MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO EM BIOMECÂNICA

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MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO EM BIOMECÂNICA
A Biomecânica é uma área de conhecimento que possui métodos de Investigação próprios para análise do movimento. Nesta disciplina, destacaremos três métodos: a cinemetria, a eletromiografia e a dinamometria.
O movimento humano pode ser estudado sobre diferentes aspectos – por exemplo, considerando sua velocidade de execução, ou então visualizando os músculos participantes da ação, ou ainda medindo a força externa (impacto) recebida do solo em um instante especifico do gesto motor.
Para cada um desses aspectos citados é necessário entender:
– Que instrumento permite seu registro?
– A qual área de investigação da Biomecânica esse instrumento pertence?
– Quais os fatores que podem comprometer o registro do movimento a ser analisado?
Cinemetria
A cinemetria é a área de investigação da biomecânica que estuda os parâmetros cinemáticos do movimento: deslocamento, velocidade e aceleração. Para tanto, o movimento é filmado com câmeras de vídeo ou câmeras optoeletrônicas, e as informações captadas pela câmera são armazenadas e analisadas por softwares de computadores específicos (BAUMANN, 1995).
Das diferenças citadas, a que interfere mais na captação dos detalhes do movimento é a velocidade de registro da câmera. Esse é um fator limitante a ser considerado quando se pretende usar a cinemetria para estudo do movimento. A análise de um chute do futebol ou uma cortada do voleibol só será bem-feita quando se usa uma câmera mais rápida, com maior velocidade de captação. Por exemplo, uma câmera de 60 hz é capaz de dividir cada segundo do movimento registrado em 60 quadros; já uma câmera de 1.000 hz divide o mesmo segundo do movimento em 1.000 quadros. Portanto, usar uma câmera de 60 hz para analisar um chute do futebol ou uma cortada do voleibol limitará a visualização detalhada dos movimentos articulares, comprometendo a discussão e análise desses gestos motores.
O ambiente usado para registro do movimento também pode comprometer o resultado dos estudos cinemáticos, no caso de uma preparação inadequada. O ambiente de coleta é preparado considerando aspectos como:
– A fixação e o enquadramento da câmera;
– A calibração do ambiente;
– Claridade, luzes/sombras;
– Marcação de pontos anatômicos;
– A mecânica de execução do movimento é explicada de forma mais detalhada quando se vinculam os dados obtidos da cinemetria com os registrados pela eletromiografia.
Eletromiografia
A eletromiografia é a área de investigação da Biomecânica que permite registrar a participação dos músculos em determinado movimento. A ordem para o músculo participar ou não do movimento é dada pelo sistema nervoso, ao enviar sinais elétricos conhecidos como potenciais de ação.
Os potenciais de ação consecutivos emitidos pelo sistema nervoso são captados pelo sensor conhecido por eletrodo. O eletrodo é conectado ao eletromiografo (veja a figura a seguir) que envia os sinais registrados para o computador com software específico para armazenamento, tratamento e análise dos dados (DE LUCA, 1997).
Existem dois tipos de eletrodos bem conhecidos na área da Biomecânica para estudo do movimento humano: o de superfície e o de agulha.
O eletrodo de superfície é posicionado na pele sobre o ventre dos músculos que se pretende estudar na pesquisa científica. A figura a seguir ilustra o uso do eletrodo de superfície, colocado sobre o ventre do músculo do quadríceps. O objetivo dos autores foi verificar o padrão de atividade muscular do complexo do quadríceps nos exercícios de cadeira extensora (veja a seguir a figura a) e de legpress (veja a seguir a figura b) de sujeitos com lesão de ligamento cruzado anterior. Para tanto, a participação do músculo nos diferentes movimentos foi registrada por meio da eletromiografia. 
A escolha dos músculos a serem registrados pelos eletrodos depende do gesto motor que se pretende conhecer e estudar. Os movimentos da caminhada, corrida ou salto são predominantemente realizados pelos músculos dos membros inferiores. Portanto, posicionar os eletrodos sobre os músculos tibial anterior, gastrocnêmio lateral, reto femoral, vasto medial e bíceps femoral, por exemplo, seria uma estratégia adequada para saber como eles se comportam para controlar o impacto nas articulações do tornozelo, joelho e quadril. Ou ainda, pode-se verificar com a mesma análise o comportamento desses músculos para acelerar o corpo para frente (marcha e corrida) ou para cima (salto) por meio das mesmas articulações. Basta estudar as fases de desaceleração e propulsão dos movimentos, respectivamente.
No caso de um exercício destinado a movimentar principalmente os membros superiores, tal como o movimento de elevação lateral, a escolha pelos músculos que executam o movimento de abdução de ombro e dos que controlam a postura nesse movimento torna-se a estratégia mais adequada para análise do gesto motor. Nesse caso, músculos como deltoide acromial, peitoral maior, trapézio, latíssimo do dorso, reto do abdome e oblíquo externo seriam os mais indicados.
De modo geral, os músculos que são acionados no instante que a maioria dos segmentos do corpo está acelerando para baixo (a favor da força da gravidade) funcionam para controlar a execução do movimento ou desacelerar o movimento articular, e normalmente atuam em contração excêntrica. É o caso da aterrisagem de um salto (veja a figura a seguir): para reduzir o impacto sobre o corpo, as articulações flexionam de forma controlada para o executor do movimento não cair no chão. Esse movimento articular só é possível porque os músculos agem em contração excêntrica.
Quando os músculos são acionados para acelerar o corpo para cima (contra a ação da gravidade), sua função é a de gerar movimento ou acelerar o movimento articular, e normalmente atuam em contração concêntrica. Um movimento que ilustra essa situação é o do agachamento entre a fase principal do movimento (veja a seguir a figura a) e a fase ascendente do movimento (veja a seguir a figura b).
Finalmente, quando os músculos opostos em torno de uma articulação ativam ao mesmo tempo no movimento, sua função é a de gerar estabilização articular para manter a articulação em uma postura estática. Para esta função, o músculo é normalmente acionado em contração isométrica. A figura a seguir ilustra uma situação de estabilização, obtida do estudo de Pandori e Vieira (2010), que analisaram a ação dos músculos reto do abdome e oblíquo externo em exercícios de estabilização de coluna com a bola suíça.