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W BA 07 07 _V 2. 0 FUNDAMENTOS DA CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA 2 Rodrigo Martins Pereira Londrina Editora e Distribuidora Educacional S.A. 2024 FUNDAMENTOS DA CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA 1ª edição 3 2024 Editora e Distribuidora Educacional S.A. Avenida Paris, 675 – Parque Residencial João Piza CEP: 86041-100 — Londrina — PR Homepage: https://www.cogna.com.br/ Diretora Sr. de Pós-graduação & OPM Silvia Rodrigues Cima Bizatto Conselho Acadêmico Alessandra Cristina Fahl Ana Carolina Gulelmo Staut Camila Braga de Oliveira Higa Camila Turchetti Bacan Gabiatti Giani Vendramel de Oliveira Gislaine Denisale Ferreira Henrique Salustiano Silva Juliana Schiavetto Dauricio Juliane Raniro Hehl Mariana Gerardi Mello Nirse Ruscheinsky Breternitz Coordenador Camila Turchetti Bacan Gabiatti Revisor André Victor Cordeiro Editorial Beatriz Meloni Montefusco Márcia Regina Silva Paola Andressa Machado Leal Rosana Silverio Siqueira Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)_____________________________________________________________________________ Pereira, Rodrigo Martins Fundamentos de cinesiologia e biomecânica/Rodrigo Martins Pereira, – Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2024. 32 p. ISBN 978-65-5903-664-6 1. Cinesiologia. 2. Biomecânica. 3. Movimento. I. Título. CDU 531.76 _____________________________________________________________________________ Raquel Torres – CRB 8/10534 P436f © 2024 por Editora e Distribuidora Educacional S.A. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Editora e Distribuidora Educacional S.A. https://www.cogna.com.br/ 4 SUMÁRIO Apresentação da disciplina __________________________________ 05 Introdução à Cinesiologia e Biomecânica ____________________ 07 Cinesiologia e Biomecânica em diferentes tipos de treinamento _________________________________________________ 18 Análise do movimento humano _____________________________ 30 Mecânica articular e Métodos para prevenção de lesões ____ 43 FUNDAMENTOS DE CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA 5 Apresentação da disciplina Bem-vindo à disciplina Fundamentos da Cinesiologia e Biomecânica. Esta disciplina é essencial para quem deseja aprofundar seus conhecimentos no movimento humano e na interação dos componentes musculoesqueléticos durante o treinamento físico. Ao longo desta jornada, você desenvolverá competências e habilidades cruciais para sua vida profissional, especialmente se você atua ou pretende atuar nas áreas de educação física, fisioterapia, treinamento esportivo ou personal training. Nosso objetivo é proporcionar uma compreensão das diferentes estruturas e dos movimentos relacionados ao treinamento focado nas diferentes capacidades físicas. A disciplina está estruturada em quatro módulos principais: Introdução à Cinesiologia e Biomecânica: Aqui, você será introduzido às definições e aos conceitos fundamentais da Cinesiologia e Biomecânica. Exploraremos a importância de compreender a mecânica do corpo humano e como esses conhecimentos se aplicam à prática profissional. Cinesiologia e Biomecânica em Diferentes Tipos de Treinamento: Este módulo aborda o treinamento de força, treinamento funcional e treinamento esportivo. Analisaremos a incidência de lesões e a interação dos componentes musculoesqueléticos com a mecânica articular. Você aprenderá a aplicar a análise biomecânica qualitativa para melhorar técnicas e treinamentos específicos. 6 Análise do Movimento Humano: Focaremos na análise biomecânica e eletromiográfica de exercícios, considerando as especificidades de diferentes grupos musculares e como adaptar exercícios às necessidades do aparelho locomotor, além de discutir sua aplicação na pesquisa, na clínica e no esporte. Mecânica Articular e Prevenção de Lesões: Este módulo explora a arquitetura e estabilidade articular, os movimentos de várias articulações do corpo e as principais lesões. Estudar cinesiologia e biomecânica é vital para uma prática profissional segura e eficiente, prevenindo lesões e otimizando o desempenho físico. Esta disciplina não só ampliará seu conhecimento teórico, mas também fornecerá ferramentas práticas para aplicar no dia a dia de sua profissão. Prepare-se para uma experiência de aprendizado enriquecedora e transformadora! Esperamos que você aproveite ao máximo esta oportunidade e se inspire a explorar profundamente os movimentos do corpo humano. Seja bem-vindo e bons estudos! 7 Introdução à Cinesiologia e Biomecânica Autoria: Rodrigo Martins Pereira Leitura crítica: André Victor Cordeiro Objetivos • Definir os conceitos fundamentais em cinesiologia e biomecânica. • Discutir a importância da compreensão da mecânica do corpo humano para o treinamento esportivo e personal training. • Trazer uma abordagem histórica e a evolução dos estudos de cinesiologia e biomecânica. 8 1. Introdução ao estudo do movimento humano Durante nossas rotinas diárias, constantemente observamos os movimentos humanos ao nosso redor. Desde os primeiros passos de um bebê até os saltos impressionantes de atletas, o movimento é uma parte intrínseca da nossa experiência. Você já se perguntou como um atleta de ginástica artística é capaz de saltar muito acima da sua própria altura? Ou como uma patinadora no gelo é capaz de controlar com tanta precisão os movimentos ao redor do seu próprio eixo corporal? Ou como movimentos aparentemente simples que fazemos na academia de musculação exigem um profundo conhecimento para que alcancemos nossos resultados de modo seguro? Quando nos atentamos a isso, estamos contemplando aplicações práticas dos conhecimentos em Cinesiologia e Biomecânica. De acordo com Hall (2000), a Cinesiologia é considerada o estudo do movimento humano. Este campo de estudo abrange um espectro vasto de atividades físicas, o que frequentemente leva a ambiguidades entre os termos Cinesiologia e Biomecânica. Para esclarecer, podemos associar a análise cinesiológica à observação detalhada dos movimentos, identificando e detalhando as contribuições anatômicas e fisiológicas para tais movimentos. A Cinesiologia envolve a descrição dos movimentos humanos em termos de músculos, ossos, articulações e a função destes componentes durante a atividade física. Por outro lado, a Biomecânica relaciona-se com a aplicação de princípios mecânicos no estudo de organismos vivos. Ela baseia-se na mecânica, uma ramificação da física que analisa as ações das forças sobre partículas e sistemas mecânicos. A mecânica, por sua vez, se divide em dois ramos principais: a estática, que trata de sistemas em equilíbrio ou movimento constante, e a dinâmica, que aborda sistemas sujeitos a acelerações. 9 Resumindo: Cinesiologia: explora a anatomia e a fisiologia para analisar os movimentos realizados pelo corpo humano, investigando a ação muscular e a estrutura esquelética envolvidas nos movimentos. Biomecânica: estuda as forças internas e externas que atuam sobre estruturas biológicas e seus efeitos. Ela analisa como o corpo responde à aplicação de cargas mecânicas e como as forças afetam o movimento humano. Essas áreas de estudo, embora distintas, são complementares e visam uma compreensão aprofundada dos aspectos relacionados ao movimento humano. A análise cinesiológica e biomecânica é aplicada em diversos contextos, como hospitais, clínicas, escolas, clubes esportivos e espaços públicos. A seguir, você pode ver algumas áreas de aplicação, que podem ir além do esporte e da performance: • Hospitais e clínicas: profissionais utilizam a análise cinesiológica e biomecânica para avaliar pacientes com lesões, distúrbios musculoesqueléticos ou deficiências funcionais.lateral (ou radial) e, especialmente, o ligamento colateral medial (ou ulnar). O ligamento colateral ulnar é crucial para o suporte medial, evitando a abdução do cotovelo, um movimento anormal, durante atividades físicas que colocam o cotovelo sob tensão. Muitos esportes de contato, especialmente aqueles que envolvem arremessos, estressam a face medial da articulação, levando a lesões que geralmente envolvem a tensão aguda ou crônica do ligamento colateral ulnar (LCU), resultando em rupturas parciais ou totais. Outro problema comum relacionado aos músculos do cotovelo é o cotovelo de tenista, que normalmente afeta o músculo extensor dos dedos próximo à sua origem no epicôndilo lateral. A epicondilite medial, menos comum e frequentemente chamada de cotovelo de golfista, afeta o grupo flexor e pronador do punho próximo à sua origem no epicôndilo medial. Ambas as condições envolvem músculos que cruzam o cotovelo, mas atuam principalmente no punho e na mão. Lesão no joelho: a ruptura do ligamento cruzado anterior (LCA) é uma das lesões graves mais frequentes no joelho, sendo mais comum em mulheres do que em homens, especialmente em esportes como basquete e futebol. Essa lesão geralmente ocorre devido a forças rotacionais durante movimentos de preparo para o chute ou mudança de direção. Além disso, pode ocorrer por hiperextensão ou contração violenta do quadríceps, puxando a tíbia para frente em relação ao fêmur. Por outro lado, as lesões do ligamento cruzado posterior (LCP) são menos comuns e geralmente ocorrem devido ao contato direto com adversários ou superfícies de jogo. Ainda na parte medial do joelho encontra-se o ligamento colateral tibial, que proporciona estabilidade medial ao resistir às forças de valgo ou impedir a abdução da articulação 54 do joelho. Lesões neste ligamento são frequentes em esportes de contato, em que colisões laterais podem resultar na abertura excessiva da articulação do joelho, sobrecarregando as estruturas ligamentares. As fibras mais profundas deste ligamento estão ligadas ao menisco medial, o qual pode ser afetado por lesões no ligamento. Referências FLOYD, R. T. Manual de cinesiologia estrutural. 19. ed. São Paulo: Manole, 2016. HALL, S. Biomecânica Básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. SILVA, V. R. Cinesiologia e Biomecânica. Rio de Janeiro: Sprint, 2000. 55 Sumário• Escolas: professores de Educação Física aplicam esses conceitos para melhorar o desempenho e desenvolvimento dos alunos em atividades esportivas e recreativas. • Clubes esportivos: treinadores e profissionais do esporte utilizam a análise cinesiológica e biomecânica para otimizar o desempenho, desenvolver programas de treinamento e minimizar riscos. • Ambientes públicos para a prática de atividades físicas: observações em ambientes reais com pessoas em movimento permitem identificar padrões de movimento em diferentes populações. 10 Portanto, a Cinesiologia e a Biomecânica, embora diferentes em enfoque, são interdependentes e fundamentais para a compreensão e aprimoramento do movimento humano. Vamos discutir um bom exemplo prático da sua aplicação. Nas academias de musculação você já deve ter visto esses dois exercícios representados na Figura 1: Figura 1 – Exercícios para o tríceps sural Fonte: adaptada de Kinoshita et al. (2023). Esses dois exercícios são comumente utilizados para o trabalho dos músculos que compõem o tríceps sural, o gastrocnêmio e o sóleo. Sabendo que esses dois músculos realizam a mesma ação (de flexão do tornozelo, como o movimento de acelerar um carro), será que existe diferença entre esses dois exercícios apresentados na Figura 1? Em seu estudo, Kinoshita et al. (2023) avaliaram exatamente isso. Resumidamente, os autores observaram que o exercício realizado sentado coloca as cabeças dos gastrocnêmios em uma posição encurtada, uma vez que essas estruturas cruzam a articulação do joelho. Esse fenômeno compromete a participação desse grupo muscular no movimento e, consequentemente, o estímulo hipertrófico. Dessa forma, somente o músculo sóleo apresentou hipertrofia com o exercício realizado sentado, após 12 semanas de estudo, uma vez que este 11 não cruza o joelho e é plenamente exigido no movimento descrito. Assim, vemos que o conhecimento da Cinesiologia e da Biomecânica é fundamental para o profissional do exercício estruturar um programa eficiente para o alcance dos seus objetivos. 1. Princípios e conceitos da cinesiologia e da biomecânica Para iniciarmos nossos estudos em cinesiologia é fundamental começarmos com um ponto de referência, para que assim possamos compreender o sistema musculoesquelético, os seus planos e eixos de movimento, a classificação das articulações e a terminologia dos movimentos. Para isso, utilizamos principalmente duas posições de referência. A mais utilizada é a posição anatômica, apresentada na Figura 2. Nela, o indivíduo mantém-se na posição ereta, com o olhar para o horizonte, pés próximos e paralelos um ao outro e palmas das mãos voltadas para frente. É a partir da posição anatômica que descrevemos as posições do corpo, utilizando os termos apresentados na Figura 2. Figura 2 – Posição anatômica e direções anatômicas Fonte: Floyd (2016). 12 Quando estudamos os movimentos realizados pelas articulações, os classificamos conforme os planos de movimento. Definimos um plano de movimento como “uma superfície bidimensional imaginária através da qual um membro ou segmento do corpo se movimenta” (Floyd, 2016). Toda a gama de movimentos pode ser classificada principalmente em três planos cardinais, sendo: sagital, frontal e transverso, que, evidentemente, podem ser subdivididos em muitos outros (Figura 3). Porém, focaremos nossas discussões nos citados. É importante destacar que ainda que possamos classificar os movimentos nesses três planos, em geral nossos movimentos específicos não ocorrem especificamente em apenas um deles, mas sim de modo combinado. Figura 3 – Planos de movimento e eixos de rotação Fonte: Floyd (2016). Plano sagital: também chamado de anteroposterior ou AP, divide o corpo em duas partes da frente para trás, originando as metades direita e esquerda. Movimentos de flexão e extensão costumam ocorrer nesse plano, como os de cotovelo e joelho, pelo eixo frontal. 13 Plano frontal: também conhecido como plano coronal ou lateral, divide o corpo de lado a lado, originando as metades da frente (ventral) e de trás (dorsal). Movimentos de abdução e adução costumam acontecer nesse plano, como ocorre no ombro e no quadril durante um movimento de polichinelo, pelo eixo anteroposterior. Plano transverso: também conhecido como plano axial ou horizontal, divide o corpo nas metades superior (cefálica) e inferior (caudal). Movimentos de rotação costumam acontecer nesse plano, como a supinação e pronação do punho e rotações da coluna, pelo eixo vertical. 2. Importância da compreensão da mecânica do corpo humano para o treinamento esportivo e personal training Imagine que você está trabalhando em uma sala de musculação. Você sabe todos os princípios do treinamento físico, conhece perfeitamente todos os aparelhos de musculação e quais os grupos musculares eles trabalham, tem um profundo conhecimento de aquisição de habilidades motoras e de psicologia do exercício para instruir e motivar seus alunos e sabe perfeitamente como controlar todas as variáveis do treinamento para proporcionar hipertrofia e emagrecimento para todos os seus alunos, de diferentes idades e sexos. Agora observe o sujeito da esquerda na Figura 4. Imagine que ele acabou de chegar à academia buscando seus serviços. Você saberia como adaptar o treino dele para ele se tornar o sujeito da direita? Conseguiria proporcionar um treino seguro e eficiente para ele? Saberia quais escolhas fazer para não agravar ainda mais o seu quadro de alteração postural apresentado? Você só poderá responder sim para 14 todas essas perguntas se você, além de dominar todos os conceitos apresentados no início do parágrafo, também ter pleno conhecimento da cinesiologia e da biomecânica. Entender a função de cada músculo, o estado de ativação e estiramento deles e quais estímulos proporcionar será fundamental para o sucesso de qualquer personal trainer que busque prestar um serviço de excelência. Figura 4 – Exemplo de alterações posturais Fonte: jm/adobe.stock.com. O mesmo exemplo se estende ao contexto do esporte. Caso esse mesmo sujeito te procurasse para aulas de luta, para a prática de esportes coletivos com bola ou um atleta amador buscando aumento de performance, você seria capaz de proporcionar a evolução dele de modo efetivo e seguro? Os exemplos da importância do conhecimento da cinesiologia e biomecânica para o sucesso do profissional da Educação Física são imensuráveis. Resumidamente: Prevenção de lesões e reabilitação: a análise biomecânica permite identificar pontos de vulnerabilidades. Ao entender como diferentes movimentos afetam o corpo, podemos adotar medidas preventivas. 15 Por exemplo, ao estudar a biomecânica da corrida, podemos ajustar a técnica para minimizar o impacto nas articulações e prevenir lesões. Otimização da performance: compreender como as forças atuam em cada movimento permite otimizar gestos técnicos. Por exemplo, no arremesso de uma bola, a biomecânica analisa a trajetória, a força aplicada e a coordenação muscular para alcançar maior precisão e potência. Educação e pesquisa: a biomecânica também impulsiona a pesquisa científica e a educação. Estudos aprofundados revelam novas estratégias para melhorar o treinamento esportivo. 3. Cinesiologia e Biomecânica: uma visão histórica A análise da história da Cinesiologia e da Biomecânica revela uma origem compartilhada e uma trajetória fascinante. Desde os primeiros pensadores até os avanços tecnológicos do século XX, essas disciplinas têm desempenhado um papel fundamental na compreensão do movimento humano. Neste sentido, Silva (2000) explora os marcos históricos e as contribuições notáveis dessas áreas. Aristóteles e os fundamentos da Cinesiologia: Aristóteles (384-322 A.C.) foi um dos primeiros estudiosos a investigar o movimento humano. Ele descreveu a função dos músculos e ossos, bem como os padrões de deambulação. Além disso, Aristóteles explorou as alavancas anatômicasque permitem o movimento. Suas observações pioneiras estabeleceram as bases para a cinesiologia como campo de estudo. Borelli e a Biomecânica matemática: no século XVII, Giovanni Alfonso Borelli (1608-1679) emergiu como uma figura central na história da 16 biomecânica. Borelli é considerado o pai da Biomecânica por sua abordagem matemática no estudo do movimento. Ele aplicou princípios da física e da matemática para entender como as forças atuam nos corpos vivos. Sua obra De Motu Animalium (Sobre o Movimento dos Animais) foi um marco significativo na evolução da biomecânica. Ettiénne Marey e Edward Muybridge e a revolução da filmografia: no século XIX, Ettiénne Marey (1830-1904), médico e inventor francês, colaborou com Edward Muybridge (1830-1904) para revolucionar o estudo do movimento. Eles desenvolveram técnicas de filmografia para registrar movimentos em humanos e animais. Marey publicou diversos trabalhos sobre a análise do movimento, contribuindo para a compreensão detalhada das ações musculares e articulares. Cinesiologia e Biomecânica no Século XX: com os avanços tecnológicos e metodológicos do século XX, a Cinesiologia e a Biomecânica se consolidaram como disciplinas científicas. A Biomecânica se expandiu para áreas como a engenharia biomédica e a reabilitação. A Cinesiologia tornou-se uma das principais disciplinas de formação para profissionais que trabalham com o movimento humano, incluindo fisioterapeutas, profissionais da educação física e profissionais esportivos. Século XXI: essas ciências evoluíram significativamente com o avanço de tecnologias como inteligência artificial e a realidade aumentada. Sensores vestíveis e dispositivos de monitoramento em tempo real permitem a coleta de dados precisos, enquanto algoritmos de aprendizado de máquina analisam grandes volumes de informações para personalizar tratamentos e programas de treinamento. A realidade virtual e aumentada cria ambientes simulados para reabilitação e treinamento, e a impressão 3D possibilita a produção de próteses personalizadas. A pesquisa interdisciplinar e a colaboração entre cientistas, engenheiros e profissionais de saúde continuam a expandir 17 os limites do conhecimento sobre o movimento humano, com aplicações clínicas e esportivas que melhoram a performance e a qualidade de vida. A história da Cinesiologia e da Biomecânica é uma jornada de descobertas, inovações e colaborações. Essas áreas continuam a moldar nossa compreensão do movimento humano, impulsionando a pesquisa, a prática clínica e o treinamento esportivo. A visão histórica nos inspira a explorar ainda mais os mistérios do corpo em movimento, tão fundamentais à qualificação e ao sucesso do profissional do movimento. Referências FLOYD, R. T. Manual de cinesiologia estrutural. 19. Ed. São Paulo: Manole, 2016. HALL, S. Biomecânica Básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. KINOSHITA, M. et al. Triceps surae muscle hypertrophy is greater after standing versus seated calf-raise training. Frontiers in Physiology, [s.l.], v. 14, p. 1-7, dez. 2023. SILVA, V. R. Cinesiologia e Biomecânica. Rio de Janeiro: Sprint, 2000. 18 Cinesiologia e Biomecânica em diferentes tipos de treinamento Autoria: Rodrigo Martins Pereira Leitura crítica: André Victor Cordeiro Objetivos • Treinamento de força (incidência de lesão no treinamento de força). • Treinamento funcional (análise dos componentes musculoesqueléticos e sua interação com o treinamento e a mecânica articular). • Treinamento esportivo (análise biomecânica qualitativa, aplicada à melhora da técnica e do treinamento de diferentes movimentos comuns a esportes coletivos e individuais). 19 1. Treinamento de força (incidência de lesão no treinamento de força Há alguns anos o treinamento de força (também chamado de treinamento com pesos, treinamento resistido ou musculação) tornou-se uma parte integrante dos regimes de exercícios. É crescente o número de estudos epidemiológicos sugerindo que a inclusão do treinamento de força na rotina de exercícios reduz a incidência e mortalidade e seus fatores de riscos, além de ser capaz de reduzir ou prevenir o risco de lesões durante o treinamento esportivo e a competição. Coerentemente, o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) aponta que a prática em academia ou fitness é atualmente a segunda atividade mais praticada no Brasil, ficando atrás somente da caminhada (Agência de Notícias - IBGE, 2017). Desde a década de 1990 já existem estudos relatando o treinamento de força como uma modalidade segura em relação à incidência de lesões (Butragueño; Benito; Maffulli, 2014). Estudos sugerem que até mesmo a modalidade CrossFit (prática também realizada com pesos) também não apresenta taxa de lesões elevada, quando comparada a outras modalidades. Estima-se uma taxa máxima de 3,1 lesões a cada 1.000 horas de treinamento em CrossFit, enquanto esses números vão de 2,3 a 33 na corrida de rua, 2,5 no handebol, 5,4 no triatlo, 5,45 na ginástica, 9,6 no futebol e 26,7 no rúgbi, também por 1.000 horas de treinamento. Esses resultados podem ser atribuídos à ausência de fatores como contato físico e prática em solos irregulares, que são associados a lesões em outros esportes (Dominski et al., 2018). E como os conhecimentos de Biomecânica e Cinesiologia vão auxiliar você enquanto profissional a prevenir e tratar as lesões de seus alunos? Relembrando, essas são ciências que aplicam os princípios da anatomia e mecânica para o entendimento do movimento humano. Tratando-se 20 do treinamento de força, a cinesiologia e a biomecânica podem auxiliar profissionais a selecionar exercícios mais seguros e efetivos. Mas para isso, você precisa dominar alguns conceitos fundamentais. Dentre eles, o conhecimento da cinemática e da cinética. A cinemática é o campo de estudo que descreve o movimento sem referência às forças causadoras. Ela avalia o deslocamento do corpo no tempo e espaço. Por exemplo, durante um agachamento, podemos analisar o tempo de cada ação muscular, o ângulo articular, a velocidade e a aceleração da barra em relação ao solo. Já a cinética concentra-se na descrição das forças que causam o movimento. O movimento humano resulta do controle das forças internas (como a força muscular) e das forças externas ao corpo (como as geradas pelos equipamentos de treinamento, gravidade e atrito). No caso do agachamento, podemos descrever as forças de reação do solo, as forças em cada músculo, os torques articulares, o trabalho realizado pela força e a potência da barra, bem como a pressão intra-abdominal. Essas grandezas têm significados específicos que muitas vezes são mal interpretados pelo senso comum. É fundamental para uma prescrição de exercício a plena capacidade do profissional de conhecer as forças exercidas e aplicadas em cada um dos exercícios escolhidos. As grandezas podem ser classificadas em escalares e vetoriais. As grandezas escalares são perfeitamente definidas pelo valor numérico e sua respectiva unidade de medida, como a massa em quilogramas (kg), o tempo em segundos (s) e a área em metros quadrados (m²), por exemplo. Já as vetoriais exigem a representação do sentido e da direção em que elas atuam. Essas são indicações gráficas feitas por vetores. Observe a Figura 1. Ela representa um sujeito realizando um exercício de agachamento livre, com a barra nas costas. A seta apontando para baixo representa o vetor da força peso promovido pelas barras e pelas anilhas. Novamente, a prescrição segura e eficiente do treinamento de 21 força só será possível uma vez que o profissional do exercício conheça plenamente quais são os vetores de força envolvidos em cada um dos movimentos prescritos, para só assim conhecer quais são os músculos envolvidos com os movimentos selecionados e saiba quais são as estruturas anatômicas envolvidas na execução. Figura 1 – Representação gráfica de um vetor de força peso no agachamento livreFonte: adaptada de Murer, Braz e Lopes (2019). Lembre-se de que força é uma grandeza física tipicamente associada a uma ação capaz de deformar ou alterar a velocidade de um corpo. No treinamento de força, as forças externas podem ser denominadas como aquelas que atuam fora do corpo humano (por exemplo, força peso dos halteres, dumbbells, barras e anilhas, gravidade, atrito, resistência elástica), já as forças internas são aquelas que atuam dentro do corpo humano (por exemplo, força de contração muscular, compressão nas superfícies articulares, tensão nos ligamentos). E, novamente, todas essas forças precisam ser consideradas para a prescrição do exercício seguro e eficiente. Quando as forças atuam em um sistema de alavancas, elas podem causar rotação de um corpo em torno de um eixo. Uma alavanca é uma estrutura rígida fixa em um único 22 ponto (o eixo) onde duas forças estão aplicadas. A força muscular é frequentemente chamada de força potente, enquanto a outra força é denominada força resistente. Por sua vez, podemos classificar as alavancas em três diferentes classes: • Alavancas de primeira classe ou interfixas: têm o eixo de giro entre as forças potente e resistente. No corpo humano, exemplos comuns incluem o movimento de extensão da coluna cervical, a extensão do cotovelo e a extensão do quadril. • Alavancas de segunda classe ou inter-resistentes: têm a força resistente entre a força potente e o eixo de giro. Esses casos são raros no corpo humano, mas um exemplo é o movimento de flexão plantar do tornozelo. Nesse tipo de alavanca, sempre ocorre uma vantagem mecânica, pois o braço de potência é maior que o braço de resistência. • Alavancas de terceira classe ou interpotentes: têm a força potente entre a força resistente e o eixo de giro. Alguns exemplos são a flexão do cotovelo e os movimentos de flexão, extensão e adução do ombro. Nesse tipo de alavanca, há uma desvantagem mecânica, pois o braço de potência é menor que o braço de resistência. No entanto, mesmo um encurtamento muscular mínimo pode causar um deslocamento significativo na extremidade dos segmentos. O torque é o efeito de rotação causado pela força. Sua magnitude é calculada multiplicando o vetor força pelo braço de alavanca. O braço de alavanca é a distância perpendicular da linha de ação do vetor força até o eixo de giro da alavanca. Quando se trata de força, temos o torque potente (causado pela força potente) e o torque resistente (causado pela força resistente). As ações musculares podem ser definidas com base nas relações entre o torque potente e resistente em uma articulação. Na ação isométrica, esses torques são iguais. Na ação concêntrica, o torque 23 potente é maior que o torque resistente. Por fim, na ação excêntrica, o torque resistente supera o torque potente. 2. Treinamento funcional (análise dos componentes músculo-esqueléticos e sua interação com o treinamento e a mecânica articular) Definido como a aplicação de exercícios que simulam movimentos do dia a dia, visando melhorar capacidades físicas integradas para garantir autonomia em atividades cotidianas, o treinamento funcional tem ganhado popularidade de maneira diversificada. Pode ser também definido como um método que busca aprimorar sinergicamente, de forma integrada e equilibrada, as capacidades físicas, com o objetivo de garantir eficiência e segurança em tarefas cotidianas, laborais e esportivas, com base nos princípios biológicos e metodológicos do treinamento, especialmente o da especificidade. O treinamento funcional utiliza diversas ferramentas, sendo o treinamento de força uma das principais que contam na literatura. Para ser considerado funcional, o treinamento deve focar em padrões de movimento envolvendo combinações de segmentos estáveis e móveis, trabalhando coordenadamente para produzir movimentos eficientes. Portanto, os exercícios de força devem incluir padrões como agachar, puxar, empurrar e carregar, sempre com especificidade neuromuscular e metabólica semelhante às ações diárias do praticante. Essa especificidade implica aplicar força em situações instáveis e assimétricas, reforçando a demanda multissistêmica. Por exemplo, uma caminhada simples requer força, equilíbrio dinâmico, coordenação motora, flexibilidade e estabilidade postural. Se a caminhada for prolongada, entra em jogo a resistência muscular e cardiorrespiratória. Já em uma 24 execução rápida (como atravessar uma rua), adicionam-se potência, velocidade e agilidade. Dessa forma, cabe aqui um aprofundamento dos nossos conhecimentos sobre a biomecânica aplicada aos equipamentos utilizados para a seleção dos exercícios, dos treinamentos de força e do treinamento funcional, uma vez que esses são pontos determinantes para conceituarmos essas modalidades. As práticas de treinamento funcional costumam focar no uso de pesos livres, usando somente elásticos como máquinas, porém não podemos descartar o uso de outros recursos que veremos adiante. De fato, por serem livres no espaço, os exercícios que utilizam esse tipo de equipamento demandam maior ativação dos músculos sinergistas e antagonistas (co-contração). Por esse motivo, muitas vezes são considerados mais funcionais, pois permitem replicar os movimentos encontrados nos esportes e no dia a dia. Entretanto, as máquinas são uma presença constante nas academias. Elas oferecem várias vantagens, como segurança, facilidade para aprender a técnica e a conveniência de ajustar os pesos com um simples pino. Algumas máquinas proporcionam resistência variável, adaptando-se às curvas de força dos praticantes de treinamento funcional e geralmente não necessitam de um auxiliar. Além disso, máquinas pneumáticas e hidráulicas permitem realizar movimentos em velocidades máximas. As máquinas multiestação permitem a execução de diversos exercícios e também podem ser um atrativo para a venda de planos nas academias. Abordaremos as máquinas mais comuns nas academias. • Pesos livres: a magnitude da força aplicada depende da massa e das acelerações do equipamento (F = ma). Quando o movimento é realizado em velocidade controlada, a principal aceleração é a da gravidade e o vetor de força é orientado para o centro da Terra. No entanto, exercícios mais complexos nos quais o movimento não ocorre necessariamente na vertical (como o kettlebell swing), o vetor de força pode ser variável, na direção em que o equipamento está sendo acelerado. 25 • Trilhos: fazem parte dessa categoria de máquinas os aparelhos leg press 45° (e outros ângulos), o agachamento hack e a barra guiada Smith. Neles, a força aplicada é calculada com a força peso (peso das anilhas) multiplicada pelo cosseno do ângulo entre a linha de ação da força peso (vertical) e o plano inclinado do trilho (Figura 2). Assim, quanto maior o ângulo θ formado, maior a força necessária para deslocar a carga. Por exemplo, um sujeito que utiliza 100 kg no leg press 45° está, na verdade, exercendo apenas 70 kgf. Com a mesma carga no leg press 60°, a força aplicada será de 86 kgf, devido à alteração no cosseno do ângulo θ. Importante lembrar que esse exemplo desconsidera o atrito entre a plataforma de apoio dos pés e os trilhos. Figura 2 – Forças presentes no aparelho leg press 45° Fonte: adaptada de Murer, Braz e Lopes (2019). • Polias: a maioria das máquinas de academia usa sistemas de polias para transferir a força dos pesos para o praticante do exercício. Conforme comentado, quando se usa pesos livres, na maioria das vezes, a força é direcionada para o centro da Terra devido à gravidade. Com um sistema de cabos e polias, essa força pode ser redirecionada em várias direções, dependendo do ajuste da máquina, permitindo uma ampla gama de exercícios. Além disso, os exercícios com cabos exigem maior ativação dos músculos sinergistas e antagonistas, semelhante ao uso de pesos livres. 26 • Elásticos: elásticos são uma forma de resistência baseada na deformação dos materiais,seguindo a Lei de Hooke (F = k*Δl). Nessa fórmula, F representa a força exercida pelo elástico (N), k é a constante da mola (N/m), e Δl é a variação do comprimento do elástico (m). Resumidamente, entende-se que quanto mais esticado o elástico e maior a rigidez da mola, maior será a força exigida do praticante durante o treinamento. Devido ao aumento da resistência conforme o elástico é alongado, o elástico muitas vezes é usado em conjunto com pesos livres em exercícios que apresentam uma curva de força ascendente, como variações de supino, agachamento e levantamento terra, estratégia que tem se mostrado eficiente para ganhos de força. Cabe também destacar que os elásticos são equipamentos versáteis e fáceis de transportar. Todas essas variáveis vão afetar significativamente a participação e exigência de todos os componentes músculo-esqueléticos fundamentais no treinamento funcional. Dentre eles, podemos destacar músculos, tendões, ligamentos, ossos e articulações. Cada um desses elementos desempenha um papel crucial na execução de movimentos funcionais: • Músculos: são responsáveis pela geração de força e movimento. No treinamento funcional, exercícios são projetados para ativar grupos musculares maiores e múltiplos, em vez de isolar músculos individuais, promovendo uma melhoria mais funcional e equilibrada. • Tendões: conectam os músculos aos ossos e transmitem a força gerada pelos músculos para mover os ossos. A saúde dos tendões é vital para a eficiência e segurança dos movimentos. • Ligamentos: estabilizam as articulações, mantendo os ossos em alinhamento durante o movimento. O treinamento funcional enfatiza a estabilidade dinâmica, melhorando a resistência dos ligamentos ao estresse funcional. 27 • Ossos: servem como alavancas para os músculos e tendões, além de fornecerem estrutura e suporte ao corpo. A densidade óssea pode ser melhorada com exercícios de resistência e impacto moderado, que são frequentemente incorporados no treinamento funcional. • Articulações: permitem a mobilidade e flexibilidade necessária para a execução de movimentos complexos. O treinamento funcional promove uma mecânica articular eficiente, reduzindo o risco de lesões e melhorando a funcionalidade geral. Toda essa mecânica articular no treinamento funcional pode ser otimizada com movimentos que imitam as atividades diárias e esportivas, melhorando a sinergia entre músculos e articulações. Entretanto, alguns aspectos importantes destacam-se. Resumidamente, atenção ao alinhamento corporal, mantendo a integridade das articulações e reduzindo o risco de lesões por desgaste ou uso inadequado; distribuição da carga, promovendo uma distribuição equilibrada da carga entre diferentes articulações e músculos, prevenindo sobrecarga em áreas específicas; sincronização muscular, com a ativação coordenada de músculos agonistas, antagonistas e sinergistas, resultando em movimentos mais eficientes e menos propensos às lesões. 3. Treinamento Esportivo (análise biomecânica qualitativa aplicada à melhora da técnica e do treinamento de diferentes movimentos comuns a esportes coletivos e individuais) O treinamento esportivo é uma área fundamental para o desenvolvimento de atletas em diferentes modalidades. A análise 28 biomecânica qualitativa desempenha um papel crucial na otimização da técnica e no aprimoramento do desempenho esportivo. Uma vez que já discutimos algumas variáveis relevantes para as análises e discussões biomecânicas e cinesiológicas, é crucial entender como elas podem ser mensuradas e como se realizam as análises cinemáticas. Tais análises são conduzidas por meio do registro de imagens, utilizando técnicas como a fotogrametria e a cinemetria. A fotogrametria é um método que extrai informações das pessoas por meio da interpretação de imagens, sendo amplamente utilizada para detectar possíveis desvios posturais. Por outro lado, a cinemetria também envolve o registro de imagens, mas vai além das fotografias, incluindo gravações em vídeo e a reconstrução biomecânica dos pontos marcados no corpo, o que facilita a digitalização do movimento. Hoje em dia, existem diversos sistemas de captura de movimento, com os mais avançados operando em três dimensões (3D). Na cinemetria, é fundamental que a frequência das imagens corresponda à frequência natural do movimento observado. Os sistemas mais comuns são aqueles baseados no processamento digital, ou seja, gravações em vídeo que são posteriormente processadas e interpretadas por softwares de computador. Fatores como a quantidade e o posicionamento das câmeras, a iluminação do ambiente, a frequência de registro das imagens e a familiarização com o sistema podem influenciar os resultados das análises. Portanto, a análise cinemática é útil para entender movimentos específicos, identificar erros, realizar avaliações quantitativas ou qualitativas e avaliar a postura, entre outras aplicações. Trata-se de uma ferramenta valiosa para treinadores, atletas e profissionais da área esportiva, pois ao compreender os princípios biomecânicos e aplicá-los de forma qualitativa, podemos aprimorar a técnica, prevenir lesões e alcançar melhores resultados nos esportes coletivos e individuais. 29 Referências AGÊNCIA DE NOTÍCIAS – IBGE. Falta de tempo e de interesse são os principais motivos para não se praticar esportes no Brasil. 2017. Disponível em: https:// agenciadenoticias.ibge.gov.br/agencia-sala-de-imprensa/2013-agencia-de-noticias/ releases/15128-falta-de-tempo-e-de-interesse-sao-os-principais-motivos-para-nao- se-praticar-esportes-no-brasil. Acesso em: 27 ago. 2024. BUTRAGUEÑO, J.; BENITO, P. J.; MAFFULLI, N. Injuries in strength training: review and practical application. European Journal of Human Movement, [s.l.], v. 32, p. 29-47, fev. 2014. DOMINSKI, F. H. et al. Perfil de lesões em praticantes de CrossFit: revisão sistemática. Fisioterapia e Pesquisa, [s.l.], v. 25, n. 2, p. 229-239, jun. 2018. MURER, E.; BRAZ, T. V.; LOPES, C. R. Treinamento de força: saúde e performance humana. São Paulo: CREF4/SP, 2019. 30 Análise do movimento humano Autoria: Rodrigo Martins Pereira Leitura crítica: André Victor Cordeiro Objetivos • Explorar as especificidades de diferentes exercícios para os diferentes grupos musculares. • Descrever as adaptações de exercícios às diferentes necessidades do aparelho locomotor. • Apresentar conceitos relacionados à análise eletromiográfica de exercícios. 31 1. Especificidades de diferentes exercícios para os diferentes grupos musculares Ao abordar a especificidade dos exercícios para diferentes grupos musculares, é essencial entender as variáveis que influenciam a eficácia e a adequação dos movimentos, como a cadeia cinemática, o número de articulações envolvidas e os equipamentos escolhidos. Neste tema, discutiremos esses aspectos, explorando como a cadeia cinemática aberta e fechada, a quantidade de articulações envolvidas e a escolha entre pesos livres e máquinas podem ser ajustadas para otimizar o treinamento de força e a reabilitação. Compreender essas especificidades é crucial para desenvolver programas de exercício que atendam às necessidades individuais, promovam ganhos de força e hipertrofia e reduzam o risco de lesões. 1.1 Cadeia Cinemática Aberta e Cadeia Cinemática Fechada Movimentos em que a extremidade distal do corpo se move livremente são classificados como cadeia cinemática aberta. Esses movimentos são comuns em atividades diárias e na elevação de objetos. Por exemplo, a flexão do cotovelo, movimentando o antebraço em direção ao braço, a extensão dos joelhos em uma cadeira extensora na academia, a abdução de ombros durante o exercício com pesos são todos exemplos de exercícios de cadeia cinemática aberta. Nessas situações, a origem do músculo permanece estática enquanto a inserção se move. Esses exercícios são particularmente úteis para isolar grupos musculares específicos, focando no estímulo de músculosisolados. Seu uso pode ser uma estratégia interessante em contextos de reabilitação, em que a ênfase pode estar em fortalecer um músculo específico sem sobrecarregar articulações ou músculos adjacentes. Além disso, geralmente os exercícios de cadeia cinemática aberta oferecem uma 32 maior amplitude de movimento, podendo contribuir para a melhoria da flexibilidade e mobilidade articular. Por outro lado, movimentos em que a extremidade distal permanece fixa são caracterizados como cadeia cinemática fechada. Nesses exercícios, o corpo se move em relação à extremidade fixa. A principal distinção entre os dois tipos de cadeias é a função da extremidade distal: em cadeias abertas, a extremidade se move livremente, enquanto em cadeias fechadas ela permanece estática. Exemplos típicos de exercícios de cadeia cinemática fechada incluem agachamentos, flexões de braço no solo e a puxada em barra fixa (Figura 1). Uma vantagem importante desses exercícios é a maior ativação dos músculos estabilizadores, proporcionando um treinamento mais próximo aos movimentos naturais do dia a dia e a atividades esportivas. Exercícios de cadeia cinemática fechada também distribuem a carga por várias articulações e músculos, podendo ser útil para determinados contextos, envolvendo riscos de lesões por sobrecarga em áreas específicas. Contudo, a complexidade desses exercícios pode ser um desafio, especialmente para iniciantes ou indivíduos com limitações físicas, pois a técnica correta é essencial. Além disso, a amplitude de movimento pode ser limitada em alunos com baixo controle motor e conhecimento corporal. Figura 1 – Exemplo de exercício de cadeia fechada Fonte: ВикторОсипенко/adobe.stock.com. 33 A escolha entre exercícios de cadeia cinemática aberta ou fechada deve considerar os objetivos específicos do treinamento e as necessidades individuais do praticante. Em programas de reabilitação, por exemplo, exercícios de cadeia cinemática aberta podem ser utilizados inicialmente para fortalecer os músculos-alvo sem colocar muita pressão sobre articulações lesionadas. Conforme a força e o controle motor melhoram, incorporar exercícios de cadeia cinemática fechada pode promover uma recuperação funcional e completa. Ambos os modelos de exercícios têm seu lugar em programas de treinamento bem elaborados. A chave é compreender suas características e aplicá-los estrategicamente para atender às necessidades e aos objetivos específicos de cada indivíduo. 1.2 Quantidade de articulações envolvidas nos exercícios A quantidade de articulações envolvidas nos exercícios é uma variável fundamental na prescrição de programas de treinamento de força. De acordo com o número de articulações que participam de um movimento, os exercícios de força podem ser classificados em multiarticulares e uniarticulares. Essa classificação tem importantes implicações para o desenvolvimento de força e hipertrofia muscular, bem como para a personalização dos programas de treino conforme as necessidades e características dos praticantes. Exercícios multiarticulares envolvem o movimento de várias articulações simultaneamente. Exemplos comuns incluem o agachamento, o levantamento terra e o supino (Figura 2). Esses exercícios são conhecidos por serem altamente eficientes no desenvolvimento global da força, pois recrutam grandes grupos musculares e permitem o levantamento de cargas mais pesadas. Além disso, exercícios multiarticulares tendem a ser mais funcionais, replicando movimentos que realizamos no dia a dia ou em atividades esportivas, o que pode contribuir para uma melhor performance atlética e para a prevenção de lesões. 34 Por outro lado, exercícios uniarticulares focam em apenas uma articulação por vez, como a rosca bíceps e a extensão de joelho. Esses exercícios são especialmente úteis para isolar músculos específicos, permitindo um trabalho direcionado para corrigir desequilíbrios musculares ou fortalecer áreas que não são suficientemente trabalhadas com exercícios multiarticulares. Em contextos de reabilitação, os exercícios uniarticulares podem ser essenciais para fortalecer músculos específicos sem sobrecarregar outras articulações. Figura 2 – Exemplo de exercício multiarticular: supino no banco horizontal Fonte: blackday/adobe.stock.com. A escolha entre exercícios multiarticulares e uniarticulares deve ser guiada pelos objetivos específicos do treinamento e pelo nível de experiência do praticante. Embora saibamos que ambos os exercícios podem promover ganhos similares na força muscular, um modelo de exercícios parece não mostrar-se superior ao outro em termos de adaptações neuromusculares. Entretanto, embora a adição de exercícios uniarticulares não seja crucial para o aumento da força, pode ser benéfica para objetivos de hipertrofia muscular, especialmente em praticantes mais avançados. A literatura também destaca a importância de considerar o nível de treinamento do praticante ao prescrever exercícios. Para iniciantes, programas focados em exercícios multiarticulares são geralmente mais 35 eficazes para promover ganhos neuromusculares, além de causarem menos fadiga e dor muscular de início tardio em comparação com exercícios uniarticulares. À medida que o praticante avança e atinge platôs de desempenho, a inclusão de exercícios uniarticulares pode ser uma estratégia valiosa para superar esses platôs e continuar a induzir adaptações positivas. Não podemos deixar de lado também que além dos benefícios fisiológicos, a variação entre exercícios multiarticulares e uniarticulares pode ter um impacto motivacional importante. Incorporar uma variedade de exercícios pode manter o treino interessante e desafiador, o que é crucial para a aderência em longo prazo. 1.3 Pesos livres versus máquinas Exercícios livres e exercícios em máquinas são duas abordagens distintas no treinamento de força, cada uma com suas características, vantagens e momentos específicos de aplicação. A escolha entre essas duas modalidades deve ser baseada em uma série de fatores, incluindo os objetivos do treinamento, o nível de experiência do praticante e as necessidades específicas de estabilização e segurança. Exercícios livres, que envolvem o uso de pesos livres como halteres e barras, exigem uma maior estabilização das articulações envolvidas no movimento. Por exemplo, ao realizar um supino com barra livre, os músculos da articulação do ombro (incluindo o deltoide parte acromial) são mais ativados devido à necessidade de estabilizar o peso em três dimensões. Essa maior demanda de estabilização não apenas recruta mais músculos, mas também melhora a coordenação intermuscular e a propriocepção, tornando os exercícios livres altamente funcionais e benéficos para o desenvolvimento de força geral e equilíbrio. Por outro lado, exercícios em máquinas, como o supino na máquina Smith, oferecem maior estabilidade e segurança durante a execução dos 36 movimentos. As máquinas guiam o trajeto do movimento, eliminando a necessidade de equilibrar o peso, o que pode ser particularmente vantajoso para iniciantes ou para aqueles que se recuperam de lesões. Esse ambiente controlado permite que os praticantes se concentrem mais na força e na técnica específica do músculo-alvo sem a preocupação de manter a estabilidade articular. Entretanto, parece não haver diferenças significativas nos ganhos de força máxima entre os exercícios livres e em máquinas, sugerindo que ambos são eficazes para desenvolver essa capacidade física. A escolha entre exercícios livres e em máquinas deve considerar também o nível de experiência do praticante. Para iniciantes, as máquinas oferecem uma introdução segura e controlada ao treinamento de força, permitindo que os indivíduos desenvolvam a técnica adequada antes de progredirem para pesos livres. À medida que os praticantes ganham experiência e força, a incorporação de pesos livres pode ajudar a superar platôs de desempenho, promovendo diferentesestímulos e exigências, proporcionando coordenação e equilíbrio. 2. Adaptação de exercícios às diferentes necessidades do aparelho locomotor Ao abordar a adaptação de exercícios às diferentes necessidades do aparelho locomotor, é possível considerar uma ampla variedade de populações, cada uma com suas especificidades e demandas únicas. No entanto, neste tópico, focaremos especificamente em duas populações: crianças e adolescentes, reconhecendo a importância crucial do desenvolvimento motor e físico durante essa etapa da vida, que estabelece as bases para uma vida adulta saudável e ativa; e idosos, uma vez que o envelhecimento traz consigo uma série de mudanças fisiológicas que podem comprometer a funcionalidade e a qualidade de vida, tornando essencial a adaptação de exercícios para preservar a mobilidade, força e independência dos idosos. Assim, entender as 37 necessidades e adaptações adequadas para esses dois públicos é fundamental para promover a saúde e o bem-estar ao longo de toda a vida. 2.1 Adaptações às necessidades da criança e do adolescente O desenvolvimento do aparelho locomotor em crianças e adolescentes é um processo complexo que envolve mudanças significativas na estrutura e função dos ossos, músculos e articulações. Durante esse período crucial de crescimento, as necessidades do aparelho locomotor são específicas e requerem atenção cuidadosa para promover um desenvolvimento saudável, prevenir lesões e estabelecer uma base sólida para a atividade física ao longo da vida. Os ossos crescem em comprimento e espessura, e a mineralização óssea aumenta, tornando- os mais fortes e resistentes. No entanto, esse crescimento acelerado pode tornar os ossos mais suscetíveis a lesões, especialmente nas áreas de crescimento, como as placas epifisárias. Portanto, é fundamental que os programas de exercícios para essa faixa etária incluam atividades que promovam a saúde óssea, como exercícios de impacto controlado e atividades que envolvam a sustentação de peso, como saltar e correr. Mas crianças e adolescentes podem praticar exercícios? Ainda existe um grande mito social relacionado à prática sistematizada de exercícios pela população mais jovem, com o argumento de que o uso de cargas pode prejudicar, dentre outros aspectos, o crescimento. Porém, tal afirmação não encontra respaldo na literatura científica. Nesse sentido, Dahab e McCambridge (2009), em uma revisão da literatura, mostraram que se um programa com pesos for bem estruturado e devidamente supervisionado, essa prática não oferece risco superior a danos nas estruturas epifisárias em relação a outros esportes ou práticas esportivas. 38 O Ministério da Saúde estimula não somente a prática de exercício, mas também o aumento dos níveis de atividade física por essa população. Resumidamente, recomenda-se ao menos 3 dias semanais, acumulando ao menos 60 minutos de atividades que promovam considerada elevação da frequência cardíaca, envolvendo movimentos de puxar, empurrar e saltar (Brasil, 2021). Entretanto, é sempre necessário considerar toda a complexidade da realidade do indivíduo mais jovem. Qualquer intervenção com essa população deve embasar-se também na promoção de prazer ao praticante, proporcionando assim boas experiências que podem ser incorporadas ao longo de toda a sua vida. Por isso, é importante ir além da prática sistematizada de movimentos, mas também explorar variadas atividades e modalidades, envolvendo jogos e práticas esportivas. Recomenda-se ainda a comunicação próxima com os pais ou responsáveis desses jovens, além de manter atitudes que possam ser tomadas como exemplares para essa população. No entanto, ao contrário do ombro, a arquitetura óssea do quadril oferece maior estabilidade, resultando em menores propensões a luxações 2.2 Adaptações às necessidades do idoso O envelhecimento é um processo natural do organismo, acompanhado de modificações físicas, estruturais e orgânicas que afetam a capacidade funcional do indivíduo. Antigamente, os idosos eram aconselhados a evitar esforços físicos, devido à crença de que poderiam causar ou agravar lesões. No entanto, pesquisas voltadas para essa faixa etária demonstraram que a atividade física regular é benéfica, promovendo longevidade e maior independência nas atividades cotidianas. Durante o envelhecimento, há uma diminuição progressiva da reserva funcional dos indivíduos, conhecida como senescência. Em condições 39 normais, essa redução não costuma causar problemas significativos. Porém, em situações de sobrecarga, como doenças, acidentes ou estresse emocional, pode levar a uma condição patológica que requer assistência, chamada senilidade. Em uma sociedade em que a expectativa de vida está cada vez maior, é crucial adotar um estilo de vida ativo para minimizar os efeitos da senescência e melhorar a qualidade de vida na velhice. A promoção da saúde ao longo da vida, tanto de forma individual quanto coletiva, visa alcançar a velhice com menos doenças e incapacidades. Isso não só melhora a qualidade de vida na idade avançada, mas também alivia os custos e o impacto da longevidade sobre os indivíduos e a sociedade. A qualidade da alimentação e a atividade física desde a infância podem influenciar positivamente a saúde óssea e prevenir condições como a osteoporose, que aumenta a incidência de fraturas em idades avançadas. Mudanças significativas na composição corporal ocorrem com o avanço da idade, levando a danos funcionais e físicos. A partir dos 40 anos, há uma perda de cerca de 5% da massa muscular por década, que se acentua após os 65 anos. Essa perda pode resultar em dificuldades para realizar tarefas simples, aumento do risco de quedas e fraturas e incapacidades funcionais. Essas mudanças que ocorrem em diferentes níveis com o envelhecimento incluem: mudanças antropométricas, com diminuição da estatura, diminuição da massa livre de gordura e aumento da gordura corporal (com uma redistribuição da gordura subcutânea para gordura central e visceral) e declínio da massa mineral óssea; mudanças neuromusculares, com perda de 10 a 20% da força muscular, diminuição da habilidade de manter força estática, aumento da fadiga muscular e menor capacidade para hipertrofia; mudanças cardiovasculares, com redução do débito cardíaco, frequência 40 cardíaca, volume sistólico e VO2 máximo; mudanças pulmonares, com diminuição da capacidade vital, frequência e volume respiratório, com aumento do volume residual; e mudanças neurais, diminuindo o número e tamanho dos neurônios e reduzindo a velocidade de condução nervosa. Portanto, o envelhecimento traz diversas alterações que afetam a capacidade funcional dos idosos, que precisam ser consideradas na prescrição do exercício. Recomenda-se um volume mínimo semanal para benefícios de saúde importantes de 150 minutos de atividade aeróbica de intensidade moderada (ex.: caminhada rápida) e atividades de fortalecimento muscular pelo menos dois dias por semana OU 75 minutos de atividade aeróbica de alta intensidade (ex.: corrida) e atividades de fortalecimento muscular pelo menos dois dias por semana OU uma combinação de atividades aeróbicas de intensidade moderada e alta, equivalente às recomendações acima, mais atividades de fortalecimento muscular pelo menos dois dias por semana. Recomenda-se ainda que idosos em risco de quedas devem realizar treinamento de equilíbrio pelo menos três dias por semana (Chodzko-Zajko et al., 2009; Lee; Jackson; Richardson, 2017). 3. Análise eletromiográfica de exercícios A eletromiografia (EMG) é uma técnica fundamental no estudo da função muscular, permitindo a análise do sinal elétrico proveniente dos músculos. Esse sinal resulta do somatório dos potenciais de ação das unidades motoras ativas, é captado na superfície da pele e oferece uma visão da atividade neuromuscular tanto em repouso quanto durante padrões específicos de movimento. A EMG tem se mostrado uma ferramenta valiosapara quantificar a atividade muscular, fornecendo informações cruciais sobre recrutamento e sincronização de 41 unidades motoras, fadiga neuromuscular e alterações na velocidade de propagação dos potenciais de ação. A EMG de superfície fornece dois principais parâmetros: amplitude e frequência do sinal. A amplitude do sinal eletromiográfico está relacionada ao recrutamento das unidades motoras (UM). Representada por uma onda de sinais positivos e negativos, a amplitude é geralmente estimada como o desvio padrão do sinal. A frequência do sinal eletromiográfico, expressa por seu valor médio e/ou mediano, é um indicativo da velocidade de condução dos potenciais de ação das UM ativas. As variações na velocidade de condução refletem o recrutamento progressivo das UM de acordo com o princípio do tamanho de Henneman. As UM do tipo II apresentam maiores frequências e uma maior taxa de queda da frequência em comparação com as UM do tipo I, devido à sua maior velocidade de condução dos potenciais de ação. Alterações na frequência do sinal são utilizadas como um indicador não invasivo de fadiga, velocidade de propagação dos potenciais de ação e recrutamento das UM. A análise eletromiográfica é amplamente utilizada na pesquisa e na prática clínica para avaliar a função muscular durante o exercício. Na reabilitação, por exemplo, a EMG pode ajudar a identificar padrões anômalos de ativação muscular que podem estar associados a lesões ou disfunções. Além disso, a EMG é empregada para monitorar o progresso de um programa de reabilitação, permitindo ajustes no protocolo de exercícios para otimizar a recuperação. Na área esportiva, a EMG é usada para avaliar a eficiência dos programas de treinamento, identificar desequilíbrios musculares e otimizar a técnica de execução dos exercícios. Atletas podem se beneficiar da análise EMG para melhorar a performance e prevenir lesões, ajustando a intensidade e a natureza dos exercícios de acordo com os padrões de recrutamento muscular observados. 42 Embora a EMG de superfície ofereça muitas vantagens, como ser não invasiva e fornecer informações detalhadas sobre a atividade muscular, existem limitações que devem ser consideradas. A localização da placa motora, o ângulo de penação e o sentido das fibras musculares podem afetar a precisão dos sinais captados. Além disso, a colocação dos eletrodos e o tipo de eletrodo utilizado são fatores críticos que podem influenciar os resultados (Ide et al., 2012). Referências BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Atenção Primária à Saúde. Departamento de Promoção da Saúde. Guia de Atividade Física para a População Brasileira. Brasília: Ministério da Saúde, 2021. CHODZKO-ZAJKO, W. J. et al. Exercise and physical activity for older adults. Medicine and Science in Sports and Exercise, [s.l.], v. 41, n. 7, p. 1510-1530, 2009. DAHAB, K. S.; MCCAMBRIDGE, T. M. Strength Training in Children and Adolescents: Raising the Bar for Young Athletes? Sports Health: A Multidisciplinary Approach, [s.l.], v. 1, n. 3, p. 223-226, maio 2009. IDE, B. N. et al. Eletromiografia de superfície: aplicações na fisiologia do exercício. Acta Brasileira do Movimento Humano, [s.l.], v. 2, p. 60-78, 2012. LEE, P. G.; JACKSON, E. A.; RICHARDSON, C. R. Exercise prescriptions in older adults. American Family Physician, [s.l.], v. 95, n. 7, p. 425-432, 2017. 43 Mecânica articular e Métodos para prevenção de lesões Autoria: Rodrigo Martins Pereira Leitura crítica: André Victor Cordeiro Objetivos • Descrever a arquitetura, estabilidade articular e os movimentos articulares das principais articulações da porção superior do corpo. • Descrever a arquitetura, estabilidade articular e os movimentos articulares das principais articulações da porção inferior do corpo. • Conhecer as principais lesões articulares relacionadas ao esporte e exercício. 44 1. Arquitetura, estabilidade articular e movimentos articulares do ombro, cotovelo e punho Nesse primeiro momento, focaremos nossas discussões nas principais características e nos movimentos desempenhados pelas articulações encontradas na parte superior do corpo humano: 1.1 Ombro Também conhecida como articulação glenoumeral, a articulação do ombro é uma articulação de tipo bola e soquete, classificada como enartrodial. Essa articulação se move em todos os planos e eixos e é a mais móvel do corpo humano, sendo comparável à articulação do quadril. Entretanto, a cavidade glenoidal, que forma o soquete, é muito mais rasa e menor em relação à grande cabeça do úmero, sendo a fossa do acetábulo muito maior. O lábio glenoidal, um anel de cartilagem que circunda a borda interna da cavidade glenoidal, contribui para aumentar a estabilidade da articulação. Os ligamentos glenoumerais também auxiliam na estabilização, especialmente nos planos anterior e inferior. No entanto, devido à ampla faixa de movimento do ombro, esses ligamentos permanecem bastante frouxos até que movimentos extremos sejam atingidos. Essa falta relativa de estabilidade estática proporcionada pelos ligamentos ressalta a importância da estabilidade dinâmica fornecida pelos músculos, como o grupo do manguito rotador. Em essência, a mobilidade é priorizada em detrimento da estabilidade. Para facilitar o aprendizado e a identificação dos músculos da articulação do ombro, pode ser útil classificá-los com base na localização e função. Os músculos que se originam na escápula e na clavícula e se inserem no úmero são considerados intrínsecos à articulação do ombro, enquanto aqueles que se originam no tronco e se inserem no úmero 45 são classificados como extrínsecos. Os músculos intrínsecos incluem o deltoide, o coracobraquial, o redondo maior e o grupo do manguito rotador, que é composto pelos músculos subescapular, supraespinal, infraespinal e redondo menor. Já os músculos extrínsecos glenoumerais são o latíssimo do dorso e o peitoral maior. Outra forma de organizar esses músculos é de acordo com sua localização geral. Na parte anterior do ombro, encontramos o peitoral maior, o coracobraquial e o subescapular. Na região superior, estão o deltoide e o supraespinal. Na região posterior, localizam-se o latíssimo do dorso, o redondo maior, o infraespinal e o redondo menor. Além disso, os movimentos glenoumerais também envolvem o bíceps braquial e a cabeça longa do tríceps braquial. O bíceps braquial é principalmente responsável pela flexão e adução horizontal do ombro, enquanto a cabeça longa do tríceps braquial auxilia na extensão e abdução horizontal. A seguir, a Figura 1 resume os movimentos realizados pela articulação do ombro: Figura 1 – Movimentos da articulação ombro Fonte: Floyd (2016). 46 1.2 Cotovelo e punho Quase todos os movimentos do membro superior envolvem as articulações do cotovelo e radioulnares, que geralmente são agrupadas devido à sua estreita relação anatômica. A articulação do cotovelo está intimamente conectada à articulação radioulnar, já que os ossos do rádio e da ulna, que compõem a articulação radioulnar, também se articulam com o úmero para formar o cotovelo. Isso muitas vezes leva à confusão entre os movimentos do cotovelo e os da articulação radioulnar. Além disso, os movimentos da articulação radioulnar podem ser erroneamente atribuídos ao punho, devido à proximidade das articulações. A articulação do cotovelo é classificada como uma articulação em dobradiça (gínglimo), permitindo apenas movimentos de flexão e extensão. Já a articulação radioulnar é uma articulação em pivô (trocóidea), em que a cabeça do rádio gira na porção proximal da ulna. Esse movimento rotacional é acompanhado pela rotação da porção distal do rádio ao redor da porção distal da ulna. O ligamento anular mantém a cabeça do rádio em sua posição durante esses movimentos. A articulação radioulnar permite supinação de aproximadamente 80 a 90 graus a partir da posição neutra e pronação que varia de 70 a 90 graus. Todos esses movimentos podemser observados na Figura 2. 47 Figura 2 – Movimentos das articulações cotovelo e radioulnar Fonte: Floyd (2016). Já a articulação do punho é classificada como condilar, possibilitando os movimentos de flexão, extensão, abdução e adução. Os principais movimentos do punho ocorrem entre a porção distal do rádio e a fileira proximal dos ossos do carpo. Por isso, a articulação do punho é frequentemente referida como articulação radiocarpal. Essa articulação permite uma flexão de 70 a 90 graus e uma extensão de 65 a 85 graus. Em termos de abdução, o punho pode se mover de 15 a 25 graus, enquanto a adução varia de 25 a 40 graus. 48 2. Arquitetura, estabilidade articular e movimentos articulares do quadril, joelho, tornozelo e coluna vertebral Agora, avançaremos nossa discussão para as principais características e nos movimentos desempenhados pelas articulações encontradas na parte inferior do corpo humano, juntamente à coluna vertebral: 2.1 Quadril O quadril, também conhecido como articulação coxofemoral, é uma articulação altamente estável devido à sua estrutura óssea robusta, fortes ligamentos e músculos de suporte poderosos. Suas principais funções incluem o suporte do peso corporal e a facilitação da locomoção, aprimoradas pela ampla amplitude de movimento, permitindo atividades como correr, saltar e mudar de direção. Esta articulação é do tipo bola e soquete, composta pela cabeça do fêmur que se encaixa no acetábulo do cíngulo do membro inferior. O fêmur se estende lateralmente da cabeça em direção ao trocanter maior, depois se curva de volta em direção à linha mediana, descendo para formar o osso proximal do joelho, sendo o osso mais longo do corpo. O cíngulo do membro inferior é composto pelos ossos pélvicos direito e esquerdo, unidos posteriormente pelo sacro, que é uma extensão da coluna vertebral com cinco vértebras fundidas e pelo cóccix que se estende inferiormente ao sacro. Os ossos pélvicos são formados por três partes: ílio, ísquio e púbis, que durante o crescimento são ossos distintos, mas se fundem na maturidade para formar um único osso pélvico conhecido como osso do quadril. Além do ombro, o quadril é uma das articulações mais móveis do corpo devido à sua configuração multiaxial, como pode ser visto na Figura 3. 49 Figura 3 – Movimentos do quadril Fonte: Floyd (2016). No entanto, ao contrário do ombro, a arquitetura óssea do quadril oferecer maior estabilidade, resultado em menores propensões a luxações. 2.2 Joelho e tornozelo A articulação do joelho é bastante complexa, funcionando principalmente como uma dobradiça. Ela suporta o peso corporal e facilita a locomoção, o que a submete a consideráveis forças de carga, tensão, compressão e torção. A robustez dos músculos extensores e flexores, junto com a forte estrutura ligamentar, confere ao joelho uma funcionalidade poderosa na maioria dos casos. Nessa articulação encontra-se um importante componente: a patela. Trata-se de um osso 50 sesamoide flutuante, inserida no grupo de músculos do quadríceps e no tendão patelar. Sua posição permite que funcione como uma polia, melhorando o ângulo de tração do quadríceps e, assim, aumentando a eficiência mecânica na extensão do joelho. A articulação tibiofemoral, que é a principal articulação do joelho, é classificada como uma articulação gínglimo, permitindo movimentos de flexão e extensão, mas sem movimentos laterais de abdução ou adução. Os ligamentos proporcionam estabilidade estática, enquanto as contrações dos músculos do quadríceps e da parte posterior da coxa garantem a estabilidade dinâmica. As superfícies articulares do fêmur e da tíbia são cobertas por cartilagem articular, que protege as extremidades dos ossos, e meniscos especializados, que atuam como amortecedores e aumentam a estabilidade ao se fixarem à tíbia e aprofundarem os platôs tibiais. Dois ligamentos cruciais do joelho são os ligamentos cruzados anterior e posterior, que se cruzam entre a tíbia e o fêmur, garantindo a estabilidade anterior, posterior e rotacional da articulação. A articulação do joelho é bem lubrificada pelo líquido sinovial, produzido pela cavidade sinovial situada sob a patela e entre as superfícies da tíbia e do fêmur. Esta cavidade é comumente referida como cápsula do joelho. O joelho pode se estender até 180 graus e casos de hiperextensão até 10 graus ou mais não são raros. Totalmente estendido, o joelho pode se mover até 150 graus de flexão. Quando flexionado em 30 graus ou mais, permite cerca de 30 graus de rotação medial e 45 graus de rotação lateral. A flexão e extensão ocorrem no plano sagital, enquanto as rotações medial e lateral acontecem no plano horizontal. O joelho não permite rotação a menos que esteja flexionado em 20 a 30 graus ou mais. A Figura 4 apresenta esses movimentos. 51 Figura 4 – Movimentos do joelho Fonte: Floyd (2016). A articulação do tornozelo, conhecida tecnicamente como articulação talocrural, é uma articulação dobradiça. Ela é formada pela união do tálus com as partes distais da tíbia e da fíbula. Essa articulação permite cerca de 50 graus de flexão plantar e de 15 a 20 graus de dorsiflexão. Embora inversão e eversão sejam geralmente consideradas movimentos do tornozelo, esses movimentos na verdade ocorrem nas articulações talocalcânea e transversa do tarso. 2. 3 Coluna vertebral O tronco e a coluna vertebral apresentam desafios únicos no campo da cinesiologia. A coluna vertebral é uma estrutura sofisticada composta por 24 vértebras móveis e 9 vértebras imóveis, abrigando a medula espinhal e seus 31 pares de nervos espinais. Reconhecida como uma das partes mais complexas do corpo humano, a coluna é dividida em três regiões: 7 vértebras cervicais (pescoço), 12 vértebras torácicas (tórax) e 5 vértebras lombares (parte inferior das costas). O sacro, que forma a parte posterior do cíngulo do membro inferior, é composto por 5 vértebras fundidas, e o cóccix, na base da coluna, por 4 vértebras fundidas. 52 Os termos que descrevem os movimentos da coluna vertebral são frequentemente acompanhados pela região específica onde o movimento ocorre. Por exemplo, a flexão do tronco na região lombar é chamada de flexão lombar, enquanto a extensão do pescoço é chamada de extensão cervical. Movimentos específicos da cabeça e do pescoço na articulação atlanto-occipital, embora geralmente considerados parte da flexão e extensão cervical, são tecnicamente referidos como flexão e extensão da cabeça. Resumidamente, os movimentos da coluna são: flexão da coluna, extensão da coluna, flexão lateral (lado esquerdo ou direito), rotação da coluna (lado esquerdo ou direito) e redução (retorno da flexão lateral para a posição neutra). 3. Incidência das principais lesões Vejamos agora as principais causas de lesões associadas ao esporte e ao exercício: Lesões no ombro: a articulação do ombro é particularmente suscetível a lesões devido à sua estrutura anatômica. Vários fatores contribuem para a alta incidência de lesões, incluindo a superficialidade da cavidade glenoidal, a frouxidão das estruturas ligamentares necessárias para permitir sua ampla amplitude de movimento e a insuficiência de força e resistência nos músculos, que são cruciais para proporcionar estabilidade dinâmica à articulação. Embora as luxações posteriores sejam raras, problemas relacionados à instabilidade posterior do ombro são relativamente comuns. Outro tipo frequente de lesão é a do manguito rotador, que desempenha um papel vital em manter a cabeça do úmero corretamente posicionada dentro da cavidade glenoidal, enquanto os músculos maiores da articulação movimentam o úmero dentro de sua ampla gama de movimentos. 53 Lesão no cotovelo: ao flexionar o cotovelo em aproximadamente 20 graus ou mais, sua estabilidade óssea é reduzida, resultando em maior frouxidão lateral. A estabilidade do cotovelo durante a flexão depende em grande parte dos ligamentos colaterais, como o ligamento colateral