ARTIGO. Antonia Dalla Pria Bankoff Docente em Educação Física - Unicamp

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1 157 ARTIGO Estudo eletromiográfico dos músculos isquiotibiais (bíceps femoralporção longa, semitendinoso, e semimembranoso) nas atividades: ciclismo, musculação e esteira ergométrica Antonia Dalla Pria Bankoff Docente em Educação Física - Unicamp RESUMO Os músculos isquiotibiais (bíceps femoral-porção longa, semitendinoso, e semimembranoso, foram estudados 18 sujeitos do sexo masculino, universitários, faixa etária entre 19 e 25 anos, média de idade 22,8 anos, através da eletromiografia, com o objetivo de verificar o potencial de ação nas seguintes atividades: ciclismo, musculação e esteira ergométrica. O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Eletromiografia e Biomecânica de Postura, da Faculdade de Educação Física da Universidade Estadual de Campinas- Unicamp. Para a captação dos potenciais de ação foram utilizados eletrodos de superfície, contendo gel eletro-condutor, e fixados sobre a pele, nas regiões de interesse deste estudo em cada ventre muscular. Foi utilizado um eletromiógrafo marca Lynx contendo 06 canais. O aparelho foi calibrado 3000µV e velocidade de 1.200Hz. Os resultados apresentados demonstraram: a) O músculo semimembranoso registrou os maiores valores em RMS(rootmeans-square) para todas as atividades estudadas, seguido pelo semitendinoso, e posteriormente, pelo bíceps femoral- porção longa. b) Quanto às atividades, o maior potencial de ação foi registrado na musculação, para os músculos semitendinoso e semimembranoso e na esteira ergométrica para o músculo bíceps femural. Entretanto, no ciclismo, foram registrados os menores potenciais de ação para os músculos estudados. Palavras chave: Músculos Isquiotibiais; Ciclismo; Musculação; Esteira Ergométrica. ABSTRACT The hamstrings muscles (femoris biceps long head, semitendinosus and semimembranosus), had been studied through the electromyography in 18 male individuals, age group between 19 and 25 years old, average of age 22,8 years old, through the electromyography, with the purpose to verify the potential the action in the following activities: cyclism, muscular activity and treadmill. The work was developed in the Electromyography and Biomechanics of Posture laboratory, in the UNICAMP State University of Campinas city in Physical Education. For captation of the action potentials surface electrodes were used, containing gel electro-driver and fastened on the skin, in the areas of interest of this study in each muscular womb. It was used an electromyograph Lynx with 6 channels. The apparatus calibration was 3000µV and velocity of Hz. The presented results demonstrated: a) The semimembranosus muscle registered the largest values in RMS (root-meanssquare) in all studied activities, followed by the semitendinosus and later, by the femoris biceps long head; b) All that activities the highest potential of action was registered in muscular activity in the semitendinosus and semimembranosus muscles and in treadmill in the biceps femoris (long head).however, in cycling activity were registered the smallest potential of action to muscle studied.

2 158 INTRODUÇÃO Key Words: Hamstrings Muscles; Cyclism; Muscular Activity; Treadmill. Nos últimos anos a eletromiografia, tem ocupado grande espaço em pesquisas desenvolvidas na área de ciência do esporte, contribuindo muito no que se refere à biomecânica muscular. Os músculos bíceps femoral (porção longa), semitendinoso e semimembranoso, biarticulares, formam o grupo muscular chamado isquiotibiais, os quais atuam em movimentos articulares do quadril (extensores), e movimentos articulares do joelho (flexores).neste sentido, os músculos isquiotibiais têm sido alvo de muitas investigações, exatamente por serem biarticulares. Como todos os isquiotibiais cruzam a articulação do joelho produzindo tanto flexão quanto rotação da perna, sua efetividade como extensores de quadril depende do posicionamento da articulação do joelho. (HAMIL e KNUTZEN, 1999). No que se refere ao esporte, alguns trabalhos eletromiográficos como os de Hermann (1962), em arremesso de peso, os de Kamon (1966) em ginástica de aparelhos, Ikai et al (1964) em natação, Bankoff e Vitti (1978, 1984 e 1987) em natação, Bankoff e Furlani (1986, 1987), em ginástica localizada, Francischetti e Bankoff (1989) em musculação, De Moraes e Bankoff (1995) em ginástica artística, Cruz e Bankoff (2001) em ciclismo,bankoff (1999) em mesa flexo-extensora de joelho, Bankoff et al (2000) no futebol, Bankoff et al (2004) no ciclismo e mesa flexoextensora de joelho Bankoff (2007) em mesa flexo-extensora de joelho, e outros tem mostrado a participação de músculos esqueléticos através de trabalhos científicos em eletromiografia na área de Ciências do Esporte, contribuindo significativamente com a evolução destes conhecimentos. Sant ana e Berzim (1988) relataram que os músculos isquiotibiais foram mais ativos durante o movimento de flexão do joelho entre 30º e 60º e no movimento de extensão se mostraram mais ativos acima de 60º e de 60º a 30º. Bankoff e Cruz (2001) estudaram os isquiotibiais através da eletromiografia no ciclismo comparando os pedais de encaixe e de presilha. Os resultados mostraram que os potenciais de ação foram maiores quando se pedalou utilizando o pedal de presilha, significando fazer maior força com este pedal quando comparado com o de encaixe. Mann et al (1986) relatam que a caminhada se utiliza a musculatura ao redor do joelho para fazer a propulsão, estabilização e para absorver forças significantes aplicadas ao corpo. Quando o calcanhar toca o solo na fase de frenagem da caminhada, os isquiotibiais atingem seu pico de atividade muscular ao tentar

3 159 interromper o movimento na articulação do quadril. Ainda, na fase de propulsão da caminhada (para cima e para frente) os isquiotibiais ficam mais ativos aproximadamente no momento em que se dá a propulsão do corpo para frente. Na fase de balanceio da caminhada, os isquiotibiais ficam ativos após a retirada dos artelhos do solo e novamente no final da fase de balanceio, antes do contato do pé. Mackinnon e Winter (1993) relatam que a corrida requer também, atividade muscular nas articulações do quadril e do joelho, um pouco mais do que na caminhada. Exatamente no momento do contato do calcanhar na corrida, ocorre uma breve contração concêntrica dos músculos isquiotibiais, que flexionam o joelho para diminuir a força horizontal, ou de frenagem, que está sendo absorvida no impacto, e também para gerar a extensão no quadril. Na fase de propulsão, os músculos isquiotibiais ficam ativos concentricamente na retirada dos artelhos do solo. Durante a fase final de balanceio, os músculos isquiotibiais ficam ativos tanto para limitar a extensão do joelho quanto a flexão do quadril. Bankoff (2007) estudou os músculos flexores (isquiotibiais) e extensores (quadríceps) do joelho em atletas praticantes de musculação, utilizando a mesa flexoextensora de joelho. Os resultados mostraram maior participação dos músculos flexores do joelho quando comparado com os extensores, embora a carga máxima fosse menor no movimento de flexão do joelho. Quanto à biomecânica corporal na mesa flexo-extensora de joelho para execução destes movimentos, a postura corporal em decúbito ventral e a diferença entre os braços de alavanca dificultam a realização do movimento de flexão do joelho. A postura sentada com o encosto inclinado favorece a realização do movimento de extensão do joelho. MATERIAL E MÉTODO Sujeitos Foram estudados 18 sujeitos do sexo masculino, faixa etária entre 19 a 25 anos, média de idade 22,8 anos, através da eletromiografia, com o objetivo de verificar o potencial de ação e a participação destes músculos, em diversas atividades: corrida na esteira ergométrica, ciclismo e exercícios realizados na mesa flexoextensora de joelho. O protocolo e o termo de consentimento para este estudo foram aprovados pelo Laboratório de Eletromiografia e Biomecânica da Postura da Faculdade de Educação Física Unicamp e Comissão de Ética Médica da Faculdade de Ciências Médicas Unicamp. Instrumento

4 160 Foi utilizado para o referido estudo, um eletromiógrafo da marca LYNX AI 6010, contendo 06 canais, adquirido através do processo FAPESP 1996/ Foi estabelecida a freqüência de Hz para a aquisição dos registros eletromiográficos. O aparelho foi calibrado com ganho de 2000 Hz, o filtro passa baixo de 600 Hz e o filtro passa alta em 10 Hz. As configurações dos limites de entrada dos sinais foram estabelecidas em 3000µV (limite superior) e 3000µV (limite inferior) e a faixa de entrada 5a + 5µV. O parâmetro de ensaio foi do tipo simples, e o modo gráfico foi calibrado em x + y + z. t, possibilitando a demonstração dos registros simultaneamente para cada experimento. Procedimentos e Aquisição de Dados Todos os sujeitos, vestindo short e camiseta, inicialmente, procederam-se a tricotomia e assepsia da parte posterior da coxa, preparando assim, os locais para a colocação dos eletrodos, evitando qualquer tipo de interferência na aquisição dos sinais eletromiográficos. Eletrodos de superfície com gel eletrocondutor foram fixados sobre a pele nos respectivos ventres musculares, seguindo as seguintes medidas após dissecções em peças anatômicas: bíceps femoral porção longa a 19 cm no sentido vertical partindo da cabeça da fíbula; semitendinoso a 16 cm no sentido vertical, partindo do centro da fossa poplítea e o semimembranoso a 19 cm no sentido vertical partindo do côndilo medial da tíbia. O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Eletromiografia e Biomecânica da Postura, da Faculdade de Educação Física Unicamp. Para cada procedimento, antes de iniciar a aquisição de dados, solicitava ao sujeito que repetisse três vezes as atividades, evitando assim, algum tipo de erro durante a execução. Corrida Com a utilização de uma esteira ergométrica, calibrada em velocidade de 3.0 m/s, sem inclinação, os sujeitos praticavam a corrida, por um período de 05 segundos, conforme calibrado o eletromiógrafo. Mesa flexo-extensora de joelho O movimento executado foi: flexão total do joelho com carga máxima, estando o indivíduo deitado em decúbito ventral sobre o apoio da mesa flexo-extensora de joelho, sendo a média geral de carga máxima para a flexão do joelho ficou em 25 kg.

5 Para a realização deste experimento o aparelho foi calibrado em 10 segundos com 05 realizações. 161 Ciclismo Os sujeitos pedalaram as bicicletas sobre rolo estacionário Mag Cycle, os quais foram orientados a adotar sua postura habitual sobre a bicicleta e a pedalar numa freqüência de 100 rpm Denadai (1996), que foi marcada por ciclocomputador Cateye Astrale. RESULTADOS E DISCUSSÃO As médias gerais dos resultados expressos em RMS (root-means-square), acham-se apresentados nas figuras a seguir. Média e desvio padrão dos músculos biceps femoral, semitendinoso e semimembranoso na locomoção. Semimembranoso 387,37 385,28 Semitendinoso Biceps Femoral 287,43 286,86 189,45 189,46 MG loc DP loc 0% 20% 40% 60% 80% 100%

6 162 Média e desvio padrão dos músculos biceps femoral, semitendinoso e semimembranoso no ciclismo. Semimembranoso 65,16 53,11 Biceps Femoral 47,08 36,79 31,82 31,33 MG cic DP cic 0% 20% 40% 60% 80% 100% Média e desvio padrão dos músculos biceps femoral, semitendinoso e semimembranoso na mesa romana.. Semimembranoso 480,00 479,54 Semitendinoso Biceps Femoral 303,50 301,86 188,54 188,52 MG Mr DP Mr 0% 20% 40% 60% 80% 100% Média e desvio padrão dos músculos bíceps femural, semitendinoso e semimembranoso na locomoção. DP loc MG loc 189,46 286,86 385,28 189,45 287,43 387,37 Biceps Femoral Semitendinoso Semimembranoso 0% 20% 40% 60% 80% 100%

7 163 Média e desvio padrão dos músculos bíceps femural, semitendinoso e semimembranoso no ciclismo. DP cic MG cic 31,33 36,79 53,11 31,82 47,08 65,16 Biceps Femoral Semitendinoso Semimembranoso 0% 20% 40% 60% 80% 100% Média e desvio padrão dos músculos bíceps femural, semitendinoso e semimembranoso na mesa romana. DP Mr MG Mr 188,52 301,86 479,54 188,54 303,50 480,00 Biceps Femoral Semitendinoso Semimembranoso 0% 20% 40% 60% 80% 100% Quando falamos em sinais eletromiográficos, falamos de Geração do Potencial de Ação. A aparência física do potencial de ação é a de um remendo de membrana em que a polaridade foi temporariamente revertida. A mudança no potencial de membrana é devida a mudanças no controle de condutância na membrana (g) para Na+ e K+, e essa reversão de polaridade pode mover-se ao longo de uma membrana excitável. Portanto, um potencial de ação é um comando elétrico do tipo tudo ou nada produzido pela célula em resposta ao impulso recebido. Os sinais eletromiográficos são os potenciais de ação, gerados através de um comando elétrico entre neurônios e fibras musculares. Isto quer dizer, tanto neurônios quanto fibras musculares podem gerar potenciais de ação, ou seja, os impulsos recebidos pelo neurônio, que são a base para a geração do potencial de ação. Neste sentido, fica muito mais fácil compreender a relação existente entre potencial de ação e sinais eletromiográficos.

8 164 As discussões que permeiam sobre os isquiotibiais na corrida são bastante pertinentes, pois se tratam de músculos biarticulares, e segundo Zajac (1993), descreveu que os músculos uniarticulares produzem a energia propulsiva para um salto vertical, enquanto músculos bi-articulares refinam a coordenação para o movimento, muito embora, os músculos bi-articulares exibem menor velocidade de encurtamento, quando comparados com os músculos uniarticulares, porém, são superiores na relação força X velocidade, e são capazes de exercer uma força que representa uma maior proporção da isométrica máxima. Em relação a corrida (corrida) é interessante observar as figuras através dos sinais eletromiográficos, a participação principalmente do músculo semimembranoso na corrida (corrida), seguido pelo músculo semitendinoso e por último pelo músculo bíceps femoral (porção longa). A participação dos isquiotibiais através de seus potenciais de ação foram maiores quando o calcanhar tocava a plataforma da esteira, ou seja, no momento de absorver o impacto e desenvolver a frenagem. A maior média geral dos potenciais de ação expressos em RMS durante a corrida (corrida) foi demonstrado pelo músculo semimembranoso (387,368 ). Segundo Mann ET al (1986), os isquiotibiais tornam-se mais ativos na fase em que o calcanhar toca o solo, e à medida que a velocidade aumenta; enquanto que glúteo máximo torna-se menos ativo nesse ponto. Em relação ao ciclismo nossos resultados mostraram quando o ciclo de pedalada atingiu de 90 a 270 graus, os isquiotibiais registraram mais potenciais de ação, ou seja, houve maior recrutamento de fibras musculares, especificamente os músculos semitendinoso e o semimembranoso. Já o músculo bíceps femoral, através dos sinais eletromiográficos fica bastante claro que a sua participação maior foi quando o ciclo de pedalada atingia 180 graus, apenas no início do primeiro ciclo houve participação contínua, ou seja, no primeiro segundo, daí para frente está bem clara, a sua maior participação aos 180 graus. Em relação a Médias Gerais do RMS e Desvio Padrão, este estudo mostrou maior participação, dos músculos semimembranoso (65,156-RMS) e semitendinoso (47,048-RMS). Segundo Cruz e Bankoff (2001) no ciclismo, a musculatura do joelho é responsável por uma porção significativa da produção de Potência, lembrando que Potência é o produto da força e velocidade, e que a Potência Muscular é a taxa de mudança do trabalho no tempo definida como o produto do momento muscular total e a velocidade angular articular. Ela pode ser positiva ou negativa, assim, é positiva quando representada por um trabalho positivo ou uma ação concêntrica total, e

9 165 negativa quando representada por um trabalho negativo ou uma ação excêntrica total. A potência maior na pedalada do ciclismo é gerada entre 25 a 160 graus. Hamil e Knutzem (1999) relatam que de 90 a 180 graus na pedalada, os isquiotibiais ficam mais ativos, e no balanceio para cima do ciclo, de 180 a 270 graus, ocorre alguma atividade dos isquiotibiais. Faria e Cavanagh (1978), relataram atividade entre 45 e 200 graus para os músculos isquiotibiais. Isso mostra que sua ação principal é a extensão do quadril e não a flexão do joelho. Já Gregor, Green e Garhammer (1982) e Nabinger e Zaro (1997), concordam que o músculo semimembranoso é ativo no final da fase de propulsão e no começo da fase de recuperação, porém, discorda, sobre o músculo bíceps femoral. Em relação ao trabalho executado na mesa flexo-extensora de joelho, do grupo isquiotibiais, o músculo bíceps femoral porção longa, foi o que apresentou a menor média final de RMS e Desvio Padrão (196,96 e 196,90 respectivamente). Observando as figuras onde estão os sinais eletromiográficos, podemos verificar que o músculo semimembranoso apresentou potenciais de ação mais freqüente e com maior amplitude quando comparado com o semitendinoso e o bíceps femoral porção longa. Ainda, em relação aos sinais eletromiográficos informamos que durante o período de 10 segundos, os sujeitos realizaram 05 séries de 2,0 segundos cada uma. Na contração concêntrica, no momento da flexão do joelho, os potenciais foram maiores (freqüência e amplitude), especificamente quando o joelho esteve flexionado entre 90 a 110 graus, ou seja, no final do movimento. Na ação excêntrica, os potenciais de ação registrados (freqüência e amplitude) são muito interessantes do ponto de vista do trabalho ser negativo. A Tabela 01 mostra os resultados em RMS e Desvio Padrão, onde, destacamos o músculo semimembranoso de maior participação, RMS 428,78 e Desvio Padrão 428,28 de média geral. Bankoff, et al (1999) relatam que o trabalho realizado na mesa flexoextensora de joelho em decúbito ventral dificulta a realização deste movimento, uma vez que as articulações do quadril e do joelho estão estendidas. A excessiva produção de pressão intra-abdominal e intra-torácica também tende a dificultar a realização do movimento; e mais, não se conseguiu encontrar literaturas que abordassem a postura corporal (decúbito ventral) como uma postura que favoreça exercícios com peso. Neste sentido, a coluna lombar é a região mais pré-disposta a sofrer as conseqüências deste movimento com grandes cargas, além do aumento excessivo da pressão intra-abdominal, que também pode alterar a região lombar

10 166 Sant Ana e Berzim (1988), relataram que os músculos isquiotibiais foram mais ativos durante o movimento de flexão do joelho entre 30º e 60º e no movimento de extensão se mostraram mais ativos acima de 60º e de 60º a 30º. Lunnen et al. (1981), mostraram que as mudanças no comprimento do músculo influenciam diferentemente a atividade eletromiográfica e a produção do torque. No encurtamento muscular a atividade eletromiográfica aumenta a produção do torque diminui. Houtz et al. (1957), estudaram o efeito das posições do joelho e do quadril sobre as forças dos músculos flexores e extensores do joelho. Verificaram que com o indivíduo sentado, a força desenvolvida por ambos os grupos musculares foi máxima por volta de 60º no movimento de flexão, porém, nas posições supinas e prono, a força exercida pelos músculos flexores foi maior no final da flexão (próximo à posição de extensão). CONCLUSÕES Os resultados apresentados demonstram: a) Na atividade de ciclismo foram registrados os menores potenciais de ação para os músculos estudados; b) O músculo semimembranoso demonstrou os maiores valores em RMS, para todas as atividades estudadas; c) Quanto aos isquiotibiais, o bíceps femoral (cabeça longa) foi o que registrou menores potenciais de ação em todas as atividades estudadas; d) Os resultados demonstrados neste trabalho, quanto à participação dos músculos isquiotibiais nas atividades estudadas, através da eletromiografia, podem contribuir de forma significativa no desenvolvimento e elaboração de programas de treinamento e preparação de força.

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13 169 Endereço: Laboratório de Eletromiografia e Avaliação Postural Departamento de Ciências do Esporte FEF-Unicamp bankoff@fef.unicamp.br Data de recebimento: 15/ 02//09 Data de aceite: 31/03/09 Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons. You are free: to copy, distribute and transmit the work; to adapt the work. You must attribute the work in the manner specified by the author or licensor