INFLUÊNCIA DO TIPO DE PISO NA DISTRIBUIÇÃO DA PRESSÃO PLANTAR DURANTE A CORRIDA ESTUDO PILOTO

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1 INFLUÊNCIA DO TIPO DE PISO NA DISTRIBUIÇÃO DA PRESSÃO PLANTAR DURANTE A CORRIDA ESTUDO PILOTO Vitor Tessutti, Sandra Aliberti, Isabel Camargo Neves Sacco Laboratório de Biomecânica do Movimento e Postura Humana, Depto. Fisioterapia, Fonoaudiologia e Terapia Ocupacional - Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo - SP. Resumo: A exposição de um maior número de praticantes à repetitividade de movimentos e às sobrecargas inerentes a sua prática, fez da corrida uma modalidade com grande incidência de lesões em seus praticantes. Este estudo teve por objetivo investigar a influência de um dos fatores que pode causar lesões em corredores - tipos de superfícies - na distribuição da pressão plantar durante o correr. Este trabalho é um estudo piloto com um corredor do sexo feminino a fim de testar e consolidar a metodologia de um projeto de pesquisa mais abrangente que estudará 100 corredores. O sujeito correu em uma pista de 30 metros, dentre os quais os dados de pressão plantar foram adquiridos nos últimos 20 metros a uma velocidade de 12 km/h, com variação de 5%. Foram coletados os dados de pico de pressão e integral da pressão em uma média de 30 passos durante esta corrida por meio do sistema Pedar X (NOVEL) em quatro diferentes superfícies: grama, concreto, asfalto e piso esportivo. Os resultados mostraram que a utilização de pisos menos rígidos, como a grama e o Tartan, pode reduzir sobrecargas repetitivas, mas que para afirmar qual o tipo de superfície que gera menor sobrecarga necessita-se de um maior número de corredores com prática nos diferentes pisos analisados. Palavras Chave: Corrida, Biomecânica, Pisos, Lesões. Abstract: Ciclic movements, like running, and its overloads have been causing a raise in injuries in its practitioners. This study aimed at investigating the influence of one of the factors that might be responsible for the injuries occurence in runners - types of surfaces and its influence in the plantar pressure distribution during running. This work is a preliminary study that investigated one woman athlete in order to test and verify the methodological procedures of a masters project which will study more than 100 runners. The subject ran at a speed of 12 km/h (5%)in a 30 meters track amongst which the plantar pressure data were acquired in the last 20 meters. Peak pressure and Pressure integral of 30 steps of each running were acquired using the Pedar X System (NOVEL) in four different surfaces: grass, concrete, asphalt and Tartan (sport floor). The results had shown that the use of less rigid surfaces (grass and Tartan) can reduce repetitive overloads, but to ensure which surface generates minor overload we need a bigger number of runners with experience in the different analyzed surfaces. Keywords: Running, Biomechanics, Surfaces, Injury INTRODUÇÃO A corrida tem sido citada como uma das mais importantes modalidades recreacionais da atualidade [1, 2]. Este fato trouxe uma série de conseqüências a seus praticantes, dentre as quais se destacam: maior exposição ao tempo de treinamento, modificação de suas formas de treinamento, aumento da incidência de lesões, utilização de diversos tipos de implementos esportivos como tênis, calçados, e roupas, além da diversidade de pisos para realização dos treinos. Em virtude deste grande avanço, diversos terrenos com diferentes tipos de pisos estão sendo utilizados para a prática da corrida parques, ruas, calçadas, academias, entre outros. Por tal motivo, existe a necessidade de entender como o sistema locomotor se adapta aos diversos pisos a que é exposto. Alguns estudos [1, 3] destacam que as adaptações do sistema musculoesquelético à sobrecarga repetitiva promovida pela corrida são incertas e, também, que são duvidosos os mecanismos pelos quais estas adaptações ocorrem, em função do uso do tênis esportivo, dos pisos ou ainda da duração do treino. Creagh et al [4] afirmaram que a corrida em terrenos naturais ou off-road demonstram uma maior demanda energética que a corrida na rua, alterando o comprimento da passada. Mohamed et

2 al [5] mostraram diferenças nas variáveis de pressão plantar (pico da pressão, integral da pressão e máxima pressão média) ao comparar a marcha em 3 pisos diferentes carpete, grama e concreto na situação descalça e calçada. Para estes autores o concreto foi o piso que provocou maiores aumentos das variáveis de pressão, principalmente na situação descalça. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi investigar a influência do tipo de piso utilizado para a prática da corrida grama, concreto, asfalto e piso esportivo como forma de verificar e consolidar um protocolo metodológico para um projeto mais abrangente. MATERIAIS E MÉTODOS A amostra do presente estudo foi constituída por um único sujeito do sexo feminino, com idade de 28 anos, assintomático, sem história de lesões nos últimos 6 meses, com volume de treino de 20 a 40 km por semana e com desigualdade de membros inferiores inferior a 1 cm. O sujeito correu trechos de 30 metros em pistas planas de quatro tipos de pisos: asfalto, concreto, grama e Tartan (piso esportivo); e fez uso do tênis da marca Asics modelo Kayano (2 meses de uso). A velocidade de corrida foi fixada em 12 km/h, com um desvio permitido de 5% ou 0,6 km/h [1], determinada com auxílio de um cronômetro. O sujeito efetuou duas corridas de 30 metros em cada piso, onde o tempo e a pressão plantar foram mensurados nos últimos 20 metros de cada corrida, determinados por meio de duas marcações fixas no chão indicando o início e o fim do trecho cronometrado. Para a mensuração da pressão plantar foi utilizado o sistema Pedar X (NOVEL, Munique, Alemanha). Utilizou-se um par de palmilhas capacitivas com 2 mm de espessura, compostas de 99 sensores de pressão distribuídos homogeneamente com resolução de aproximadamente 1 sensor/cm 2. A transmissão dos dados foi feita pelo sistema Bluetooth para um computador portátil. Os dados de pressão plantar foram adquiridos com uma freqüência de amostragem de 100 Hz e a média de 30 passos foi utilizada no cálculo das variáveis. As variáveis Pico de Pressão e Integral da Pressão foram avaliadas em 11 áreas plantares: calcanhar medial, lateral e central, meio-pé lateral e medial, antepé medial (1 o e 2º metatarsos), antepé lateral (3 o ao 5 o metatarsos) e hálux. Após a verificação da normalidade dos dados por meio do teste de Shapiro-Wilks, para a comparação entre os pisos foi realizado o agrupamento das áreas plantares em maiores regiões do pé (retropé, meiopé e antepé), para a utilização de duas MANOVAS e uma ANOVA para medidas repetidas (3x3 ou 2x2) seguidas de testes de Post Hoc de Scheffé. Nos casos de não normalidade dos dados, foram feitas ANOVAS de Friedman com teste de Wilcoxon de forma isolada. Foi adotado um nível de significância de 5%. RESULTADOS As tabelas 1 e 2 apresentam os valores médios e desvios-padrão das duas variáveis de pressão plantar estudadas por região do pé obtidos em cada piso.

3 Tabela 1. Médias, desvios-padrão e valores de p do Pico de pressão em kpa por região do pé e por tipo de piso. REGIÕES PLANTARES ASFALTO CONCRETO GRAMA TARTAN P medial 281,46 (9,41) 262,31 (8,30) 270,58 (31,97) 260,00 (13,67) Calcanhar central 306,46 (11,05) 291,44 (13,22) 284,67 (34,53) 278,57 (15,89) 0,001* lateral 222,29 (8,22) 218,75 (26,65) 205,42 (35,32) 216,25 (15,46) Meio-pé medial 125,63 (7,60) 115,29 (5,48) 125,50 (16,00) 114,11 (9,37) lateral 114,69 (8,81) 114,23 (8,56) 116,08 (14,73) 113,84 (7,44) NS & Antepé medial 1o. metatarso 300,73 (44,49) 275,00 (33,48) 285,92 (51,51) 287,32 (39,56) 0, o. metatarso 268,85 (15,04) 249,33 (12,16) 247,83 (21,97) 267,23 (21,34) 0,0000 # 3o. metatarso 189,17 (16,87) 197,21 (14,60) 167,00 (25,33) 198,57 (5,96) 0,0000 # Antepé lateral 4o. metatarso 168,02 (29,03) 177,02 (31,03) 151,42 (32,35) 184,46 (6,44) 0, o. metatarso 125,10 (32,48) 132,02 (35,03) 117,25 (28,22) 136,79 (15,20) NS + Halux 314,58 (84,39) 272,12 (60,85) 266,00 (65,50) 380,54 (20,10) 0, * Manova 3 x 3 ( Post Hoc de Scheffé); & Manova 2 x 2 (Post Hoc de Scheffé); + Anova de Friedman (Wilcoxon); # Anova para medidas Repetidas (Post Hoc de Scheffé); NS Diferença Não significante Tabela 2. Médias, desvios-padrão e valores de p da Integral de pressão em kpa.s -1 por região do pé e por tipo de piso. REGIÕES PLANTARES ASFALTO CONCRETO GRAMA TARTAN P medial 19,08 (0,82) 18,05 (0,78) 17,56 (2,09) 18,19 (1,00) Calcanhar central 20,18 (0,85) 19,71 (0,77) 18,44 (2,20) 19,25 (0,90) 0,0000 & lateral 11,59 (0,56) 12,97 (2,09) 10,84 (1,82) 12,49 (0,47) 0, Meio-pé medial 12,23 (0,42) 12,47 (0,53) 11,97 (0,96) 10,67 (0,70) 0, lateral 13,58 (0,41) 14,89 (0,85) 13,29 (1,52) 11,83 (0,35) 0, Antepé medial 1o.metatarso 36,23 (4,19) 34,36 (3,94) 34,14 (5,71) 36,25 (3,97) 2o. metatarso 32,59 (1,40) 31,29 (1,87) 29,94 (2,59) 33,99 (1,95) 0,0001 & 3o. metatarso 21,35 (2,56) 23,60 (1,82) 18,87 (3,29) 23,63 (0,65) Antepé lateral 4o. metatarso 19,07 (3,26) 21,40 (3,12) 17,29 (3,64) 21,52 (1,25) 0,0000* 5o. metatarso 14,36 (2,91) 15,96 (3,13) 13,47 (3,00) 15,87 (1,95) Halux 37,65 (10,77) 34,03 (7,80) 32,12 (8,07) 47,19 (2,96) 0, * Manova 3 x 3 ( Post Hoc de Scheffé); & Manova 2 x 2 (Post Hoc de Scheffé); + Anova de Friedman (Wilcoxon) DISCUSSÃO Dentre todas as diferenças obtidas nas duas variáveis de pressão analisadas entre os quatro tipos de piso, observou-se menores diferenças entre o asfalto e o concreto, uma vez que das 11 áreas plantares estudadas, de maneira geral, não houve diferença significativa entre estes dois pisos em 6 dessas área. A corrida na grama demonstrou maiores diferenças no presente estudo já que somente 3 a 4 áreas não foram diferentes estatisticamente em relação aos outros pisos. Em geral, as médias das variáveis foram menores na grama em relação aos outros pisos. Na grama, o sujeito produziu valores significativamente menores do pico de pressão nas regiões do antepé (com exceção do 1º. Metatarso) e hálux, e maiores, mas não significativos, picos no meiopé lateral. Durante o estudo, os pesquisadores notaram que durante a corrida na grama, o sujeito provavelmente modificou sua técnica de corrida, além do que, o mesmo referiu ter menor experiência neste piso. Por conta disso, acredita-se que parte desta diferença observada entre a grama e os outros pisos possa ter ocorrido em virtude da inexperiência do sujeito neste tipo de piso, muito embora Ford et al [6] observaram menores picos de pressão na região do antepé durante a corrida em grama natural em relação à grama sintética.

4 Com relação ao comportamento da variável pico de pressão, houve diferença entre os pisos nas regiões do calcanhar, antepé medial, antepé lateral (exceto 5º metatarso) e hálux. Muito embora a região anterior do pé, de uma maneira geral, apresentou-se bem diferente entre os pisos. Já na região do meio pé, não houve diferença entre os piso. Os maiores picos de pressão foram observados na região do 1 o metatarso durante a corrida no asfalto e estes valores foram estatisticamente diferentes em relação aos outros pisos. Durante a corrida no tartan, as maiores sobrecargas foram observadas no antepé lateral e hálux, mas foram menores nestas regiões quando a corrida foi realizada na grama. Eils et al [7] observaram na corrida na grama maiores sobrecargas nas regiões do retropé, antepé e hálux, o mesmo apresentado neste estudo, e além disso apresentaram pequenas diferenças entre as duas superfícies estudadas: a grama e a terra vermelha. As diferenças entre os pisos foram abordadas com outros enfoques em outros estudos. Alguns autores [8-10] demonstraram que a utilização de superfícies muito macias durante a corrida pode trazer o efeito contrário do desejado. Conforme [8] se observou em um estudo avaliando e comparando a areia seca, houve um aumento de 15% no gasto energético durante a corrida neste piso, o que acarreta grande absorção de impacto e menor retorno energético para a continuidade do movimento, além da diminuição do aproveitamento da energia elástica acumulada nos tendões e fáscias. Em estudo comparando a areia e a grama mostrou-se um aumento no custo energético aeróbico e anaeróbico para a corrida na areia, demonstrando que esta diminui o impacto mas aumenta o gasto energético [10]. Já em relação às superfícies mais rígidas, Fritz e Peikenkamp [9] constataram maiores taxas da força reação do solo em pisos mais rígidos (concreto) em relação a pisos mais elásticos (madeira). Dados de outro estudo[11] mostraram a influência da fadiga na pressão plantar, representada pela elevação dos picos de pressão na região do 1º metatarso após os sujeitos correrem até a exaustão em esteiras. A associação destes resultados com os obtidos no presente estudo faznos supor que corridas em estado de fadiga e em pisos mais rígidos (asfalto, concreto) podem ser mais lesivas. A magnitude da variável pico de pressão obtida neste estudo foi diferente do estudo de Sterzing e Hennig [12], que foi realizado com outro sistema de mensuração da pressão plantar, apresentando valores de 2 a 3 vezes maior que os apresentados neste trabalho. Com a utilização do mesmo artefato (Pedar X, NOVEL), Eils et al [7] obtiveram valores similares aos obtidos no presente estudo. No antepé, o padrão de distribuição foi similar ao encontrado na literatura, onde a região medial apresentou valores maiores que a lateral [7, 11]. Na região do meio-pé, além dos valores do estudo atual serem menores, também mantiveram os padrões da região lateral ter um maior pico de pressão que a região medial, com diferenças menores entre ambos. Uma possível justificativa para as diferenças encontradas entre os estudos apontados e o atual foi a utilização de chuteiras e não tênis de corrida como nesta pesquisa, além da velocidade de corrida ser maior em outros estudos (cerca de 15 km/h).

5 Com relação ao comportamento da variável integral da pressão, diferenças significativas foram observadas entre os pisos em todas as regiões do pé. Da mesma forma que para o pico de pressão, a corrida na grama apresentou menores valores de integral da pressão nas regiões do retropé, antepé e hálux. Ainda de forma semelhante ao que aconteceu com o pico de pressão, maiores valores de integral foram observados no 1 o. metatarso durante a corrida no asfalto e no Tartan. Além disso, as demais comparações entre pisos apresentaram diferenças significantes nesta mesma região com exceção da comparação entre concreto e grama. No antepé lateral as diferenças entre os pisos para a integral da pressão somente não ocorreram nas relações asfalto versus concreto e Tartan versus grama. No hálux, os pisos foram sempre diferentes entre si. Na região do meio-pé, houve diferença entre os tipos de piso para a integral da pressão, mas ainda assim as relações asfalto versus concreto e asfalto versus grama não apresentaram diferenças. Diferenças foram observadas quando se comparou concreto versus grama e em todas as comparações que envolviam o piso esportivo (Tartan). Nesta região do meio-pé, a integral da pressão teve seu menor valor quando o sujeito correu no piso esportivo (Tartan). Portanto, para algumas regiões plantares, enquanto o pico de pressão não demonstrou diferenças entre os pisos, a integral os discriminou nestas mesmas regiões. O pico de pressão representa a sobrecarga sem qualquer influência do tempo e a integral da pressão representa a magnitude e a duração da sobrecarga, sendo considerado um indicador valioso para a caracterização das cargas e para o entendimento da função dos pés[13]. Possivelmente, ocorreu uma mudança no tempo de contato durante a corrida em cada piso, aumentando o tempo de contato do pé com o solo nos pisos menos rígidos (Tartan e grama) fazendo com que a Integral da Pressão fosse mais representativa em indicar diferenças entre os pisos. A grama tem uma característica diferente de qualquer outro piso: existe um espaço entre o início e o final das folhas, a própria folha e a terra em que ela está plantada que podem ser atenuadores do impacto, o que nos leva a crer que seu stiffness seja menor que nos demais pisos. CONCLUSÃO A variação dos pisos para o treinamento da corrida pode ser uma das formas para atenuar as sobrecargas, já que se mostrou, neste estudo piloto, diferenças significativas entre os pisos mais rígidos com os menos rígidos como a grama e o piso esportivo Tartan. Com os resultados deste estudo, pode-se dizer que a utilização de pisos menos rígidos pode proporcionar uma melhor dissipação da sobrecarga em movimentos repetitivos como a corrida. Para afirmar qual o piso seria o mais adequado para a prática da corrida, se faz necessário seguir adiante adquirindo dados de um número maior de corredores com diversos níveis de experiência nos diferentes tipos de piso para que a falta de prática em determinado terreno não influencie nos resultados da pesquisa.

6 AGRADECIMENTOS Ao CEPEUSP, representado pelo prof. Carlos Bezerra, e à academia Companhia Athletica, representada pelo prof. Paulo Jaouiche. REFERÊNCIAS 1.De Witt B, et al. Biomechanical analysis of the stance phase during barefoot and shod running. Journal of Biomechanics 2000;33: Gerhardt R. O Raio-X das Corridas de Rua. Revista O março:30-5. an explanation for the incidence of metatarsal stress fractures. Am J Sports Med Dec;32(8): Sterzing TFe Hennig EM. Measurement of Plantar Pressures, Rearfoot Motion, and Tibial Shock During Running 10 KM on a 400 m Track De Cock A, et al. A functional foot type classification with cluster analysis based on plantar pressure distribution during jogging. Gait Posture Apr;23(3): vtess@usp.br 3.Hardin EC, et al. Kinematic adaptations during running: effects of footwear, surface, and duration. Med Sci Sports Exerc May;36(5): Creagh U, et al. Kinematics of running on 'offroad' terrain. Ergonomics Jul;41(7): Mohamed O, et al. The effect of terrain on foot pressures during walking. Foot Ankle Int Oct;26(10): Ford KR, et al. Comparison of in-shoe foot loading patterns on natural grass and synthetic turf. J Sci Med Sport Dec;9(6): Eils E, et al. Characteristic plantar pressure distribution patterns during soccer-specific movements. Am J Sports Med Jan- Feb;32(1): Lejeune TM, et al. Mechanics and energetics of human locomotion on sand. J Exp Biol Jul;201(Pt 13): Fritz Me Peikenkamp K. Simulation of the influence of sports surfaces on vertical ground reaction forces during landing. Med Biol Eng Comput Jan;41(1): Pinnington HCe Dawson B. Running economy of elite surf iron men and male runners, on soft dry beach sand and grass. Eur J Appl Physiol Nov;86(1): Weist R, et al. The influence of muscle fatigue on electromyogram and plantar pressure patterns as