AVALIAÇÃO DO IMPACTO NA ARTICULAÇÃO DO JOELHO DURANTE
UM CHUTE SEMICIRCULAR DOIS
Gabriel Espinosa
1,2, Renata Calvi Vivian
1,2, Flávia Porto
1,2, Gustavo Sepúlveda
1,2, Sérgio Velloso
Gaspary
2, Thais Russomano
1, Jonas Lírio Gurgel
1,21Núcleo de Pesquisa em Biomecânica Aeroespacial – Laboratório de Microgravidade – Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul – PUCRS – Porto Alegre.
2Laboratório de Avaliação e Pesquisa em Atividade Física – Faculdade de Educação Física e Ciências do Desporto – Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul – PUCRS – Porto Alegre.
Resumo: Sabe-se que há uma grande exposição do joelho ao impacto nas artes marciais que utilizam chute, o que aumenta a possibilidade de lesão. O presente estudo verificou qual a melhor forma de treinamento do chute semicircular dois, do Tae Kwon Do, de modo que seja menos lesiva e mais eficaz possível, e que busque o equipamento mais propício para o treinamento. Nos testes, foram verificadas as cargas de força geradas na tuberosidade tibial na técnica do chute com diferentes equipamentos. Foram utilizados um eletrogoniômetro, dois footswitches e um acelerômetro triaxial, para mensurar a vibração, a velocidade angular e o impacto no joelho. Foram encontradas diferenças estatisticamente significativas nos valores de RMS entre os rebatedores, Raquete e a Luva, no eixo Y e nos valores de Crest Factor no eixo X e Y; Os resultados sugerem que os equipamentos que oferecem maior resistência produzem maior vibração e impacto no eixo ântero-posterior.
Palavras Chave: Impacto, Acelerometria, Vibração, Lesão.
Abstract: It is well known that the martial art affect knee joints, especially when it involves kick movements that highly increases the possibility of knee lesions. The present study verified the best way to train the Tae Kwon Do semicircular 2 kick technique, aiming to decrease the chance of a serious lesion and to increase its efficacy, as well as to identify the best equipment to be used during training. Tests were performed to evaluate the work load on tibia bone during kicks with different equipments. The material used to measure vibration, angular velocity and knee shock included 2 electrogoniometers, 2 footswitches and 1 triaxial accelerometer. Statistical differences were found between the racket and glove in RMS values for Y axis and crest factor for X e Y axis. The results suggest that larger equipments may impose higher vibration and impact values in antero-posterior axis.
Keywords: Impact, Accelerometry, Vibration, Lesion.
INTRODUÇÃO A prática esportiva é uma atividade que
possui inúmeros benefícios para seus adeptos. Segundo Simão [1], o trabalho de força e potência proporciona uma melhora no condicionamento, porém nem todas as atividades esportivas são benéficas quando executadas em excesso ou de maneira inadequada, podendo levar a um quadro de lesão [2].
Na vida atlética, a lesão está sempre presente, seja em um atleta de elite ou mesmo indivíduos que pratiquem como lazer. Denomina-se lesão “como dano, causado por um trauma ou
pela execução repetida em excesso de um gesto motor, sofrido pelos tecidos do corpo” [3]. As artes marciais são exemplos de atividades que, muitas vezes, podem propiciar o desenvolvimento de quadros de lesão.
O Tae Kwon Do é uma arte marcial desportiva difundida por todo o mundo. Assim como qualquer esporte de impacto, pode provocar lesões. Há poucos estudos relatando a melhor forma de treinamento de modo que seja menos lesiva e mais eficaz possível.
Existem diversos tipos de equipamentos rebatedores usados para serem chutados, que podem auxiliar nos treinos e melhorar a performance desportiva. Entretanto, o uso desses equipamentos gera vibração e impacto no joelho, os quais podem ser lesivos para o indivíduo.
O fato de, aparentemente, não se conhecer, com exatidão, as cargas impostas ao joelho durante a execução de um chute no Tae Kwon Do, inclusive se determinado equipamento pode amenizar ou aumentar as magnitudes de impacto, justifica estudos nesta área. Acredita-se que essas informações sejam primordiais no que tange ao planejamento e à periodização do treinamento. Desconhecendo essas informações, o treinador pode levar os atletas a quadros negativos de performance [4].
Assim, o objetivo do presente estudo foi verificar a magnitude de cargas na tuberosidade tibial durante a execução da técnica Semicircular Dois do Tae Kwon Do, em diferentes tipos de rebatedores.
MATERIAIS E MÉTODOS
A amostra deste estudo foi composta por 21 chutes dados em três tipos de rebatedores. Para tanto, foi selecionado um atleta de Tae Kwon Do, graduado em faixa-preta 1° Dan, de 29 anos, do sexo masculino, residente da cidade de Porto Alegre-RS, possuindo mais de 12 anos de treino na modalidade. A freqüência de treino do atleta era de três a quatro vezes por semana, com duração de uma hora e trinta minutos por dia cada treino.
Para a análise dos chutes, foram verificadas as seguintes variáveis: as magnitudes das acelerações impostas na altura da tuberosidade tibial do voluntário durante a execução dos chutes,
a variação angular da articulação do joelho durante a realização dos chutes e a duração do gesto motor, ou seja, a verificação dos instantes de saída do pé do solo e o de impacto no rebatedor.
Para isso, o indivíduo foi instrumentado com um eletrogoniômetro baseado em potenciômetro rotacional com sistema four-linkage bar proposto por Porto e col. [5], o qual foi fixado lateralmente ao joelho com o eixo de rotação do instrumento coincidindo com o eixo de rotação do joelho; um acelerômetro triaxial alocado sobre a pele sobre a tuberosidade da tíbia, de sensibilidade de 50g, desenvolvido por Porto e col. [6] e; dois footswitches, desenvolvidos por Gurgel e col. [7], presos ao terço anterior do pé, no membro inferior direito, além de um footswitch colocado no rebatedor. Os footswitches permitiram verificar as variáveis temporais dos chutes.
Anteriormente ao início da coleta, o acelerômetro triaxial e o eletrogoniômetro foram devidamente calibrados seguindo os mesmos procedimentos propostos por Porto e col. [5,6].
Aquisição e processamento dos sinais
Para a aquisição dos sinais foi utilizado um conversor A/D (DataQ®, modelo DI-148U, com 8 canais analógicos, 12Bits, 1800 Hz), um notebook (Toshiba Satellitte 1905-S301, Pentium 4, 2 Ghz), software de aquisição (WindataQ®) e, para processamento, software (SAD2 – Sistema de Aquisição de Dados, versão 2.61.07mp, desenvolvido pelo Laboratório de Medições Mecânicas da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul).
Para a análise, foram calculados e utilizados os valores pico-a-pico para mensurar o impacto, através da vibração, e o valor RMS (root mean square), para a verificação da vibração. O valor RMS, que representa a potência média do sinal, foi calculado pela Equação 1 [8,9].
Equação 1 – Cálculo de RMS.
A relação entre a vibração e o impacto, denominado Crest Factor [9], foi calculada e utilizada para análise. Este cálculo pode ser visto na Equação 2.
Equação 2 – Cálculo do Crest Factor.
Análise estatística
Os dados foram tratados estatisticamente utilizando-se correlação de Pearson e teste t de student (p≤0,05), em software estatístico (SPSS 11.5 for Windows).
Protocolo
Foi solicitado ao voluntário que realizasse os chutes no rebatedor a ser testado (luva, raquete ou escudo). O chute deveria ser o mais rápido possível, respeitando a técnica. Depois do chute, era dado intervalo de 1min, para recalibrar o eletrogoniômetro e o atleta poder se recuperar para a próxima tentativa. Para a realização dos chutes, o pé direito (instrumentado) foi posicionado em uma
marca a 205cm da base onde estava o alvo, que estava a 98cm do chão, amparado pelo pesquisador.
Ressalta-se que houve um dia de pré-teste para familiarização do voluntário nesta pesquisa. Apenas no segundo dia foram feitas as coletas. O pré-teste foi realizado na academia RM Fitness, localizada na cidade de Porto Alegre-RS, e o teste foi executado no Laboratório de Microgravidade, anteriormente localizado no Instituto de Pesquisas Científicas e Tecnológicas da PUCRS. Previamente à instrumentalização do voluntário para o teste, foi feito um aquecimento de dez minutos.
RESULTADOS
Neste estudo, foram coletados 21 chutes sendo apenas 14, válidos. Não foi possível atingir a meta porque, nos chutes realizados no escudo, por fragilidade dos footswitches.
Os resultados demonstraram que os valores médios de propagação de impacto não foram estatisticamente significativos entre os equipamentos testados, conforme mostra a Figura 1.
Figura 1 – Valores médios de impacto (g) nos três eixos (X, Y, Z) gerados nos rebatedores.
A Figura 2 ilustra as diferenças estatisticamente significativas encontradas entre os valores médios de RMS da geração de vibração provocada pela raquete e pela luva, nos eixos X, Y e Z. As diferenças encontradas foram apenas entre: (**) a raquete e a luva no eixo Y .
Figura 2 – Valores médios de RMS (g) nos três eixos (X, Y, Z) gerados nos rebatedores.
A Figura 3 ilustra diferenças estatisticamente significativas encontradas entre os valores médios de Crest Factor da geração de vibração provocada pela raquete e pela luva, nos eixos X,Y e Z. As diferenças encontradas entre: (*) Raquete e a Luva no eixo X; (**) Raquete e a Luva no eixo Y.
Figura 3 – Valores médios de Crest Factor nos três eixos (X, Y, Z) gerados nos rebatedores.
Os resultados obtidos com o eletrogoniômetro indicaram que o joelho teve uma
amplitude no movimento com média superior a 120°, alcançando uma velocidade angular média 1.132,5º/s. Logo, o joelho estende e desliza em tempo inferior a 0,2 s.
DISCUSSÃO
Segundo Gisslèn et al. [10], a utilização excessiva da articulação do joelho pode causar o surgimento da lesão conhecida como “Joelho de Saltador”. Treinamentos de modalidades desportivas como Tae Kwon Do que necessitam um número excessivo de repetições estão sujeitos a essa patologia.
Os resultados referentes à acelerometria sugerem que os equipamentos que oferecem maior resistência produzem maior vibração e impacto no eixo ântero-posterior.
Segundo Griffin [9], esta resistência contribui significativamente para o aumento do Crest Factor, o qual propicia o aumento da probabilidade de lesão. O Crest Factor é um importante dado para definir quão lesivo pode ser determinada atividade. Neste estudo, ressalta-se que este valor foi significativamente menor na raquete que nos demais implementos. Isso sugere que a raquete é um rebatedor menos lesivo. Outra hipótese que como a maior resistência na luva provém do indivíduo que a esta segurando, isto pode ter influenciado de forma a contribuir para esta tendência.
Quanto aos resultados obtidos com a eletrogoniometria, observou-se uma amplitude média de 124°, além do joelho movimentar-se muito rápido, exigindo bastante da articulação e de suas estruturas estabilizadoras.
Considera-se que o padrão habitual de movimentos do indivíduo pode ter sido modificado devido ao uso dos instrumentos, não sendo realizados na mesma intensidade de movimentação com que é executada normalmente durante o desporto. Outra limitação diz respeito ao número de sujeitos utilizados no presente estudo. Mesmo considerando o pequeno número de faixas-preta de Tae Kwon Do, do estilo avaliado, no município de Porto Alegre, a utilização de um número maior de sujeitos seria desejável para possibilitar uma melhor inferência dos resultados.
CONCLUSÃO
O estudo teve caráter exploratório, porém trouxe informações interessantes que podem ser úteis aos profissionais, atletas e treinadores, que atuam nesta modalidade esportiva. Isso pode ser um incentivo à comunidade científica em buscar novas informações que auxiliem no treinamento e rendimento dos atletas de Tae Kwon Do.
O uso de implementos que objetivem auxiliar o treino de Tae Kwon Do deve levar em consideração o impacto e a vibração que podem gerar no executante, contribuindo para a prevenção de lesões, além de servirem como indicativo para o planejamento de treino.
REFERÊNCIAS
[1] Simão R. Fundamentos Fisiológicos para o Treinamento de Força e Potência. São Paulo: Phorte, 2003.
[2] Voloshi S. Propagação do impacto e seus Efeitos sobre o corpo humano. In: Zatsiorsky VM. (Ed.). Biomecânica do esporte. Rio de Janeiro: REVINTER; 2002. p. 519.
[3] Zernicke R, Whiting W. Mecanismo de lesão músculoesquelética. In: Zatsiorsky, MV. (Ed.). Biomecânica no Esporte. Rio de Janeiro: Revinter; 2002. p. 519.
[4] Elliott B, Mester J. Treinamento no esporte: aplicando ciência no esporte: Phorte, 2000. [5] Porto F, Gurgel J, Ferreira R, Castro L, Falcão
F, Schroeder I, et al. Construção e calibração de um eletrogoniômetro de joelho de baixo custo com sistema de four-bar linkage. XXVIII Simpósio Internacional De Ciências Do Esporte - Atividade Física E Esporte No Ciclo Da Vida; 2005. p. 92.
[6] Porto F, Gurgel J, Falcão F, Castro L, Russomano T, Hertz H. construção e calibração de um acelerômetro triaxial de baixo custo para análise biomecânica do movimento humano. XXVII Simpósio Internacional de Ciências do Esporte; 2004. p. 250.
[7] Gurgel JL, Porto F, Ferreira R, Castro L, Flores FL, Schroeder I, et al. Construção e validação de um sistema para a avaliação da altura de salto baseado em footswitches de baixo custo. XXVIII Simpósio Internacional de Ciências do Esporte - Atividade Física e Esporte no Ciclo da Vida; 2005. p. 92.
[8] Carlijin V, Bouten, Karel T, Koekkoek, Verduin M, Rens E, et al. A triaxial accelerometer and portable data processing unit for assessment of daily phisical activity. Ieee Transations On Biomedical Engineering; 1997.
[9] Griffin M. Handbook of human vibration. London: Academic Press; 1990.
[10] Gisslèn K, Gyulai C, Söderman K, Alfredson H. High Prevalence Of Jumper's Knee And Sonographic Changes In Swedish Elite Junior Volleyball Players Compared To Matched Controls. British Journal Of Sports Medicine 2005; Sect. 298-301.
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