais comum em mulheres sedentárias e indivíduos com grau de treinamento elevado. 58

59 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte A origem não é exata. Normalmente a síndrome surge por desgaste, sobrecarga ou impacto. Causas: Largura excessiva da pelve; Joelho valgo; Fraqueza dos músculos do quadril e da coxa; Patela alta; Insuficiência ligamentar Etc... Stress em valgo 59

60 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Ângulo Q Formado por duas linhas que se cruzam no centro da patela. Uma linha direcionada da espinha ilíaca anterossuperior ao centro da patela. Outra linha da tuberosidade anterior da tíbia ao centro da patela. O valor ideal do ângulo Q Homens:13 graus, variando entre 10 a 14 graus Mulheres: 18 graus, variando entre 15 a 17 graus. 60

61 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Ângulo Q Quanto maior for o ângulo Q, maiores são as forças de lateralização da patela. O VL é o maior e mais forte músculo do quadríceps contribuindo para o vetor de força lateral da patela. Já o VMO, promove um vetor de força contrário ao VL, equilibrando a força gerada pelo mesmo. Essa relação entre o VMO e VL deve ser de 1:1 em sujeitos clinicamente normais. Um desequilíbrio entre esses estabilizadores dinâmico da patela pode gerar um desalinhamento. O deslocamento e mau alinhamento patelar é o fator etiológico mais aceito para a síndrome da dor femoropatelar(sdfp). 61

62 Biomecânica aplicada ao esporte Valgo dinâmico Biomecânica aplicada ao esporte Signorile et al. (1995), maior solicitação dos VM ou VL com modificação nas posições dos pés (ligeiramente abduzidos); No entanto, esses resultados não são consenso na literatura. Justificativa para a utilização da posição com pés ligeiramente abduzidos?!?! 62

63 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Cadeia cinética Aberta vs Fechada 63

64 Biomecânica aplicada ao esporte Cadeia cinética Aberta vs Fechada Biomecânica Aplicada na Musculação Exercícios de perna Cadeia cinética Aberta vs Fechada 64

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67 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Discussão: (Brennecke, 2007) Peitoral maior e Deltóide clavicular atividade semelhante. Tríceps braquial atividade alta. Exercícios para musculatura peitoral apresenta atividade de deltóide clavicular. Amostra: 6 homens de anos; Com experiência mínima de 2 anos de musculação; Ativação EMG do peitoral maior (parte clavicular vs. esternocostal), deltóide (parte clavicular), tríceps braquial (cabeça longa) e latíssimo do dorso Durante 4 diferentes inclinações de banco: declinado, horizontal, inclinado e vertical. 67

68 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Porção externo costal do peitoral Porção clavicular do peitoral Deltoide anterior Tríceps braquial 68

69 Biomecânica Aplicada na Musculação Biomecânica aplicada ao esporte Latíssimo do dorso 69

70 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Resultados: Amostra: 15 homens de 19 ± 1 ano; Com experiência média em musculação de 5 anos Todos os sujeitos foram avaliados em 2 ocasiões Foi realizada a EMG na fase concêntrica e excêntrica do movimento 70

71 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Resultados: Resultados: Porção external Porção clavicular 71

72 Biomecânica aplicada ao esporte Análise EMG Biomecânica aplicada ao esporte Análise EMG 72

73 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte 73

74 Biomecânica aplicada ao esporte Tipos de pegadas Biomecânica aplicada ao esporte Tipos de pegadas Fase concêntrica Puxada aberta pela frente Puxada supinada Puxada aberta trás Puxada fechada frente EMG 1. Grande dorsal 2. Peitoral maior 3. Deltóide posterior 4. Tríceps braquial Fase excentrica Puxada aberta pela frente Puxada aberta trás Puxada supinada Puxada fechada frente Resultados: Puxada aberta pela frente solicita um maior recrutamento de UM e uma maior solicitação do grande dorsal 74

75 Considerações finais Atividade muscular não é óbvia. Tomar cuidado com simplificação das características dos exercícios. EMG ferramenta importante para entender a característica do exercício. Interatividade Conhecer a característica dos exercícios de treinamento de força é importante para que os mesmos possam ser adequadamente escolhidos e aplicados durante o treinamento. Nesse sentido, a eletromiografia é uma ferramenta importante, pois indica quanto os músculos foram estimulados nos exercícios. Leia atentamente as afirmações a seguir e marque a alternativa correta. I. Os músculos Peitoral maior e Deltóide clavicular apresentam atividade eletromiográfica semelhante durante o exercício supino horizontal. II. III. A Cabeça longa do Tríceps braquial apresenta alta ativação no exercício Pull over para estabilizar cotovelo e estender ombro. O vasto lateral e o vasto medial encontram-se mais ativos no exercício agachamento do que no exercício cadeira extensora. a) As afirmações I e II estão corretas e a afirmação III está errada. b) As afirmações I, II e III estão corretas. c) A afirmação I está correta e as afirmações II e III estão erradas. d) As afirmações I e III estão corretas e a afirmação II está errada. e) As afirmações I, II e III estão erradas. 75

76 Resposta Alternativa correta b As afirmações I, II e III estão corretas. Biomecânica aplicada ao esporte 1. Plano 2. Eixo 3. Agonista Estudo de caso 1. Tipo de alavanca (quadril) 2. Tipo de alavanca (joelho) 76

77 Biomecânica aplicada ao esporte Estudo de caso Biomecânica aplicada ao esporte Estudo de caso 1. Diferença da ativação muscular entre agachamento e avanço? Diferença vs o agachamento 90º 1. Sobrecarga 2. Ativação muscular 77

78 Biomecânica aplicada ao esporte Estudo de caso 1. Plano 2. Eixo 3. Agonista Tipo de alavanca (ombro) Alteração de ativação muscular (EMG)? Estudo de caso Hérnia de disco (l5 SI) Valgo dinâmico Condromalácia Porção external: Supino R e D Porção Clavicular: I e R 78

79 Reforço sobre o conteúdo Biomecânica aplicada ao esporte Quais são os fatores que modificam a força muscular? Dê um exemplo de cada. O que é cinesiologia e biomecânica? Dê um exemplo de uma análise cinesiológica e biomecânica de um exercício de musculação. Escolha 2 exercícios e faça a análise de plano, eixo, alavanca e do músculo agonista? Defina braço de força, braço de resistência e vantagem mecânica? Qual a principal função da EMG? A máxima atividade elétrica é sinônimo de máxima produção de força? Explique? Quais as principais causas da síndrome da dor fêmoropatelar (SDFP)? Quais exercícios são mais indicados? Por que? 79

80 Biomecânica aplicada ao esporte Linear ou translação Movimento que ocorre ao longo de uma via curva ou reta Angular Movimento ocorre ao redor de algum ponto em diferentes regiões do mesmo segmento corporal ou objeto. 80

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82 Biomecânica aplicada ao esporte A análise biomecânica pode ser conduzida através de duas perspectiva (cinética e cinemática) Análise cinemática Relaciona-se com as características do movimento. Examina o movimento a partir de uma perspectiva espacial e temporal sem referência com as forças que causam o movimento Uma análise cinemática envolve a descrição do movimento para determinar qual a rapidez com que um objeto está se movendo, qual a altura e a distância que ele atinge. Biomecânica aplicada ao esporte A análise biomecânica pode ser conduzida através de duas perspectiva (cinética e cinemática) Análise cinética Área de estudo que examinam as forças que agem sobre um sistema A cinética tenta definir as forças que provocam o movimento 82

83 Biomecânica aplicada ao esporte 83

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85 Biomecânica aplicada ao esporte Iniciante Experiente Competitivo (Pro ou AG) Curta distância (até 10 km) Média distância (16 km/21 km) Longa distância (Maratona) Montanha Ultra Biomecânica aplicada ao esporte Análise cinemática da marcha 85

86 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Marcha humana Caminhada Corrida 86

87 Biomecânica aplicada ao esporte Músculos e fases da corrida Atividade eletromiográfica da corrida Músculos não se encontram ativos o tempo todo. 87

88 Atividade eletromiográfica da corrida Pré-atividade muscular Preparação do segmento para controle no início do apoio. Atividade eletromiográfica da corrida Co-contração atividade de grupos musculares com funções opostas. Co-contração garante estabilidade articular atividade dos músculos que envolvem articulação. 88

89 Atividade eletromiográfica da corrida Músculos Glúteo máximo, quadríceps e Gastrocnêmio atuam em Ciclo Alongamento- Encurtamento (CAE). Propulsão: Contração muscular e Restituição de energia elástica. O CAE são utilizados em várias ações Propriedades contráteis do músculo Cabeça da miosina e TENDÕES Responsáveis por armazenar e liberar energia potencial elástica Modelo de Hill (1950) Tecidos conectivos 89

90 Biomecânica aplicada ao esporte A energia elástica só é aproveitada quando ocorre alongamento do músculo e concomitante produção de força (contração). Durante essas ações musculares há a produção de trabalho negativo, o qual tem parte de sua energia mecânica absorvida e armazenada na forma de energia potencial elástica nos elementos elásticos em série (Farley, 1997). 90

91 Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte Quando há a passagem da fase excêntrica para a concêntrica, rapidamente, os músculos podem utilizar esta energia aumentando a geração de força na fase posterior com um menor custo metabólico. Komi (1986) citou que em duas atividades idênticas, onde uma utiliza o CAE, e a outra não, o consumo de oxigênio será menor naquela que o utilizar (economia de movimento). Os tendões são as estruturas mais importante para tal (acumulo e transferência da energia elástica). Está diretamente ligado ao grau de stiffness da estrutura tendinosa. Quanto mais elevado (stiffness), maior será o acúmulo de energia potencial. Stiffness pode ser definido como a resistência oposta, pelo complexo músculo-tendão, à deformação devido a um alongamento rápido. 91

92 Biomecânica aplicada ao esporte Outros fatores 92

93 A economia é a quantidade de energia metabólica gastada em uma dada velocidade ou saída de energia. Um atleta econômico usará menos energia em intensidades submáximas e com isso terá reservas vitas de carboidratos para os estágios finais (sprint final). Economia de movimento é multifatorial e é determinada pelo histórico de treinamento, pelas medidas antropométricas, biomecânicas e fisiológicas. 93

94 O desempenho esportivo de resistência depende de uma interação complexa de fatores fisiológicos e biomecânicos Classicamente medidas de máximo consumo de oxigênio (VO²máx) e limiar de lactato (LL) são tradicionamente usadas em laboratórios para predizer a performance potencial de corredores. 94

95 Economia e avaliações que incluem componentes de resistência de força máxima, potência durante o máximo consumo de ovigênio (vvo²máx) e máxima velocidade de corrida anaeróbia (vmvca), podem ser medidas superiores para predição de performance em atletas de elite. Fatores determinantes para o VO²máx 95

96 Limiar de Lactato Máxima fase estável de lactato (MFEL) A máxima fase estável de lactato corresponde à mais alta intensidade de esforço que pode ser mantida por longo período sem um continuo acúmulo do lactato sanguíneo. É um indicador individualizado de intensidade de esforço, o qual corresponde a mais elevada intensidade para o treinamento de endurance. 96

97 Máxima fase estável de lactato (MFEL) Maior velocidade de corrida na qual o lactato não aumente por mais de 1,0 mm entre o 10º e o 30º minuto. vvo²máx: Velocidade correspondente ao VO²máx Tempo limite (tlim): Tempo tolerado na vvo²máx 97

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100 Treinamento de limiar Sujeitos destreinados Maior parte do tempo entre os limiares Enfase no limiar de lactato Melhora da performance (Kindermann et al., 1979; Denis et al., 1984; Londeree, 1997; Gaskill et al., 2001) 100

101 Periodização polarizada Atletas bem treinados (ciclistas, maratonistas e remadores limiar de lactato (± 75% das sessões ou distância de treinamento) limiar de lactato (±15-20% das sessões) (Steinacker, 1993; Steinacker et al., 1998;Schumacker & Mueller, 2002; Billat et al., 2001) 101

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105 Supremacia Africana: Economia de movimento 105

106 Porcentagem de corredores de elite do Quênia que ia correndo, andando ou de transporte para a escola quando jovens 106

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110 Treinamento: 14 semanas 26 sujeitos (jovens experientes em corrida) Grupo 1: Corrida + Treinamento de força (3 (isometria) vs 3 (Relaxamento) 7 X 4 repetições: Exercício = flexão plantar Grupo 2: Controle = Somente treino de corrida 110

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112 Economia de corrida Custo energético Paavolainen et al. (1999): Controle: treinamento aeróbio + 3% de treinamento de potência. Experimental: treinamento aeróbio + 32% de treinamento de potência. Treinamento de potência: Treinamento de Sprints: (5-10)x(20-100m) Saltos (grande variedade) Treinamento de Força: (leg-press, flexores e extensores de joelho), com 0-40% de 1RM (velocidade máxima). 112

113 Economia de corrida Economia de corrida Principais achados: Grupo Experimental: Menor VO² para 4,17 m/s movimento mais econômico. Treinamento de potência não promove melhora do VO² máximo. Possível alteração de técnica de movimento: menor tempo de contato (consequência da economia). 113

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115 Validade do treinamento de força para melhora do desempenho da corrida: Exercícios: Similares as exigências da corrida Cadeia cinética fechada Multiarticulares (tornozelo, joelho e quadril) Corredores necessitam de eficiência muscular para absorver e utilizar rapidamente a energia elástica em cada contato com o solo 115

116 Exercícios Interatividade A atividade eletromiográfica dos músculos de membros inferiores apresenta uma característica geral determinada. Leia atentamente as afirmações a seguir e marque a alternativa correta. I. Atividade muscular na corrida apresenta-se em fases, o que significa que os músculos não se encontram ativos o tempo todo durante o ciclo da passada. II. Todos os músculos de membros inferiores apresentam pré-atividade muscular, o que significa que a ativação destes músculos se inicia alguns instantes antes do início da fase de apoio. Agachamentos Agachamentos com saltos Descidas com saltos III. É possível observar co-contração nas articulações do quadril, joelho e tornozelo. Essa co-contração visa estabilizar mais as articulações, como forma de proteção. a) As afirmações I e III estão corretas e a afirmação II está errada. b) As afirmações I, II e III estão erradas. c) As afirmações I e II estão corretas e a afirmação III está errada. d) As afirmações I, II e III estão corretas. e) A afirmação I está correta e as afirmações II e III estão erradas. 116

117 Resposta Alternativa correta d As afirmações I, II e III estão corretas. Interatividade A eficiência do aparelho locomotor na corrida de fundo não pode ser apenas definida em função da capacidade cardiorrespiratória do indivíduo, pois outra variável é importante ser considerada: a economia de corrida. Leia as alternativas a seguir e marque a alternativa incorreta. a) O aparelho locomotor produz movimento na corrida por meio do ciclo alongamento- encurtamento (CAE). O CAE pode ser treinado por meio do treinamento de potência. b) A economia de corrida envolve realizar o movimento com o menor gasto de energia possível. c) A importância do treinamento de potencia está na melhora do VO² máximo que este treinamento é capaz de promover. Com isso, a condição aeróbia melhora e o rendimento também. d) O treinamento de potência traz a vantagem de tornar a corrida mais econômica. Isso significa que o corredor será capaz de correr uma mesma velocidade, com um consumo de oxigênio menor. e) Em decorrência de uma maior economia de corrida, é possível que alguma alteração de técnica de movimento ocorra, como por exemplo, um menor tempo de contato do pé com o solo. 117

118 Resposta Alternativa correta c A importância do treinamento de potencia está na melhora do VO² máximo que este treinamento é capaz de promover. Com isso, a condição aeróbia melhora e o rendimento também. 118