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DOI: 10.4025/reveducfis.v21i1.6816 R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 ARTIGOS ORIGINAIS ANÁLISE BIOMECÂNICA DA PERNADA ALTERNADA NO POLO AQUÁTICO KINEMATICS ANALYSIS OF THE EGGBEATER KICK USED IN WATER POLO Sônia Cavalcanti Corrêa∗ Sabrina Teixeira ** Gilberto Guimarães Júnior *** RESUMO O objetivo deste estudo foi analisar o arremesso a gol a partir da marca do pênalti. A amostra foi de seis jogadores de polo aquático com idade entre 15 e 17 anos. Os indivíduos foram filmados no plano sagital por uma câmera subaquática após receberem marcações específicas nas articulações. Os resultados foram: os valores de deslocamento do quadril obtidos pelos atletas variaram de 0,15m a 0,29m; o indivíduo que obteve o maior deslocamento da marca do quadril no instante da impulsão final mudou o sincronismo, adiantando a extensão do joelho, que acontece logo após a extensão do primeiro, apresentou uma maior amplitude na extensão do joelho e maiores valores da velocidade horizontal do pé e adotou um padrão de movimento do pé que envolve trajetórias curvas. Isto está de acordo com a literatura, portanto estas variáveis devem ser ferramentas utilizadas no processo de aprendizagem, pois também ajudam a prevenir lesões. Palavras-chave: Biomecânica. Ambiente aquático. Aprendizagem. ∗ Professora Doutora do Curso de Educação Física da Universidade Presbiteriana Mackenzie. ** Professora da rede estadual e municipal do Estado de São Paulo. *** Supervisor de esportes de rendimento do SESI - São Paulo. INTRODUÇÃO O processo ensino-aprendizagem está ligado à aquisição de uma sequência de habilidades motoras e às formas de detectar e corrigir os erros que surjam nesse processo (TANI, 1992). Aas principais funções do profissional são auxiliar nesse feedback de informações para o aluno ou atleta e criar as formas que facilitem esse processo. Ambas as funções partem da análise da técnica do movimento que envolve, segundo Carr (1998), a descrição do movimento correto, a divisão em fases do movimento, a identificação dos elementos-chave em cada fase e as razões mecânicas aplicadas a cada fase. Para proporcionar ao profissional de Educação Física o conhecimento básico sobre o uso destes elementos é necessário enfatizar que não se pode ensinar nenhum movimento sem a noção correta dos conceitos mecânicos que o regem. De outra forma se estará apenas reproduzindo o que existe, sem ter condições de atuar criticamente para propor alterações, ou até mesmo corrigir de forma simples e estruturada os padrões apresentados (CORRÊA; FREIRE, 2004). Não obstante, ainda hoje existe uma grande lacuna entre os conhecimentos produzidos nos laboratórios de biomecânica e os aplicados pelos técnicos e professores em geral. Isto não ocorre apenas no Brasil, podendo ser considerado um problema internacional (SANDERS; SANDERS, 2001). Mesmo onde a biomecânica é vista com maior interesse, como é o caso do desporto de alto nível, em que é reconhecida como fundamental, poucos sabem como utilizá-la com eficiência, de forma a extrair subsídios para apoiar a sua prática profissional. 14 Corrêa et al. R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 Com relação ao meio aquático o problema ainda se acentua, pois o capítulo relativo à mecânica de fluidos dentro da biomecânica é bastante complexo, e mesmo internacionalmente só teve avanço substancial após os anos 70 do último século. Existem ainda diversas discussões básicas sobre as forças que agem no indivíduo como resultado de seu movimento através de um fluido (SPRIGINGS; KOEHLER, 1990, ALEXANDER; TAYLOR, 2006). Especificamente, a pernada alternada é utilizada no nado sincronizado, assim como no polo aquático, para elevar a parte superior do corpo na água. É a técnica utilizada pelo jogador para sustentar seu corpo na água na posição vertical ou semi- horizontal, quando combate corpo a corpo o adversário, executa o passe ou chuta a gol (GANSEL, 2002). Ela pode ser executada com o auxilio de um ou dos dois braços na água, ou ainda com os braços fora da água. A pernada alternada é um movimento que compreende ações cíclicas dos membros inferiores e no qual os lados direito e esquerdo giram em sentidos opostos e na fase oposta, com o intuito de produzir a força necessária para sustentar e/ou projetar o corpo, podendo ser também uma pernada do nado de peito modificada, com alternância das pernas (SANDERS, 2006). Segundo Hernandez e Perez (1998), durante esse movimento as pernas estão flexionadas em todas as suas articulações e executam movimentos breves, curtos e assimétricos, parecidos com os do estilo de peito; porém durante a "chicotada" do nado peito, no caso da retropedalagem, a perna esquerda gira no sentido horário e a perna direita gira no sentido anti- horário. Enquanto uma perna dirige-se para baixo, sem estender-se completamente, para realizar o impulso para deslocar-se verticalmente, a outra realiza movimentos preparatórios. Segundo Sanders (2006), a ação é uma combinação dos movimentos de quadril, joelho e tornozelo. Para elevar o corpo é necessário um impulso na direção vertical para cima, de modo a contrabalançar o impulso gerado pela ação da gravidade. Este impulso é fornecido pelo empuxo e pelo impulso gerado pelas pernadas alternadas. Esta ação depende, entre outros fatores, de velocidade e potência dos flexores e extensores de quadril e joelho, flexibilidade, força e potência dos abdutores e adutores do quadril, flexibilidade, força e potência dos rotadores internos e externos do quadril e do joelho e flexibilidade dos tornozelos na inversão e eversão. No polo aquático algumas das variáveis que melhor identificam o nível de execução dos movimentos da pernada alternada são a altura do quadril mantida durante o arremesso, a velocidade dos pés e a forma do deslocamento feito pelos pés (Figura 1). Sanders (1999a) relata que os melhores executantes realizam com os pés um movimento mais anteroposterior (frente - trás) do que vertical (para cima e para baixo). Figura 1 - Trajetórias desenvolvidas pelos pés nos planos frontal e sagital; na esquerda são apresentados os corretos (SANDERS, 1999a) Destarte o valor da velocidade horizontal é fundamental para a velocidade do pé, principalmente nas fases em que a velocidade vertical é baixa, isto é, no início e quase no final da extensão, e isto pode ser definido como a habilidade do atleta de “arredondar o movimento da pernada”, isto é, o atleta deve adotar um padrão de movimento do pé que envolva trajetórias curvas de modo a utilizar as forças de sustentação e de arrasto. Se conseguir gerar uma boa velocidade horizontal o atleta terá uma maior velocidade em todo o período da extensão. Isto se dará porque ele irá empurrar água parada e aumentará a distância percorrida pelo pé, aumentando com isto o tempo de aplicação de força, além de aumentar a sua componente de sustentação, conjunto de fatores que influenciam a impulsão. A ideia geral é a de obter as mesmas componentes encontradas no movimento da mão na natação Os fatores que contribuem para a altura obtida na impulsão para o arremesso de polo aquático são Análise biomecânica da pernada alternada no polo aquático 15 R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 tanto o impulso para cima como o impulso para baixo, resultantes do tempo de aplicação de força e da força aplicada (SANDERS, 1999a; SANDERS, 1999b). A força para cima é resultante da área de seção transversa dos membros inferiores, da velocidade dos segmentos, dos coeficientes de sustentação e de arrasto e do empuxo gerado pela massa submersa. Já a força para baixo deriva da massa do indivíduo e da aceleração da gravidade. Os jogadores controlam os movimentos dos membros inferiores com a intenção de usaros pés como o motor primário de geração de força para cima. Os jogadores também controlam a orientação dos pés na tentativa de otimizar o valor e a direção das forças. A análise de regressão múltipla realizada por Sanders (1999b) determinou que a velocidade dos movimentos dos pés, a amplitude de extensão do joelho e o ângulo inicial do tronco com respeito à horizontal explicam a variância da altura máxima. Existem estudos no polo aquático sobre o arremesso ao gol realizado pelos atacantes que, por meio da cinemetria, analisam as variáveis ângulos, velocidades dos segmentos corporais e transferência de quantidade de movimento para a bola, especialmente da parte superior do corpo (WHITING et al., 1985; ELLIOT; ARMOUR, 1988; BALL, 2006). Outros estudos descrevem as ações específicas dos pés e pernas para obter altura para o arremesso, assim como os músculos envolvidos (SANDERS, 1999a; SANDERS, 1999b; SANDERS, 2006). Ainda outros analisam especificamente as forças e ações envolvidas na pernada alternada (PLATANOU, 2005; TEIXEIRA et.al., 2005; ALEXANDER; TAYLOR, 2006; TEIXEIRA et al., 2006) ou relacionam os movimentos dos membros superiores e inferiores para chegar a uma grande velocidade de bola (ALEXANDER; HONISH, 2006). Também existem estudos que analisam dados sobre as características antropométricas e fisiológicas dos jogadores de elite (TSEKOURAS et al., 2005). Não obstante, estudos que auxiliem como feedback do padrão mecânico empregado por atletas iniciantes de polo aquático, de forma a melhorar a prática profissional do técnico, servindo como meio auxiliar na correção de erros, podendo com isso evitar futuras lesões, não foram encontrados na literatura pelos autores. Na intenção de criar uma interação real entre o meio acadêmico e o local de intervenção profissional, este estudo faz parte do projeto de integração do curso de Educação Física (CEF) da Universidade Presbiteriana Mackenzie com um grande clube privado de São Paulo. O objetivo foi analisar o arremesso a gol dos atacantes a partir da marca do pênalti, com foco específico no movimento da pernada alternada, levando em conta as seguintes variáveis mecânicas: deslocamento vertical da marca do quadril do ponto inicial de preparação até a altura máxima atingida; ângulo de joelho das duas pernas, com ênfase na relação entre a flexão e extensão em ambas as pernas (sincronismo); deslocamento dos pés no plano sagital; e velocidade dos dois pés também no plano sagital. METODOLOGIA Os sujeitos do estudo foram seis jogadores de polo aquático de um clube privado de São Paulo, das equipes juvenil e infantojuvenil, com idades entre 15 e 17 anos e a média de 6 anos de prática, participantes de campeonatos nacionais e estaduais. Todos os atletas e respectivos responsáveis leram e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido para participação no estudo. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Presbiteriana Mackenzie, mediante o processo CEP/UPM n. 1066/06/2008 e CAEE n. 0043.0.272.000-08. Os indivíduos foram filmados no plano sagital por uma câmera subaquática, com frequência de aquisição de 30 quadros por segundo, posicionada a dois metros de distância [dos atletas], e na altura média da articulação do joelho dos atletas. A câmera (Sony CCD- TRV –108) se encontrava dentro de um compartimento estanque da marca Croma, que permitia o manuseio do foco e o acionamento manual da câmera, e este compartimento estava fixado a um tripé apoiado por pesos no fundo da piscina. Foram feitas marcas circulares na pele com tinta à prova d’água, branca na parte externa, com 8 cm de diâmetro, e preta na parte interna, com 4cm de diâmetro, as quais foram pintadas no quinto metatarso, no calcanhar, no maléolo lateral, no eixo do joelho e no grande trocanter de ambas as pernas. As marcas consideradas na análise foram as pretas, enquanto as brancas serviram só para fazer contraste. Este tamanho relativamente grande das marcas foi necessário pelo fato de o movimento dos atletas ser muito rápido e a luminosidade dentro d’água ser baixa. Os indivíduos foram filmados executando três vezes o arremesso a gol, tentando alcançar a maior altura possível em um movimento explosivo, sem 16 Corrêa et al. R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 ajuda do palmateio das mãos. Antes do início da filmagem propriamente dita foi registrada a imagem do calibrador, que consistia de um esquadro de 0,90m por 0,90m com marcações brancas de 0,02m de diâmetro colocadas a cada 0,15m. A entrada dos dados da filmagem para a análise no computador foi feita por digitação manual dos pontos marcados no indivíduo, o que permitiu a reconstrução bidimensional desses pontos. O programa de computador que permite a calibração do sistema, digitação dos pontos, reconstrução das coordenadas e armazenamento destes dados foi elaborado pelo Instituto de Biomecânica da Escola Superior Alemã de Esporte de Colônia e tem o nome de “VIDEO”. Após a filmagem foi construído um modelo biomecânico pelo software “vídeo” por meio da união dos pontos anatômicos marcados, e foram analisadas as variáveis biomecânicas de interesse por meio do programa UDP (Universal Darstellung Program), também elaborado pelo mesmo Instituto de Biomecânica de Colônia. Este programa permite cálculos referentes às variáveis cinemáticas já descritas. Os programas e a forma de coleta de dados estão descritos em Corrêa (1996) para análise de dados de marcha e corrida. O deslocamento vertical da marca do quadril foi calculado pela diferença entre a altura máxima alcançada e a altura inicial da marca durante a preparação para o salto, o deslocamento dos pés foi calculado a partir da marca no calcanhar, e a velocidade total, por derivação de um polinômio ajustado à curva da posição. Os ângulos de joelho foram calculados a partir do ângulo formado entre as retas que ligam a marca do quadril ao joelho e a reta que liga o tornozelo ao joelho. Considera-se que o joelho entra na fase de extensão após a curva atingir um ponto mínimo, e na de flexão após a curva atingir um ponto máximo. Considera-se que os joelhos estão opostos em fase quando um joelho se estende e o outro se flexiona; e em fase quando ambos estão se estendendo ou flexionando. Para a apresentação dos gráficos os dados foram filtrados utilizando-se spline natural de terceiro grau (cubic spline). Aponta-se como limitação do método aqui utilizado o fato de se utilizar somente uma câmera para a filmagem da pernada alternada, o que não permitiu a análise da componente médio-lateral da velocidade da pernada. Outros dois parâmetros que trariam uma grande contribuição para a análise da pernada seriam o ângulo do tronco e os ângulos do tornozelo. RESULTADOS A partir das filmagens obtidas foi pedido ao técnico dos atletas que selecionasse a tentativa que considerasse de melhor nível técnico de cada um, para que fosse realizada a análise dos resultados. Os valores de deslocamento do quadril obtidos pelos atletas variaram de 0,15ma 0,29m, com média de 0,24 ± 0,06m durante o movimento de arremesso, como pode ser visto na Figura 2. Figura 2 - Altura do quadril para a tentativa de melhor padrão técnico dos seis indivíduos após normalização pelo tempo para alcançar a altura máxima. Análise biomecânica da pernada alternada no polo aquático 17 R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 Todos os jogadores iniciam a propulsão a partir de movimentos cíclicos e rítmicos dos membros inferiores. O sincronismo destes movimentos está ligado à flexão e extensão do joelho. Os indivíduos diferem em termos de qual joelho estendem primeiro, por isso, a partir de agora, em vez de se utilizar a denominação joelho direito ou esquerdo, serão utilizados os termos joelho 1 e joelho 2, relativos à primeira e à segunda extensão. Nas Figuras3 e 4 observam-se as variações angulares do joelho, respectivamente do indivíduo que alcançou maior deslocamento da marca do quadril e do que apresentou o menor deslocamento. Verificou-se entre os atletas no arremesso uma média de máxima flexão entre 44,22° ± 27,31º no joelho 1 e 27,97° ± 18,25º no joelho 2 e valores médios de máxima extensão entre 178,50° ± 0,63 no joelho1 e 167,03°± 11,94º no joelho 2. Figura 3 - Variações angulares do joelho das pernas 1 e 2 do indivíduo que obteve maior deslocamento da marca do quadril. Nos movimentos iniciais para se chegar à altura máxima – até 50% do tempo para alcançar esta altura – observa-se para ambos os indivíduos uma completa oposição em fase entre os joelhos; no entanto, o indivíduo que obteve o maior deslocamento da marca do quadril, no instante da impulsão final muda o sincronismo, ocorrendo um adiantamento na extensão do joelho 2 (em torno de 85% do tempo), que acontece mais cedo, logo após a extensão do direito (em torno de 80% do tempo). Esta extensão termina próximo ao tempo de se atingir a altura máxima (Figura 3). O indivíduo que tenha obtido menor deslocamento da marca do quadril já não apresenta esta alteração no sincronismo (Figura 4) e, além disso, apresenta uma menor amplitude na articulação do joelho para ambas as pernas durante o impulso para o arremesso. Esta amplitude foi para os joelhos 1 e 2, respectivamente para o atleta que obteve maior deslocamento, de 98º e 69º, e para o que obteve menor deslocamento, de 43º e 63º. 18 Corrêa et al. R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 Figura 4. Variações angulares do joelho das pernas 1 e 2 do indivíduo que obteve menor deslocamento da marca do quadril. Nas Figuras 5 e 6 podem ser vistas as variações de velocidade horizontal, vertical e total respectivamente dos pés 1 e 2 para o indivíduo que obteve maior deslocamento da marca do quadril. Nas Figuras 7 e 8 as mesmas variáveis para o indivíduo que obteve menor deslocamento da marca do quadril. Os valores máximos alcançados por cada indivíduo imediatamente antes de ser alcançada a altura máxima podem ser vistos na Tabela 1. Tabela 1 - Valores das velocidades total, horizontal e vertical máximas para o indivíduo que obteve maior deslocamento da marca do quadril (I1) e para o que obteve menor (I2) Variáveis I1 I2 Velocidade total pé 1 (m/s) 1,35 1,61 Velocidade vertical pé 1(m/s) 0,87 0,46 Velocidade horizontal pé 1 (m/s) 0,43 0,35 Velocidade total pé 2 (m/s) 1,54 1,39 Velocidade vertical pé 2 (m/s) 0,39 0,41 Velocidade horizontal pé 2 (m/s) 0,42 0,39 Figura 5 - Curvas das velocidades horizontal (Vh), vertical (Vv) e total (Vt) do pé 1 no arremesso de polo aquático do indivíduo que obteve maior deslocamento da marca do quadril. Análise biomecânica da pernada alternada no polo aquático 19 R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 Figura 6 - Curvas das velocidades horizontal (Vh), vertical (Vv) e total (Vt) do pé 2 no arremesso de polo aquático do indivíduo que obteve maior deslocamento da marca do quadril. Para ambos os indivíduos a velocidade vertical máxima para baixo ocorre no meio da extensão do joelho em um ângulo próximo de 90º, ponto que está próximo da velocidade máxima do pé. Para o pé 2 do indivíduo que obteve maior deslocamento da marca do quadril isto ocorre em torno de 75% do tempo para a altura máxima. Para a fase final, próximo à altura máxima, a velocidade mínima coincide com a flexão máxima de joelho. Com relação à velocidade horizontal pode- se observar que os valores para o indivíduo que apresenta menor deslocamento da marca do quadril são inferiores aos apresentados pelo indivíduo que obteve maior deslocamento da marca do quadril. Figura 7 - Curvas das velocidades horizontal (Vh), vertical (Vv) e total (Vt) do pé 1 no arremesso de polo aquático do indivíduo que obteve menor deslocamento da marca do quadril 20 Corrêa et al. R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 Figura 8 - Curvas das velocidades horizontal (Vh), vertical (Vv) e total (Vt) do pé 2 no arremesso de polo aquático do indivíduo que obteve menor deslocamento da marca do quadril A forma do deslocamento realizado pelos pés pode ser vista na Figura 9 para o indivíduo que mais se aproxima do padrão considerado mais eficiente, como descrito por Sanders (2006), com grande deslocamento anteroposterior. A Figura 10 mostra o gráfico de um atleta completamente fora do padrão descrito na literatura, com grande deslocamento na vertical. Figura 9 - Coordenadas x e y do pé direito e esquerdo de atleta de polo aquático no plano sagital que mais se aproxima do padrão descrito por Sanders (1999a). PÉ DIREITO PÉ ESQUERDO Análise biomecânica da pernada alternada no polo aquático 21 R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 Figura 10 - Coordenadas x e y do pé direito e esquerdo do atleta de polo aquático no plano sagital completamente diferente do padrão descrito por Sanders (1999a). DISCUSSÃO Os técnicos e pesquisadores em geral têm desenvolvido um relacionamento difícil, pois suas necessidades são diferentes: os técnicos precisam de informações rápidas sobre o treinamento e desempenho de seus atletas e o pesquisador muitas vezes está centrado em perguntas básicas que não se relacionam com a prática, ou em pesquisas na área em que os técnicos não precisam de ajuda. Ao mesmo tempo os técnicos têm maneiras de lidar com os treinamentos de forma científica, mas raramente são treinados nestes métodos (SANDS, 2005). Esta interface foi um dos objetivos do estudo, pois o problema de pesquisa surgiu da necessidade do técnico em termos de avaliação e diagnóstico do movimento específico do polo. A partir desta pergunta se construiu a coleta de dados sempre se buscando preencher a necessidade do técnico e dentro das limitações metodológicas de coleta de dados biomecânicos. O processo de coleta de dados em si está sendo avaliado e alterado seguidamente (TEIXEIRA et al., 2005; TEIXEIRA et.al., 2006), mas o diálogo entre técnico e pesquisador torna-se cada dia mais estreito. Os valores encontrados no presente estudo com relação à altura alcançada situaram-se abaixo dos descritos por Sanders (1999a), em que os atletas (que variaram de iniciantes a atletas de nível nacional) alcançaram de 0,50m a 0,90m no impulso para o arremesso. Um fator que dificulta a comparação é que os valores calculados pelo autor se referem à altura do vértex da cabeça com relação à superfície da água, o que, em média, segundo o autor, acrescenta um valor de 0,20m ao valor da altura máxima alcançada. Isto acontece porque na posição de preparação para o arremesso o indivíduo já teria um deslocamento correspondente a este valor, enquanto no presente estudo foi analisado o deslocamento do quadril da posição inicial até a máxima com relação ao zero do sistema colocado embaixo d’água. As maiores diferenças entre os padrões apresentados para as variações angulares dos joelhos direito e esquerdo entre o indivíduo que obteve menor deslocamento da marca do quadril e o que obteve maior deslocamento estão de acordo com o descrito na literatura para os atletas (SANDERS, 1999a; SANDERS, 1999b; SANDERS, 2006). Com relação aos valores de velocidade total e velocidade vertical do pé, os apresentados pelos atletas desta amostra foram bem inferiores aos descritos por Sanders (1999a; 1999b), que foram, respectivamente, 3,38m/s e PÉ DIREITO PÉ ESQUERDO 22 Corrêa et al. R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 2,61m/s para o pé 2 no arremesso. Como a velocidade do pé depende da extensão vigorosa dos joelhos e de sua amplitude, o atleta, para alcançar uma melhor execução, deve praticar uma rápida extensão a partir de uma posição em que as articulaçõesdo quadril e do joelho estejam muito flexionadas. Além disto, deve treinar alterar o ritmo natural de oposição das pernas para sincronizar a segunda extensão do joelho, de modo a que a força gerada reforce a produzida pela primeira extensão. Complementando, Sanders (1999a; 1999b) relata que, em geral, os melhores atletas apresentam velocidade máxima alta, mantendo-a por todo o ciclo com contribuição das velocidades horizontal, vertical e médio-lateral. Muitos dos jogadores ruins têm baixa velocidade do pé devido à baixa contribuição das componentes horizontal e médio-lateral. Isto sugere que utilizam prioritariamente as forças produzidas na direção vertical para cima, devido, principalmente, à componente de arrasto. Conquanto empurrar para baixo possa gerar força, muito desta vantagem seria perdido quando o pé fosse recuperado para cima para iniciar o próximo ciclo. CONCLUSÃO Pelo fato de a ação da pernada ser uma combinação complexa do quadril, joelhos e tornozelos, é importante e necessário o estudo de padrões biomecânicos para melhorar o processo de ensino-aprendizagem e desempenho. Estes resultados podem servir como um importante instrumento no processo de ensino, podendo também ser utilizado para evitar futuras lesões. O próximo passo é analisar os padrões individuais apresentados pelos atletas com o técnico, de modo a desenvolver um programa de melhoria da técnica do grupo como um todo, procurando-se acentuar a necessidade e a razão do movimento anteroposterior dos pés, assim como do aumento da amplitude articular do joelho, além da alteração do sincronismo entre as pernadas para a obtenção de maior impulsão para o arremesso. Apesar de não ser possível coletar dados durante a situação real de jogo, informações sobre as técnicas desenvolvidas em treino possibilitam que se atenuem as possibilidades de sobrecarga nas articulações por movimentos repetidos de forma errada e continuada. Além disso, a correção de padrões motores já fixados é sempre muito difícil, por isso, quanto mais cedo se conseguir estabelecer e corrigir os padrões em jovens atletas, mais fácil será alcançar a excelência. Concluímos que a biomecânica pode servir como um instrumento auxiliar para o técnico no seu dia a dia e que este diálogo entre o laboratório e a prática deve ser estimulado e ampliado em âmbito nacional e internacional, e não somente no considerado alto nível, mas sim, e principalmente, nas estruturas de base, onde os atletas adquirem o padrão motor que poderá determinar o seu futuro como atleta de ponta ou não. Agradecimentos Este projeto foi financiado pelo fundo de pesquisa do Instituto Presbiteriano Mackenzie denominado MACKPESQUISA. KINEMATICS ANALYSIS OF THE EGGBEATER KICK USED IN WATER POLO ABSTRACT The purpose of this study was to analyze penalty throw in water polo. Six young water polo players with age ranging from 15 to 17 were recorded in the sagital plane by a SVHS camera positioned underwater. Subjects were marked in specific landmarks. The results were: hip displacement presented by the athletes ranged from 0,15m to 0,29m; the subject that showed the greatest hip displacement: at the moment of the last thrust changed the timing, advancing the knee extension that happens just after the first knee extension, showed larger range of knee extension and higher values of horizontal foot speed; showed feet movement pattern in curved paths. This is in agreement with the literature and so these variables should be used as a tool for the learning process, also helping injuries prevention. Keywords: Sport Biomechanics. Aquatic environment. Learning. Análise biomecânica da pernada alternada no polo aquático 23 R. da Educação Física/UEM Maringá, v. 21, n. 1, p. 13-23, 1. trim. 2010 REFERÊNCIAS ALEXANDER, M.; HONISH, A. The Water Polo Shot. 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E-mail: soniaccorrea@yahoo.com.br Sistema para analise cinemática da marcha humana baseado em videogrametria System for kinemâtical analysis of the human gait based on videogrammetry Alethéa Gomes Nardini Araújo1 Luciana Meneghesso Andrade2 Ricardo Machado Leite de Barros' 1 Fisioterapeuta; Mestre em Biodinâmica do Movimento Humano; Prof ada Facul-dade de Fisioterapia da U N IP - Universidade Paulista 2 Fisioterapeuta; Mestre em Biodinâmica do Movimento Humano; Profâ da Facul-dade de Fisioterapia da UNIT - Universidade Tiradentes 3 Educador Físico; Prof.Dr. do Departamento de Educação Motora da Faculdade de Educação Física da U N I C A M P - Universidade Estadual de Campinas ENDEREÇO PARA CORRESPONDÊNCIA Alethéa G . Nardini Araújo Rua Conselheiro Moreira de Barros 2892, apto. 71B 02430-001 São Paulo SP e-mail: a letheanardi n i @ hotmai I .com DESCRITORES: Marcha/fisiologia, Marcha/ fisiopatologia, B iomecan ica/métodos KEYWORDS: Gait/physiology, Gait/ physiopathology, Biomechanics/methods Projeto parcialmente financiado pela Capes, FAEF, Pós-Fef e FAPESP (Processo 00/01293-1) ACEITO PARA PUBLICAÇÃO EM 22/06/04 RESUMO: A anál ise c inemát ica t r id imensional v e m sendo uti l izada c o m o importante método de pesquisa e ava l iação da marcha humana, normal ou patológica. N o entanto, a inda é pouco difundida no Brasi l , dev ido a uma série de fatores. Este artigo apresenta resultados de anál ise c inemát ica tr idimensional da marcha humana real izada c o m base no sistema brasileiro d e v i d e o g r a m e t r i a D v i d e o w , d e s e n v o l v i d o p e l o L a b o r a t ó r i o d e Instrumentação para B iomecân i ca da U N I C A M P . Foi anal isada a marcha d e t rês v o l u n t á r i a s a d u l t a s , s e m h i s t ó r i c o d e p a t o l o g i a s o u compromet imento do andar. O s membros inferiores e a pelve foram tratados c o m o corpos rígidos unidos por seis art iculações, cada qual representando um segmento corpora l . Para obter posição e or ientação de cada segmento no espaço, marcadores retrorrefletivos (f=15mm) foram fixados em pontos anatômicos das voluntárias e e m sistemas de marcas técnicas. Nas imagens de u m c i c l o d e ma rcha , fo ram ana l i sados os ângu los ar t icu lares do to rnoze lo , j oe l ho e quadr i l , a l é m da o r ien tação da p e l v e . O s dados co le tados fo ram ava l iados por testes de acu rác ia da reconst rução da trajetória de dois marcadores durante a marcha; a acurác ia relativa ao e n q u a d r a m e n t o u t i l i zado foi d e 0 , 2 % . O s resu l tados e n c o n t r a d o s concordam c o m os descritos na literatura. Conc lu i -se que é possível realizar anál ise da marcha humana pelo sistema Dv ideow, c o m a possibi l idade de anal isar a ar t icu lação do tornozelo c o m três graus de l iberdade e c o m integração da anál ise visual à quantitativa. A B S T R A C T : Th ree -d imens iona l k inemat i c ana lys is has been used as an important research method for assessing normal or pathological human gait. Howeve r , due to several factors, such analysis is not widespread in Braz i l . The a im of this paper is to present results of a three-dimensional k inemat ic ana lys is of the h u m a n gait by means of a Braz i l ian v ideo - g r a m m e t r y s y s t e m - D v i d e o w , d e v e l o p e d by t h e L a b o r a t ó r i o d e Instrumentação para B iomecân i ca at U n i c a m p , SP. A complete gait cyc le of three f e m a l e adul t subjects w i t h no history of patho log ies or gait complaints w a s eva luated. The lower l imbs and pelvis w e r e tahcen as rigid bodies art iculated by six joints, each representing a body segment. In order to obtain position and space orientation for each body segment, reflexive markers ( f=15mm) w e r e f ixed onto ana tom ica l landmarkers and in a techn ica l markers system. The ank le , knee and hip jo int angles w e r e ana lyzed , as we l l as trie pelvis orientation. Results w e r e eva lua teaby means of accuracy tests of the reconstruction of the path described by two markers dur ing the gait; accuracy relative to framing w a s of 0 ,2%. Data obtained agree to those descr ibed in the literature. It is shown that it is possible to make gait analysis using the D v i d e o w system, w h i c h a l lows for analysing the ank le joint w i th three degrees of f reedom and for simultaneous visual and quantitat ive analysis. Introdução A anál ise c inemát ica t r id imen- sional v e m sendo uti l izada como uma importante metodologia de pes- quisa e aval iação da marcha huma- na normal ou patológica. Tem sido apl icada no diagnóstico de altera- ções neuromuscu lares , muscu lo - esqueléticas e como forma de ava- liação pré e pós-tratamento cirúrgi- co , ortótico, medicamentoso e/ou fisioterapêutico. Embora essa anál i- se seja realizada em diversos labo- ratórios de marcha em vários países, ainda é pouco difundida no Brasil. Alguns dos fatores que limitam sua difusão são o alto custo dos sistemas comerciais disponíveis, a escassez de recursos humanos capac i tados a operá-los e interpretar seus resulta- dos, além de aspectos relacionados aos princípios de medição de cada sistema. U m elemento de d i ferenciação entre os sistemas para anál ise de movimentos é a utilização de marca- dores ativos ou passivos. Marcadores podem ser definidos como objetos revestidos de material refletor que, atados ou fixados ao corpo dos vo- luntários, facilitam seu rastreamento nas imagens. O s sistemas baseados e m m a r c a d o r e s a t ivos , c o m o o Selspot 1 , OptoTrack 2 e Co ls te l 3 , uti- lizam diodos emissores de luz (LED) atados ao corpo dos sujeitos e, em- bora tenham grau de automatização superior ao dos sistemas passivos, obrigam o sujeito a transportar du- rante o movimento, além dos marca- dores, cabos e uma unidade de con- trole. O s sistemas passivos, tais como El i te 4 , MaxRef lex 5 eV icon3 , operam por meio do registro da luz infra-ver- melha refletida pelos marcadores, diminuindo as restrições ao movi - mento do sujeito^. O s sistemas que registram luz infravermelha, baseados em marca- dores ativos ou passivos, util izam hardwares específicos que realizam operações básicas de processamento de imagens. Isso lhes confere sua prin- cipal vantagem, que é a de fornecer resultados rapidamente. Para isso, no entanto, são impostas restrições no número, proximidade e tamanho dos marcadores para a aquisição dos da- dos, no ambiente, no campo de v i - são das cameras e nos movimentos a serem analisados. Outra caracte- rística restritiva dos sistemas basea- dos em cameras de infravermelho é que eles registram somente as coor- denadas dos marcadores e não toda a imagem do movimento. O registro das seqüências de imagens do movi- mento pode ser muito útil para a inter- pretação dos resultados, permitindo a realização simultânea de análise quantitativa e qualitativa. Na análise cinemática tr idimen- sional, o registro de luz branca com cameras de vídeo digitais semi-pro- fissionais tem demonstrado ser uma alternativa bastante viável aos siste- mas baseados em infraver-melho. A resolução espacial de 720x480 pixels (entrelaçado), a resolução temporal de 60Hz, a qual idade dos e lemen- tos ópticos e eletrônicos e a possibi- lidade de transferência e armazena- mento em tempo real de imagens digitais comprimidas para o compu- tador permitem uma análise extrema- mente confiável. Associa-se a essas características um elemento impor- tante para a difusão dos sistemas que é o baixo custo desses equipamen- tos, garantido pela escala de venda dessas cameras. No Laboratório de Instrumentação para Biomecânica da Faculdade de Educação Física, em conjunto com o Inst i tuto d e C o m p u t a ç ã o da Unicamp, foi desenvolvido um siste- ma para anál ise c inemát ica tridi- mensional de movimentos humanos com fins de pesquisa. Esse sistema utiliza cameras de vídeo digitais para a aquisição das imagens, o que per- mite maior flexibilidade na seleção dos movimentos a serem estudados, diminui as restrições do ambiente de coleta de dados, permite a aquisição das imagens concomitantemente ao registro das coordenadas dos marca- dores e favorece a difusão dessa for- ma de análise, por seu baixo custo. O sistema permite que equipamen- tos como cameras de vídeo digitais possam ser usadas na análise da mar- cha humana.Para isso, problemas como cal ibração das cameras, sin- cronização dos registros, desentre- laçamento de c a m p o s de v í d e o , rastreamento {tracking) de marcado- res e reconstrução tridimensional de coordenadas são tratados no software que gerencia o sistema. Esse progra- ma foi denominado DVideow - D i - gital Video for Biomechanics - e foi descrito por autores como Barros et al7 e Figueroa et a / . 6 . O objetivo deste artigo é apresen- tar resultados do sistema Dv ideow apl icado à análise cinemática tridi- mensional da marcha humana. O protocolo adotado para posiciona- mento e orientação dos segmentos corporais durante a marcha é basea- do em sistemas de marcas técnicas, conforme proposto por A n d r a d e 8 . Como exemplo de apl icação do sis- tema e do protocolo, apresentamos os resultados da análise de marcha de três voluntárias adultas do sexo feminino, sem histórico de patologias ou comprometimento da marcha. Metodologia o Modelo biomecanico U m corpo rígido no espaço tridi- mensional tem seis graus de liberda- de de movimentação, portanto são necessárias seis coordenadas inde- pendentes para descrever sua posi- ção e or ientação. Ass im, pode-se usar três coordenadas cartesianas para posicionar um ponto qualquer sobre o corpo e três ângulos de rota- ção para caracterizar sua orientação. Para determinar essas seis coordena- das é necessário medir a posição 3 D de, no mínimo, três marcadores não- colineares em cada segmento^. A descrição do movimento de um segmento corporal no espaço é feita associando-se a ele um sistema de coordenadas que varia sua posição e orientação durante a marcha. A posi- ção e a orientação relativa entre dois segmentos corporais no espaço, ou de um segmento em relação ao sistema de coordenadas fixo ao laboratório, são descritas, respectivamente, pela translação entre suas origens e pela rotação entre as bases a eles associa- das. A cada segmento corporal deve- se associar um sistema de coordena- das construído de maneira tal que a orientação obtida seja coerente com a definição de planos e eixos anatô- micos do corpo humano, permitindo assim uma interpretação dos resulta- dos baseada nessa convenção. O s ângulos articulares medidos são dados pela orientação relativa entre dois sistemas de coordenadas adja- centes e correspondem, aproximada- mente, aos ângulos de flexão/exten- são, abdução/adução e rotação inter- na/rotação externa"10. No modelo ado- tado para representar os movimentos de rotação, conferiram-se três graus de liberdade a cada articulação, inde- pendentemente das amplitudes veri- ficadas experimentalmente: a posi- ção das articulações em ortostatismo é considerada a posição zero ou neu- tra: a partir desta, os movimentos de flexão, rotação interna e abdução fo- ram considerados positivos; e os de extensão, rotação externa e adução foram considerados negativos. Para representar os membros infe- riores e a pelve durante a marcha, adotamos um modelo constituído de sete segmentos rígidos ligados por seis art iculações, cada uma delas com três graus de liberdade de rota- ção, de acordo com o protocolo pro- posto por A n d r a d e 8 . O s segmentos considerados são os pés, as pernas e as coxas, além da pelve. As variações angulares em função do c ic lo da marcha são descritas para os torno- zelos, joelhos e quadris direitos e es- querdos , a l é m da o r ien tação da pelve, que é dada pelo sistema de coordenadas do laboratório. As arti- culações subtalar e tíbiotársica foram tratadas como uma única articulação, sob a denominação de articulação do tornozelo, com três graus de liberda- de de rotação. Nos segmentos per- nas e coxas (direita e esquerda), ado- tou-se o uso de um sistema de mar- cas técnicas associado ao segmento, visando simplificar os procedimen- tos de rastreamento de marcadores, permitindo também a representação dos pés com três graus de liberdade de rotação. O sistema de marcas técnicas é constituído de um objeto rígido em forma de cruz com três marcadores parafusados nas extremidades, que é atado firmemente ao segmento corpo- ral por meio de uma faixa de neoprene com velcro. Em uma tomada estática, a posição e orientação do sistema de marcas anatômicas são registradas si- multaneamente ao sistema de mar- cas técnicas. Como os segmentos são considerados corpos rígidos e admi- te-se não haver movimentação rela- tiva entre eles, é possível remover o sistema de marcas anatômicas duran- te a marcha, recalculando sua posi- ção e orientação com base no siste- ma de marcas técnicas. A localização dos marcadores do sistema de marcas anatômicas foi de- finida em proeminências ósseas pal- páveis, v isando aumentar a repro- dutibilidade inter e intraindividual e permitir a construção de sistemas de coordenadas com orientação coeren- te com a anatomia. O posicionamento do sistema de marcas técnicas foi de- terminado no terço distai dos segmen- tos (coxas e pernas), por ser uma re- gião com menos massa muscular, o que garante menor vibração. Sujeitos Considerando o interesse meto- dológico do trabalho, foram analisa- das as marchas de apenas três pes- soas: três voluntárias com idade mé- dia de 24,7 anos, altura média de 1,59m, peso médio de 51,8 kg, sem história de patologia ou alterações de marcha (Quadro 1). Procedimento experimental Foi definida uma área útil de modo que as voluntárias pudessem reali- zar um cic lo de marcha do membro inferior direito e outro do membro inferior esquerdo. O espaço destina- do à execução do movimento foi de aproximadamente 3m de comprimen- to por, 0,9m de largura e 1,8m de altura. O piso foi revestido por carpe- tes e as paredes por cortinas na cor preta fosca, para evitar reflexão da luz emitida pelos iluminadores. Foram utilizados marcadores pas- sivos esféricos de 15mm de diâme- Quadro 1 Características antropométricas das voluntárias Sexo Idade (anos) Altura (m) Peso (kg) Voluntária 1 Feminino 30 1,55 53,9 Voluntária 2 Feminino 20 1,69 57,9 Voluntária 3 Feminino 24 1,53 43,6 tro revestidos de fita retrorrefletiva montados de duas formas: 1) sistema de marcas anatômicas, onde os mar- cadores foram fixados diretamente na pele do sujeito por fita dupla-face; 2) sistema de marcas técn icas, com marcadores localizados em três pon- tas de uma cruz fixada a um segmen- to do membro inferior (coxas e per- nas) por velcro (Figura 1). Para a análise da marcha foram realizados dois tipos de procedimen- tos: uma coleta com a voluntária em posição estática e uma durante a marcha. Primeiramente, realizou-se a coleta estática com a voluntária na posição ortostática, paramentada com 48 marcadores, sendo 24 marcado- res no sistema de marcas técnicas e 24 marcadores anatômicos. Na tomada dinâmica (marcha), a voluntária permaneceu com o siste- ma de marcas técnicas completo e c o m parte do sistema de marcas anatômicas (10 marcadores de super- fície), totalizando 34 marcadores. Foi solicitado às voluntárias que esco- lhessem l ivremente a ve loc i dade mais próxima de sua marcha natu- ral. O traje utilizado durante a cole- ta foi biquíni na cor preta. A localização dos marcadores do sistema de marcas anatômicas na si- tuação estática foi: calcâneo, cabe- ça do primeiro metatarso, cabeça do segundo metatarso, cabeça do quin- to metatarso, maléolo lateral, maléo- lo mediai, cabeça da fibula, tubero- sidade da tíbia, côndi lo lateral do fêmur, côndilo medial do fêmur, es- pinha ilíaca ântero-superior e espi- nha i l íaca póstero-superior, todos pos ic ionados b i la tera lmente . N a marcha permaneceram os seguintes marcadores: ca lcâneo , cabeça do primeiro metatarso, cabeça do quin- to metatarso, espinha ilíaca ântero- superior e espinha ilíaca póstero-su- perior. A Figura 1 ilustrao protocolo usado na coleta de imagens estáti- cas e dinâmicas. Análise cinemática tridimensional Foram utilizadas seis cameras de vídeo digital da marca J V C modelo G R - D V L 9500 fixadas nas paredes por suportes colocados a aproxima- damente 2,3 m do chão. N o suporte de cada camera foi anexado um iluminador de luz branca orientado na mesma direção óptica da camera. Cada camera foi conectada a um computador por uma placa de co- municação padrão IEEE 1394 (que transfere o sinal de vídeo para o com- putador); os computadores entre si estavam conectados em uma intra- net. Em uma interface especial do programa, o computador designado como master comandou o início e término da aquisição de imagem. As imagens capturadas foram armaze- nadas em arquivos no formato AVI (Audio Video Interleaved) para pos- terior processamento. O s registros foram feitos a 60Hz (60 quadros por segundo) e o tempo de aquisição foi correspondente a um cic lo de marcha de cada membro inferior. O s procedimentos de cal i - bração de cameras, sincronização de registros, d e s e n t r e l a ç a m e n t o de campos, rastreamento de marcado- res e reconstrução de coordenadas foi realizado no software do sistema Dvideow. Tratamento dos dados Após a reconstrução tridimensional das coordenadas dos marcadores nas coletas estáticas e na marcha, os se- guintes procedimentos foram realiza- dos em ambiente Ma t l ab®: a) defini- ção do cic lo da marcha para cada sujeito; b) determinação das posições e orientações dos sistemas de coor- denadas associados aos sistemas de marcas técnicas e anatômicas; c) cá l - culo das matrizes de mudanças de coordenadas entre os diferentes sis- temas de coordenadas; d) cálculo dos ângulos articulares em função do c i - cio da marcha; e) filtragem dos valo- res de ângulos articulares com filtro digital Butterworth de 5a ordem com freqüência de corte de 6Hz. A acurácia ou precisão das medi- das realizadas pelo sistema foi ava- liada durante cada coleta de dados, analisando-se a variação da distân- cia entre dois marcadores que esta- vam pos ic ionados no sistema de marcas técnicas. Como se trata de uma haste bastante rígida (de polia- cetal), o valor esperado da variação de seu comprimento é zero. A medi- ção direta com paquímetro da haste da cruz, adicionada ao raio de dois marcadores, foi assumida como o va- lor verdadeiro (215,4 mm). Assim, a acurácia (a) foi calculada pela equa- ção a2 = b2 + p 2 , em que b é o bias - desvio entre o valor médio do con- junto de medidas e o valor verdadei- ro das medidas. A precisão p é a medida da dispersão de um conjun- to de dados em relação ao seu valor médio, dado pelo desvio-padrão das medidas. U m valor de acurácia bai- xo, ou seja, mais próximo de zero, indica que as medidas obtidas pelo sistema são próximas ou iguais ao valor real, garantindo assim maior confiabil idade dos dados obtidos. Ciclo de marcha normal U m ciclo de marcha ou uma passada corresponde ao intervalo entre dois to- ques do mesmo calcanhar no solo. O primeiro toque corresponde ao início do ciclo (0%) e o segundo to- que finaliza o ciclo (100%). Esse cic lo pode ser dividi- do em duas fases: apoio (0 - 60%) e ba lanço (60 - 100%). A fase de apo io cor responde ao per íodo em que o pé está em con- tato com o solo e pode ser dividido em: primeiro du- plo apoio (0 - 10%), apoio simples (10 - 50%) e segundo duplo apoio (50 - 60%). A fase de balanço corresponde ao período em que o pé não está em contato com o solo e é dividido em: balanço inicial, médio e terminal ! 1 (Figura 2). Resultados e discussão Na aval iação da acurácia das me- d idas , e n c o n t r a m o s u m bias d e 2,5mm, precisão de 2,1 mm e, por- tanto, uma acurácia de a=3,3mm. A acurácia relativa à dimensão medi- da (215,4mm) é de 1,5%. Conside- rando que a acurácia é afetada pelo enquadramento das cameras, pode- se est imar a acurác ia relativa ao enquadramento utilizado tomando- se a maior dimensão no espaço cal i - brado - no caso, 5 m (valor da maior diagonal do espaço calibrado); ob- teve-se assim uma acurácia relativa de 0 ,2%, o que garante a conf ia- bi l idade dos dados. O s conjuntos de gráficos a seguir apresentam as var iações angulares em função do ciclo da marcha para as articulações do tornozelo, joelho e quadril, além da orientação da pelve em relação ao sistema de coordena- das fixas do laboratório. Cada gráfico apresenta três curvas que corres- pondem às três voluntárias e repre- sentam o movimento das articulações durante um ciclo de marcha do mem- bro inferior esquerdo. O primeiro grá- fico mostra as rotações ao redor do eixo horizontal, o segundo as rotações em torno do eixo vertical e o tercei- ro, as rotações em torno do eixo trans- versal. As abscissas dos gráficos apre- sentam as porcentagens do ciclo de marcha que variam de 0% a 100% e as ordenadas correspondem às varia- ções angulares em graus. Articulação do tornozelo Na Figura 3, observa-se nos Grá- ficos A e B alguns graus de adução e rotação externa no primeiro duplo apoio ( 1 o - DA) , que facilitam a rápi- da transferência de peso. U m a vo- luntária apresentou abdução do tor- nozelo, o que parece ser uma carac- terística sua, visto que essa postura foi observada na análise das imagens de vídeo coletadas em posição está- tica. N o balanço, todas apresentaram rotação externa para auxiliar a libe- ração do pé. N o Gráf ico C observa-se extensão ou flexão plantar no contato inicial (Cl); uma voluntária apresentou a l - guns graus de flexão, ou dorsiflexão. No 12 DA há diminuição da ampli- tude, para acomodar o pé no solo. No apoio simples (AS) há uma flexão progressiva, promovendo a progres- são do corpo sobre o pé. N o segun- do duplo apoio (2Q DA) ocorre rápi- da inversão do movimento para pre- parar o membro para o balanço. Na fase de balanço observa-se a dimi- nuição da extensão para preparar o membro para o próximo contato ini- c ial . Este resultado concorda com o movimento descrito por vários auto- res10, 1 1 , 12. Articulação do joelho Na Figura 4, nos Gráficos A e B observa-se adução, ou valgo dos joe- lhos e rotação externa durante toda a fase de apoio. Shiavi et a / J 4 encon- traram, na análise tridimensional do joelho durante a marcha, adução as- sociada a rotação externa durante a fase de apoio, porém em menor am- plitude articular. A presença do valgo dos joelhos durante a marcha é con- siderada um determinante da marcha. Esse valgo proporciona um estreita- mento da base de apoio, o que dimi- nui o deslocamento lateral do centro de massa do corpo! 2 . N o balanço observa-se diminuição da amplitude de adução e rotação externa; esses movimentos de lateralidade do joe- lho ocorrem associados à maior onda de flexão do joelho durante a mar- cha, o que torna possível essa mobi- lidade articular^3. a inexistência de sinal de adução/abdução na articula- ção do joelho durante a fase de apoio, como pode ser verificado nos resul- tados obtidos, tem sido utilizada em laboratórios de marcha como infor- mação relacionada à qualidade da aquisição de dados. O Gráf ico C mostra que o Cl é realizado quase em posição neutra. N o 12 DA observa-se a pr imeira onda de flexão para auxiliar na ab- sorção de choque devido ao impac- to do pé no solo, além da manuten- ção do peso corporal. N o A S ocorre extensão dos joelhos. No 22 DA ini- cia-se a segunda onda de flexão que atinge seu pico no início da fase de balanço, para auxiliar a liberação do pé da superfície; posteriormente essa amplitude diminui progressivamen- te para preparar o membro para um novo C l . Esse resultado concorda com o movimento descrito por Rose e G a m b l e ! 2 , q U e descrevem o mo- vimento do joelho como duas ondas de flexão:a primeira ocorre como absorção de choque, auxi l iando a transferência do peso e encurtando e fe t ivamente o c o m p r i m e n t o do membro, para evitar translação ver- tical excessiva do centro de massa do corpo; e a segunda é necessária para liberar a passagem do pé na fase inicial do balanço. Articulação do quadril N o primeiro gráfico (A) da Figura 5 observa-se abdução no C l , dimi- nuição dessa amplitude no 12 DA e no A S devido ao posicionamento da pelve durante o balanço contrala- teral. N o 2Q DA e na fase de balanço observa-se aumento na abdução dos quadris devido ao posicionamento da pelve durante o balanço ipsila- teral. Rose e G a m b l e ! 2 afirmam que a onda de abdução/adução do qua- dril ocorre para o alinhamento dinâ- mico da coxa com relação à pelve, no plano coronal. O s quadris apresentam posicio- namento neutro durante a fase de apoio em relação à rotação. Na fase de balanço, observa-se rotação exter- na; e uma voluntária apresentou al- guns graus de rotação interna. O Cl é realizado em flexão. Essa amplitude diminui progressivamente até atingir extensão no 2 ° DA, para preparar o membro inferior para o balanço. Pos- teriormente, observa-se aumento pro- gressivo da flexão para o avanço do membro. Esse resultado concorda com os de Perry! 1 t q u e descreve o movimento do quadril, nesse plano, como extensão durante o apoio, e flexão no balanço. A mudança do movimento de uma direção para ou- tra é gradual, ocupando um ciclo de marcha inteiro para cada reversão. Orientação da pelve Nos Gráficos A e B da Figura 6 ob- serva-se rotação e inclinação da pelve contralateral ao membro inferior que está em apoio. A pelve apresenta uma postura fisiológica de flexão ou ante- versão, devido a lordose lombar13. Conclusões Como proposto, foi possível apre- sentar resultados de análise c inemá- tica tridimensional da marcha huma- na utilizando o sistema Dvideow. O s resultados obtidos concordam com os descritos na literatura. O proces- so permite integrar a análise visual à análise quantitativa para a inter- pretação dos resultados, possibil i- tando também anal isar c o m três graus de liberdade a art iculação do tornozelo. Usando-se o protocolo descrito por Andrade 8 , baseado em sistemas de marcas técnicas para orientar mem- bros inferiores e pelve, foi possível reduzir o número total de marcadores durante a marcha, o que facilita a naturalidade da marcha do/a volun- tário/a. A lém disso, apesar de ter sido enquadrado um espaço relativamen- te grande, foi possível fazer a análise c o m m a r c a d o r e s de 1 5 m m . A acurácia do sistema revelou-se bas- tante boa e adequada para a análise da marcha humana. Como foram uti- l izados marcadores com diâmetro menor do que os usados nos demais sistemas de análise tridimensional, foi possível realizar a análise do movi- mento do tornozelo nos planos fron- tal e transverso, pois não havia restri- ções quan to à p rox im idade dos marcadores. Alguns problemas merecem aten- ção especial . Para análise da mar- cha por meio do sistema Dv ideow, há necessidade de uso do software M a t l a b ® para o cá lcu lo dos ângu- los articulares e análise dos resulta- dos. O rastreamento dos marcadores não foi realizado de maneira total- mente automática, exigindo eventual- mente a intervenção do operador em s i tuações mui to comp lexas . U m exemplo é o uso de três marcadores sobre o pé que, embora permitam uma descrição mais realista das ro- tações do segmento , aumenta o número de oclusões ou sobreposi- ções dos marcadores, sob projeção. Esses problemas serão tratados em estudos subseqüentes, a fim de auto- matizar a análise e diminuir o tem- po de processamento. Está prevista a apl icação do siste- ma e do referido protocolo em um número ampliado de indivíduos, tan- to saudáveis quanto com distúrbios motores. Referências 1 'Stüssi E, Mueller R. Vergleichende Bewertung kommerziell erhàlticher 3d-kinematic: System für die Gangbildanalyse (Laboratory for Biomechanics report). Zurich: ETH; 1991. Disponível em <http:www.biomech.mat.ethz.ch/publications>. 2 Krist J , Melluish M , Kehl L, Crouch D. 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