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Análise Biomecânica da Pernada Alternada no Polo Aquático

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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 
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Recebido em 02/04/2009 
Revisado em 23/10/2009 
Aceito em 04/02/2010 
 
 
Endereço para correspondência: Sônia Cavalcanti Corrêa. Rua Daomé 470, Colinas de Caucaia, CEP 06727-430, 
Cotia-SP, Brasil.. 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. 
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