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ISBN # Page# XICBB'2005 COMPARAÇÃO ELETROMIOGRÁFICA ENTRE QUATRO EXERCÍCIOS ABDOMINAIS DE FLEXÃO DE TRONCO. Crixel Badia Rita, Denise P. Soares, Leticia Gandolfi de Oliveira, Leonardo Alexandre Peyré Tartaruga e Jefferson Fagundes Loss. Laboratório de Pesquisa do Exercício - Escola de Educação Física – Universidade Federal do Rio Grande do Sul Abstract: The purpose of this study was analyze the electrical activity of the rectus abdominis and external oblique muscles in four different situations in the movement of the trunk flexion: conventional, with equipment, with increments of 10% of body mass attached in the arms and with a board 15º bending. The sample was composed by 14 subjects of male gender. The results showed that conventional and with equipment showed less electrical activity. The exercise in the board bending was the one that showed more electrical activity in the inferior portion of the rectus abdominis. The largest activation in the superior portion and in the external oblique result from the exercise realized in the board as well as with the exercise realized wit increments of 10% of body mass. Key-words: abdominal, electrical activity, movement, trunk flexion. Introdução Estudos sobre a musculatura abdominal vêm sendo amplamente realizados pela literatura científica desde a década de 50, com a finalidade de mostrar sua importância em diversas funções, tais como, nos movimentos do tronco e pelve, no ajuste da postura corporal, nas situações fisiológicas (tosse, espirro, vomito, defecação, etc) e na respiração [1]. Com o crescente número de exercícios recomendados e indicados para o fortalecimento desta musculatura abdominal, estudos passaram a ser direcionados para analisar estes movimentos através de comparações de dados eletromiográficos (EMG) procurando selecionar os exercícios mais efetivos [2,3]. Além da força, a análise eletromiográfica pode auxiliar na análise da coordenação do movimento, referente á determinação e seqüenciamento de ativação elétrica de músculos sinergistas. A musculatura abdominal fortalecida promove o favorecimento de uma boa postura lombar, bem como, funcionalidade em movimentos do tronco e fisiológico [2]. Por outro lado, esta musculatura enfraquecida pode vir a ocasionar patologias na coluna vertebral e, em idosos, problemas de incontinência urinária. A importância desta pesquisa está, no saber que forma de exercício abdominal deve-se prescrever no início de um treino de força, bem como através dos dados obtidos realizar a progressão e a variação deste treinamento com a mudança das intensidades referentes aos diferentes exercícios abdominais propostos e analisados. A proposta deste estudo foi analisar a atividade elétrica dos músculos do reto abdominal e oblíquo externo, em quatro situações diferentes do movimento de flexão do tronco: flexão do tronco convencional, flexão do tronco com o auxílio de equipamento, flexão do tronco com caneleiras de 10% da massa corporal presas aos braços e flexão do tronco em uma prancha inclinada 15 graus. Matérias e Métodos A amostra, previamente estipulada pelo cálculo amostral baseado em projeto piloto, foi do tipo não- aleatória intencional e consistiu de quatorze indivíduos do sexo masculino com idades entre 18 e 33 anos, todos praticantes de exercícios físicos regularmente e que possuíam em seu planejamento, exercícios de reforço da musculatura abdominal. O exercício abdominal de flexão do tronco de forma convencional foi realizado no chão sobre um colchonete com os pés apoiados no mesmo, os joelhos fletidos e as mãos na nuca (Figura 1a). O exercício abdominal com o uso do aparelho foi realizado deitado sobre o colchonete com a cabeça e as mãos apoiando-se na máquina (Figura 1b). No outro exercício abdominal analisado o indivíduo partia nas mesmas condições que o convencional, porém com caneleiras (marca Muscle Shop), de aproximadamente 10% de sua massa corporal, presas aos braços (Figura 1c). O último exercício abdominal realizado foi flexão do tronco sobre uma prancha (marca Taurus Supra Tonus) no plano inclinado 15 graus (Figura 1d). Os indivíduos foram instruídos a realizarem oito repetições de cada exercício abdominal em uma amplitude de flexão do tronco, monitorada por um eletrogoniômetro (Biometrics - modelo XM110), de aproximadamente 20 graus; levando 2s para realizar a fase concêntrica e mais 2s na fase excêntrica do movimento até completo retorno ao apoio das costas seja no colchão horizontal ou no banco inclinado. Aproximadamente cinco minutos de intervalo entre os exercícios foram respeitados [4], para evitar a presença de fadiga muscular e a conseqüente interferência nos resultados. ISBN # Page# XICBB'2005 A fim de quantificar a intensidade da atividade elétrica da musculatura envolvida, foram utilizadas seis contrações de oito realizadas, a primeira e última contração muscular foram excluídas. Para avaliar a atividade elétrica dos grupos musculares foram coletados os sinais eletromiográficos das duas porções do músculo reto abdominal e do músculo oblíquo externo durante a execução das quatro diferentes situações. Foi utilizado um eletromiógrafo (Bortec eletronics Inc., Calgary, Canadá) e eletrodos de superfície com disposição bipolar a uma taxa de amostragem de 2000Hz. Para o registro dos sinais EMG, foram observadas as recomendações da Sociedade Internacional de Eletrofisiologia e Cinesiologia [5], bem como da Sociedade Internacional de Biomecânica e Sociedade Brasileira de Biomecânica [6]. (a) (b) (c) (d) Figura 1: Execução dos exercícios analisados. Os eletrodos de superfície foram colocados na região das duas porções do músculo reto abdominal; a porção superior (supra) a uma distância média de 6 cm acima da cicatriz umbilical e a porção inferior (infra) 6 cm abaixo desta mesma referência, os eletrodos estavam 3 cm à direita da linha média do indivíduo e posicionados paralelamente às fibras musculares, o eletrodo de aterramento foi colocado na pele sobre a espinha ilíaca ântero-superior. Para detecção do músculo oblíquo externo os eletrodos foram colocados no ponto da distância média entre a crista ilíaca e a margem costal. Este procedimento foi utilizado em estudo anterior [7]. A pele sob os eletrodos foi previamente preparada usando procedimento padrão para coleta de sinais eletromiográficos [8]. Os valores de root mean square (RMS) foram usados para medir a magnitude do sinal, no sentido de quantificar a intensidade da atividade elétrica da musculatura. Para a determinação dos valores RMS foi utilizado um janelamento móvel de 0,2 segundos, tipo Hamming, equivalente a 10% do tempo de execução da fase concêntrica do exercício. O processamento do sinal eletromiográfico foi realizado utilizando-se um sistema de aquisição de dados (SAD32) [(versão 2.61.07mp, 2002) (www.ufrgs.br/lmm)]. Para a análise dos dados e como representação da intensidade da atividade elétrica de cada músculo nos exercícios foi avaliada a média do valor RMS das 6 repetições intermediárias de cada exercício abdominal e normalizada pela média do valor RMS do exercício abdominal convencional. Procedimentos estatísticos: O teste de Shapiro-Wilk foi utilizado para verificar se os dados apresentavam distribuições normais. Para a comparação dos valores de percentuais da ativação muscular nos diferentes exercícios abdominais foi utilizada ANOVA de um caminho e post-hoc Bonferroni para um nível de significância considerado para todos os testes foi p < 0,05. Foi realizado o teste não paramétrico de Kruskal Wallis para a análise dos dados dos músculos, reto abdominal porção supra e oblíquo externo, por estes não apresentarem normalidade, observada no teste de Shapiro-Wilk. O pacote estatístico usado foi SPSS versão 10. ISBN # Page# XICBB'2005 Resultados A Figura 2 apresenta os valores agrupados por porçõesmusculares. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 supra infra obliquo % d e at iv aç ão aparelho prancha caneleira convencional aa a,b a,c b,d c,d a a Figura 2: Ativação muscular nos diferentes grupos musculares. As letras representam diferenças entre os exercícios: (a) aparelho e caneleira, (b) aparelho e prancha, (c) convencional e caneleira, (d) convencional e prancha (p<0,05). Em relação ao exercício realizado com a prancha, foi observado um incremento da EMG das porções supra, infra e oblíquo externo. No exercício realizado com caneleiras a porção infra do músculo reto abdominal foi a menos ativada em relação aos demais. Nos abdominais realizados na prancha e com caneleiras houve um aumento na exigência muscular identificado pelo aumento na ativação mioelétrica quando em comparação ao exigido pela mesma musculatura na flexão de tronco de forma convencional. Comparando o músculo reto abdominal porção supra, em um mesmo exercício (Figura 2), foi encontrada diferença estatisticamente significativa entre os exercícios realizados com o uso do aparelho e caneleiras, ao relacionar os percentuais encontrados tendo como referência o exercício convencional o aparelho apresentou 5% de atividade elétrica a menos e com caneleiras 16% a mais da ativação elétrica. Embora, a prancha apresentou em média 13% a mais da ativação do convencional, esta não apresentou diferença estatisticamente significativa. Com a análise dos dados coletados pode-se identificar que a exigência do músculo reto abdominal porção infra apresentou diferença estatisticamente significativa entre os exercícios abdominais realizados no aparelho e com caneleira e entre aparelho e prancha, também foi encontrada diferenças estatisticamente significativas entre o convencional e com caneleira e entre convencional e prancha. Apresentando o exercício realizado na prancha uma atividade elétrica maior que os demais exercícios; por exigir em média 19% a mais que o convencional. A utilização das caneleiras apresentou, para o músculo infra abdominal, uma exigência em média de 11% mais atividade elétrica que para o exercício convencional e, com a utilização do aparelho, somente 9% a menos. O músculo oblíquo externo apresentou diferenças significativas em sua exigência quando realizados os exercícios abdominais de flexão do tronco com o uso do aparelho e caneleiras, ao relacionar os percentuais encontrados tendo como referência o exercício convencional o aparelho apresentou – média de 6 % menos ativação elétrica – e com caneleiras – média de 25 % mais ativação elétrica – em relação a atividade elétrica utilizada nesta musculatura para a o exercício abdominal de forma convencional. Do músculo obliquo externo foi exigida uma significante maior atividade elétrica durante a realização do movimento de flexão do tronco na prancha – em média 32% a mais que o convencional – apesar de não ter dado diferenças significativas. Discussão O objetivo principal deste estudo foi analisar exercícios abdominais convencionais, com o uso de equipamento, com caneleiras presas aos braços e inclinado na prancha. A comparação da EMG da musculatura analisada entre exercícios com e sem aparelho não apresentou diferença significativa no presente estudo corroborando com evidências anteriores [9]. Em contrapartida o uso do aparelho Abshaper durante exercícios abdominais apresentou uma maior atividade elétrica na porção superior do reto abdominal em relação ao mesmo exercício sem equipamento [10]. As porções supra e infra do reto abdominal não apresentaram diferenças na EMG em cada tipo de exercício no presente estudo. Resultados semelhantes foram encontrados em exercícios sem aparelhos [11], já ao analisar a atividade EMG durante a realização do movimento de flexão do tronco com relação ao movimento de flexão da pelve encontraram uma maior ativação da porção infra do reto abdominal [12]. Outro estudo [13] no qual foram analisados sete diferentes execuções de exercícios abdominais a porção supra apresentou uma maior tendência de atividade elétrica em relação as demais porções. Essas diferenças encontradas na literatura [12, 13] podem ser devidos à três fatores: 1- A normalização dos dados eletromiográficos não foi realizada nos estudos que apresentaram diferenças entre as porções do reto abdominal, os dados analisados de forma absoluta não é o modo mais indicado para comparação da EMG advinda de sujeitos diferentes [11]. 2- A técnica de execução não foi a mesma, possivelmente modificando a variabilidade dos grupos. 3- A habilidade de executar a tarefa tem influência nas respostas de EMG. Além disso, com o acréscimo da carga das caneleiras uma maior força de resistência foi imposta e consequentemente um maior torque de resistência. A porção supra do reto abdominal apresentou nesta condição uma maior ativação. O aumento da exigência muscular na prancha inclinada deve-se ao fato de a ISBN # Page# XICBB'2005 inclinação proporcionar, quando na realização do movimento de flexão do tronco desta posição inicial, um torque de resistência crescente devido ao movimento do tronco em direção ao plano horizontal aumentando sua distância perpendicular ao eixo relativo de rotação. Através da quantificação dos sinais eletromiográficos dos músculos analisados nos quatro diferentes exercícios foi possível identificar aqueles que o exercício convencional e com o uso do aparelho foram os de menor exigência, sendo assim sugere-se iniciar o treinamento de força abdominal de um indivíduo tanto utilizando um ou outro, visto que não apresentaram diferenças significativas quanto sua exigência muscular. É possível observar na Figura 2 maiores percentuais de ativação mioelétrica do músculo oblíquo externo em relação aos demais, diferença esta apontada pela dupla função deste grupo muscular no plano sagital, a de estabilizadora da região lombar juntamente com sua ação de flexionar o tronco [14]. Se um indivíduo objetiva enfatizar um treinamento de força abdominal visando uma exigência na região identificada como a porção infra do reto abdominal sugere-se o exercício na prancha inclinada; se preferir priorizar a porção supra deste mesmo músculo, pode realizar tanto o exercício com caneleiras quanto na prancha inclinada, porém, se visar exigir uma maior ativação do músculo oblíquo do abdômen pode realizar o exercício abdominal de flexão do tronco também no plano inclinado. Tanto na prancha inclinada quanto com o uso de caneleiras pode-se exigir uma maior atividade elétrica dos músculos abdominais, reto abdominal e oblíquo externo. Conclusões A atividade EMG não apresentou diferenças entre exercícios abdominais convencionais, com o uso de equipamento, com caneleiras presas aos braços e inclinado na prancha. Os músculos abdominais reto abdominal e oblíquo externo apresentaram atividade EMG menor na situação com aparelho do que nas situações restantes. Referências [1] HENNEMANN V, MORAES JC, LOSS JF. ‘Proposta metodológica para avaliação da carga dos exercícios supra e infra abdominal.’ Anais do X Congresso Brasileiro de Biomecânica , UFMG, Ouro Preto, pp. 431-434, 2003. [2] FLINT MM, GUDGELL J. “Electromyography study of abdominal muscular activity during exercise”. The Research Quarterly, 36: 29-37. 1965. [3] LIPETZ S, GUTIN B. “An electromyographic study of four abdominal exercises”. Medicine and Science in Sports, 2: 35-38, 1970. [4] KONRAD P, SCHMITZ K, DENNER A. “Neuromucular Evaluation of Trunk-Training Exercises”. Journal of Athletic Training, 2001. [5] MERLETTI R. “Standards for reporting EMG data”. Journal Electromiography and Kinesiology, 9(1):3-4, 1999. [6] SODERBERG GL, KNUTZEN LM. “A guide for use and interpretation of kinesiology electromiographic data”. Physical Therapy, 8(5): 485-498, 2000. [7] GUIMARÃES ACM, VAZ MA, DE CAMPOS MIA, MARANTES,R. “The contribution of the rectus femoris in twelve selected abdominal exercises”. An electromyographic study. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 31: 222-230, 1991. [8] BASMAJIAN JV, DE LUCA CJ. “Muscles alive. Their functions revealed by electromyoghraphy”. Willians and Wilkins, 1985. [9] VAZ MA, BERCHT V, TROMBINI RS, COSTA MS, GUIMARÃES ACS. ‘Comparação da intensidade da atividade elétrica dos músculos reto abdominal e obliquo externo em exercícios abdominais com e sem a utilização de aparelhos’. Anais do VIII Congresso Brasileiro de Biomecânica , UDESC, Florianópolis, pp. 441-446, 1999. [10] WARDEN SJ, WAJSWELNER H, BENNELL KL. “Comparison of Abshaper and conventionally performed abdominal exercises using surface electromyography”. Medicine and Science in Sports and Exercises, 31: 1656-1664, 1999. [11] LEHMAN GJ, MCGILL SM. “Quantification of the differences in electromyographic activity magnitude between the upper and lower portions of the rectus abdominis muscle during selected trunk exercises”. Physical Therapy, 81: 1096-1101, 2001. [12] SARTI MA, MONFORT M, FUSTER MA, VILLAPLANA LA. “Muscle activity in upper and lower rectus abdominus during abdominal exercises”. Arch. Phys. Méd. Rehabil. 77: 1293-1297, 1996a. [13] BÉRZIN F, FILHO RFN, SOUZA GC. “Electromyography study of the portions of the abdominal rectus muscle”. Electromyogr. Clin. Neurophysiology, 37: 491-501, 1997. [14] RASCH PJ. Cinesiologia e Anatomia Aplicada. Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 1991. e-mail do autor: jcrixel.badia@bol.com.br
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